CN108685618A - 一种烤瓷牙的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烤瓷牙的制备工艺，涉及牙齿修复技术领域，其技术要点是：制作金属内冠—表面喷沙—热处理—表面清洗—烧结陶瓷外冠‑得到烤瓷牙成品，其通过对金属内冠先喷沙处理后热处理的方式，在金属内冠表面形成金属氧化膜，增加了陶瓷外冠与金属氧化膜结合强度，从而降低了烤瓷牙发生崩瓷的概率。

Description

一种烤瓷牙的制备工艺

技术领域

本发明涉及牙齿修复技术领域，特别涉及一种烤瓷牙的制备工艺。

背景技术

随着科学技术的不断发展和人们生活水平的日益提高，牙科修复材料越来越受到人们的关注。其中，烤瓷牙是用低熔瓷与金属底层材料联合制成的修复体，兼有金属的强度和瓷的美观，是当今口腔固定修复中应用最为广泛的修复体之一。

传统的烤瓷牙的制备工艺主要为：制作金属内冠→金属内冠热处理→表面喷沙→超声波清洁或蒸汽清洗→烧结陶瓷外冠→得到烤瓷牙成品。

上述制备工艺在烧结陶瓷外冠时，陶瓷外冠在金属内冠高温状态下烧结于其表面，待其冷却后，金属内冠会发生一定的收缩，而陶瓷外冠与金属内冠的膨胀系数通常难以达到完全一致，进而容易使得烤瓷牙出现崩瓷的状况，影响烤瓷牙的机械性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种烤瓷牙的制备工艺，在金属内冠表面形成金属氧化膜，使得陶瓷外冠牢固的与金属氧化膜结合，解决了烤瓷牙在制备过程中容易崩瓷的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种烤瓷牙的制备工艺，包括以下步骤：

A、制作金属内冠：采用CAD/CAM技术制作金属内冠的模型，将用于制作金属内冠的金属根据模型进行烧结，经型态修整后得到金属内冠；

B、表面喷沙：将A中得到的金属内冠采用专用的喷沙枪对其表面进行喷沙处理，待金属内冠表面颜色呈均匀灰色后停止喷沙；

C、热处理：将B中经过喷沙处理的金属内冠置于瓷炉中进行热处理，使得金属内冠的表面包裹有一层金属氧化膜；

D、表面清洗：将C中包裹有金属氧化物的金属内冠置于清洗机中，清洗10-15min；

E、烧结陶瓷外冠：在D中清洗后的金属内冠表面涂上用于成型陶瓷外冠的瓷粉，随后将其置于瓷炉中完成陶瓷外冠的烧结，得到烤瓷牙成品。

采用上述方案，制备烤瓷牙时，先对金属内冠进行表面进行喷沙处理，将金属表面的污垢去除，同时使得金属内冠表面形成均匀排布的凹坑，增加其表面粗糙度，随后再进行热处理，金属内冠表面的金属在高温状态下发生氧化，形成的金属氧化膜对金属内冠加以包裹，该金属氧化膜因由金属内冠中的金属氧化而成，因此两者膨胀系数的差异相对于陶瓷外冠与金属内冠之间膨胀系数的差异要小许多，从而减小金属内冠的内应力；

而陶瓷外冠通常由金属氧化物烧结而成，因此能够较好的结合于金属氧化膜上，再结合金属内冠粗糙的表面，使得陶瓷外冠牢固的结合于金属内冠上，同时使得金属内冠与陶瓷内冠之间的膨胀形成一个过渡段；此外，金属氧化膜还能在烤瓷牙咬合过程中有效缓冲陶瓷外冠给予金属内冠的咬合压力，减小金属内冠与陶瓷外冠之间的剪切力，降低烤瓷牙崩瓷的概率；综上，通过对金属内冠先喷沙处理后热处理，在金属内冠表面形成金属氧化膜，增加了陶瓷外冠与金属氧化膜结合强度，降低了烤瓷牙发生崩瓷的概率。

进一步优选为：步骤A中金属内冠的厚度为0.3-0.5mm。

采用上述方案，将不同厚度的金属内冠按照YY0620-2008的标准进行机械性能测试，测试结果如下表：

由上表可得，当金属内冠的厚度达到3mm时便以达到指标，满足人们日常的咬合，为减少人们在进行牙齿修复后的不适感以及美观度，金属内冠的厚度越薄越好，进而当金属内冠的厚度选为0.3-0.5mm最佳，使得烤瓷牙机械性能优良的同时具有良好的舒适度和美观度，提高烤瓷牙的实用性。

进一步优选为：步骤A中金属内冠使用打磨机进行型态修整，且打磨机打磨的转速为≤30000r/min。

采用上述方案，将用于制备金属内冠的金属制成若干1cm×1cm×3mm的金属样片，对打磨机的转速进行调节后对金属样片的表面进行打磨，分别观察各个金属样片在打磨面的外观，具体打磨情况见下表：

转速(r/min)	29000	29500	30000	30500	31000
						打磨面外观	有轻微刮痕	有轻微刮痕	有轻微刮痕	无刮痕	无刮痕

由上表可得，当打磨机的转速超过30000r/min时，金属样片打磨后的打磨面上无刮痕，这样使得打磨机对金属内冠的打磨较为光滑，进而不便于陶瓷外冠牢固的烧结于金属内冠的表面，因此设定打磨机大打磨转速为≤30000r/min。

进一步优选为：所述打磨机打磨的方向保持一致。

采用上述方案，金属通常具有一定的延展性，将打磨机的打磨方向保持一致能够使得金属内冠上的打磨刮痕呈一个方向，相对于交叉打磨，便于金属在进行预处理时产生的杂质、气泡等快速去除，从而使得陶瓷外冠更好的结合于金属内冠的表面，降低烤瓷牙崩瓷的概率。

进一步优选为：步骤B中喷沙枪的喷沙压力不大于3Pa。

采用上述方案，将用于制备金属内冠的金属制成若干1cm×1cm×3mm的金属样片，将喷沙枪的喷沙压力进行调节后对准金属样片表面的一处加以喷射3min，分别观察各个金属样片的外观，具体喷沙结果见下表：

由上表可得，当喷沙枪的喷沙压力超过3Pa时，在金属样片形成的凹坑较大甚至使得金属样片发生弯曲，这样容易使得金属内冠在喷沙完成后形成较大的创伤，影响金属内冠的结构强度，因此将喷沙枪的喷沙强度设定在不大于3Pa。

进一步优选为：步骤B中喷沙枪的喷沙头倾斜40-50°对金属内冠的表面进行喷沙。

采用上述方案，喷洒头倾斜40-50°对金属内冠进行喷沙，使得喷沙枪喷出的清洁沙能够在金属内冠的表面产生反弹，便于清洁沙能够快速从金属内冠上脱落下来，减少残留于金属内冠上的清洁沙的量，同时使得喷沙枪作用于金属内冠上形成的凹坑的开口较大，有助于陶瓷外冠较好的与金属内冠结合。

进一步优选为：步骤C中热处理的条件为：以60℃/min的速度升温至980℃，停留1-3min；在2-3min钟内迅速降温至750℃，停留5-8min；自然冷却至500℃以下后取出烧结完毕的金属内冠。

采用上述方案，经过实验研究可得，金属内冠在上述热处理条件中能够较好的消除其压制成型时产生的应力，提高金属内冠的结构强度和硬度；以此同时，在980℃停留1-3min以及在750℃停留5-8min，能够使得金属内冠的金属氧化膜形成的更为完整，有助于增加陶瓷外冠与金属内冠之间的结合效果，降低崩瓷的可能性。

进一步优选为：所述陶瓷外冠包括由内向外依次烧结的遮色层、牙本质层和釉质层。

采用上述方案，陶瓷外冠的遮色层、牙本质层和釉质层依次烧结，只需选定与金属内冠结构性能相近的遮色层，从而使得遮色层牢固的烧结于金属内冠的表面，而牙本质层和釉质层本身与遮色层的结构差异较小，使得三者之间能较好的结合，相对于将用于制作陶瓷外冠的材料全部选定为与金属内冠结构相近的材料，有效降低了烤瓷牙的生产成本；与此同时，遮色层还能对金属内冠加以遮盖，增加烤瓷牙的美观度。

进一步优选为：所述遮色层在烧结牙本质层前以及牙本质层在烧结釉质层前均进行有表面喷沙处理。

采用上述方案，遮色层在烧结牙本质层前以及牙本质层在烧结釉质层前均进行喷沙处理，以此使得遮色层和牙本质层表面的粗糙度增加，便于遮色层、牙本质层以及釉质层之间的结合强度增加，增加烤瓷牙的机械性能，降低崩瓷的可能性。

进一步优选为：步骤C中金属内冠在热处理时在表面喷洒双氧水。

采用上述方案，金属内冠在热处理时在表面喷洒双氧水，双氧水在高温环境中迅速分解产生水蒸气和氧气；其中，水蒸气能够对金属内冠表面本身附着的杂质以及热处理过程中产生的杂质进行清洗，氧气有助于加快金属内冠表面的金属发生氧化，从而加快金属氧化膜的形成；此外，双氧水分解还能增加瓷炉内的压强，在一定程度上还能对金属内冠起到压实作用，增加金属内冠的结构强度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过对金属内冠先喷沙处理后热处理，在金属内冠表面形成金属氧化膜，增加了陶瓷外冠与金属氧化膜结合强度，降低了烤瓷牙发生崩瓷的概率；

2、本发明通过对打磨机转速、打磨方向、喷沙压力、喷沙角度、热处理条件的限定，有助于增加陶瓷外冠与金属内冠之间的结合效果，降低崩瓷的可能性；

3、本发明通过在金属内冠热处理时添加双氧水，能够对金属内冠加以清洁，同时有助于加快金属氧化膜的形成，使得陶瓷内冠与金属氧化膜的结合更加牢固。

附图说明

图1为本发明的制备工艺流程图。

具体实施方式

需要说明的是，本发明中用于制备烤瓷牙的材料以及设备均为市售产品。

以下结合附图以及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种烤瓷牙的制备工艺，包括以下步骤：

A、制作金属内冠：采用CAD/CAM技术制作金属内冠的模型，其中控制金属内冠的厚度为0.5mm，将用于制作金属内冠的铂金粉末置于坩埚中烧结熔融，随后将熔融的铂金按照设计的模型压制成型；再将烧结成型的铂金使用转速为30000r/min、打磨方向保持一致的打磨机进行型态修整，得到金属内冠；

B、表面喷沙：将A中得到的金属内冠采用牙科专用的喷沙枪对其表面进行喷沙处理，且喷沙时喷沙枪的喷沙压力为3Pa，喷沙头倾斜45°，待金属内冠表面颜色呈均匀灰色后停止喷沙；

C、热处理：将B中经过喷沙处理的金属内冠置于密闭的瓷炉中，以60℃/min的速度升温至980℃，停留1min；在1min钟内迅速降温至750℃，停留5min；自然冷却至400℃后取出烧结完毕的金属内冠，使得金属内冠的表面包裹有一层金属氧化膜；

D、表面清洗：将C中包裹有金属氧化物的金属内冠置于超声波清洗机中清洗5min；再将其置于蒸汽清洗机中清洗5min，随后将金属内冠取出并干燥；

E、烧结陶瓷外冠：在D中清洗后的金属内冠表面涂上用于成型陶瓷外冠的瓷粉，其中的磁粉包括用于成型遮色层的钾长石烤瓷粉、用于成型牙本质层的二氧化锆烤瓷粉以及用于成型釉质层的釉质瓷粉，三层瓷粉均调制呈膏状后依次涂抹，每次涂抹一层烤瓷粉后将其置于瓷炉中进行烧结，以此完成陶瓷外冠的烧结，得到烤瓷牙成品。

实施例2-实施例7

实施例2-实施例7在实施例1的基础上对热处理的条件进行调整，具体调节情况如下表所示：

实施例8

与实施例1的不同之处在于，本实施例中在热处理时在金属内冠的表面通过耐高温的喷头由上往下喷洒双氧水。

对比例1

与实施例1的不同之处在于，本对比例中金属内冠先进行热处理，随后再进行表面喷洒处理。

对比例2

与实施例1的不同之处在于，本对比例中金属内冠达到980℃后直接进行降温。

对比例3

与实施例1的不同之处在于，本对比例中金属内冠达到980℃后停留4min。

对比例4

与实施例1的不同之处在于，本对比例中金属内冠从980℃至750℃的降温时间为1min。

对比例5

与实施例1的不同之处在于，本对比例中金属内冠从980℃自然冷却至750℃。

对比例6

与实施例1的不同之处在于，本对比例中金属内冠降温至750℃后不停留。

对比例7

与实施例1的不同之处在于，本对比例中金属内冠降温至750℃后停留9min。

将上述的实施例1至实施例8以及对比例1至对比例7的产品作为实验对象，进行以下性能测试：

1、金属内冠与遮色层线胀系数的差值：按照YY0621-2008的检测方法测定；

2、金属-陶瓷结合性能：按照YY0621-2008的检测方法测定。

检测结果如下表：

参见上表，将实施例1与对比例1进行对比，可以得到，先进行表面喷沙处理再进行热处理能够减少沙子对金属氧化膜的侵蚀，从而使得遮色层牢固的结合在金属内冠上，使烤瓷牙具有良好的结构稳定性，减小了降低烤瓷牙的崩瓷概率；

将实施例1与实施例8进行对比，可以得到，在热处理时喷洒双氧水能够加快金属氧化膜的形成，有效减小了金属内冠、金属氧化膜以及遮色层之间的线胀系数的差值，使得陶瓷内冠与金属氧化膜的结合更加牢固，降低烤瓷牙的崩瓷概率；

将实施例1至实施例7与对比例2至对比例7进行对比，可以得到，当热处理的条件设定为“以60℃/min的速度升温至980℃，停留1-3min；在2-3min钟内迅速降温至750℃，停留5-8min；自然冷却至500℃以下后取出烧结完毕的金属内冠”，其制备所得的烤瓷牙中金属内冠与金属氧化膜以及金属氧化膜与遮色层之间的线胀系数的差值较小，增加金属内冠与陶瓷外冠之间的结构强度，同时使金属与陶瓷之间具有良好的结合性能，从而有效降低烤瓷牙的崩瓷概率；

综上，本发明通过对金属内冠先进行喷沙处理后进行热处理的方式，再结合在热处理中喷洒双氧水，使得金属内冠表面形成一层完整的金属氧化膜，以此有效增加金属内冠与陶瓷外冠之间的连接强度，同时起到良好的缓冲作用，降低烤瓷牙发生崩瓷的概率。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种烤瓷牙的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

A、制作金属内冠：采用CAD/CAM技术制作金属内冠的模型，将用于制作金属内冠的金属根据模型进行烧结，经型态修整后得到金属内冠；

B、表面喷沙：将A中得到的金属内冠采用专用的喷沙枪对其表面进行喷沙处理，待金属内冠表面颜色呈均匀灰色后停止喷沙；

C、热处理：将B中经过喷沙处理的金属内冠置于瓷炉中进行热处理，使得金属内冠的表面包裹有一层金属氧化膜；

D、表面清洗：将C中包裹有金属氧化物的金属内冠置于清洗机中，清洗10-15min；

E、烧结陶瓷外冠：在D中清洗后的金属内冠表面涂上用于成型陶瓷外冠的瓷粉，随后将其置于瓷炉中完成陶瓷外冠的烧结，得到烤瓷牙成品。

2.根据权利要求1所述的一种烤瓷牙的制备工艺，其特征在于，步骤A中金属内冠的厚度为0.3-0.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种烤瓷牙的制备工艺，其特征在于，步骤A中金属内冠使用打磨机进行型态修整，且打磨机打磨的转速为≤30000r/min。

4.根据权利要求3所述的一种烤瓷牙的制备工艺，其特征在于，所述打磨机打磨的方向保持一致。

5.根据权利要求1所述的一种烤瓷牙的制备工艺，其特征在于，步骤B中喷沙枪的喷沙压力不大于3Pa。

6.根据权利要求5所述的一种烤瓷牙的制备工艺，其特征在于，步骤B中喷沙枪的喷沙头倾斜40-50°对金属内冠的表面进行喷沙。

7.根据权利要求1所述的一种烤瓷牙的制备工艺，其特征在于，步骤C中热处理的条件为：以60℃/min的速度升温至980℃，停留1-3min；在2-3min钟内迅速降温至750℃，停留5-8min；自然冷却至500℃以下后取出烧结完毕的金属内冠。

8.根据权利要求1所述的一种烤瓷牙的制备工艺，其特征在于，所述陶瓷外冠包括由内向外依次烧结的遮色层、牙本质层和釉质层。

9.根据权利要求8所述的一种烤瓷牙的制备工艺，其特征在于，所述遮色层在烧结牙本质层前以及牙本质层在烧结釉质层前均进行有表面喷沙处理。

10.根据权利要求1所述的一种烤瓷牙的制备工艺，其特征在于，步骤C中金属内冠在热处理时在表面喷洒双氧水。