CN103910489B - 一种用作牙科饰面瓷的玻璃、制备方法及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用作牙科饰面瓷的玻璃，该玻璃按质量百分比组成为：SiO250%～70%、B2O36%～17%、Al2O36%～25%，Na2O1%～10%，K2O17%～30%。该玻璃在700℃～1100℃热处理得到具有不同热膨胀系数的白榴石微晶玻璃，该微晶玻璃仅含有四方相白榴石晶体，并且白榴石晶体的尺寸小于4μm。所述白榴石微晶玻璃具有很好的热稳定性：在经历了10次烤瓷程序后，白榴石微晶玻璃的热膨胀系数变化小于2%，并且在烤瓷温度850℃保温120min的过程中，白榴石晶体的尺寸和数量没有明显变化。白榴石微晶玻璃可以作为饰面瓷中的透明瓷和切端瓷使用，如添加颜料则可以作为体瓷使用。

Description

一种用作牙科饰面瓷的玻璃、制备方法及其用途
技术领域
本发明涉及一种用作牙科饰面瓷的玻璃、制备方法及其用途，属于生物材料领域。
背景技术
牙齿为人体易发病组织，如果由于病变或外伤造成牙齿大面积缺损，就需要通过人造牙冠来恢复牙齿的功能。目前人造牙冠主要分为金属烤瓷牙(Porcelainfusedtometalrestoration，PFM)和全瓷牙(All-ceramicrestoration)两类。金属烤瓷牙以金属作为基底，而全瓷牙则以陶瓷作为基底，它们均需熔附饰面瓷以提供美学性能。饰面瓷通常可以分为三层，即透明瓷、切端瓷和体瓷。图1即为一种典型的瓷熔附金属示意图。需要指出的是，体瓷中因为添加了颜料而呈现出不同的彩色色系，而切端瓷和透明瓷则只存在灰白色系，切端瓷和透明瓷之间的区别则是它们的乳浊度不同。在以金属作为基底材料时，除了涂覆上述三种饰面瓷外，还需涂覆遮色瓷用以遮盖金属的底色并增强金瓷结合。而以陶瓷作为基底材料时，由于陶瓷基底通常与饰面瓷结合较好，加之陶瓷基底的颜色接近自然牙，因此不需要涂覆遮色瓷，只需涂覆体瓷、透明瓷和切端瓷即可。
金属烤瓷牙所采用的金属基底通常为镍基、钴基金属，它们的热膨胀系数(Thermalexpansioncoefficient，TEC)通常为13.8×10-6℃-1～15.2×10-6℃-1，而全瓷牙所采用的陶瓷基底通常为氧化锆，它的热膨胀系数通常为10.5×10-6℃-1左右。由于基底材料的热膨胀系数存在巨大差异，所以相应的饰面瓷的热膨胀系数也有很大不同。金属烤瓷牙饰面瓷的热膨胀系数通常为12.5×10-6℃-1～14.0×10-6℃-1，而全瓷牙饰面瓷的热膨胀系数通常为8.8×10-6℃-1～10.4×10-6℃-1。显然，饰面瓷的热膨胀系数通常低于相应基底材料的热膨胀系数，这样可以在饰面瓷体内产生压应力，从而提高饰面瓷的强度。
白榴石微晶玻璃是目前使用得最为广泛的饰面瓷之一，它主要由SiO2-Al2O3-K2O玻璃相和四方相白榴石(KAlSi2O6)微晶构成。由于四方相白榴石晶体具有很高的热膨胀系数(20×10-6℃-1～25×10-6℃-1)，而SiO2-Al2O3-K2O玻璃相的热膨胀系数则较低(7×10-6℃-1～8×10-6℃-1)，因此，包含四方相白榴石晶体的微晶玻璃的热膨胀系数可以在很宽的范围内变化(8×10-6℃-1～14×10-6℃-1)，从而可以匹配具有不同热膨胀系数的基底材料。然而，正是由于白榴石晶体的热膨胀系数和玻璃相的热膨胀系数相差悬殊，因此白榴石晶体的尺寸需要严格控制，通常应小于4μm且在玻璃相中均匀分布以避免应力集中。需要强调的是，切端瓷、透明瓷和体瓷的母体均为白榴石微晶玻璃，因此白榴石微晶玻璃的制备就是饰面瓷开发的关键。
白榴石微晶玻璃目前主要通过原始玻璃的受控析晶制得，即将设计好的原始玻璃经过特殊的热处理制度，使之析出晶粒尺寸细小且均匀分散的白榴石晶体，从而获得具有显微细晶结构的白榴石微晶玻璃。原始玻璃的组分通常由SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、B2O3等组成，其中SiO2、Al2O3和K2O是玻璃组成的主体，主要用来析出白榴石晶体，而Na2O和B2O3则主要用于调节玻璃的粘度。关于用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，国内外已有许多相关专利，这些专利在报道各自的原始玻璃组分时，均有两个显著特点：1、对K2O的含量规定了上限；2、对B2O3的含量规定了上限。表1总结了这些专利中K2O和B2O3的含量（质量百分含量）上限。根据表1的结果，目前公开报道的专利均未涉及K2O≥17%（质量百分含量）且B2O3≥6%（质量百分含量）的玻璃组成，而这部分玻璃组成在制备白榴石微晶玻璃方面又具有很大的潜力：1、高钾含量的原始玻璃在析晶结束后，由于残余玻璃相中K2O含量较高，因此残余玻璃相的热膨胀系数往往较高，这有助于减少残余玻璃相与白榴石晶体间的热膨胀系数差异，从而提高白榴石微晶玻璃的长期可靠性；2、由于K2O和B2O3对于玻璃而言都是助熔组分，因此提高玻璃中K2O和B2O3的含量有助于降低原始玻璃的熔融温度，这有助于降低生产时的能耗；3、由于K2O和B2O3可以降低原始玻璃的粘度，而Al2O3和SiO2则可以增加原始玻璃的粘度，因此这四种组分可以共同使得玻璃的粘度在一个很宽的范围内调节，这对于调节烤瓷温度是非常有利的。需要特别指出的是，尽管各种专利所包含组分都相同，即都包含SiO2、Al2O3、K2O、Na2O和B2O3，但是由于这些组分的含量发生微小改变就可能引起白榴石微晶玻璃饰面瓷的性能产生显著差异，因此每个专利所保护的原始玻璃组成都有其独特性。譬如美国专利US2010/0035215A1所保护的原始玻璃组成（质量百分含量）为SiO257%~66%，Al2O37%~15％，K2O7%~15％，Na2O7%~12％，其对应的白榴石微晶玻璃的热膨胀系数为12×10-6℃-1（室温~450℃）～17.5×10-6℃-1（室温~450℃）。而美国专利US4551099所保护的原始玻璃组成（质量百分含量）为SiO271%~74%，Al2O310%~12%，K2O4%~5%，Na2O4%~5%，其对应的白榴石微晶玻璃的热膨胀系数为4×10-6℃-1（室温~450℃）～9×10-6℃-1（室温~450℃）。上述两篇美国专利所保护的原始玻璃组成相差并不是很大，可是最终饰面瓷的热膨胀系数却相去甚远。由此可见，原始玻璃组成的微小改变便会对最终饰面瓷的性能产生很大影响。
表1国内外专利报道的原始玻璃组成中K2O和B2O3的含量（质量百分含量）上限
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种用作牙科饰面瓷的玻璃，该玻璃经过热处理后可以得到白榴石微晶玻璃，所述白榴石微晶玻璃的烤瓷温度低，热稳定性能优异，可以作为镍基金属、钴基金属和氧化锆基陶瓷的饰面瓷材料。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用作牙科饰面瓷的玻璃，所述玻璃按其质量百分比组成为：SiO250%～70%、B2O36%～17%、Al2O36%～25%，Na2O1%～10%，K2O17%～30%，所述玻璃的各组分质量百分比之和为100%。
白榴石微晶玻璃主要通过原始玻璃的受控析晶制得，即将设计好的原始玻璃经过特殊的热处理制度，使之析出晶粒尺寸细小且均匀分散的白榴石晶体，从而获得具有显微细晶结构的白榴石微晶玻璃。原始玻璃的组成是白榴石微晶玻璃的关键，因此原始玻璃的组成设计是本发明的核心。根据SiO2-Al2O3-K2O三元相图可知，白榴石相区所对应的SiO2含量（质量百分含量）大致在46%～74%，Al2O3含量（质量百分含量）大致在5%～31%，K2O含量（质量百分含量）大致在12%～39%。因此，原始玻璃组成中SiO2、Al2O3、K2O的质量百分含量应处在上述区间才能保证饰面瓷中含有且仅含有四方相白榴石。由于SiO2-Al2O3-K2O体系的玻璃形成温度往往在1500℃以上，为了降低该体系的玻璃形成温度，同时也为了降低饰面瓷的烤瓷温度，本发明在SiO2-Al2O3-K2O三元玻璃的基础上引入Na2O和B2O3两种氧化物。Na2O和B2O3是两种典型的玻璃助熔剂，它们的加入能大幅度降低玻璃形成温度，这有助于降低玻璃生产时的能耗。此外，玻璃的粘度也会随着Na2O和B2O3的加入而降低，进而导致饰面瓷的烤瓷温度也随之降低。采用本发明的饰面瓷的烤瓷温度在810℃～890℃，比现有的商品饰面瓷的烤瓷温度（920℃～980℃）要低。烤瓷温度的降低不仅能降低崩瓷的风险而且能提高生产效率。
综上，本发明最终确定用作牙科饰面瓷的玻璃的组成由SiO2、B2O3、Al2O3、K2O和Na2O构成，并且各组分的质量百分比为：SiO250%～70%、B2O36%～17%、Al2O36%～25%，Na2O1%～10%，K2O17%～30%。
优选地，所述用作牙科饰面瓷的玻璃按其质量百分比组成为：SiO252%～68%、B2O36%～16%、Al2O38%～20%，Na2O2%～8%，K2O17%～28%，所述玻璃的各组分质量百分比之和为100%。
优选地，所述用作牙科饰面瓷的玻璃按其质量百分比组成为：SiO255%～65%、B2O36%～15%、Al2O38%～18%，Na2O2%～7%，K2O17%～26%，所述玻璃的各组分质量百分比之和为100%。
所述SiO2的质量百分比为50%～70%，例如51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%。
所述B2O3的质量百分比为6%～17%，例如7%、7.5%，8%、8.5%、9%、9.5%、10%、10.5%、11%、11.5%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、14.5%、15%、15.5%、16%、16.5%。
所述Al2O3的质量百分比为6%～25%，例如7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%。
所述Na2O的质量百分比为1%～10%，例如1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%。
所述K2O的质量百分比为17%～30%，例如18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%。
本发明的目的之二在于提供一种如上所述的用作牙科饰面瓷的玻璃的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按配方将SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3球磨混合均匀；
（2）将球磨后的产物熔融，然后水淬得到用作牙科饰面瓷的玻璃。
本发明所述Na2O和K2O分别以Na2CO3和K2CO3的形式引入。所属领域的技术人员可以根据Na2O和K2O的质量百分比计算得到Na2CO3和K2CO3的加入量。
所述球磨在行星式球磨机中进行。
所述熔融温度为1200℃~1400℃，例如1220℃、1240℃、1260℃、1280℃、1300℃、1320℃、1340℃、1360℃、1380℃，优选1210℃~1390℃，进一步优选1230℃~1370℃。
所述熔融时间为2h~5h，例如2.2h、2.6h、2.9h、3.2h、3.5h、3.8h、4.1h、4.4h、4.7h、4.9h，优选2.3h~4.8h，进一步优选2.5h~4.5h。
一种用作牙科饰面瓷的玻璃的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1’）按配方将SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3在行星式球磨机中球磨混合均匀；
（2’）将球磨后的产物放入铂合金坩埚中，在1200℃～1400℃熔融2小时～5小时，然后水淬获得用作牙科饰面瓷的玻璃。
本发明的目的之三在于提供一种用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，所述用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃通过将如上所述的用作牙科饰面瓷的玻璃热处理得到。
所述热处理的温度为700℃~1100℃，例如730℃、770℃、810℃、840℃、870℃、900℃、930℃、960℃、990℃、1020℃、1060℃、1080℃，优选750℃~1050℃，进一步优选800℃~1000℃。
所述热处理的时间为60min~120min，例如63min、68min、72min、76min、80min、84min、88min、92min、96min、100min、104min、108min，优选65min~115min，进一步优选70min~110min。
所述白榴石微晶玻璃含有且仅含有四方相白榴石晶体，白榴石晶体的尺寸小于4μm，且在玻璃母相中均匀分布，该微晶玻璃可以用作氧化锆基和金属基的饰面瓷。该微晶玻璃的结构对于饰面瓷的力学性能是非常有利的。通过控制热处理的时间和温度，从而控制白榴石微晶玻璃中白榴石晶体的含量，进而使得白榴石微晶玻璃的热膨胀系数为9.4×10-6℃-1（室温~500℃）~12.7×10-6℃-1（室温~500℃），从而与镍基金属、钴基金属和氧化锆基陶瓷的热膨胀系数相匹配。由于析晶后的白榴石微晶玻璃具有比原始玻璃更好的热稳定性，因此这种微晶玻璃饰面瓷经过10次烤瓷升降温程序后，热膨胀系数的变化不超过2%，并且这种微晶玻璃饰面瓷在850℃保温120min后显微结构不发生明显变化，白榴石晶体的尺寸和数量均没有明显变化。所述室温为25℃。
所述白榴石微晶玻璃的烤瓷温度为810℃～890℃，例如815℃、820℃、825℃、830℃、835℃、840℃、845℃、850℃、855℃、860℃、865℃、870℃、875℃、880℃、885℃，优选814℃~883℃，进一步优选824℃~876℃。
本发明的目的之四在于提供一种如上所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃的制备方法，所述方法为：将如上所述用作牙科饰面瓷的玻璃热处理，得到用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃。
优选地，将如上所述用作牙科饰面瓷的玻璃球磨粉碎为粉体后再进行热处理。所述粉体的粒径为200目~300目，例如210目、220目、230目、240目、250目、260目、270目、280目、290目，优选205目~295目，进一步优选215目~285目。
所述热处理的温度为700℃~1100℃，例如730℃、770℃、810℃、840℃、870℃、900℃、930℃、960℃、990℃、1020℃、1060℃、1080℃，优选750℃~1050℃，进一步优选800℃~1000℃。
所述热处理的时间为60min~120min，例如63min、68min、72min、76min、80min、84min、88min、92min、96min、100min、104min、108min，优选65min~115min，进一步优选70min~110min。
一种用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：
（1”）按配方将SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3在行星式球磨机中球磨混合均匀；
（2”）将球磨后的产物放入铂合金坩埚中，在1200℃～1400℃熔融2～5小时，然后水淬获得用作牙科饰面瓷的玻璃；
（3）将用作牙科饰面瓷的玻璃经过球磨粉碎为200目～300目的粉体后，再在700℃～1100℃进行热处理，得到用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃。
本发明的目的之五在于提供一种如上所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃的用途，所述微晶玻璃用作金属基和氧化锆基陶瓷的饰面瓷材料。所述金属基为镍基金属和钴基金属。所述白榴石微晶玻璃经过球磨粉碎并过200目筛后，可作为透明瓷和切端瓷使用，如添加颜料则可以作为体瓷使用。
上述所述原始玻璃即本发明所述用作牙科饰面瓷的玻璃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）由本发明的玻璃制备的饰面瓷的烤瓷温度在810℃～890℃，比现有的商品饰面瓷的烤瓷温度（920℃～980℃）要低，烤瓷温度的降低不仅能降低崩瓷的风险而且能提高生产效率；
（2）本发明所述白榴石微晶玻璃的热膨胀系数与镍基金属、钴基金属和氧化锆基陶瓷的热膨胀系数十分匹配，且热稳定性十分优异，可以用作金属基和氧化锆基陶瓷的饰面瓷材料。
附图说明
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1为饰面瓷分层堆塑示意图；
图2是实施例1对应的白榴石微晶玻璃的XRD图谱；
图3是实施例3对应的白榴石微晶玻璃的单位长度热膨胀量与氧化锆单位长度热膨胀量的对比；
图4是实施例11对应的白榴石微晶玻璃的单位长度热膨胀量与钴系合金单位长度热膨胀量的对比；
图5是实施例3对应的白榴石微晶玻璃的热膨胀系数随烤瓷次数的变化；
图6是实施例11对应的白榴石微晶玻璃在850℃经历不同的烤瓷时间后的显微结构：(a)10min，(b)60min，(c)120min；
本发明说明书附图中标记如下所示：
1-切端瓷2-透明瓷3-体瓷4-遮色瓷5-金属基底。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1～11白榴石微晶玻璃的制备
根据表2中所列各实施例的各组分质量百分比，分别称取一定量分析纯的SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3，分别用行星式球磨机充分混磨后，取出烘干；分别将粉料放在铂合金坩锅中，置于箱式电阻炉中，空气气氛下升温至1200℃～1400℃，恒温2小时～5小时，然后在1100℃下取出倒入冷水中快速冷却，形成小块玻璃熟料；将玻璃经球磨机粉碎后，过200目～300目标准筛以获得用作牙科饰面瓷的玻璃粉料。将粉料在700℃～1100℃进行热处理以获得白榴石微晶玻璃。图2是实施例1对应的微晶玻璃的XRD图谱。图2表明该微晶玻璃中仅含四方相白榴石晶相。
表2用作牙科饰面瓷的玻璃组成表（质量百分比%）
SiO2 B2O3 Al2O3 Na2O K2O7 -->
实施例1 51.5 7.6 8.2 3.2 29.5
实施例2 68.5 6.2 6.2 2 17.1
实施例3 54.2 16.1 7.1 2.1 20.5
实施例4 57.6 11.5 6.3 6.1 18.5
实施例5 50.1 6.1 23.8 3.0 17.0
实施例6 53.8 6.3 13.4 9.2 17.3
实施例7 63.1 6.0 12.8 1.0 17.1
实施例8 50.3 14.3 9.4 1.2 24.8
实施例9 51.1 8.3 20.5 2.3 17.8
实施例10 52.8 13.2 15.8 1.1 17.1
实施例11 52.2 8.1 18.1 1.9 19.7
实施例12白榴石微晶玻璃热膨胀匹配性测试
分别按照实施例3和实施例11的组成制备两种用作牙科饰面瓷的玻璃，然后将两种用作牙科饰面瓷的玻璃分别球磨成粉并过200目标准筛。将两种玻璃粉在700℃～1100℃分别处理成相应的微晶玻璃，然后将两种微晶玻璃球磨成粉并过200目标准筛备用。分别取1克两种微晶玻璃粉，在400MPa的压力下干压成形，然后在850℃的真空条件下保温1min烧结致密。将两个微晶玻璃切割成长15mm，宽4mm的长方体，用高温热膨胀仪（L75/1550，LINSEIS，德国）测试两种微晶玻璃的热膨胀系数。图3是实施例3对应的微晶玻璃与氧化锆（3YSZ）单位长度热膨胀量的对比。图4是实施例11对应的微晶玻璃与钴系合金单位长度热膨胀量的对比。两种微晶玻璃的单位长度热膨胀量分别略小于各自基底材料的单位长度热膨胀量，这样可以保证在饰面瓷上产生合适的压应力，以提高饰面瓷的强度。
实施例13白榴石微晶玻璃热稳定性测试：
分别按照实施例3和实施例11的组成制备两种用作牙科饰面瓷的玻璃，然后将两种用作牙科饰面瓷的玻璃分别球磨成粉并过200目标准筛。将两种玻璃粉在700℃～1100℃分别处理成相应的微晶玻璃，然后将两种微晶玻璃球磨成粉并过200目标准筛备用。分别取1克两种微晶玻璃粉，在400MPa的压力下干压成形，然后在850℃的真空条件下保温1min烧结致密。测试微晶玻璃的热膨胀系数随烤瓷次数的变化：将实施例3对应的微晶玻璃切割成长15mm，宽4mm的长方体并放入烤瓷炉中，从500℃开始以55℃/min的速率升温至850℃烤瓷，然后以100℃/min的速率降温至500℃，完成一次烤瓷程序。每经历一次烤瓷程序，就用高温热膨胀仪（L75/1550，LINSEIS，德国）测试该微晶玻璃的热膨胀系数，累计考察10次烤瓷程序对该微晶玻璃热膨胀系数的影响。图5是实施例3对应的白榴石微晶玻璃的热膨胀系数随烤瓷次数的变化。经过10次烤瓷升降温程序后，实施例3对应的微晶玻璃的热膨胀系数变化不超过2%，显示出很好的热稳定性。测试微晶玻璃的显微结构随烤瓷时间的变化：将实施例11对应的微晶玻璃在850℃分别保温10min、60min和120min后，用切割机（J5060C-2，上海庆元精密机械有限公司，中国）将样品切开，并用砂纸逐级磨抛，经过乙醇超声清洗后，再用0.1%的氢氟酸溶液蚀刻20秒，然后用SEM（FEIQuanta200，荷兰）观察样品的内部显微结构以考察不同烤瓷时间对微晶玻璃显微结构的影响。图6是实施例11对应的白榴石微晶玻璃在850℃经历不同的烤瓷时间后的显微结构。经历了三个不同的烤瓷时间后，白榴石晶体的尺寸并没有明显长大，数量也没有明显变化，说明该微晶玻璃在烤瓷温度下具有很好的热稳定性。
实施例14
一种用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：
（1）按表3所述配方将SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3在行星式球磨机中球磨混合均匀；
（2）将球磨后的产物放入铂合金坩埚中，在1200℃熔融5小时，然后水淬获得用作牙科饰面瓷的玻璃；
（3）将用作牙科饰面瓷的玻璃经过球磨粉碎为200目的粉体后，再在700℃进行热处理，得到用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃。
所述白榴石微晶玻璃的烤瓷温度为810℃～890℃，含有且仅含有四方相白榴石晶体，白榴石晶体的尺寸小于4μm，且在玻璃母相中均匀分布。所述白榴石微晶玻璃的热膨胀系数为9.4×10-6℃-1（室温~500℃）~12.7×10-6℃-1（室温~500℃）。
实施例15
一种用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：
（1）按表3所述配方将SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3在行星式球磨机中球磨混合均匀；
（2）将球磨后的产物放入铂合金坩埚中，在1400℃熔融2小时，然后水淬获得用作牙科饰面瓷的玻璃；
（3）将用作牙科饰面瓷的玻璃经过球磨粉碎为300目的粉体后，再在1100℃进行热处理，得到用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃。
所述白榴石微晶玻璃的烤瓷温度为810℃～890℃，含有且仅含有四方相白榴石晶体，白榴石晶体的尺寸小于4μm，且在玻璃母相中均匀分布。所述白榴石微晶玻璃的热膨胀系数为9.4×10-6℃-1（室温~500℃）~12.7×10-6℃-1（室温~500℃）。
实施例16
一种用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：
（1）按表3所述配方将SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3在行星式球磨机中球磨混合均匀；
（2）将球磨后的产物放入铂合金坩埚中，在1300℃熔融4小时，然后水淬以获得用作牙科饰面瓷的玻璃；
（3）将用作牙科饰面瓷的玻璃经过球磨粉碎为250目的粉体后，再在1100℃进行热处理，得到用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃。
所述白榴石微晶玻璃的烤瓷温度为810℃～890℃，含有且仅含有四方相白榴石晶体，白榴石晶体的尺寸小于4μm，且在玻璃母相中均匀分布。所述白榴石微晶玻璃的热膨胀系数为9.4×10-6℃-1（室温~500℃）~12.7×10-6℃-1（室温~500℃）。
实施例17
一种用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：
（1）按表3所述配方将SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3在行星式球磨机中球磨混合均匀；
（2）将球磨后的产物放入铂合金坩埚中，在1300℃熔融4小时，然后水淬以获得用作牙科饰面瓷的玻璃；
（3）将用作牙科饰面瓷的玻璃经过球磨粉碎为250目的粉体后，再在1100℃进行热处理，得到用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃。
所述白榴石微晶玻璃的烤瓷温度为810℃～890℃，含有且仅含有四方相白榴石晶体，白榴石晶体的尺寸小于4μm，且在玻璃母相中均匀分布。所述白榴石微晶玻璃的热膨胀系数为9.4×10-6℃-1（室温~500℃）~12.7×10-6℃-1（室温~500℃）。
实施例18
一种用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：
（1）按表3所述配方将SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3在行星式球磨机中球磨混合均匀；
（2）将球磨后的产物放入铂合金坩埚中，在1400℃熔融2小时，然后水淬以获得用作牙科饰面瓷的玻璃；
（3）将用作牙科饰面瓷的玻璃经过球磨粉碎为300目的粉体后，再在1100℃进行热处理，得到用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃。
所述白榴石微晶玻璃的烤瓷温度为810℃～890℃，含有且仅含有四方相白榴石晶体，白榴石晶体的尺寸小于4μm，且在玻璃母相中均匀分布。所述白榴石微晶玻璃的热膨胀系数为9.4×10-6℃-1（室温~500℃）~12.7×10-6℃-1（室温~500℃）。
表3用作牙科饰面瓷的玻璃组成表（质量百分比%）
SiO2 B2O3 Al2O3 Na2O K2O
实施例14 70 6 6 1 17
实施例15 57 6 7 10 20
实施例16 50 8 7 5 30
实施例17 50 6 25 2 17
实施例18 50 17 10 3 20
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (34)

1.一种用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃通过用作牙科饰面瓷的玻璃热处理得到，所述用作牙科饰面瓷的玻璃按其质量百分比组成为：SiO250％～70％、B2O38.5％～17％、Al2O36％～24％，Na2O1％～10％，K2O17％～24％，所述玻璃的各组分质量百分比之和为100％。
2.如权利要求1所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述玻璃按其质量百分比组成为：SiO252％～68％、B2O38.5％～16％、Al2O38％～20％，Na2O2％～8％，K2O17％～23％，所述玻璃的各组分质量百分比之和为100％。
3.如权利要求1所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述玻璃按其质量百分比组成为：SiO255％～65％、B2O38.5％～15％、Al2O38％～18％，Na2O2％～7％，K2O17％～22％，所述玻璃的各组分质量百分比之和为100％。
4.如权利要求1所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述的用作牙科饰面瓷的玻璃的制备方法包括如下步骤：
(1)按配方将SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3球磨混合均匀；
(2)将球磨后的产物熔融，然后水淬得到用作牙科饰面瓷的玻璃。
5.如权利要求4所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述球磨在行星式球磨机中进行。
6.如权利要求4所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述熔融温度为1200℃～1400℃。
7.如权利要求6所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述熔融温度为1210℃～1390℃。
8.如权利要求7所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述熔融温度为1230℃～1370℃。
9.如权利要求4所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述熔融时间为2h～5h。
10.如权利要求9所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述熔融时间为2.3h～4.8h。
11.如权利要求10所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述熔融时间为2.5h～4.5h。
12.如权利要求4所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述的用作牙科饰面瓷的玻璃的制备方法包括如下步骤：
(1’)按配方将SiO2、B2O3、Al2O3、Na2CO3和K2CO3在行星式球磨机中球磨混合均匀；
(2’)将球磨后的产物放入铂合金坩埚中，在1200℃～1400℃熔融2～5小时，然后水淬获得用作牙科饰面瓷的玻璃。
13.如权利要求1所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述热处理的温度为700℃～1100℃。
14.如权利要求13所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述热处理的温度为750℃～1050℃。
15.如权利要求14所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述热处理的温度为800℃～1000℃。
16.如权利要求1所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述热处理的时间为60min～120min。
17.如权利要求16所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述热处理的时间为65min～115min。
18.如权利要求17所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述热处理的时间为70min～110min。
19.如权利要求1所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述白榴石微晶玻璃的烤瓷温度为810℃～890℃。
20.如权利要求19所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述白榴石微晶玻璃的烤瓷温度为814℃～883℃。
21.如权利要求20所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述白榴石微晶玻璃的烤瓷温度为824℃～876℃。
22.如权利要求1所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述白榴石微晶玻璃含有且仅含有四方相白榴石晶体，白榴石晶体的尺寸小于4μm，且在玻璃母相中均匀分布。
23.如权利要求1所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃，其特征在于，所述白榴石微晶玻璃在室温～500℃下的热膨胀系数为9.4×10-6℃-1～12.7×10-6℃-1。
24.一种如权利要求1所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述方法包括为：将所述的用作牙科饰面瓷的玻璃热处理，得到用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，将用作牙科饰面瓷的玻璃球磨粉碎为粉体后再进行热处理，所述粉体的粒径为200目～300目。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述粉体的粒径为205目～295目。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述粉体的粒径为215目～285目。
28.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述热处理的温度为700℃～1100℃。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述热处理的温度为750℃～1050℃。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述热处理的温度为800℃～1000℃。
31.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述热处理的时间为60min～120min。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述热处理的时间为65min～115min。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述热处理的时间为70min～110min。
34.一种如权利要求1所述的用作牙科饰面瓷的白榴石微晶玻璃的用途，其特征在于，所述微晶玻璃用作金属基和氧化锆基陶瓷的饰面瓷材料。
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