CN116751054A - 一种氧化锆陶瓷浆料、制备方法、应用以及氧化锆陶瓷 - Google Patents
一种氧化锆陶瓷浆料、制备方法、应用以及氧化锆陶瓷 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116751054A CN116751054A CN202310737110.5A CN202310737110A CN116751054A CN 116751054 A CN116751054 A CN 116751054A CN 202310737110 A CN202310737110 A CN 202310737110A CN 116751054 A CN116751054 A CN 116751054A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- zirconia ceramic
- zirconia
- ceramic slurry
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 242
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 113
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 38
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 14
- XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 1-morpholin-4-ylprop-2-en-1-one Chemical compound C=CC(=O)N1CCOCC1 XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 11
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 9
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims description 7
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 6
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N benzoin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PSGCQDPCAWOCSH-UHFFFAOYSA-N (4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl) prop-2-enoate Chemical compound C1CC2(C)C(OC(=O)C=C)CC1C2(C)C PSGCQDPCAWOCSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZDQNWDNMNKSMHI-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-prop-2-enoyloxypropoxy)propoxy]propan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC(C)COC(C)COCC(C)OC(=O)C=C ZDQNWDNMNKSMHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GNSFRPWPOGYVLO-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCCO GNSFRPWPOGYVLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1,1,1-trifluorobutane Chemical compound FC(F)(F)CCCBr DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UGVRJVHOJNYEHR-UHFFFAOYSA-N 4-chlorobenzophenone Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 UGVRJVHOJNYEHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N [(1s,3s,4s)-4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl] 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1C[C@]2(C)[C@@H](OC(=O)C(=C)C)C[C@H]1C2(C)C IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N 0.000 claims description 3
- MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N [3-prop-2-enoyloxy-2-[[3-prop-2-enoyloxy-2,2-bis(prop-2-enoyloxymethyl)propoxy]methyl]-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940119545 isobornyl methacrylate Drugs 0.000 claims description 3
- LUCXVPAZUDVVBT-UHFFFAOYSA-N methyl-[3-(2-methylphenoxy)-3-phenylpropyl]azanium;chloride Chemical compound Cl.C=1C=CC=CC=1C(CCNC)OC1=CC=CC=C1C LUCXVPAZUDVVBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LYXOWKPVTCPORE-UHFFFAOYSA-N phenyl-(4-phenylphenyl)methanone Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC=CC=2)C=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 LYXOWKPVTCPORE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FSDNTQSJGHSJBG-UHFFFAOYSA-N piperidine-4-carbonitrile Chemical compound N#CC1CCNCC1 FSDNTQSJGHSJBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-(4-methylsulfanylphenyl)-2-morpholin-4-ylpropan-1-one Chemical compound C1=CC(SC)=CC=C1C(=O)C(C)(C)N1CCOCC1 LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 6-prop-2-enoyloxyhexyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCCCOC(=O)C=C FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NQSMEZJWJJVYOI-UHFFFAOYSA-N Methyl 2-benzoylbenzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 NQSMEZJWJJVYOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- 244000028419 Styrax benzoin Species 0.000 claims description 2
- 235000000126 Styrax benzoin Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000008411 Sumatra benzointree Nutrition 0.000 claims description 2
- GUCYFKSBFREPBC-UHFFFAOYSA-N [phenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphoryl]-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1=C(C)C=C(C)C=C1C GUCYFKSBFREPBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229960002130 benzoin Drugs 0.000 claims description 2
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 claims description 2
- 235000019382 gum benzoic Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxycyclohexyl)-phenylmethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1(O)CCCCC1 QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- POLZHVHESHDZRD-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl 2-methylprop-2-enoate;phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O.CC(=C)C(=O)OCCO POLZHVHESHDZRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RPJCYXCKWKJCCP-UHFFFAOYSA-N C(C=C)(=O)O.COCOC.CCC Chemical compound C(C=C)(=O)O.COCOC.CCC RPJCYXCKWKJCCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 claims 1
- NWWQVENFTIRUMF-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphanyl 2,4,6-trimethylbenzoate Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)OP(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NWWQVENFTIRUMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MKVYSRNJLWTVIK-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound CCOC(N)=O.CC(=C)C(O)=O.CC(=C)C(O)=O MKVYSRNJLWTVIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 abstract description 27
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract 2
- 239000011850 water-based material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 10
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 10
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- UEKHZPDUBLCUHN-UHFFFAOYSA-N 2-[[3,5,5-trimethyl-6-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxycarbonylamino]hexyl]carbamoyloxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)NCCC(C)CC(C)(C)CNC(=O)OCCOC(=O)C(C)=C UEKHZPDUBLCUHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 5
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- WDFFWUVELIFAOP-UHFFFAOYSA-N 2,6-difluoro-4-nitroaniline Chemical compound NC1=C(F)C=C([N+]([O-])=O)C=C1F WDFFWUVELIFAOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 acrylic acid amine Chemical class 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012956 1-hydroxycyclohexylphenyl-ketone Substances 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N bis[2-(1-hydroxycyclohexyl)phenyl]methanone Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)C=2C(=CC=CC=2)C2(O)CCCCC2)C=1C1(O)CCCCC1 MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphoryl-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000007676 flexural strength test Methods 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- WTRRGIQUWPQIEA-UHFFFAOYSA-N methyl prop-2-enoate propane Chemical compound CCC.COC(C=C)=O WTRRGIQUWPQIEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010603 microCT Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000671 polyethylene glycol diacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
- 238000009777 vacuum freeze-drying Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/60—Preparations for dentistry comprising organic or organo-metallic additives
- A61K6/62—Photochemical radical initiators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/80—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
- A61K6/802—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising ceramics
- A61K6/818—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising ceramics comprising zirconium oxide
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K6/00—Preparations for dentistry
- A61K6/80—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
- A61K6/884—Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising natural or synthetic resins
- A61K6/891—Compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
- B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
- C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B35/63424—Polyacrylates; Polymethacrylates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
- C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B35/63444—Nitrogen-containing polymers, e.g. polyacrylamides, polyacrylonitriles, polyvinylpyrrolidone [PVP], polyethylenimine [PEI]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
- C04B35/63448—Polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B35/63456—Polyurethanes; Polyisocyanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Plastic & Reconstructive Surgery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Abstract
本发明公开了一种氧化锆陶瓷浆料、制备方法、应用以及氧化锆陶瓷，氧化锆陶瓷浆料为包含如下重量份的组份的原料制备得到：氧化锆粉体75～95份，光敏树脂10～20份，蒸馏水5～10份，分散剂1～5份，及光引发剂0.1～3份。本发明制备出了高固相含量、低粘度的氧化锆陶瓷浆料，且可以调整水基浆料的含水量，改善了光固化水基陶瓷浆料3D打印样品烧结后变形、开裂、分层等缺陷。本发明水基陶瓷浆料使用水性材料更环保并且打印出的样品可以直接使用水进行清洗，节省了大量有机溶剂，同时也避免了有机溶剂所带来的安全隐患，符合当代所倡导的环保理念。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷材料增材制造领域，具体涉及一种氧化锆陶瓷浆料、制备方法、应用以及氧化锆陶瓷。
背景技术
陶瓷DLP(Digital Light Procession，数字光处理)光固化成型技术，作为3D打印中的一类新兴技术，其成型过程快，无热应力产生，所需设备简单，原材料利用率极高。将3D打印技术应用到陶瓷的制造中可以有效克服传统陶瓷制造技术中存在的缺点，能够制造出具有复杂形状、高精度以及低成本的陶瓷部件。
氧化锆作为一种具有特殊转变特征的氧化物陶瓷材料，因具有极佳的化学稳定性和抗氧化能力，优异的抗弯强度、耐磨性及生物相容性等特点，在结构材料、生物医药材料、耐磨材料等领域得到了广泛应用。陶瓷齿科修复材料是最逼真的牙体组织人工替代材料，具有良好的生物相容性，在口腔环境中的化学稳定性以及与自然牙相似的热导率和自然牙釉相似的磨损率，近年来已成为一类备受关注并且具有广泛应用前景的美学齿科修复材料。
目前在氧化锆陶瓷3D打印领域，用于光固化3D打印的陶瓷浆料所选用溶剂仅为丙烯酸酯类树脂，使用树脂基的陶瓷浆料所制造的零部件在清洗时需要消耗大量酒精，不仅会造成资源的浪费，而且存在严重的安全隐患。在控制溶剂比例的前提下，使用水替代一部分树脂不仅可以降低成本，而且符合现代提倡的环保理念。但是由于水是极性小分子结构、表面张力大，无法单独完成光聚合反应且会影响浆料整体的流动性。所以需要选用水溶性单体的类型和水的比例需要严格把控，既要使粉体可以均匀分散在溶剂中，又要满足打印所需的固化要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种氧化锆陶瓷浆料、制备方法、应用以及氧化锆陶瓷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面，提供了一种氧化锆陶瓷浆料，所述氧化锆陶瓷浆料为包含如下重量份的原料制备得到：
氧化锆粉体75～95份，光敏树脂10～20份，蒸馏水5～10份，分散剂1～5份，及光引发剂0.1～3份。
可选地，氧化锆粉体的重量份数独立选自75份、80份、85份、90份、95份。
可选地，光敏树脂的重量份数独立选自10份、12份、14份、16份、18份、20份。
可选地，蒸馏水的重量份数独立选自5份、6份、7份、8份、9份、10份。
可选地，分散剂的重量份数独立选自1份、2份、3份、4份、5份。
可选地，光引发剂的重量份数独立选自0.1份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份。
作为本发明再进一步的方案：所述氧化锆陶瓷浆料为包含如下重量份的原料制备得到：
氧化锆粉体85～90份，光敏树脂15～20份，蒸馏水5～7份，分散剂2～3份，及光引发剂0.1～0.5份。
可选地，氧化锆粉体的重量份数独立选自85份、86份、87份、88份、89份、90份。
可选地，光敏树脂的重量份数独立选自15份、16份、17份、18份、19份、20份。
可选地，蒸馏水的重量份数独立选自5份、5.5份、6份、6.5份、7份。
可选地，分散剂的重量份数独立选自2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份。
可选地，光引发剂的重量份数独立选自0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
优选地，所述齿科氧化锆粉体为3Y-TZP。
作为本发明再进一步的方案：所述光敏树脂为甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)、双环戊烯基丙烯酸酯(DCPA)、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(CTFA)、丙烯酰吗啉(ACMO)、异冰片基丙烯酸酯(IBOA)、异冰片基甲基丙烯酸酯(IBOMA)、聚氨酯丙烯酸酯(PUA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、聚氨酯二甲基丙烯酸酯(UDMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(HEMAP)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)中的至少一种。
作为本发明再进一步的方案：所述分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液、含有颜料亲和基团的结构化丙烯酸共聚物溶液、含酸性基团共聚物的烷醇铵盐和改性聚氨酯溶液中的至少一种。
作为本发明再进一步的方案：所述光引发剂为二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷(TPO)、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(819)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)、安息香双甲醚(BDK)、邻苯甲酰苯甲酸甲酯(OMBB)、二苯甲酮(BP)、4-氯二苯甲酮(CBP)、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、4-苯基二苯甲酮(PBZ)、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮(369)、1-羟基-环已基-苯基甲酮(184)中的至少一种。
本发明另一方面，提供了一种氧化锆陶瓷浆料的制备方法，至少包括：
在光敏树脂中依次加入分散剂、氧化锆粉体、蒸馏水，搅拌，球磨后加入光引发剂，再次球磨，得到所述氧化锆陶瓷浆料。
本发明的第三个方面，提供了氧化锆陶瓷浆料在制备陶瓷义齿中的应用。
作为本发明再进一步的方案：氧化锆陶瓷浆料在制备陶瓷义齿中的应用包括以下步骤：
将所述氧化锆陶瓷浆料倒入打印机的料缸中；
根据预设的义齿模型以及打印条件，打印得到初始义齿；
水洗所述初始义齿；
将所述陶瓷义齿真空脱脂、烧结，即得到陶瓷义齿。
作为本发明再进一步的方案：打印条件为曝光强度6～20mW/cm2、曝光时间3～10s；
真空脱脂温度为350～500℃，烧结温度为1400～1700℃。
可选的，曝光强度独立选自6mW/cm2、8mW/cm2、10mW/cm2、12mW/cm2、14mW/cm2、16mW/cm2、18mW/cm2、20mW/cm2。
可选的，曝光时间独立选自3s、4s、5s、6s、7s、8s、9s、10s。
可选的，真空脱脂温度独立选自350℃、380℃、400℃、420℃、450℃、480℃、500℃。
可选的，烧结温度独立选自1400℃、1450℃、1500℃、1550℃、1600℃、1650℃、1700℃。
本发明的第四个方面，提供了一种氧化锆陶瓷，所述氧化锆陶瓷使用所述氧化锆陶瓷浆料制备。
本发明的有益效果在于：
1、通过选择合适的水性树脂预聚物以及分散剂的种类，调整各组分添加比例制备出高固相含量、低粘度的水基氧化锆陶瓷浆料。
2、通过调整浆料含水量，改善了光固化水基陶瓷浆料3D打印样品烧结后变形、开裂、分层等缺陷。
3、打印出的陶瓷样品可以直接使用水进行清洗，节省了大量酒精，符合当代所倡导的环保理念，同时也避免了酒精所带来的安全隐患。
附图说明
图1为本发明实施例1～5所得水基齿科氧化锆陶瓷浆料的流变图。
图2为实施例6～10中打印陶瓷义齿模型图。
图3为实施例6制得的DLP-3D打印的氧化锆陶瓷义齿照片。
具体实施方式
下面结合实施例详述本发明。
如无特别说明，实施例中的原料通过商业购买，不经处理直接使用；所用的仪器设备，采用厂家推荐使用参数。
实施例中，浆料的流变学测试使用Kinexus旋转流变仪，烧结陶瓷样品的抗弯强度测试使用上海卓技仪器有限公司万能测试机WD-03。
实施例1
一种用于DLP-3D打印的齿科氧化锆陶瓷水基浆料的制备，通过以下步骤实现：
步骤1：分别称取以重量份数计的氧化锆粉体95份和光敏树脂20份备用，其中光敏树脂为聚氨酯二甲基丙烯酸酯(UDMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和丙烯酰吗啉(ACMO)的混合物，三种树脂重量比1：1：2；
步骤2：为使氧化锆粉体可以在溶剂中充分分散，将光敏树脂混合搅拌后添加分散剂，分散剂使用为烷醇酰胺和亲水改性的聚氨酯，两种分散剂比例为1：2，分散剂添加量为氧化锆粉体质量的3％，混合搅拌；
步骤3：将步骤1中称取的氧化锆粉体加入步骤2的混合溶剂中，为防止氧化锆粉体出现团聚现象，氧化锆粉体需分少量多次加入混合溶剂中，并同时加入蒸馏水，蒸馏水的添加量为光敏树脂质量的25％，混合搅拌；
步骤4：在步骤3的混合物中加入尺寸为5mm的锆珠，锆珠加入量与氧化锆粉体质量比为1：1，随后置于滚动球磨机上，以80r/min的转速滚动球磨12h，使浆料可以更加均匀稳定；
步骤5：加入光引发剂TPO，光引发剂的添加量为光敏树脂质量的1％，继续球磨1h，即可得到一种用于DLP-3D打印的齿科氧化锆陶瓷水基浆料。
实施例2
一种用于DLP-3D打印的齿科氧化锆陶瓷水基浆料的制备，通过以下步骤实现：
步骤1：称取以重量份数计的氧化锆粉体85份和光敏树脂15份备用，其中光敏树脂为聚氨酯二甲基丙烯酸酯(UDMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和丙烯酰吗啉(ACMO)的混合物，三种树脂质量比1：2：1；
步骤2：为使氧化锆粉体可以在溶剂中充分分散，将光敏树脂混合搅拌后添加分散剂，分散剂使用为烷醇酰胺和亲水改性的聚氨酯，两种分散剂比例为1：2，分散剂添加量为氧化锆粉体质量的4％，混合搅拌；
步骤3：将步骤1中称取的氧化锆粉体加入步骤2的混合溶剂中，为防止氧化锆粉体出现团聚现象，氧化锆粉体需分少量多次加入混合溶剂中，并同时加入蒸馏水，蒸馏水的添加量为光敏树脂质量的40％，混合搅拌；
步骤4：在步骤3的混合物中加入尺寸为5mm的锆珠，锆珠加入量与氧化锆粉体质量比为1：1，随后置于滚动球磨机上，以80r/min的转速滚动球磨12h，使浆料可以更加均匀稳定；
步骤5：加入光引发剂819，光引发剂的添加量为光敏树脂质量的1％，继续球磨1h，即可得到一种用于DLP-3D打印的齿科氧化锆陶瓷水基浆料。
实施例3
一种用于DLP-3D打印的齿科氧化锆陶瓷水基浆料的制备，通过以下步骤实现：
步骤1：称取以重量份数计的氧化锆粉体95份和光敏树脂20份备用，其中氧化锆树脂为丙烯酰吗啉(ACMO)；
步骤2：为使氧化锆粉体可以在溶剂中充分分散，在光敏树脂中添加分散剂，分散剂使用为含酸性基团共聚物的烷醇铵盐和改性聚氨酯溶液，两种分散剂比例为1：2，分散剂添加量为氧化锆粉体质量的3％，混合搅拌；
步骤3：将步骤1中称取的氧化锆粉体加入步骤2的混合溶剂中，为防止氧化锆粉体出现团聚现象，氧化锆粉体需分少量多次加入混合溶剂中，并同时加入蒸馏水，蒸馏水的添加量为光敏树脂质量的40％，混合搅拌；
步骤4：在步骤3的混合物中加入尺寸为5mm的锆珠，锆珠加入量与氧化锆粉体质量比为1：1，随后置于滚动球磨机上，以80r/min的转速滚动球磨12h，使浆料可以更加均匀稳定；
步骤5：加入光引发剂TPO，光引发剂的添加量为光敏树脂质量的2.5％，继续球磨1h，即可得到一种用于DLP-3D打印的齿科氧化锆陶瓷水基浆料。
实施例4
一种用于DLP-3D打印的齿科氧化锆陶瓷水基浆料的制备，通过以下步骤实现：
步骤1：称取以重量份数计的氧化锆粉体75份和光敏树脂10份备用，其中光敏树脂为聚氨酯二甲基丙烯酸酯(UDMA)和丙烯酰吗啉(ACMO)的混合物，两种树脂质量比1：4；
步骤2：为使氧化锆粉体可以在溶剂中充分分散，将光敏树脂混合搅拌后添加分散剂，分散剂使用为含有颜料亲和基团的结构化丙烯酸胺溶液，分散剂添加量为氧化锆粉体质量的5％，混合搅拌；
步骤3：将步骤1中称取的氧化锆粉体加入步骤2的混合溶剂中，为防止氧化锆粉体出现团聚现象，氧化锆粉体需分少量多次加入混合溶剂中，并同时加入蒸馏水，蒸馏水的添加量为光敏树脂质量的50％，混合搅拌；
步骤4：在步骤3的混合物中加入尺寸为5mm的锆珠，锆珠加入量与氧化锆粉体质量比为1：1，随后置于滚动球磨机上，以100r/min的转速滚动球磨12h，使浆料可以更加均匀稳定；
步骤5：加入光引发剂TPO和819，光引发剂的添加量为光敏树脂质量的3％，两种光引发剂的比例为1：1，继续球磨1h，即可得到一种用于DLP-3D打印的齿科氧化锆陶瓷水基浆料。
实施例5
一种用于DLP-3D打印的齿科氧化锆陶瓷水基浆料的制备，通过以下步骤实现：
步骤1：称取以重量份数计的氧化锆粉体80份和光敏树脂15份备用，其中光敏树脂为聚氨酯二甲基丙烯酸酯(UDMA)和丙烯酰吗啉(ACMO)，两种树脂质量比1：7；
步骤2：为使氧化锆粉体可以在溶剂中充分分散，将光敏树脂混合搅拌后添加分散剂，分散剂使用为含有颜料亲和基团的结构化丙烯酸胺溶液，分散剂添加量为氧化锆粉体质量的4％，混合搅拌；
步骤3：将步骤1中称取的氧化锆粉体加入步骤2的混合溶剂中，为防止氧化锆粉体出现团聚现象，氧化锆粉体需分少量多次加入混合溶剂中，并同时加入蒸馏水，蒸馏水的添加量为光敏树脂质量的50％，混合搅拌；
步骤4：在步骤3的混合物中加入尺寸为5mm的锆珠，锆珠加入量与氧化锆粉体质量比为1：1，随后置于滚动球磨机上，以80r/min的转速滚动球磨12h，使浆料可以更加均匀稳定；
步骤5：加入光引发剂TPO，光引发剂的添加量为光敏树脂质量的5％，继续球磨1h，即可得到一种用于DLP-3D打印的齿科氧化锆陶瓷水基浆料。
对实施例1～5的浆料进行流变学测试，如图1为测试结果，浆料均呈现良好的剪切变稀特性，且在剪切速率为10s-1时粘度均小于10Pa·s，可以满足DLP-3D打印需求。
实施例6
一种基于水基浆料的DLP-3D打印氧化锆陶瓷义齿的制备，通过以下步骤实现：
步骤1：按照实施例1中步骤和比例配制出用于DLP-3D打印的水基齿科氧化锆陶瓷浆料，然后将浆料倒入打印机的料缸中；
步骤2：准备好打印的义齿模型，将模型导入打印软件中，调整DLP打印机的打印参数控制打印的曝光条件，打印出所需陶瓷义齿，打印条件为曝光强度12mW/cm2、曝光时间6s；
步骤3：打印结束后，从打印平台上取下打印的陶瓷义齿样品，使用自来水进行清洗；
步骤4：将清洗后的陶瓷义齿先在真空中脱脂至350℃，然后于马弗炉中烧结至1550℃，即可得到高致密度、无缺陷的氧化锆陶瓷义齿。
实施例7
一种基于水基浆料的DLP-3D打印氧化锆陶瓷义齿的制备，通过以下步骤实现：
步骤1：按照实施例1中步骤和比例配制出用于DLP-3D打印的水基齿科氧化锆陶瓷浆料，然后将浆料倒入打印机的料缸中；
步骤2：准备好打印的义齿模型，将模型导入打印软件中，调整DLP打印机的打印参数控制打印的曝光条件，打印出所需陶瓷义齿，打印条件为曝光强度16mW/cm2、曝光时间5s；
步骤3：打印结束后，从打印平台上取下打印的陶瓷义齿样品，使用自来水进行清洗；
步骤4：将清洗后的陶瓷义齿先在真空中脱脂至500℃，然后于马弗炉中烧结至1500℃，即可得到高致密度、无缺陷的氧化锆陶瓷义齿。
实施例8
一种基于水基浆料的DLP-3D打印氧化锆陶瓷义齿的制备，通过以下步骤实现：
步骤1：按照实施例1中步骤和比例配制出用于DLP-3D打印的水基齿科氧化锆陶瓷浆料，然后将浆料倒入打印机的料缸中；
步骤2：准备好打印的义齿模型，将模型导入打印软件中，调整DLP打印机的打印参数控制打印的曝光条件，打印出所需陶瓷义齿，打印条件为曝光强度8mW/cm2、曝光时间7s；
步骤3：打印结束后，从打印平台上取下打印的陶瓷义齿样品，使用自来水进行清洗；
步骤4：将清洗后的陶瓷义齿先在真空中脱脂至500℃，然后于马弗炉中烧结至1500℃，即可得到高致密度、无缺陷的氧化锆陶瓷义齿。
实施例9
一种基于水基浆料的DLP-3D打印氧化锆陶瓷义齿的制备，通过以下步骤实现：
步骤1：按照实施例2中步骤和比例配制出用于DLP-3D打印的水基齿科氧化锆陶瓷浆料，然后将浆料倒入打印机的料缸中；
步骤2：准备好打印的义齿模型，将模型导入打印软件中，调整DLP打印机的打印参数控制打印的曝光条件，打印出所需陶瓷义齿，打印条件为曝光强度12mW/cm2、曝光时间6s；
步骤3：打印结束后，从打印平台上取下打印的陶瓷义齿样品，使用自来水进行清洗；
步骤4：将清洗后的陶瓷义齿先在真空中脱脂至350℃，然后于马弗炉中烧结至1600℃，即可得到高致密度、无缺陷的氧化锆陶瓷义齿。
实施例10
一种基于水基浆料的DLP-3D打印氧化锆陶瓷义齿的制备，通过以下步骤实现：
步骤1：按照实施例2中步骤和比例配制出用于DLP-3D打印的水基齿科氧化锆陶瓷浆料，然后将浆料倒入打印机的料缸中；
步骤2：准备好打印的义齿模型，将模型导入打印软件中，调整DLP打印机的打印参数控制打印的曝光条件，打印出所需陶瓷义齿，打印条件为曝光强度16mW/cm2、曝光时间5s；
步骤3：打印结束后，从打印平台上取下打印的陶瓷义齿样品，使用自来水进行清洗；
步骤4：将清洗后的陶瓷义齿先在真空中脱脂至350℃，然后于马弗炉中烧结至1600℃，即可得到高致密度、无缺陷的氧化锆陶瓷义齿。
图2为实施例6～10中打印陶瓷义齿模型图，由于打印模型为3D图片，图片展示中左为义齿的俯视图，右为义齿的仰视图。图3为实施例6制得的DLP-3D打印的氧化锆陶瓷义齿照片，且与图2的打印模型相对应的两个视角，可以看出，根据本申请打印的陶瓷义齿与模型图一致。
对比例1
一种立体光刻法制造氧化锆陶瓷牙桥的方法，具体步骤如下：
步骤1，首先将15份丙烯酰胺和20份亚甲基双丙烯酰胺溶解在65份去离子水和甘油组成的溶液中，溶液在超声分散下搅拌半小时，以确保溶质完全溶解。
步骤2，氧化锆粉末然后逐渐添加，直到达到80wt％的悬浮液，每次加入粉末后，将悬浮液搅拌10分钟，然后球磨机研磨1小时，再加入光引发剂液(PI-1173)，将悬浮液球磨半小时。
步骤3，通过Micro-CT扫描和CAD/CAM制造的牙桥逆向工程获得三维牙桥模型，反转模型主要包括复杂的咬合曲线和薄壳(0.5mm厚度)。
步骤4，将制备好的氧化锆陶瓷悬浮液放入SL打印机中，三维模型数据转换为SL文件格式，切片成一系列厚度均匀的二维数据，通过SL打印可以得到氧化锆陶瓷生坯。
步骤5，无水乙醇清洗过的氧化锆陶瓷生坯用真空冷冻干燥机进行真空冷冻干燥处理，再使用烧结炉对样品进行烧结即可得到氧化锆陶瓷牙桥。
对比例1的陶瓷样品经冷冻干燥处理后再进行烧结，烧结后的样品根据《精细陶瓷弯曲强度试验方法(GB/T 6569-2006/ISO 14704:2000)》，经万能测试机WD-03测试抗弯强度仅200.14MPa，而使用实施例8所得的氧化锆陶瓷样品，无需进行干燥处理，烧结后样品抗弯强度可以达到683.50MPa，与对比例1相比样品强度得到了明显改善。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种氧化锆陶瓷浆料，其特征在于，所述氧化锆陶瓷浆料为包含如下重量份的原料制备得到：
氧化锆粉体75～95份，光敏树脂10～20份，蒸馏水5～10份，分散剂1～5份，及光引发剂0.1～3份。
2.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷浆料，其特征在于，所述氧化锆陶瓷浆料为包含如下重量份的原料制备得到：
氧化锆粉体85～90份，光敏树脂15～20份，蒸馏水5～7份，分散剂2～3份，及光引发剂0.1～0.5份。
3.根据权利要求1-2所述的氧化锆陶瓷浆料，其特征在于，所述光敏树脂为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、双环戊烯基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、异冰片基丙烯酸酯、异冰片基甲基丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚氨酯二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1-2所述的氧化锆陶瓷浆料，其特征在于，所述分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液、含有颜料亲和基团的结构化丙烯酸共聚物溶液、含酸性基团共聚物的烷醇铵盐和改性聚氨酯溶液中的至少一种。
5.根据权利要求1-2所述的氧化锆陶瓷浆料，其特征在于，所述光引发剂为二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、安息香双甲醚、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、4-苯基二苯甲酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮中的至少一种。
6.权利要求1-5中任一项所述的氧化锆陶瓷浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在光敏树脂中依次加入分散剂、氧化锆粉体、蒸馏水，搅拌，球磨后加入光引发剂，再次球磨，得到所述氧化锆陶瓷浆料。
7.权利要求1-5中任一项所述的氧化锆陶瓷浆料、权利要求6所述的制备方法制备得到的氧化锆陶瓷浆料在制备陶瓷义齿中的应用。
8.根据权利要求7所述的氧化锆陶瓷浆料在制备陶瓷义齿中的应用，其特征在于，包括以下步骤：
将所述氧化锆陶瓷浆料倒入打印机的料缸中；
根据预设的义齿模型以及打印条件，打印得到初始义齿；
水洗所述初始义齿；
将所述陶瓷义齿真空脱脂、烧结，即得到陶瓷义齿。
9.根据权利要求8所述的用于制作义齿的氧化锆陶瓷浆料的应用，其特征在于，打印条件为曝光强度6～20mW/cm2、曝光时间3～10s；
真空脱脂温度为350～500℃，烧结温度为1400～1700℃。
10.一种氧化锆陶瓷，其特征在于，所述氧化锆陶瓷使用权利要求1-5中任一项所述的氧化锆陶瓷浆料制备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310737110.5A CN116751054A (zh) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | 一种氧化锆陶瓷浆料、制备方法、应用以及氧化锆陶瓷 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310737110.5A CN116751054A (zh) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | 一种氧化锆陶瓷浆料、制备方法、应用以及氧化锆陶瓷 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116751054A true CN116751054A (zh) | 2023-09-15 |
Family
ID=87949216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310737110.5A Pending CN116751054A (zh) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | 一种氧化锆陶瓷浆料、制备方法、应用以及氧化锆陶瓷 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116751054A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106243985A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-21 | 佛山阳光逸采涂料科技有限公司 | 一种uv led低能量固化陶瓷涂料及其制备方法 |
| CN107963886A (zh) * | 2017-12-24 | 2018-04-27 | 湖南工业大学 | 一种水性二氧化锆基3d打印坯体方法及其成型方法 |
| CN107986763A (zh) * | 2017-12-24 | 2018-05-04 | 湖南工业大学 | 一种水性3d打印坯体方法及其成型方法 |
| US20200171699A1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | Ivoclar Vivadent Ag | Process And Slip For The Production Of Ceramic Shaped Bodies Made Of Zirconium Oxide By 3D Inkjet Printing |
| CN111606719A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-01 | 西安增材制造国家研究院有限公司 | 一种光固化3d打印陶瓷浆料及其制备方法 |
| CN112239359A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-19 | 青岛理工大学 | 一种3d打印氧化锆基齿科陶瓷及其制备方法 |
-
2023
- 2023-06-21 CN CN202310737110.5A patent/CN116751054A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106243985A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-21 | 佛山阳光逸采涂料科技有限公司 | 一种uv led低能量固化陶瓷涂料及其制备方法 |
| CN107963886A (zh) * | 2017-12-24 | 2018-04-27 | 湖南工业大学 | 一种水性二氧化锆基3d打印坯体方法及其成型方法 |
| CN107986763A (zh) * | 2017-12-24 | 2018-05-04 | 湖南工业大学 | 一种水性3d打印坯体方法及其成型方法 |
| US20200171699A1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | Ivoclar Vivadent Ag | Process And Slip For The Production Of Ceramic Shaped Bodies Made Of Zirconium Oxide By 3D Inkjet Printing |
| CN111606719A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-01 | 西安增材制造国家研究院有限公司 | 一种光固化3d打印陶瓷浆料及其制备方法 |
| CN112239359A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-19 | 青岛理工大学 | 一种3d打印氧化锆基齿科陶瓷及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郑水林: "《粉体表面改性》", vol. 2, 31 August 2003, 北京：中国建材工业出版社, pages: 51 - 66 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI712486B (zh) | 用於光固化３ｄ列印的漿料、其製備方法及其使用方法 | |
| CN109574657A (zh) | 一种基于立体光固化快速成型技术制备牙科氧化锆修复体的方法 | |
| EP2404590B1 (de) | Lichthärtende Keramikschlicker für die stereolithographische Herstellung von hochfesten Keramiken | |
| TWI685519B (zh) | 光硬化性組成物、假牙床及有床假牙 | |
| CN110256069B (zh) | 一种可光固化的3d打印成型用染色齿科氧化锆陶瓷料浆的制备方法 | |
| CN105362084A (zh) | 一种牙科用多层色复合材料及其制备方法 | |
| CN111606719A (zh) | 一种光固化3d打印陶瓷浆料及其制备方法 | |
| CN113336542A (zh) | 高透氧化锆陶瓷配方、膏体制备方法以及牙冠的制作方法 | |
| CN107746274A (zh) | 用于dlp面曝光成型三维制造的生物陶瓷浆料及其制备方法和采用该浆料制备制品的方法 | |
| JP2015531646A (ja) | 色相勾配を有する人工歯牙用ジルコニアブロックの製造方法 | |
| CN108751951A (zh) | 一种3d打印义齿陶瓷材料及制备方法 | |
| CN111035802A (zh) | 一种光固化3d打印三周期极小曲面结构羟基磷灰石/二氧化钛复合生物陶瓷的制备方法 | |
| CN110128116A (zh) | 一种光固化用陶瓷浆料及其制备方法 | |
| JPH10323353A (ja) | 歯科用レジン材料及びその作製方法 | |
| CN107669490B (zh) | 一种陶齿3d打印在齿科修复行业的生产方法 | |
| CN110511002A (zh) | Dlp 3d打印技术制备zta陶瓷器件的方法 | |
| CN106747429A (zh) | 一种氧化锆增强3d打印陶瓷浆料及其制备方法 | |
| CN114874402B (zh) | 一种光固化树脂基体、陶瓷浆料及其制备方法和应用 | |
| CN107673758A (zh) | 一种陶瓷浆料和氧化锆基复合陶瓷的制备方法 | |
| JP3773717B2 (ja) | 歯科用ペースト状陶材 | |
| JPH02221211A (ja) | 二官能のアクリル酸エステル類あるいはメタクリル酸エステル類を含む歯科用組成物 | |
| CN108814991B (zh) | 一种仿生釉质材料及其制作成仿生牙的制作方法 | |
| CN116751054A (zh) | 一种氧化锆陶瓷浆料、制备方法、应用以及氧化锆陶瓷 | |
| Wang et al. | Investigating the effect of solid loading on microstructure, mechanical properties, and translucency of highly translucent zirconia ceramics prepared via stereolithography-based additive manufacturing | |
| KR101873570B1 (ko) | 치과용 보철수복재 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |