CN104058742A - 陶瓷托槽 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷托槽，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：二氧化锆70-100wt％，氧化钇0-5wt％，氧化铪0-3wt％，氧化铝0-30wt％。本发明所制得的陶瓷托槽具有较高的密度、较好的强度和生物相容性，优于其他金属合金，包括不锈钢、黄金，其对牙龈无刺激、无过敏反应，很适合应用于口腔，避免了金属在口腔内产生的过敏、刺激、腐蚀等不良反应，且具有良好的表面光洁度和高度耐磨性，耐磨性甚至优于不锈钢金属，可以使金属弓丝在托槽沟内滑动时磨擦力降到最低。

Description

陶瓷托槽
技术领域
本发明涉及托槽领域，特别是涉及一种陶瓷托槽。
背景技术
托槽(bracket)是固定矫治技术的重要部件，是矫正牙齿排列畸形用的矫治器，将其用粘接剂直接粘接于牙冠表面，进而利用弓丝通过托槽对牙齿施以各种类型的矫治力。常规托槽由不锈钢、生物陶瓷或复合树脂制成，其主要作用在于固定弓丝，从而使弓丝更好的发挥作用，传递矫治力，以此控制牙齿三维的移动，达到正畸矫治的目的。
然而，现有陶瓷托槽的材料化学成分主要是Al2O3，这种陶瓷硬度较差、强度低、易碎，且在临床治疗中易折，造成治疗上延误和错位，影响治疗效果。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种陶瓷托槽。
解决上述技术问题的具体技术方案如下：
一种陶瓷托槽，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：二氧化锆70-100wt％，氧化钇0-5wt％，氧化铪0-3wt％，氧化铝0-30wt％。
在其中一些实施例中，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：二氧化锆90-95wt％，氧化钇1-5wt％，氧化铪0-3wt％，氧化铝0-9wt％。该配方所制得的陶瓷托槽具有较高的硬度比。
在其中一些实施例中，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：二氧化锆91.5-93wt％，氧化钇4-5wt％，氧化铪1-3wt％，氧化铝0-1wt％。该配方所制的陶瓷托槽具有较好的致密度和较高的硬度，且烧结时产生的气泡较小，表面光洁度好。
在其中一些实施例中，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：二氧化锆70-90wt％，氧化钇0-5wt％，氧化铪0-3wt％，氧化铝10-30wt％。该配方由于氧化铝的含量较高，所制得的陶瓷托槽具有良好的通透性，且透光性好。
在其中一些实施例中，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：二氧化锆79-89wt％，氧化钇1-5wt％，氧化铪0-3wt％，氧化铝10-20wt％。该配方所制得的陶瓷托槽具有较好的透光性，且有较高的硬度。
在其中一些实施例中，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：二氧化锆84-88wt％，氧化钇1-5wt％，氧化铪1-3wt％，氧化铝10-14wt％。该配方所制得的陶瓷托槽具有较高的硬度，且表面光洁，摩擦力小。
本发明所述的一种陶瓷托槽具有以下优点和有益效果：
(1)本发明经发明人的大量实验和研究，得出陶瓷托槽的最佳组分及其配比，所制得的陶瓷托槽具有较高的密度、较好的强度和良好的透光性，其中，强度比EMPRESS二代高1.5倍以上，比INCERAM氧化铝高60％以上，还具有优良的抗破裂性及破裂后强韧的固化性能，这增加了治疗中托槽的稳定性，从而达到良好的治疗效果。
(2)本发明所制得的陶瓷托槽还具有较好的生物相容性，优于其他金属合金，包括不锈钢、黄金，其对牙龈无刺激、无过敏反应，很适合应用于口腔，避免了金属在口腔内产生的过敏、刺激、腐蚀等不良反应。
(3)本发明所制得的陶瓷托槽还具有良好的表面光洁度和高度耐磨性，耐磨性甚至优于不锈钢金属，可以使金属弓丝在托槽沟内滑动时磨擦力降到最低。
附图说明
图1为实施例1所制得的陶瓷托槽的放大镜观察图；
图2为实施例10所制得的陶瓷托槽的放大镜观察图；
图3为对照组1所制得的陶瓷托槽的放大镜观察图；
图4为对照组2所制得的金属托槽的放大镜观察图。
具体实施方式
本发明所述氧化铝为三氧化二铝。
以下将结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1-10
实施例1-10所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成，具体组分及含量见表1及表2：
表1实施例1-5所述陶瓷托槽的原料表
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
二氧化锆(wt％) 92 90 92 95 97
氧化钇(wt％) 5 1 5 5 0
氧化铪(wt％) 2.5 1 3 0 3
氧化铝(wt％) 0.5 8 0 0 0
表2实施例6-10所述陶瓷托槽的原料表
实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
二氧化锆(wt％) 100 84 80 70 72
氧化钇(wt％) 0 1 5 0 0
氧化铪(wt％) 0 1 0 0 3
氧化铝(wt％) 0 14 15 30 25
上述陶瓷托槽是采用常规凝胶注模成型方法制备而成的，具体步骤如下：
按上述重量百分比称取各原料，得陶瓷粉末，将其与有机单体和分散剂混合制得高固相、低粘度的浆料，加入引发剂和催化剂进行浇注，待凝固后，脱模，干燥，去除有机物，烧结即可。
(一)、耐急冷急热性试验
一、实验目的
通过对比分析评价上述各实施例所制得的陶瓷托槽的耐急冷急热性。
二、实验方法
本实验设置实验组和对照组，其中，实验组为上述实施例1-10所制得的陶瓷托槽，对照组1为3M陶瓷托槽，其主要成分为三氧化二铝，产自美国3M公司(明尼苏达矿业制造有限公司)，对照组2为不锈钢金属制备而成的托槽。
具体实验方法为：将托槽放入多孔金属容器并把该容器置于120℃±2℃的电热箱里，20分种后取出并立即在2-3秒内将它0℃浸入冰水中，40秒后再放入之电热箱20分钟，然后重复放入冰水，反复三次。用高度照射下10倍放大镜检查每只托槽，观察托槽表面。
三、实验结果
经观察，结果表明：与对照组1和2相比，实验组中各实施例所制得的陶瓷托槽表面均无裂纹，且表面光洁度好，还具有良好的透光性。其中，实施例1、实施例10和对照组1所制得的陶瓷托槽的放大镜观察图分别见图1-图3，对照组2所制得的不锈钢金属托槽的放大镜观察图见图4。
(二)、抗劈裂破坏强度试验
一、实验目的
通过对比分析评价上述各实施例所制得的陶瓷托槽的抗劈裂破坏性。
二、实验方法
本实验设置实验组和对照组，其中，实验组为上述实施例1-10所制得的陶瓷托槽，对照组1为3M陶瓷托槽，其产商美国3M公司(明尼苏达矿业制造有限公司)。
具体实验方法为：将托槽放置在抗劈裂破坏试验装置上方，装置下方螺丝调节至接触托槽基底中心。电子万能力学试验机以2mm/min的速度对托槽的凹槽上方的刀口加载，直至托槽被破坏。
三、实验结果
结果参见表3。
表3实验组和对照组所制得的托槽的抗劈裂破坏强度结果
测得的数值(N)
对照组1 65
实验组-实施例1 318
实验组-实施例2 290
实验组-实施例3 293
实验组-实施例4 287
实验组-实施例5 285
实验组-实施例6 353
实验组-实施例7 296
实验组-实施例8 284
实验组-实施例9 231
实验组-实施例10 245
经观察，结果表明：与对照组相比，实验组中各实施例所制得的陶瓷托槽均具有较高的抗劈裂破坏强度。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种陶瓷托槽，其特征在于，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：
二氧化锆70-100wt％，氧化钇0-5wt％，氧化铪0-3wt％，氧化铝0-30wt％。
2.根据权利要求1所述的陶瓷托槽，其特征在于，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：
二氧化锆90-99wt％，氧化钇1-5wt％，氧化铪0-3wt％，氧化铝0-9wt％。
3.根据权利要求2所述的陶瓷托槽，其特征在于，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：
二氧化锆91.5-93wt％，氧化钇4-5wt％，氧化铪1-3wt％，氧化铝0-1wt％。
4.根据权利要求1所述的陶瓷托槽，其特征在于，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：
二氧化锆70-90wt％，氧化钇0-5wt％，氧化铪0-3wt％，氧化铝10-30wt％。
5.根据权利要求4所述的陶瓷托槽，其特征在于，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：
二氧化锆79-89wt％，氧化钇1-5wt％，氧化铪0-3wt％，氧化铝10-20wt％。
6.根据权利要求5所述的陶瓷托槽，其特征在于，所述陶瓷托槽主要由下述重量百分比的原料制备而成：
二氧化锆84-88wt％，氧化钇1-5wt％，氧化铪1-3wt％，氧化铝10-14wt％。
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Denomination of invention: Orthodontic highly-transparent ceramic bracket and making method thereof

Granted publication date: 20151007

License type: Exclusive License

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Assignor: Ji Li

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Application publication date: 20140924

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Assignor: Ji Li

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Denomination of invention: Ceramic bracket

Granted publication date: 20151007

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