CN1040890C - 一种牙科汞齐合金粉及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种牙科汞齐合金粉及制备方法。含有银、铜、锡为主要成分，还含有添加元素稀土中的一种，以改善合金性能；用急冷金属粉末雾化技术制备牙科汞齐合金粉。所制得的合金粉综合性能好，抗腐蚀性能改善，临床效果好，制备方法简单，周期短，成本低。

Description

一种牙科汞齐合金粉及制备方法

一种牙科汞齐合金粉及制备方法。本发明涉及作为牙科充填材料的汞齐合金粉及制备方法，特别涉及加入添加元素的Ag-Cu-Sn合金粉及制备方法。

汞齐合金作为牙科充填材料，已有一千多年历史了。从古至今，人们不断地研究、创造和改善汞齐合金的品种、性能以及制备工艺，因此新汞齐合金的品种和技术层出不穷。目前汞齐合金的发展方向主要是降低或抑制汞对人体的危害程度和减少汞齐合金中的银含量。最古老的汞齐合金是将Ag₆₅Sn₃₅与汞按1.0/1.6的比例混合而成。随后发展了Ag-Cu-Zn汞齐合金。但是Ag-Cu-Zn汞齐合金固化较慢，并且有二次膨胀，易受水的污染。然而没有Zn，Ag-Cu合金与汞混合时，汞齐会变黑。为了解决这个问题，通常可以用Ni和In部分或全部代替Zn。在AgCu-Zn汞齐合金的基础上，又发展了含有60-80(重量)％Ag，8-23(重量)％Cu，1-10(重量)％Sn和0-2(重量)％Zn的汞齐合金，这类汞齐合金，目前用量最多。Us 4164419提出了含有＞50(重量)％Ag，20-30(重量)％Sn，11-20(重量)％Cu和0.5-6(重量)％In的汞齐合金粉末；Us4427628提出60-80(重量)％Ag，1-6(重量)％Cu，23-33(重量)％Sn，0-3(重量)％In及41-48(重量)％Ag，23-33(重量)％Sn20-28(重量)％Cu，0.5-4(重量)％In的汞齐合金，它们都具有比较好的综合性能，但是抗腐蚀性能没有提到。

本发明的目的是用添加稀土元素来改进Ag-Cu-Sn牙科汞齐合金的配方，得到不但综合性能好，而且抗腐蚀性能优良的牙科汞齐合金；以及发明制造合金的方法。

本发明所提供的牙科汞齐合金粉，其特征在于化学组成范围为(重量％)：20≤Ag≤55，25≤Cu≤35，25≤Sn≤40，0.05≤X≤10(X＝La、y中的一种或La、y中的一种加Ia，L1中的一种)，各组分之和为100。其最佳组分范围为(重量％)：38≤Ag≤50，19≤Cu≤30，29≤Sn≤35，0.1≤X≤0.5(X＝La、Y中的一种)，各组分之和为100。本发明采用急冷金属粉末雾化技术制备牙科汞齐合金粉末。其具体步骤是：1、选用纯度大于或等于99.9％的Ag、Cu、Sn和添加元素X，并按组分配方；2、在中频炉或电阻炉中，温度850～900℃，在保护性气氛或大气中用石墨坩埚熔炼合金，加料顺序为先加Ag和Cu，待熔化后再加入X，最后加入Sn，加入Sn以后，精炼5～20分钟；3、在精炼的同时，将用于喷粉的已予热的石墨漏斗，放入雾化保温炉内，再打开水压阀，压力为9.807～19.613MPa，开充气阀，压力为68.65～117。68MPa，然后将合金熔融体浇入石墨漏斗中，获得的合金粉喷入接收池中。其粉末形状为球形或接近球形；4、将合金粉末用自来水清洗2～3次，烘干，筛分出所需要的粒度粉末，粒度为＜0.048-0.038mm；5、合金粉末在真空度为压强近0.1335Pa，温度150～300℃，最好170～200℃，保温3～4小时，进行热处理。

图1为Ag-Cu-Sn-La合金粉末(0.048mm×144)的电子扫描显微镜形貌图

图2为Ag-Cu-Sn-La合金粉末的园形度分布图，表明所制备的合金粉末，有85％以上的颗粒，呈现为比较完整的球形。

图3为Ag-Cu-Sn-La合金粉末的尺寸分布曲线，表明从0.048-0.038mml的合金粉末，其颗粒直径大多数分布在8.14～48微米的范围内。

下表给出所制造的牙科汞齐合金粉(组成(重量)％：Ag39.9 Cu28.7 Sn31.3 La0.1简称添加稀土合金粉)与市售合金粉(Ag-Cu-Sn-Zn)的抗腐蚀性能的比较。(两种合金粉分别做成φ4.0mm的园柱体，分别置入0.05(重量)％的HCl溶液200g，1(重量)％的NaCl溶液200g，0.1(重量)％的Na₂S溶液200g，1(重量)％的醋酸溶液200g，1(重量)％的乳酸溶液200g中，室温(25℃)浸泡178天后测量样品的抗压强度)。表明研制的合金粉比市售合金粉抗腐蚀性好。

浸泡半年后汞齐合金的压缩强度(MPa)样品类别        HCl    NaCl    Na₂S   乳酸    醋酸添稀土合金粉    342    354     321     467     269市售合金粉      109    121     191     183

使用本发明所提供的牙科汞齐合金粉与汞进行汞齐化反应时，其比例为汞∶粉末＝0.75～1.0，最佳比例为0.83。

本发明的牙科汞齐合金粉末的优点是：1、添加稀土元素较大地改善了汞齐合金的综合性能，特别是较大地改善了抗腐蚀性的能力；2、用汞量比常规汞齐合金降低20％左右，降低了汞对人体的危害程度；3、合金粉末呈现均匀、细腻的球形体，85％以上的颗粒呈现较完整的球形；4、合金粉末的加工揉塑性好，易于操作，与牙齿紧固性好，不会污染变黑；5、含Ag量较低，节约了Ag的用量；6、生产设备简单，工艺周期短，需要的人员少，成本低；7、临床效果好，成功率＞98％。

实施例实施例1配方(重量)％Ag39.90 Cu28.70 Sn31.30La0.1，用电阻炉石墨坩埚大气熔炼合金，温度850～900℃，加料顺序Ag+Cu，熔化后加入La，最后加入Sn，加Sn后精炼10分钟。预热石墨漏斗，在雾化熔体保温炉内，水压14.71×10⁶Pa，气压88.26×10⁶Pa条件进行合金熔体喷粉。自来水清洗2次，烘干，筛分。在真空度为压强近0.1335Pa，温度180±5℃热处理合金粉，保温3.5小时。

汞齐化比例    汞∶合金粉＝0.83

调拌时间      0.5～1分

固化时间      7～8分

尺寸变化      +6.4μ/cm

流变          0.04％

压缩强度    1小时    229MPa

            24小时   502MPa

膨胀系数(20～37℃)   2.4×10^-5/℃

临床观察    150例实施例2配方(重量)％Ag49.90  Cu20 Sn30

La0.1按例1方法制成合金粉

汞∶合金＝0.83

调拌时间：0.5～1分

固化时间：12～13分

尺寸变化：+7.6μ/cm

流变      0.06％

压缩强度  1小时后  217MPa

          24小时后 503MPa

临床观察    100例实施例3配方(重量)％Ag49.5  Cu20  Sn30

La0.5  制备合金粉方法同例1。

汞∶合金＝0.83

调拌时间  0.5～1分

固化时间  12～13分

尺寸变化  +5.8μ/cm

流变      0.06％

压缩强度  1小时   200MPa

          24小时  469MPa实施例4配方(重量)％Ag30  Cu29  Sn35  In5.9

Y0.1  按例1方法制成合金粉

汞∶合金＝0.83

调拌时间＝2～3分

固化时间  5～6分

压缩强度  24小时96.8MPa

Claims (3)

1、一种牙科汞齐合金粉，其特征在于化学组成(重量)％为：

20≤Ag≤55，

25≤Cu≤35，

25≤Sn≤40，

0.05≤X≤10(X＝La、Y中的一种，或La、Y中的一种加In、L1中的一种)，

各组分之和为100。

2、按照权利要求1所述的牙科汞齐合金粉，其特征是化学组成(重量％)为：

38≤Ag≤50，

19≤Cu≤30，

29≤Sn≤30，

0.1≤X≤0.5    (X＝La、Y、之一种)，

各组分之和为100。

3、用急冷金属粉末雾化技术制备权利要求1所述的牙科汞齐合金粉，其特征是：

(1)Ag、Cu、Sn或X纯度≥99.9％，按组分配方，

(2)在中频炉或电阻炉，保护性气氛或大气中，温度850℃～900℃，用石墨坩埚熔炼合金，先加Ag和Cu，待熔化后再加入X，最后加入Sn，加入Sn以后，精炼5～20分钟，

(3)在精炼的同时，将用于喷粉的石墨漏斗，放入雾化保温炉内，再打开水压阀，压力为9.807～19.613MPa，开充气阀，压力为68.65～117.68MPa，然后将合金熔融体，浇入石墨漏斗中，生成合金粉喷入接收池中，其形状为球形或近似球形，

(4)合金粉用自来水清洗2～3次，烘干，筛分出所需粒度粉末，粒度为＜0.048mm-0.038mm，

(5)合金粉在真空度为压强近0.1335Pa.温度150～300℃，保温3～4小时热处理。

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