CN107108341A - 硅酸锂‑透辉石玻璃陶瓷 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硅酸锂透辉石玻璃陶瓷，其特征在于受控的半透明性，并且可以容易地机械加工，且因此特别可以用作牙科修复材料。

Description

硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷
本发明涉及特别适用于牙科，优选用于制备牙科修复体的硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷，还涉及用于制备玻璃陶瓷的前体。
含有硅酸锂晶相的玻璃陶瓷及其在牙科产品中的用途从现有技术是已知的。例如，EP 1505041描述了硅酸锂玻璃陶瓷，其以硅酸锂玻璃陶瓷的形式借助CAD/CAM工艺加工以形成期望的牙科修复体，其中随后的热处理导致硅酸锂(Li2SiO3)相转化为焦硅酸锂(Li2Si2O5)相，且因此导致形成高强度的焦硅酸锂玻璃陶瓷。在形成焦硅酸锂相之后，玻璃陶瓷的机械加工特别是由于其高强度是耗时的且伴随高工具磨损。
包含透辉石，CaMgSi2O6作为晶相的玻璃陶瓷是已知的。透辉石可以作为中间相形成在闪石玻璃陶瓷(Beall,"玻璃陶瓷技术",Wiley,USA,第二版，2012，第151页)、磷灰石玻璃陶瓷(同上，第164页)或玄武岩玻璃陶瓷(同上，第186页)中。
从WO 2009/140632(Ohio State University)，可以包含透辉石作为晶相的氧化镧掺杂的生物活性玻璃陶瓷作为例如牙科修复体的组分是已知的。
从US 4,560,666(Hoya Corporation)获知，生物活性玻璃陶瓷可以包含磷灰石和透辉石，并且旨在用作人造骨或人造牙根的材料。WO 2012/172316(University ofSheffield)公开了用于牙科修复体的陶瓷材料，其包含透辉石和白榴石作为晶相。EP1132056(Tokuyama Corporation)描述了使用含透辉石的玻璃陶瓷制备陶瓷牙冠的方法。
US 4,643,982(Hoya Corporation)描述了高强度钙长石玻璃陶瓷，其可包含磷灰石或磷酸钙晶体以及任选的另外的晶相如透辉石。由于存在数个晶相，所以玻璃陶瓷的特征在于高不透明度。因此，它们不适合审美要求的牙科修复体。相反，它们旨在作为不需要特定的光学性质的植入体材料或用于根管的材料。
US 5,066,619(Hoya Corporation)描述了具有云母相和选自顽辉石、镁黄长石、透辉石、钙长石和锰闪石的至少一种另外的晶相的玻璃陶瓷，据说所述玻璃陶瓷适用于制备齿冠。从US 5,246,889(Hoya Corporation)，具有氧化锆作为另外的晶相的云母玻璃陶瓷同样是已知的。在一些描述的玻璃陶瓷中，还可存在顽辉石、镁黄长石、透辉石、钙长石、锰闪石和镁橄榄石的晶相。
US 4,871,384和US 5,232,878(两者都是Hoya Corporation)描述了生物活性的磷灰石玻璃陶瓷，其尤其可以包含透辉石作为另外的晶相。玻璃陶瓷主要提供作为骨替代材料。
US 5,356,436和US 5,711,763(两者都是TDK Corporation)公开了用于替代硬身体组织的陶瓷材料，该材料具有钙硅石、透辉石或这些晶相的组合。
US 2005/0079226(Pentax Corporation)描述了生物活性玻璃，其可用作用于骨替代材料的烧结辅助剂，并且在结晶之后可以含有钙硅石和透辉石晶相。
然而，这些已知的材料具有一系列缺点。在许多情况下，这些材料的半透明度不能在可用于许多目的的牙科材料所期望的宽范围进行调节。此外，它们的简单机械加工通常是不可能的。另外，它们的强度通常被证明不足以允许它们用作修复性牙科材料。
本发明的目的是提供具有良好的光学性质，特别是可控的半透明性以及良好的机械性能，且因此可用作修复性牙科材料的玻璃陶瓷。此外，玻璃陶瓷应可以采用机械加工简单和快速地加工，例如，采用CAD/CAM工艺，以形成牙科修复体。特别地，在期望的晶相已经尽可能完全结晶之后，这种简单的加工也应是可能的。
该目的通过根据权利要求1至19所述的硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷实现。本发明的主题还在于根据权利要求20和21的起始玻璃、根据权利要求22的方法以及根据权利要求23和24的用途。
根据本发明的硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷的特征在于其包含硅酸锂作为主晶相和透辉石作为另外的晶相。
这种玻璃陶瓷令人惊讶地显示了修复性牙科材料期望的机械和光学性质的有益组合，并且其还可以以有益于牙科材料的方式被赋予期望的形状，例如牙科修复体如齿冠的形状。
根据本发明的玻璃陶瓷特别包含53.0至75.0，优选54.0至74.0，且特别优选58.0至70.0重量％的SiO2。
进一步优选的是，玻璃陶瓷包含10.0至23.0，特别是11.0至20.0，且特别优选11.0至16.0重量％的Li2O。
SiO2与Li2O的摩尔比特别是2.0至3.0。
进一步优选的是，玻璃陶瓷包含1.0至13.0，特别是1.0至9.0，且特别优选1.0至6.0重量％的CaO。
玻璃陶瓷优选包含1.0至12.0，特别是2.0至9.0，且特别优选2.0至5.0重量％的MgO。
CaO与MgO的摩尔比优选为0.5至2.0，特别优选为0.8至1.2，且非常特别优选为约1.0。
进一步优选地，玻璃陶瓷包含0至8.0，特别是2.0至6.0，且特别优选3.0至6.0重量％的P2O5。P2O5特别可以用作形成硅酸锂的成核剂。然而，成核剂的存在对于形成作为主晶相的硅酸锂不是绝对必要的。
还优选的是，除了Li2O之外，玻璃陶瓷还含有0至10.0，特别是0.5至8.0，且特别优选1.0至5.0重量％的另外的碱金属氧化物MeI 2O。术语“另外的碱金属氧化物MeI 2O”表示除了Li2O之外的碱金属氧化物，其中该MeI 2O特别选自Na2O、K2O、Rb2O和/或Cs2O。玻璃陶瓷特别优选地以以下指定的量包含以下另外的碱金属氧化物MeI 2O中的至少一种且特别是全部：
在特别优选的实施方案中，根据本发明的玻璃陶瓷包含0.1至5.0，和特别是0.5至4.5重量％的K2O。
此外，优选的是，玻璃陶瓷包含0至10.0，且特别是2.0至7.0重量％的另外的二价元素氧化物MeIIO。术语“另外的二价元素氧化物MeIIO”表示除了CaO和MgO之外的二价氧化物，其中该MeIIO特别选自SrO和/或ZnO。玻璃陶瓷特别优选地以以下指定的量包含以下另外的二价元素氧化物MeIIO中的至少一种且特别是全部：
组分 重量％
SrO 0至5.0
ZnO 0至5.0。
此外，优选包含0至10.0，优选0至8.0，且特别是2.0至5.0重量％的三价元素氧化物MeIII 2O3的玻璃陶瓷，其中该MeIII 2O3特别选自Al2O3、B2O3、Y2O3、La2O3、Ga2O3和/或In2O3。玻璃陶瓷特别优选地以以下指定的量包含以下三价元素氧化物MeIII 2O3中的至少一种且特别是全部：
在特别优选的实施方案中，根据本发明的玻璃陶瓷包含0.1至8.0，特别是1.0至7.0重量％，且特别优选2.0至5.0重量％的Al2O3。
此外，优选包含量为0至15.0重量％，且优选0至10.0重量％的另外的四价元素氧化物MeIVO2的玻璃陶瓷。术语“另外的四价元素氧化物MeIVO2”表示除了SiO2之外的四价氧化物，其中该MeIVO2特别选自ZrO2、GeO2、CeO2、TiO2和/或SnO2。玻璃陶瓷特别优选地以以下指定的量包含以下另外的四价元素氧化物MeIVO2中的至少一种且特别是全部：
此外，优选包含量为0至4.0，且特别是0至3.0重量％的另外的五价元素氧化物MeV 2O5的玻璃陶瓷。术语“另外的五价元素氧化物MeV 2O5”表示除P2O5之外的五价氧化物，其中该MeV 2O5特别选自V2O5、Ta2O5和/或Nb2O5。玻璃陶瓷特别优选地以以下指定的量包含以下另外的五价元素氧化物MeV 2O5中的至少一种且特别是全部：
还优选包含0至5.0重量％的六价元素氧化物MeVIO3的玻璃陶瓷，其中该MeVIO3特别是选自WO3和/或MoO3。玻璃陶瓷特别优选地以以下指定的量包含以下氧化物MeVIO3中的至少一种且特别是全部：
组分 重量％
WO3 0至5.0
MoO3 0至5.0。
此外，优选包含0至3.0，且特别是0至1.0重量％的氟的玻璃陶瓷。
特别优选以以下指定的量包含以下组分中的至少一种且优选全部的玻璃陶瓷：
其中MeI 2O、MeIIO、MeIII 2O3、MeIVO2、MeV 2O5和MeVIO3具有上述指定的含义。
一些上述指定的组分可用作着色剂和/或荧光剂。此外，根据本发明的玻璃陶瓷还可以包含另外的着色剂和/或荧光剂，其可特别选自无机颜料和/或d-和f-元素的氧化物，如Sc、Mn、Fe、Co、Pr、Nd、Tb、Er、Dy、Gd、Eu和Yb的氧化物。另外还作为成核剂的金属胶体例如Ag、Au和Pd的金属胶体也可以用作另外的着色剂。这些金属胶体可以通过在熔融和结晶过程期间还原相应的氧化物、氯化物或硝酸盐形成。
玻璃陶瓷的性质实质上受到晶相的影响。根据本发明的玻璃陶瓷包含硅酸锂作为主晶相。术语“硅酸锂”(lithium silicate)表示选自焦硅酸锂和硅酸锂(lithiummetasilicate)中的至少一种晶相。因此，根据本发明的玻璃陶瓷包含焦硅酸锂、硅酸锂或焦硅酸锂和硅酸锂的混合物作为主晶相。在优选的实施方案中，根据本发明的玻璃陶瓷包含焦硅酸锂作为主晶相。
术语“主晶相”是指以存在于玻璃陶瓷中的所有晶相的质量计具有最高比例的晶相。特别使用Rietveld方法测定晶相的质量。使用Rietveld方法定量分析晶相的适合方法描述于，例如M.Dittmer的博士论文“und Glaskeramiken im System MgO-Al2O3-SiO2mit ZrO2als Keimbildner”[ZrO2作为成核剂的MgO-Al2O3-SiO2体系的玻璃和玻璃陶瓷]，耶拿大学，2011年。
进一步优选的是，根据本发明的玻璃陶瓷包含10.0至75.0，且特别是20.0至75.0重量％的硅酸锂作为晶相。特别优选的是，玻璃陶瓷包含20.0至75.0，且特别是25.0至60.0重量％的焦硅酸锂和/或10.0至60.0，且特别是20.0至50.0重量％的硅酸锂作为晶相。
除了作为主晶相的硅酸锂之外，根据本发明的玻璃陶瓷还包含透辉石作为另外的晶相。在优选的实施方案中，玻璃陶瓷包含0.1至50.0，特别是0.1至25.0，特别优选0.1至7.0，且非常特别优选0.1至5.0重量％的透辉石。
根据本发明的玻璃陶瓷还可以包含另外的晶相，例如Li3PO4、SiO2改性物、顽辉石和/或Cs0.809AlSi5O12。
形成的晶相的类型和数量可以特别通过起始玻璃的组成以及玻璃陶瓷的制备方法控制。实施例借助组成和制备方法的变化说明了这点。
令人惊奇地发现，可以提供，除了透辉石晶相之外，还具有硅酸锂晶相的玻璃陶瓷。特别不可预见的是，以上述优选的组成范围可以形成这样的玻璃陶瓷。已经发现，两种晶相的成核和生长在起始玻璃中明显地彼此并行。因此，可以在起始玻璃的体积中检测出硅酸锂晶体，而可以在起始玻璃的表面上检测出透辉石晶体。因此，硅酸锂晶体的成核和生长似乎发生在起始玻璃的体积中，而相比之下，透辉石晶体的成核和生长似乎发生在起始玻璃的表面上。在专家中，玻璃的体积中的结晶也被称为体积结晶，而表面上的结晶也被称为表面结晶。
然而，在制备根据本发明的玻璃陶瓷期间，表面上的成核和结晶不会容易地发生。相反，发现必须通过对其进行研磨来活化起始玻璃的表面。借助该特定的活化，实现透辉石的可再生表面结晶。研磨方法，例如不同研磨机的使用，可以影响最终的结晶的透辉石的量。
因此，根据本发明的玻璃陶瓷中的透辉石的量不是由例如起始玻璃中的MgO和CaO含量或其热处理确定，而是由由于研磨起始玻璃的活化方法确定。
此外，发现沉淀的透辉石的量影响根据本发明的玻璃陶瓷的半透明性。借助特别是多于5.0重量％的透辉石含量，可以制备对比度值(根据英国标准BS 5612的CR值)大于90的强不透明玻璃陶瓷。这些玻璃陶瓷特别适用于制备适合的饰面施加于其上的牙科基台(abutment)结构或牙科框架。
借助特别是小于5.0且优选小于2.0重量％的相对小的透辉石含量，可以制备CR值小于75的半透明玻璃陶瓷。这些玻璃陶瓷特别适用于制备光学要求苛刻的牙科修复体，如齿冠、饰面和嵌体。
根据本发明的玻璃陶瓷的特征还在于，甚至在赋予玻璃陶瓷高强度的焦硅酸锂晶相的形成结束之后，其也可以通过机械加工容易地加工，以赋予其例如牙科修复体的形状。与常规的焦硅酸锂玻璃陶瓷相比，这是特别的优点，就常规的焦硅酸锂玻璃陶瓷而言，经常使用更容易机械加工的前体，并且然后在机械加工之后该前体必须经受热处理以形成期望的焦硅酸锂玻璃陶瓷。
根据本发明的玻璃陶瓷的特征还在于非常好的耐化学性。为了测定耐化学性，根据ISO标准6872(2008)通过测定在乙酸水溶液中储存期间的质量损失对玻璃陶瓷进行测试。根据本发明的玻璃陶瓷表现出优选小于100μg/cm2的质量损失。
根据本发明的玻璃陶瓷的双轴断裂强度σB优选为至少200MPa，且特别优选为200至400MPa。双轴断裂强度是根据ISO 6872(2008)(活塞式三球测试(piston-on-three-balltest))测定的。
因此，根据本发明的玻璃陶瓷提供了期望的有益光学和机械性质的组合，如特别是针对牙科材料所寻求的。
本发明同样涉及具有相应组成的前体，通过热处理可以从该前体制备根据本发明的玻璃陶瓷。这些前体是具有相应组成的起始玻璃和具有相应组成的含有核的起始玻璃。名称“相应组成”是指这些前体以与玻璃陶瓷相同的量包含相同的组分，除了氟以外的组分都是以氧化物计算的，这对于玻璃和玻璃陶瓷是常见的。
因此，本发明还涉及包含根据本发明的硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷的组分的起始玻璃。对于根据本发明的硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷的组分而言还指定为优选的所有那些实施方案，对于所述起始玻璃的组分而言均是优选的。
特别优选地，起始玻璃以研磨的形式存在，或以由研磨的起始玻璃压制的粉末生压坯的形式存在。在这两种形式中，起始玻璃经受了借助研磨的活化，该活化是后期透辉石结晶所需要的。
本发明还进一步涉及包含用于硅酸锂和/或透辉石结晶的核的起始玻璃。
本发明进一步涉及用于制备根据本发明的硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷的方法，其中
(a)研磨起始玻璃，
(b)任选地压制研磨的起始玻璃以形成粉末生压坯，和
(c)使研磨的起始玻璃或粉末生压坯经受至少一次500-1000℃的温度下的热处理5至120分钟。
在步骤(a)中，研磨根据本发明的起始玻璃，以将其活化用于结晶透辉石。
研磨特别是在研磨机中进行，且优选在球磨机、喷射磨机，如对喷式磨机或振动磨机中进行。研磨后得到的玻璃颗粒通常具有100nm至100μm的相对于颗粒数的平均粒径。
通过使用不同的研磨工艺，例如通过使用不同的研磨机，可以实现起始玻璃的不同程度的活化，且因此还可以控制最终结晶的透辉石的量。
经过研磨处理的起始玻璃优选以粒状材料的形式存在。术语“粒状材料”表示颗粒状起始玻璃。为了制备颗粒状起始玻璃，可以将起始玻璃的熔体倒入水中且因此将其淬火。该方法也称为熔结(fritting)，并且得到的玻璃颗粒称为玻璃熔块(glass frit)。然而，粒状材料也可以以另外的方式制备，例如通过在辊磨机中淬火和随后的粉碎(comminution)制备。
起始玻璃的制备特别是以以下方式进行：将适合的起始原料如碳酸盐、氧化物和磷酸盐的混合物在特别是1300至1700℃，优选在约1500℃的温度下熔融0.5至5小时。
在任选的步骤(b)中，压制研磨的起始玻璃以形成粉末生压坯。优选的是，该步骤在根据本发明的方法中进行。
与例如通过将玻璃熔体倒入模具中得到的玻璃整料(glass monolith)相反，根据本发明的粉末生压坯的特征在于可发生透辉石结晶的高内表面。
粉末生压坯可以具有任何期望的几何形状。通常，粉末生压坯已经基本上具有旨在用于由根据本发明的后期制备的玻璃陶瓷制备的坯料的形状。
在步骤(c)中，研磨的玻璃或粉末生压坯经受至少一次热处理。所述至少一次热处理在500℃至1000℃，优选700℃至1000℃，优选750℃至950℃，且特别优选800℃至950℃的温度下进行5至120分钟，优选5至90分钟。
进行热处理直到期望的量的硅酸锂和透辉石结晶，且因此已经形成了根据本发明的硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷。热处理也可以分阶段进行，其中首先借助第一次热处理形成前体，如有核的(nucleated)起始玻璃，然后借助在较高温度下的第二次热处理形成根据本发明的玻璃陶瓷。用于硅酸锂结晶的核的形成通常在450至600℃的温度下进行。
进一步优选的是，选择热处理，使得还存在至少部分烧结，即研磨的起始玻璃或粉末生压坯的预烧结。当热处理还导致尽可能完全的烧结，即导致研磨的起始玻璃或粉末生压坯的致密烧结时，其是特别优选的。
使用由研磨的起始玻璃制备的致密烧结的玻璃陶瓷尤其作为基底如牙科框架(dental framework)上的涂层。使用由粉末生压坯制备的致密烧结的玻璃陶瓷尤其作为可以使用适合的成形方法如压制且特别是机械加工由其制备牙科修复体如齿桥、齿冠、嵌体或高嵌体的坯料。
步骤(c)完成后，得到根据本发明的硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷。
可以从根据本发明的玻璃陶瓷和根据本发明的玻璃制备牙科修复体，如齿桥、嵌体、高嵌体、齿冠、饰面、齿壳或基台。因此，本发明涉及其作为牙科材料的用途，且特别涉及其用于制备牙科修复体的用途。优选的是，玻璃陶瓷或玻璃通过压制或机械加工被赋予期望的牙科修复体的形状。
压制通常在增加的压力和升高的温度下进行。优选的是，压制在700至1200℃的温度下进行。进一步优选的是，在10至30巴的压力下进行压制。在压制过程中，通过所用材料的粘滞流动(viscous flow)实现期望的形状变化。根据本发明的玻璃和玻璃陶瓷可以特别地以任何形状和尺寸的坯料的形式使用。对于压制而言，优选使用根据本发明的玻璃陶瓷。
机械加工通常通过材料去除工艺，且特别是通过铣削和/或研磨进行。特别优选的是，机械加工作为CAD/CAM工艺的部分进行。根据本发明的玻璃和玻璃陶瓷可以特别以坯料的形式使用。它们通常根据其形状适用于机械加工的机器类型。根据本发明的玻璃陶瓷特别用于机械加工。
由于根据本发明的玻璃陶瓷和根据本发明的玻璃的上述性质，这些玻璃陶瓷和玻璃特别适用于牙科。因此，本发明的主题还在于根据本发明的玻璃陶瓷或根据本发明的玻璃作为牙科材料，且特别是用于制备牙科修复体如齿冠、齿桥和基台的用途。
因此，本发明还涉及一种用于制备牙科修复体，特别是齿桥、嵌体、高嵌体、饰面、基台、部分冠、齿冠或齿壳的方法，其中根据本发明的玻璃陶瓷或根据本发明的玻璃通过压制或特别是作为CAD/CAM工艺的部分的机械加工被赋予期望的牙科修复体的形状。
本发明还涉及一种用于涂覆基底的方法，其中将研磨的起始玻璃施加到基底上并结晶以及烧结。结晶和烧结在如上述根据本发明的方法的步骤(c)的热处理指定的条件下进行。作为基底，特别是氧化物陶瓷或玻璃陶瓷是有用的。适合的氧化物陶瓷是Al2O3或ZrO2陶瓷及其混合物，例如部分或完全稳定化的具有MgO、CaO、Y2O3和/或CeO2含量的ZrO2陶瓷。适合的玻璃陶瓷是硅酸锂玻璃陶瓷或SiO2-Al2O3-K2O型的玻璃陶瓷。
以下参照非限制性实施例更详细地描述本发明。
实施例
实施例1至22-组成和晶相
总共制备了具有表I中指定的组成的22种玻璃和玻璃陶瓷。
表I中适用以下含义：
Tg 借助DSC测定的玻璃化转变温度
TS和tS 用于熔融起始玻璃的温度和时间
T烧结和t烧结 用于压坯的热处理和因此结晶的温度和时间
T压制和t压制 用于压制结晶的压坯的温度和时间
L*a*b值 用于表征颜色的关键
CR值 根据英国标准BS 5612的玻璃陶瓷的对比值
Li2Si2O5 焦硅酸锂
Li2SiO3 硅酸锂
CaMgSi2O6 透辉石
SiO2 石英，特别是低石英或方石英
Cs0.809AlSi5O12 硅铝酸铯
在实施例1至22中，将来自普通原料的玻璃在铂坩埚中在温度TS下熔融tS的时长。通过将熔融的起始玻璃倒入水中制备玻璃熔块，即玻璃颗粒。为了进一步处理玻璃熔块，使用以下指定的三种方法变体A)、B)和C)：
A)振动磨机
将根据实施例1至9、11至19、21和22制备的玻璃熔块用来自Retsch GmbH，Haan，Germany的KM100振动磨机和来自Retsch GmbH，Haan，Germany的RM31氧化锆振动磨机研磨至相对于颗粒数的平均粒径<90μm。然后将研磨的玻璃粉末单轴压制以形成小圆柱(cylinder)，并在Programat型炉(Ivoclar Vivadent AG)中在T烧结温度下进行t烧结时长的结晶和烧结。对制备的试件进行X-射线衍射分析，以确定存在的晶相，并且还进行颜色测量。
B)喷射磨机
将具有根据实施例10的组成的玻璃熔块在来自Hosokawa Alpine的AFG100对喷式磨机中研磨至相对于颗粒数的平均粒径为20μm。然后将研磨的玻璃粉末单轴压制，并且在Programat型炉(Ivoclar Vivadent AG)中在温度T烧结下进行t烧结时长的结晶和烧结。对以此方式制备的试件进行颜色测量和X-射线衍射分析。制备的硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷的CR值为69.95。
C)球磨机
将具有根据实施例20的组成的玻璃熔块在球磨机中研磨约20小时的时长至相对于颗粒数的平均粒径为10μm。球磨机具有容积为5升的圆柱形瓷容器作为研磨室。使用以下瓷研磨球的混合物作为研磨介质：0.9kg，直径10mm；1.8kg，直径20mm；和0.9kg，直径30mm。然后单轴压制研磨的玻璃粉末，并且在Programat型炉(Ivoclar Vivadent AG)中在温度T烧结下进行t烧结时长的结晶和烧结。对以此方式制备的试件进行颜色测量和X-射线衍射分析，以确定晶相。该玻璃陶瓷中透辉石晶体的含量高于根据变体A)和B)制备的玻璃陶瓷中的透辉石晶体的含量。
表I
实施例23-粉碎的影响
以与对于实施例20指定的相同的方式，用球磨机研磨具有根据实施例10的组成的玻璃熔块至相对于颗粒数的平均粒径为20μm。然后单轴压制研磨的玻璃粉末并且在Programat型炉(Ivoclar Vivadent AG)中在870℃的温度下进行5分钟时长的结晶和烧结。然后对以此方式制备的试件进行颜色测量(Minolta装置)和X-射线衍射分析以确定晶相。Li2Si2O5形成玻璃陶瓷的主晶相。透辉石和Li3PO4是次晶相。透辉石含量大于实施例10中的透辉石含量。增加的透辉石比例导致较高的不透明度，其可以从90.00而非69.95的CR值读取。
实施例24-热压制
将具有根据实施例1的组成的玻璃在铂坩埚中在1500℃的温度下熔融，然后倒入水中。以这种方式制备的玻璃熔块用来自Retsch GmbH，Haan，Germany的KM100振动磨机研磨至相对于颗粒数的平均粒径<90μm。通过单轴压制从获得的玻璃粉末制备粉末生压坯。在Programat型炉中在800℃的温度下并且在5分钟的保持时间下使粉末生压坯结晶和致密烧结。然后在910℃的温度下借助保持时间为25分钟的热压制压制结晶且致密烧结的坯料。对压制试件进行X-射线结构分析，并根据ISO 6872测定压制材料的热膨胀系数和双轴强度。双轴强度为230MPa。
可机械加工性
为了测试可机械加工性，单轴压制根据实施例3、7、10、12、16、18和23的玻璃粉末以形成块并在Programat型炉中致密烧结。然后将相应的保持器粘性地结合到以这种方式制备的玻璃陶瓷块上，并用CAD/CAM研磨单元(Sirona InLab)对其进行处理。为了测试加工性能，由块中研磨出双轴试件。
图1和2-微结构图像
图1示出了根据实施例10的玻璃陶瓷的微结构。特征是具有很少的中间的透辉石晶体的非常精细的焦硅酸锂微结构。图2显示了根据实施例23获得的玻璃陶瓷的微结构，并且可以清楚地识别与实施例10相比增加的透辉石形成。

Claims (24)

1.硅酸锂-透辉石玻璃陶瓷，其包含硅酸锂作为主晶相和透辉石作为另外的晶相。
2.根据权利要求1的玻璃陶瓷，其包含53.0至75.0，特别是54.0至74.0，且优选58.0至70.0重量％的SiO2。
3.根据权利要求1或2的玻璃陶瓷，其包含10.0至23.0，特别是11.0至20.0，且优选11.0至16.0重量％的Li2O。
4.根据权利要求1至3中任一项的玻璃陶瓷，其包含1.0至13.0，特别是1.0至9.0，且优选1.0至6.0重量％的CaO和/或1.0至12.0，特别是2.0至9.0，且优选2.0至5.0重量％的MgO。
5.根据权利要求4的玻璃陶瓷，其中CaO与MgO的摩尔比特别是0.5至2.0，优选0.8至1.2，且特别优选约1.0。
6.根据权利要求1至5中任一项的玻璃陶瓷，其包含0至8.0，特别是2.0至6.0，且优选3.0至6.0重量％的P2O5。
7.根据权利要求1至6中任一项的玻璃陶瓷，其包含0至10.0，优选0.5至8.0，且特别优选1.0至5.0重量％的另外的碱金属氧化物MeI 2O，其中MeI 2O特别选自Na2O、K2O、Rb2O和/或Cs2O。
8.根据权利要求1至7中任一项的玻璃陶瓷，其包含0至10.0，且优选2.0至7.0重量％的另外的二价元素氧化物MeIIO，其中MeIIO特别选自SrO和/或ZnO。
9.根据权利要求1至8中任一项的玻璃陶瓷，其包含0至10.0，优选0至8.0，且特别优选2.0至5.0重量％的三价元素氧化物MeIII 2O3，其中MeIII 2O3特别选自Al2O3、B2O3、Y2O3、La2O3、Ga2O3和/或In2O3，且特别是Al2O3。
10.根据权利要求1至9中任一项的玻璃陶瓷，其包含0至15.0且优选0至10.0重量％的另外的四价元素氧化物MeIVO2，其中MeIVO2特别选自ZrO2、GeO2、CeO2、TiO2和/或SnO2。
11.根据权利要求1至10中任一项的玻璃陶瓷，其包含0至4.0且优选0至3.0重量％的另外的五价元素氧化物MeV 2O5，其中MeV 2O5特别选自V2O5、Ta2O5和/或Nb2O5。
12.根据权利要求1至11中任一项的玻璃陶瓷，其包含0至5.0重量％的六价元素氧化物MeVIO3，其中MeVIO3特别是WO3和/或MoO3。
13.根据权利要求1至12中任一项的玻璃陶瓷，其包含以下组分中的至少一种且优选全部：
14.根据权利要求1至13中任一项的玻璃陶瓷，其含有10.0至75.0重量％，优选20.0至75.0重量％的硅酸锂晶体。
15.根据权利要求1至14中任一项的玻璃陶瓷，其包含呈焦硅酸锂和/或硅酸锂形式的硅酸锂。
16.根据权利要求15的玻璃陶瓷，其包含20.0至75.0重量％，特别是25.0至60.0重量％的焦硅酸锂晶体。
17.根据权利要求15或16的玻璃陶瓷，其包含10.0至60.0重量％，特别是20.0至50.0重量％的硅酸锂晶体。
18.根据权利要求1至17中任一项的玻璃陶瓷，其含有0.1至50.0，特别是0.1至25.0，优选0.1至7.0，且非常特别优选0.1至5.0重量％的透辉石晶体。
19.根据权利要求1至18中任一项的玻璃陶瓷，其以坯料或牙科修复体的形式存在。
20.起始玻璃，其包含根据权利要求1至13中任一项所述的玻璃陶瓷的组分，并且特别包含用于结晶硅酸锂、焦硅酸锂和/或透辉石的核。
21.根据权利要求20的起始玻璃，其以研磨粉末或由研磨粉末制备的压坯的形式存在。
22.根据权利要求1至19中任一项所述的玻璃陶瓷的制备方法，其中
(a)研磨根据权利要求20所述的起始玻璃，
(b)任选地压制研磨的起始玻璃以形成粉末生压坯，和
(c)使研磨的起始玻璃或粉末生压坯经受至少一次500-1000℃的温度下的热处理5至120分钟。
23.根据权利要求1至19中任一项所述的玻璃陶瓷或根据权利要求20或21所述的起始玻璃作为牙科材料，特别是用于制备牙科修复体的用途。
24.根据权利要求23的用于制备牙科修复体的用途，其中所述玻璃陶瓷通过压制或机械加工被赋予期望的牙科修复体的形状，期望的牙科修复体特别是齿桥、嵌体、高嵌体、饰面、基台、部分冠、齿冠或齿壳。
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