CN107500758B - 一种ZrO2基全瓷种植牙及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种ZrO2基全瓷种植牙及其制备方法，方法包括：将可溶性锆盐、强碱和含有掺杂元素的溶液采用纳米粉体制备技术，得到掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体；将纳米ZrO2粉体和光敏树脂混合，得到陶瓷‑光敏树脂预制浆料；将陶瓷‑光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印，得到ZrO2陶瓷素坯，然后排胶和烧结，得到ZrO2陶瓷基体；最后进行离子渗透、烧结和矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙。本发明通过采用增材制造技术使得种植牙结构可控，高度仿真；再结合离子渗透、烧结和矿化处理，利于提高种植牙与牙槽骨的骨性结合；整体呈现化学组分梯度化分布，具备适中的强度、硬度、韧性和生物活性。

Description

一种ZrO2基全瓷种植牙及其制备方法
技术领域
本发明涉及种植牙技术领域，尤其涉及一种ZrO2基全瓷种植牙及其制备方法。
背景技术
种植牙修复技术是目前治疗牙齿缺失的有效修复手段之一，但目前广泛使用的金属基种植牙存在以下问题：一方面，患者的牙槽骨结构、骨量、牙齿咬合、缺失位置等存在明显的个体差异及修复需求，而金属基种植体、基台及配件为标准化结构的零配件，难以满足日益增长的个体化种植要求，此外金属基种植牙的安装复杂，手术时间长(一般需要6～15个月)，存在较高的穿孔、感染和出血等手术风险；另一方面，金属基种植牙依靠牙槽骨的固定作用，但是由于两者存在组分的巨大差异，难以真正形成界面骨性结合，而且易导致牙龈透黑、周边真牙及牙槽骨磨损、免疫副作用以及X射线类医疗检测干扰等问题。因此，金属基种植牙修复技术将逐步难以满足个体化、安全性、舒适性和美观性的高端种植修复要求。
氧化锆(ZrO2)是现阶段口腔界公认的理想牙科修复材料之一，具有抗弯强度高、硬度适中、断裂韧性高、热传导性低、耐腐蚀、耐磨损、生物相容性好和色泽自然美观等特点。但是，ZrO2为惰性生物材料，虽然生物相容性优于钛合金，但是生物活性低，难以与牙槽骨在过渡界面产生良好的骨性结合。此外，ZrO2陶瓷固有的脆性，增加了加工制造难度，目前主要采用计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术进行加工，但这种机械切削方式，仍不可避免地造成陶瓷微裂纹形成，易产生牙冠边缘碎裂，而且软硬件编程相当复杂，陶瓷块利用率低，浪费严重。ZrO2陶瓷固有特性以及常规制备技术的不足，在一定程度上限制了ZrO2基陶瓷在口腔领域的应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种ZrO2基全瓷种植牙及其制备方法，该ZrO2基全瓷种植牙高度仿真，结构可控，具备适中的强度、硬度和韧性。
本发明提供了一种ZrO2基全瓷种植牙的制备方法，包括以下步骤：
将可溶性锆盐、强碱和含有掺杂元素的溶液采用纳米粉体制备技术，得到掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体；
将所述纳米ZrO2粉体和光敏树脂混合，得到陶瓷-光敏树脂预制浆料；
将所述陶瓷-光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印，得到ZrO2陶瓷素坯；
将所述ZrO2陶瓷素坯排胶和烧结，得到ZrO2陶瓷基体；
将所述ZrO2陶瓷基体进行离子渗透、烧结和矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙。
优选地，所述可溶性锆盐选自氧氯化锆、硝酸锆和柠檬酸锆中的一种或多种；
所述含有掺杂元素的溶液中的掺杂元素选自Y、Ca、Mg、Al、Ce和Zn 中的一种或多种；
所述光敏树脂选自聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧己烷、环氧丙烯酸酯、 1,6-已二醇二丙烯酸酯、环氧环已基甲酸酯、安息香双甲醚、二苯基乙酮、羟烷基苯酮、双苯甲酰基苯基氧化膦、二苯甲酮、聚乙二醇、正辛醇、异丙醇、醋酸甲酯和醋酸乙酯中的一种或多种。
优选地，所述陶瓷-光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印具体包括：
将仿真牙齿模型文件导入软件中，切片分层后形成打印程序；
设置打印参数后，将预制浆料和光敏树脂混合的混合物铺料，按照打印轨迹和打印参数打印，使单层浆料固化；重复铺料和打印过程，以层层堆叠的成型方式，得到ZrO2陶瓷素坯。
优选地，所述排胶的升温过程包括：
以3℃/min～10℃/min的升温速率从室温升温至400℃，再以1℃/min～3℃ /min的升温速率从400℃升温至600～800℃，每隔100℃的保温时间为1～3h。
优选地，所述烧结的温变过程包括：
以5℃/min～15℃/min的升温速率从室温升温至800℃，再以1℃/min～5℃ /min的升温速率从800℃升温至1000～2000℃，保温时间为1～5h；最后以5℃ /min～20℃/min的降温速率降至室温。
优选地，所述ZrO2陶瓷基体进行离子渗透、烧结和矿化处理具体包括：
将ZrO2陶瓷基体置于饱和的磷盐和钙盐溶液中进行多次交替浸泡后，在 700℃～1200℃煅烧；进行多次浸泡和煅烧；最后进行矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙。
优选地，所述仿真牙齿模型的建立过程包括：
获取天然牙齿结构信息，采用三维建模数字化技术，构建高度仿真的牙齿结构及其牙根表面的梯度化多孔结构，得到仿真牙齿模型。
优选地，所述天然牙齿结构选自门牙、犬齿和臼齿中的一种或多种。
优选地，所述牙根表面的梯度化多孔结构为三维连通结构；孔的形状为六方、正方、三角形或圆形。
本发明提供了一种ZrO2基全瓷种植牙，由上述技术方案所述制备方法制得。
本发明提供了一种ZrO2基全瓷种植牙的制备方法，包括以下步骤：将可溶性锆盐、强碱和含有掺杂元素的溶液采用纳米粉体制备技术，得到掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体；将所述纳米ZrO2粉体和光敏树脂混合，得到陶瓷- 光敏树脂预制浆料；将所述陶瓷-光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印，得到ZrO2陶瓷素坯；将所述ZrO2陶瓷素坯排胶和烧结，得到ZrO2陶瓷基体；将所述ZrO2陶瓷基体进行离子渗透、烧结和矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙。本发明通过采用增材制造技术使制得的ZrO2基全瓷种植牙结构可控，高度仿真；掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体与光敏树脂形成的预制浆料通过增材制造技术，再结合离子渗透、烧结和矿化处理使得种植牙的牙根具有类似天然牙的表面过渡层，利于提高ZrO2基全瓷种植牙与牙槽骨的骨性结合；整体呈现化学组分梯度化分布，具备适中的强度、硬度、韧性和生物活性。实验结果表明：该ZrO2基全瓷种植牙的抗压强度为 609.65±7.84～829.13±12.50MPa；硬度为9～10GPa；韧性为4.2～5.8MPa·m1/2。
附图说明
图1为本发明提供的ZrO2基全瓷种植牙的结构简图；
图2为本发明提供的ZrO2基全瓷种植牙的制备流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种ZrO2基全瓷种植牙的制备方法，包括以下步骤：
将可溶性锆盐、强碱和含有掺杂元素的溶液采用纳米粉体制备技术，得到掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体；
将所述纳米ZrO2粉体和光敏树脂混合，得到陶瓷-光敏树脂预制浆料；
将所述陶瓷-光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印，得到ZrO2陶瓷素坯；
将所述ZrO2陶瓷素坯排胶和烧结，得到ZrO2陶瓷基体；
将所述ZrO2陶瓷基体进行离子渗透、烧结和矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙。
本发明通过采用增材制造技术使制得的ZrO2基全瓷种植牙结构可控，高度仿真；掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体与光敏树脂形成的预制浆料通过增材制造技术，再结合离子渗透、烧结和矿化处理使得种植牙的牙根具有类似天然牙的表面过渡层，利于提高ZrO2基全瓷种植牙与牙槽骨的骨性结合；整体呈现化学组分梯度化分布，具备适中的强度、硬度、韧性和生物活性。
本发明将可溶性锆盐、强碱和含有掺杂元素的溶液采用纳米粉体制备技术，得到掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体。
在本发明中，所述可溶性锆盐优选选自氧氯化锆、硝酸锆和柠檬酸锆中的一种或多种；更优选为硝酸锆。
所述强碱优选选自氨基钠、氨基钾、氢氧化钠、氢氧化钾、丁基锂和甲醇钠中的一种或多种，更优选选自氢氧化钠。
所述含有掺杂元素的溶液中的掺杂元素优选选自Y、Ca、Mg、Al、Ce 和Zn中的一种或多种；更优选选自Y和Ca两种元素；或Y、Ca和Al三种元素。所得到的掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体中尤其加入Ca元素后，可在陶瓷表面形成Ca2+的结合位点，有利于与磷酸根离子产生键合作用，提高过渡界面ZrO2和羟基磷灰石HA的结合强度。
在本发明中，所述纳米粉体制备技术选自固相法、化学沉淀法、溶胶凝胶法、水热法或模板法。掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体的制备过程具体优选包括：
将可溶性锆盐和强碱均匀混合，再加入含有掺杂元素的溶液，利用强碱溶解的自发热反应和离子化学共沉淀作用，经过分离、干燥和热处理后，得到掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体。
得到纳米ZrO2粉体后，本发明将所述纳米ZrO2粉体和光敏树脂混合，得到陶瓷-光敏树脂预制浆料。
在本发明中，所述光敏树脂优选选自聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧己烷、环氧丙烯酸酯、1,6-已二醇二丙烯酸酯、环氧环已基甲酸酯、安息香双甲醚、二苯基乙酮、羟烷基苯酮、双苯甲酰基苯基氧化膦、二苯甲酮、聚乙二醇、正辛醇、异丙醇、醋酸甲酯和醋酸乙酯中的一种或多种，更优选选自安息香双甲醚、羟烷基苯酮、二苯甲酮、聚乙二醇、正辛醇和醋酸乙酯中的一种或多种。所述陶瓷-光敏树脂预制浆料中固相物质纳米ZrO2粉体的含量优选为 50～80wt％，更优选为60～75wt％。
得到陶瓷-光敏树脂预制浆料后，本发明将所述陶瓷-光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印，得到ZrO2陶瓷素坯。
在本发明中，所述仿真牙齿模型的建立过程优选包括：
获取天然牙齿结构信息，采用三维建模数字化技术，构建高度仿真的牙齿结构及其牙根表面的梯度化多孔结构，得到仿真牙齿模型。
本发明优选通过医学检测技术获取天然牙齿结构信息；所述医学检测技术包括CT、MR、X线和口腔扫描。所述天然牙齿结构包括门牙、犬牙和臼齿中的一种或多种。在本发明中，所述牙根表面的梯度化多孔结构优选为三维连通结构；孔的形状优选为六方、正方、三角形或圆形，更优选为圆形；牙根表面的梯度化多孔结构层的厚度优选为50μm～500μm，更优选为200μm。
在本发明中，所述三维建模数字化技术采用的软件包括Mimics、 Geomagic、ug和solidworks中的一种或多种。
在本发明中，所述陶瓷-光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印具体优选包括：
将仿真牙齿模型文件导入软件中，切片分层后形成打印程序；
设置打印参数后，将预制浆料和光敏树脂混合的混合物铺料，按照打印轨迹和打印参数打印，使单层浆料固化；重复铺料和打印过程，以层层堆叠的成型方式，得到ZrO2陶瓷素坯。
在本发明中，打印时激光功率为10～50W、XY分辨率20～50μm、打印层厚度为10～30μm、曝光时间为3～20s；所述激光功率优选为20～40W，更优选为30W；所述XY分辨率优选为20～30μm，更优选为20μm、打印层厚度优选为15～25μm，更优选为20μm、曝光时间优选为8～15s，更优选为10s。
得到ZrO2陶瓷素坯后，本发明将所述ZrO2陶瓷素坯排胶和烧结，得到 ZrO2陶瓷基体。
在本发明中，所述排胶的升温过程优选包括：
以3℃/min～10℃/min的升温速率从室温升温至400℃，再以1℃/min～3℃ /min的升温速率从400℃升温至600～800℃，每隔100℃的保温时间为1～3h。
在本发明中，所述烧结的温变过程优选包括：
以5℃/min～15℃/min的升温速率从室温升温至800℃，再以1℃/min～5℃ /min的升温速率从800℃升温至1000～2000℃，保温时间为1～5h；最后以5℃ /min～20℃/min的降温速率降至室温。
得到ZrO2陶瓷基体后，本发明将所述ZrO2陶瓷基体进行离子渗透、烧结和矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙。
在本发明中，所述ZrO2陶瓷基体表面改性具体优选包括：
将ZrO2陶瓷基体置于饱和的磷盐和钙盐溶液中进行多次交替浸泡后，在 700℃～1200℃煅烧；进行多次浸泡和煅烧；最后进行矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙。
在本发明中，将ZrO2陶瓷基体的牙根区域设计梯度化多孔结构，并通过离子浸渗、高温烧结、体外模拟矿化后处理，可在孔结构中填充具备生物活性的羟基磷灰石(HA)材料，形成类似天然牙的表面过渡层，有利于提高全瓷种植牙与牙槽骨的骨性结合。表面过渡层包括依次接触的ZrO2基体层、 ZrO2-HA(羟基磷灰石)中间层和ZrO2-HA表面层。
参见图1，图1为本发明提供的制备方法制备的ZrO2基全瓷种植牙的结构简图；其中，1为牙冠区域、2为牙根区域、3为牙槽骨、4为牙根过渡界面、5为过渡界面的ZrO2基体层、6为过渡界面的ZrO2-HA(羟基磷灰石)中间层、7为过渡界面的ZrO2-HA表面层。
本发明提供了一种ZrO2基全瓷种植牙，由上述技术方案所述制备方法制得。
参见图2，图2为本发明提供的ZrO2基全瓷种植牙的制备流程图；具体包括以下步骤：
将所需制备原料混合，经过分离、干燥和热处理后得到ZrO2粉体；将ZrO2粉体和光敏树脂球磨混料，得到预制浆料；
获取牙结构信息，通过三维建模，得到牙模型，然乎导入多孔模型，设置打印参数，生成打印文件；所述预制浆料根据生成打印文件采用增材制造技术打印，光固化快速成型，得到ZrO2陶瓷素坯；在真空+空气气氛下排胶处理，高温烧结最后进行离子渗透热处理后处理，得到ZrO2基全瓷牙。
本发明提供了一种ZrO2基全瓷种植牙的制备方法，包括以下步骤：将可溶性锆盐、强碱和含有掺杂元素的溶液采用纳米粉体制备技术，得到掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体；将所述纳米ZrO2粉体和光敏树脂混合，得到陶瓷- 光敏树脂预制浆料；将所述陶瓷-光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印，得到ZrO2陶瓷素坯；将所述ZrO2陶瓷素坯排胶和烧结，得到ZrO2陶瓷基体；将所述ZrO2陶瓷基体进行离子渗透、烧结和矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙。本发明通过采用增材制造技术使制得的ZrO2基全瓷种植牙结构可控，高度仿真；掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体与光敏树脂形成的预制浆料通过增材制造技术，再结合离子渗透、烧结和矿化处理使得种植牙的牙根具有类似天然牙的表面过渡层，利于提高ZrO2基全瓷种植牙与牙槽骨的骨性结合；整体呈现化学组分梯度化分布，具备适中的强度、硬度、韧性和生物活性。实验结果表明：该ZrO2基全瓷种植牙的抗压强度为 609.65±7.84～829.13±12.50MPa；硬度为9～10GPa；韧性为4.2～5.8MPa·m1/2。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种ZrO2基全瓷种植牙及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)综合CT、X线和口腔扫描的医学检测信息，获取单颗天然牙齿-臼齿的整体结构信息，采用Mimics和Geomagic软件，构建高度仿真的臼齿牙齿模型，设计牙根表面的三维连通梯度化多孔结构，层厚为200μm，孔形状为圆形；
(2)将硝酸锆和氢氧化钠均匀混合，缓慢加入含有Y和Ca掺杂元素的溶液，利用氢氧化钠溶解的自发热反应，以及Zr4+、Y3+和Ca2+离子化学共沉淀作用，经过分离、干燥和热处理后，获得Y和Ca元素共稳定的纳米ZrO2粉体。
(3)将步骤2得到的纳米ZrO2粉体与光敏树脂球磨混合，制备高固相含量的陶瓷-光敏树脂预制浆料，其中ZrO2粉体的比例为65wt％。将步骤1得到的STL格式臼齿模型文件导入软件中，通过切片分层后，形成打印程序，其中打印参数设置为激光功率30W，XY分辨率20μm，打印层厚为20μm，曝光时间为10s，设置打印参数后，将预制浆料铺设在工作台上，按照打印轨迹和打印参数，使单层浆料固化；重复铺料和打印过程，以层层堆叠的成型方式，获得ZrO2陶瓷素坯；
(4)采用先真空后空气的双排胶工艺，将步骤3得到的陶瓷素坯置于低温排胶炉中，先采用真空气氛进行排胶，再采用空气气氛进行排胶，获得排除有机成分的ZrO2陶瓷坯体，排胶的温度制度为：室温到400℃升温速率为 3℃/min、400℃以上升温速率为2℃/min、最高煅烧温度为750℃、每隔100℃保温1h。排胶的ZrO2陶瓷坯体置于马弗炉中高温烧结，煅烧制度为：空气气氛、室温到800℃升温速率为10℃/min、800℃以上的升温速率为3℃/min、最高煅烧温度为1450℃、保温时间为3h、降温速率为10℃/min。
(5)将步骤4得到的烧结ZrO2陶瓷坯体置于饱和的磷酸氢二铵溶液中浸泡，再放入饱和的硝酸钙溶液中浸泡，反复交替浸泡后，在900℃中快速煅烧。重复上述浸泡和煅烧的过程，在牙根的表面孔结果中填充HA晶体，逐渐形成化学成分梯度分布的表面层。最后，采用模拟体液进行体外模拟矿化处理，得到表面生物活性的ZrO2基全瓷臼齿。
按照本发明方法得到的ZrO2基全瓷臼齿，牙冠和牙根基体由Y和Ca元素共稳定的四方相ZrO2组成，具备高强度、高硬度、高稳定性和耐腐蚀等特性，牙根表面200μm的过渡层，由Y-Ca-ZrO2和HA组成，整体呈现化学组分梯度化分布；采用万能材料试验机测得的抗压强度为609.65±7.84MPa，采用维氏硬度计测得的硬度达到9.5GPa，断裂韧性约为5.8MPa·m1/2。
实施例2
(1)综合CT、X线和口腔扫描的医学检测信息，获取单颗天然牙齿-门牙的整体结构信息，采用Mimics和Geomagic软件，构建高度仿真的门牙牙齿模型，设计牙根表面的三维连通梯度化多孔结构，层厚为200μm，孔形状为圆形；
(2)将硝酸锆和氢氧化钠均匀混合，缓慢加入含有Y、Ca和Al掺杂元素的溶液，利用氢氧化钠溶解的自发热反应，以及Zr4+、Y3+、Ca2+和Al3+离子化学共沉淀作用，经过分离、干燥和热处理后，得到Y、Ca和Al元素共稳定的纳米ZrO2粉体。
(3)将步骤2得到的纳米ZrO2粉体与光敏树脂球磨混合，制备高固相含量的陶瓷-光敏树脂预制浆料，其中ZrO2粉体的比例为65wt％。将步骤1得到的STL格式门牙模型文件导入软件中，通过切片分层后，形成打印程序，其中打印参数设置为激光功率30W，XY分辨率20μm，打印层厚为20μm，曝光时间为10s，设置打印参数后，将预制浆料铺设在工作台上，按照打印轨迹和打印参数，使单层浆料固化；重复铺料和打印过程，以层层堆叠的成型方式，得到ZrO2陶瓷素坯；
(4)采用先真空后空气的双排胶工艺，将步骤3得到的陶瓷素坯置于低温排胶炉中，先采用真空气氛进行排胶，再采用空气气氛进行排胶，得到排除有机成分的ZrO2陶瓷坯体，排胶的温度制度为：室温到400℃升温速率为 3℃/min、400℃以上升温速率为2℃/min、最高煅烧温度为750℃、每隔100℃保温1h。排胶的ZrO2陶瓷坯体置于马弗炉中高温烧结，煅烧制度为：空气气氛、室温到800℃升温速率为10℃/min、800℃以上的升温速率为3℃/min、最高煅烧温度为1450℃、保温时间为3h、降温速率为10℃/min。
(5)将步骤4得到的ZrO2陶瓷坯体置于饱和的磷酸氢二铵溶液中浸泡，再放入饱和的硝酸钙溶液中浸泡，反复交替浸泡后，在900℃中快速煅烧；重复上述浸泡和煅烧的过程，在牙根的表面孔结果中填充HA晶体，逐渐形成化学成分梯度分布的表面层。最后，采用模拟体液进行体外模拟矿化处理，得到表面生物活性的ZrO2基全瓷门牙。
按照本发明方法获得的ZrO2基全瓷门牙，牙冠和牙根基体由Y、Ca和 Al元素共稳定的四方相ZrO2组成，具备高强度、高硬度、高稳定性和耐腐蚀等特性，牙根表面200μm的过渡层，由Y-Ca-Al-ZrO2和HA组成，整体呈现化学组分梯度化分布。采用万能材料试验机测得的抗压强度为 829.13±12.50MPa，采用维氏硬度计测得的硬度达到10GPa，断裂韧性约为4.2MPa·m1/2。
由以上实施例可知，本发明提供了一种ZrO2基全瓷种植牙的制备方法，包括以下步骤：将可溶性锆盐、强碱和含有掺杂元素的溶液采用纳米粉体制备技术，得到掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体；将所述纳米ZrO2粉体和光敏树脂混合，得到陶瓷-光敏树脂预制浆料；将所述陶瓷-光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印，得到ZrO2陶瓷素坯；将所述ZrO2陶瓷素坯排胶和烧结，得到ZrO2陶瓷基体；将所述ZrO2陶瓷基体进行离子渗透、烧结和矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙。本发明通过采用增材制造技术使制得的ZrO2基全瓷种植牙结构可控，高度仿真；掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体与光敏树脂形成的预制浆料通过增材制造技术，再结合离子渗透、烧结和矿化处理使得种植牙的牙根具有类似天然牙的表面过渡层，利于提高ZrO2基全瓷种植牙与牙槽骨的骨性结合；整体呈现化学组分梯度化分布，具备适中的强度、硬度、韧性和生物活性。实验结果表明：该ZrO2基全瓷种植牙的抗压强度为609.65±7.84～829.13±12.50MPa；硬度为9～10GPa；韧性为 4.2～5.8MPa·m1/2。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种ZrO2基全瓷种植牙的制备方法，包括以下步骤：
将可溶性锆盐、强碱和含有掺杂元素的溶液采用纳米粉体制备技术，得到掺杂元素稳定的纳米ZrO2粉体；
将所述纳米ZrO2粉体和光敏树脂混合，得到陶瓷-光敏树脂预制浆料；
将所述陶瓷-光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印，得到ZrO2陶瓷素坯；
将所述ZrO2陶瓷素坯排胶和烧结，得到ZrO2陶瓷基体；
将所述ZrO2陶瓷基体进行离子渗透、煅烧和矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙；
所述可溶性锆盐选自氧氯化锆、硝酸锆和柠檬酸锆中的一种或多种；
所述含有掺杂元素的溶液中的掺杂元素为Y、Ca和Al 三种元素；
所述光敏树脂选自聚对苯二甲酰对苯二胺、环氧丙烯酸酯、环氧环已基甲酸酯、安息香双甲醚、二苯基乙酮、羟烷基苯酮、双苯甲酰基苯基氧化膦和二苯甲酮中的一种或多种；
所述陶瓷-光敏树脂预制浆料根据仿真牙齿模型采用增材制造技术打印具体包括：
将仿真牙齿模型文件导入软件中，切片分层后形成打印程序；
设置打印参数后，将预制浆料和光敏树脂混合的混合物铺料，按照打印轨迹和打印参数打印，使单层浆料固化；重复铺料和打印过程，以层层堆叠的成型方式，得到ZrO2陶瓷素坯；
所述排胶的升温过程包括：
以3℃/min~10℃/min的升温速率从室温升温至400℃，再以1℃/min~3℃/min的升温速率从400℃升温至600~800℃，每隔100℃的保温时间为1~3h；
所述烧结的温变过程包括：
以5℃/min~15℃/min的升温速率从室温升温至800℃，再以1℃/min~5℃/min的升温速率从800℃升温至1000~2000℃，保温时间为1~5h；最后以5℃/min~20℃/min的降温速率降至室温；
打印时激光功率为30W，XY分辨率为20μm，打印层厚度为20μm，曝光时间为10s；
所述ZrO2陶瓷基体进行离子渗透、烧结和矿化处理具体包括：
将ZrO2陶瓷基体置于饱和的磷盐和钙盐溶液中进行多次交替浸泡后，在700℃~1200℃煅烧；进行多次浸泡和煅烧；最后进行矿化处理，得到ZrO2基全瓷种植牙；
所述仿真牙齿模型的建立过程包括：
获取天然牙齿结构信息，采用三维建模数字化技术，构建高度仿真的牙齿结构及其牙根表面的梯度化多孔结构，得到仿真牙齿模型；
所述天然牙齿结构选自门牙、犬齿和臼齿中的一种或多种；
所述牙根表面的梯度化多孔结构为三维连通结构；孔的形状为六方、正方、三角形或圆形。
2.一种ZrO2基全瓷种植牙，由权利要求1所述制备方法制得。
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