CN107115204A - 一种磷酸盐包埋料及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种磷酸盐包埋料及其成型方法,磷酸盐包埋料原料包括镁铝尖晶石、碳化硅晶须、氧化镁、磷酸二氢铵、硅酸三钙和防爆纤维;其中,镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,将原料称量好放入混料机进行混合均匀得到包埋料,然后将其与硅溶胶混合,按重量份数其混合比例为100:20~25,手工搅拌10~15秒,真空搅拌45~55秒,真空度小于0.2MPa;搅拌之后进行包埋,20~30min后脱模,脱模之后即可放入850~1000℃马弗炉内,保温20min之后升温到所需时间,进行铸模;该磷酸盐包埋料具有耐高温、强度、脱模快等性能,且脱模后可直接放入较高温度马弗炉内操作,大大节约操作时间,提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于口腔临床修复精密铸造包埋材料领域,具体涉及一种磷酸盐包埋料及其成型方法。
背景技术
自1907年将"失蜡铸造法"首次用于口腔修复临床以来,铸造修复体的应用日趋广泛,绝大多数的固定修复体、可摘局部义齿及部分总义齿的基托都是采用失蜡铸造法完成的。但是由于铸造收缩,导致修复体的就位困难,固位差,支点的产生,与基牙间的密合差,形成微漏,继而产生牙髓牙周病变,影响修复体的使用。磷酸盐包埋料可以获得较大的固化膨胀和热膨胀,固化膨胀率和热胀率均比石膏包埋材料高,耐热性也优于石膏包埋材料,还具有耐高抗压强度优良性能,因此广泛应用于铸造高熔合金如钻铬合金、镍铬合金的耐火包埋,在口腔修复技术中主要用于铸造冠、桥、嵌体、烤瓷牙金属基底及合支托等的蜡铸过程。
目前磷酸盐系包埋料的成型方法许多,其中,有人将包埋料在脱模之后从室温升温至120~160℃保持60~100min,继续升温至1100~1250℃保持1~3h,然后再缓慢降温至600~800℃,升温及降温速度均为5℃/min左右,10~12小时后进行铸造;也有将该包埋料按照配方制备成型后自然风干10~15小时,然后在120±5℃下烘干2~3小时,在450±10℃温度下保温2~5小时,然后升温至950±10℃保温2~4小时,最后降温300℃出炉;这些方法中的整个操作过程消耗时间较长,大大影响了生产效率。因此,有必要寻找性能优良、成型方法便捷、快速使用型的磷酸盐包埋料。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供了一种磷酸盐包埋料,具有较大的膨胀系数 、耐高温、高抗压强度、脱模快等性能,且脱模后可进行直接放入较高温度马弗炉内操作的特点,大大节约操作时间,提高了生产效率。
为了实现解决上述技术问题的目的,本发明采用如下所述的技术方案:一种磷酸盐包埋料,按重量份数其原料组份包括镁铝尖晶石20~50份,碳化硅晶须1~20份,氧化镁4~20份,磷酸二氢铵5~25份,硅酸三钙2~10份和防爆纤维0.1~8份;所述的镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1。
优选的,所述碳化硅晶须的粒度为50~250μm。
优选的,所述氧化镁的粒度为60~200μm。
优选的,所述磷酸二氢铵的粒度为60~150μm。
优选的,所述硅酸三钙的粒度为2~50μm。
优选的,所述的防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且其长度小于3mm,直径小于20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃。
一种磷酸盐包埋料的成型方法,包括以下步骤:
步骤一:按重量份数称取原料:镁铝尖晶石20~50份,碳化硅晶须1~20份,氧化镁4~20份,磷酸二氢铵5~25份,硅酸三钙2~10份和防爆纤维0.1~8份;其中,镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1;
步骤二:将步骤一称取好的原料放入混料机进行混合均匀,混合时间为1h,得到包埋料,然后将其与硅溶胶混合,按重量份数其混合比例为100:20~25,手工搅拌10~15秒,真空搅拌45~55秒,真空度小于0.2MPa;搅拌之后进行包埋,20~30min后脱模,脱模之后即可放入850~1000℃马弗炉内,保温20min之后升温到所需时间,进行铸模。
优选的,所述碳化硅晶须的粒度为50~250μm;所述氧化镁的粒度为60~200μm;所述磷酸二氢铵的粒度为60~150μm;所述硅酸三钙的粒度为2~50μm。
优选的,所述的防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且其长度小于3mm,直径小于20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃。
优选的,所述的硅溶胶中SiO2和H2O按重量份数其比例为3:10,所述的碳化硅晶须为β型碳化硅晶须。
本发明的有益效果:
1.本发明中镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉原料粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1;镁铝尖晶石耐高温,热膨胀系数小,热稳定性好,抗渣性强,是一种优质耐火原料在不定形耐火材料中起骨架作用,决定其物理力学和高温使用性能;不仅可改善磷酸盐包埋料的成型密度,还可促进磷酸盐包埋料的烧结致密化,从而提高烧后磷酸盐包埋料的强度和抗渣性能,并可抵消磷酸盐包埋料原料反应引起的膨胀,减小磷酸盐包埋料的膨胀率;同时使细粉填入在粗粉之间的孔隙中,颗粒之间相互接触的表面积增大,气孔率减小,在包埋料的凝固过程中,颗粒间相互粘连和桥接作用较大而使磷酸盐包埋料具有更高的抗压强度;使磷酸盐包埋料具有耐高温性、硬度大等优异性能,进而提高铸件的质量;
2.本发明中磷酸盐包埋料原料中碳化硅晶须的粒度为50~250μm,碳化硅晶须是一种很少缺陷的,有一定长径比的单晶纤维,具有相当好的抗高温性能和很高强度;碳化硅晶须为立方晶须,和金刚石同属于一种晶型,是目前已经合成出的晶须中硬度最高,模量最大,抗拉伸强度最大,耐热温度最高的晶须产品,β型碳化硅晶须具有更高的硬度,莫氏硬度达到9.5以上,具有更好的韧性、导电性、抗磨性和耐高温性能,特别还具有耐地震性、耐腐蚀性和耐辐射性;提高了磷酸盐包埋料的抗磨性、耐高温性、耐腐蚀性、硬度等性能;
3.本发明中磷酸盐包埋料原料中硅酸三钙的粒度为2~50μm,硅酸三钙水化反应快,水化放热量大,硅酸三钙加水后立即发生急剧化学反应,但持续时间较短,在15min内结束;水化放出热量有利于磷酸盐包埋料热膨胀,进而有利于磷酸盐包埋料脱模快,且脱模后可进行直接放入较高温度马弗炉内操作,节约了操作时间,提高了生产效率;
4. 本发明中采用了防爆纤维,其长度小于200μm,直径小于20μm,55-65℃,熔点为75-85℃;防爆纤维是以聚丙烯为原料加工而成,具有分散均匀、不结团、不并丝等特点,可有效缩短烘干时间,提高材料整体抗折与耐压强度,迅速排出水蒸气降低内应力、防止爆裂、龟裂现象发生;其防爆机理:由于磷酸盐包埋料发生反应,放出大量的热,使得磷酸盐包埋料内部温度急剧上升,可以达到100℃左右;当达到一定温度时纤维开始:软化、收缩、融化,最后形成气孔并碳化,在磷酸盐包埋料内分布成微小网络气孔,能打开水汽通道、减轻内部压力,最终防止爆裂发生;防爆纤维的加入有助于提高磷酸盐包埋料的耐火温度,在高温环境下也不易开裂。
具体实施方式
一种磷酸盐包埋料,按重量份数其原料组份包括镁铝尖晶石20~50份,碳化硅晶须1~20份,氧化镁4~20份,磷酸二氢铵5~25份,硅酸三钙2~10份和防爆纤维0.1~8份;所述的镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1。
优选的,所述碳化硅晶须的粒度为50~250μm。
优选的,所述氧化镁的粒度为60~200μm。
优选的,所述磷酸二氢铵的粒度为60~150μm。
优选的,所述硅酸三钙的粒度为2~50μm。
优选的,所述的防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且其长度小于3mm,直径小于20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃。
一种磷酸盐包埋料的成型方法,包括以下步骤:
步骤一:按重量份数称取原料:镁铝尖晶石20~50份,碳化硅晶须1~20份,氧化镁4~20份,磷酸二氢铵5~25份,硅酸三钙2~10份和防爆纤维0.1~8份;其中,镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1;
步骤二:将步骤一称取好的原料放入混料机进行混合均匀,混合时间为1h,得到包埋料,然后将其与硅溶胶混合,按重量份数其混合比例为100:20~25,手工搅拌10~15秒,真空搅拌45~55秒,真空度小于0.2MPa;搅拌之后进行包埋,20~30min后脱模,脱模之后即可放入850~1000℃马弗炉内,保温20min之后升温到所需时间,进行铸模。
优选的,所述碳化硅晶须的粒度为50~250μm;所述氧化镁的粒度为60~200μm;所述磷酸二氢铵的粒度为60~150μm;所述硅酸三钙的粒度为2~50μm。
优选的,所述的防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且其长度小于3mm,直径小于20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃。
优选的,所述的硅溶胶中SiO2和H2O按重量份数其比例为3:10,所述的碳化硅晶须为β型碳化硅晶须。
下面结合实施例对本发明做进一步说明,但本发明并不限于以下实施例:
实施例1
原料组份按重量份数称取:镁铝尖晶石50份,其中包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1;粒度为50~250μm的碳化硅晶须10份,粒度为60~200μm的氧化镁15份,粒度为60~150μm的磷酸二氢铵15份,粒度为2~50μm的硅酸三钙4份和防爆纤维6份,备用;其中,防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且长度小于3mm,直径小于20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃;
然后将上述称取好的原料放入混料机进行混合均匀,混合时间为1h,得到包埋料,然后将其与硅溶胶混合,按重量份数其混合比例为100:20~25,手工搅拌10~15秒,真空搅拌45~55秒,真空度小于0.2MPa;搅拌之后进行包埋,20~30min后脱模,脱模之后即可放入900℃马弗炉内,保温20min之后升温到所需时间,进行铸模。
实施例2
原料组份按重量份数称取:镁铝尖晶石40份,其中,镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1;粒度为50~250μm的碳化硅晶须15份,粒度为60~200μm的氧化镁12份,粒度为60~150μm的磷酸二氢铵20份,粒度为2~50μm的硅酸三钙5份和防爆纤维8份,备用;其中,防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且长度小于3mm,直径小于20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃;
然后将上述称取好的原料放入混料机进行混合均匀,混合时间为1h,得到包埋料,然后将其与硅溶胶混合,按重量份数其混合比例为100:20~25,手工搅拌10~15秒,真空搅拌45~55秒,真空度小于0.2MPa;搅拌之后进行包埋,20~30min后脱模,脱模之后即可放入950℃马弗炉内,保温20min之后升温到所需时间,进行铸模。
实施例3
原料组份按重量份数称取:镁铝尖晶石20份,其中,镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1;粒度为50~250μm的碳化硅晶须1份,粒度为60~200μm的氧化镁4份,粒度为60~150μm的磷酸二氢铵5份,粒度为2~50μm的硅酸三钙2份和防爆纤维0.1份,备用;其中,防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且长度为0.5-3mm,直径为0.5-20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃;
然后将上述称取好的原料放入混料机进行混合均匀,混合时间为1h,得到包埋料,然后将其与硅溶胶混合,按重量份数其混合比例为100:20~25,手工搅拌10~15秒,真空搅拌45~55秒,真空度小于0.2MPa;搅拌之后进行包埋,20~30min后脱模,脱模之后即可放入950℃马弗炉内,保温20min之后升温到所需时间,进行铸模。
实施例4
原料组份按重量份数称取:镁铝尖晶石30份,其中,镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1;粒度为50~250μm的碳化硅晶须20份,粒度为60~200μm的氧化镁20份,粒度为60~150μm的磷酸二氢铵25份,粒度为2~50μm的硅酸三钙10份和防爆纤维4份,备用;防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且长度为1-3mm,直径为1-20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃;
然后将上述称取好的原料放入混料机进行混合均匀,混合时间为1h,得到包埋料,然后将其与硅溶胶混合,按重量份数其混合比例为100:20~25,手工搅拌10~15秒,真空搅拌45~55秒,真空度小于0.2MPa;搅拌之后进行包埋,20~30min后脱模,脱模之后即可放入950℃马弗炉内,保温20min之后升温到所需时间,进行铸模。
实施例5
首先将镁铝尖晶石加入研磨机内研磨30-120min后筛选出两种粉:粗粉与细粉,其中粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm;然后粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1加入研磨机内混匀得到包括粗粉与细粉的镁铝尖晶石;同时将碳化硅晶须加入研磨机内研磨30-80min后筛选出粒度为50~250μm的碳化硅晶须;将氧化镁加入研磨机内研磨20-60min后筛选出粒度为60~200μm的氧化镁;将磷酸二氢铵加入研磨机内研磨20-60min后筛选出粒度为60~150μm的磷酸二氢铵;将硅酸三钙加入研磨机内研磨20-60min后筛选出粒度为2~50μm的硅酸三钙;
然后按重量份数称取上述原料:包括粗粉与细粉的镁铝尖晶石20~50份,碳化硅晶须1~20份,氧化镁4~20份,磷酸二氢铵5~25份,硅酸三钙2~10份和防爆纤维0.1~8份;备用;其中,防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且长度小于3mm,直径小于20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃;
接着将上述称取好的原料放入混料机进行混合均匀,混合时间为1h,得到包埋料,然后将其与硅溶胶混合,按重量份数其混合比例为100:20~25,手工搅拌10~15秒,真空搅拌45~55秒,真空度小于0.2MPa;搅拌之后进行包埋,20~30min后脱模,脱模之后即可放入850~1000℃马弗炉内,保温20min之后升温到所需时间,进行铸模。
实施例6
首先将粒度为150~250μm的镁铝尖晶石即粗粉放入球磨机里进行球磨,球磨时间为20-60 min,然后进行过筛筛选出粒度为20~100μm的小颗粒即细粉,这样使粗粉粒径减小,粗粉在球磨机内高速翻腾,机械能转化为粗粉的弹性和塑性变形、形成新表面以及热量的产生,使细粉具有较大活性的新表面,产生的大量的晶界能和位错,不仅能大大提高磷酸盐包埋料的性能,还能降低其烧结温度,不仅得到最佳的细化粉末,还为后续工作提供优越的前提条件;然后将粗粉和细粉按重量份数其比例为2~5:1混合均匀即为磷酸盐包埋料原料中的镁铝尖晶石,备用;
同时按重量份数称取粒度为60~200μm的氧化镁4~20份和粒度为60~150μm的磷酸二氢铵5~25份,将其混合均匀制成球形颗粒,其粒度为60~200μm,备用;球形颗粒能够使氧化镁和磷酸二氢铵在磷酸盐包埋料成型过程中充分反应,提高其凝固膨胀率;
防爆纤维的工艺:将粒径为50~200μm的Al2O3颗粒通过化学镀的方法在颗粒表面均匀的镀一层铝,然后按重量份数取镀一层铝的Al2O3颗粒20~30份、聚丙烯70~80份,将上述组分称量后加入双螺杆挤出机中在160~200℃的加工温度下共混挤出,然后经高效粉碎机粉碎,经过筛分得到防爆纤维,其长度小于3mm,直径小于20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃,备用;Al2O3颗粒表面的铝能够与水反应产生H2,在包埋料尚未凝固前H2从磷酸盐包埋料内部逸出时会形成毛细排气孔,从而提高其透气性,同时有助于提高磷酸盐包埋料的耐温性,使其在高温环境下不开裂; Al2O3颗粒也有助于提高磷酸盐包埋料的耐温性,从而提高磷酸盐包埋料的质量;
接着按重量份数称取原料:镁铝尖晶石20~50份,加入粒度为50~250μm的碳化硅晶须1~20份,粒度为2~50μm的硅酸三钙2~10份和防爆纤维0.1~8份,备用;其中,碳化硅晶须为β型碳化硅晶须时磷酸盐包埋料的性能最好;
最后将上述称取好的原料和制成的球形颗粒放入混料机进行混合均匀,混合时间为1h,得到包埋料,然后将其与分散均匀后的硅溶胶混合,按重量份数其混合比例为100:20~25,其中,硅溶胶中SiO2和H2O按重量份数其比例为3:10时效果最好;然后手工搅拌10~15秒,真空搅拌45~55秒,真空度小于0.2MPa;搅拌之后进行包埋,20~30min后脱模,脱模之后即可放入850~1000℃马弗炉内,保温20min之后升温到所需时间,进行铸模。
Claims (10)
1.一种磷酸盐包埋料,其特征在于,按重量份数其原料组份包括镁铝尖晶石20~50份,碳化硅晶须1~20份,氧化镁4~20份,磷酸二氢铵5~25份,硅酸三钙2~10份和防爆纤维0.1~8份;所述的镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1。
2.如权利要求1所述的一种磷酸盐包埋料,其特征在于,所述碳化硅晶须的粒度为50~250μm。
3.如权利要求1所述的一种磷酸盐包埋料,其特征在于,所述氧化镁的粒度为60~200μm。
4.如权利要求1所述的一种磷酸盐包埋料,其特征在于,所述磷酸二氢铵的粒度为60~150μm。
5.如权利要求1所述的一种磷酸盐包埋料,其特征在于,所述硅酸三钙的粒度为2~50μm。
6.如权利要求1所述的一种磷酸盐包埋料,其特征在于,所述的防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且其长度小于3mm,直径小于20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃。
7.如权利要求1所述的一种磷酸盐包埋料的成型方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:按重量份数称取原料:镁铝尖晶石20~50份,碳化硅晶须1~20份,氧化镁4~20份,磷酸二氢铵5~25份,硅酸三钙2~10份和防爆纤维0.1~8份;其中,镁铝尖晶石包括粗粉与细粉,粗粉的粒度为150~250μm,细粉的粒度为20~100μm,且粗粉与细粉按重量份数其比例为2~5:1;
步骤二:将步骤一称取好的原料放入混料机进行混合均匀,混合时间为1h,得到包埋料,然后将其与硅溶胶混合,按重量份数其混合比例为100:20~25,手工搅拌10~15秒,真空搅拌45~55秒,真空度小于0.2MPa;搅拌之后进行包埋,20~30min后脱模,脱模之后即可放入850~1000℃马弗炉内,保温20min之后升温到所需时间,进行铸模。
8.如权利要求7所述的一种磷酸盐包埋料的成型方法,其特征在于,
所述碳化硅晶须的粒度为50~250μm;所述氧化镁的粒度为60~200μm;所述磷酸二氢铵的粒度为60~150μm;所述硅酸三钙的粒度为2~50μm。
9.如权利要求7所述的一种磷酸盐包埋料的成型方法,其特征在于,
所述的防爆纤维以聚丙烯为原料加工而成,且其长度小于3mm,直径小于20μm,软化点为55-65℃,熔点为75-85℃。
10.如权利要求7所述的一种磷酸盐包埋料的成型方法,其特征在于,所述的硅溶胶中SiO2和H2O按重量份数其比例为3:10,所述的碳化硅晶须为β型碳化硅晶须。
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CN201710296424.0A Pending CN107115204A (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种磷酸盐包埋料及其成型方法 |
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CN (1) | CN107115204A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20210047454A (ko) * | 2019-10-22 | 2021-04-30 | 시노베스트 주식회사 | 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN1475317A (zh) * | 2003-07-03 | 2004-02-18 | 四川大学 | 口腔铸钛专业包埋材料及其制备方法和应用 |
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2017
- 2017-04-28 CN CN201710296424.0A patent/CN107115204A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN1475317A (zh) * | 2003-07-03 | 2004-02-18 | 四川大学 | 口腔铸钛专业包埋材料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
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余桂林等: "对铸钛专用包埋材料的组成和性能的研究", 《武汉科技大学学报(自然科学版)》 * |
宋利明: "晶须材料在口腔医学中的应用研究及展望", 《特别健康》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20210047454A (ko) * | 2019-10-22 | 2021-04-30 | 시노베스트 주식회사 | 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재 |
KR102285589B1 (ko) | 2019-10-22 | 2021-08-04 | 시노베스트 주식회사 | 경화 팽창 증대형 치과주조용 매몰재 |
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