CN1169743C - 齿科用生物陶瓷材料 - Google Patents

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Abstract

齿科用生物陶瓷材料，其组分及含量如下表：本发明具有烧结收缩小，热膨胀系数匹配度高，与基底的润湿角小等特点，用于齿科修复材料，无毒副作用，长期在口腔环境下不会变质、变性。

Description

齿科用生物陶瓷材料
本发明属于材料技术领域，特别涉及齿科用的生物陶瓷材料。
生物陶瓷材料与生物体组织有良好的生物相容性，稳定性、耐蚀性好，美观，不导电，低导热，没有毒副作用，口腔环境下抗降解，在口腔修复中越来越显示出其优越性。现有的齿科用生物陶瓷材料由于热膨胀系数匹配度低，与基底的润湿角大，因此，在临床应用中存在着瓷崩、瓷裂、瓷剥落等问题。
本发明的目的在于提供烧结收缩小、热膨胀系数匹配度高，与基底的润湿角小，减少瓷崩的齿科用生物陶瓷材料。
本发明的生物陶瓷材料其组分及含量如下：
  遮色瓷   体瓷   透明瓷
    SiO2   45％-50％   53％-58％   55％-60％
    Al2O3   13％-16％   12％-15％   14％-17％
    K2O   6％-9％   7％-10％   7％-10％
    Na2O   5％-8％   4％-7％   4％-7％
    BaO   1％-3％   2％-4％   2％-4％
    CaO   1％-3％   1％-3％   1％-3％
    ZrO2   1％-2％   1％-2％   1％-2％
    TiO2   3％-6％   0％-2％   0％-2％
    Li2O   0.17％-2％   0％-2％   0％-2％
    SnO2   12％-15％   3％-6％   ---
    B2O3   4％-7％   5％-8％   7％-10％
所用百分数为重量百分比。
本发明的制备方法如下：
(一)原料准备
根据设备容量，确定原料用量。原材料包括高纯钾长石、氧化铝、氧化硅、氧化硼、氧化钛、氧化钙等。
1、高纯钾长石的成分含量(％)(重量百分比)
SiO2     67±1
Al2O3   18.5±0.5
Fe2O3   0.15
K2O     11±0.5
Na2O    3±0.5
TiO2     0.03
2、其它(化学纯)
碳酸钠     Na2CO3
碳酸钡     BaCO3
碳酸钙     CaCO3
碳酸锂     Li2CO3
碳酸钾     K2CO3
二氧化锆   ZrO2
二氧化钛   TiO2
二氧化锡   SnO2
硼酸       H3BO3
(二)计算原材料配比，各组分最佳含量如下：
(三)混料
按原料各组分配比精确称量，通过机械混合均匀。
(四)高温熔化
首先在900℃下保温1小时，保证原材料分解后产生的气体充分排出，然后升温至1350-1450℃，保温2小时。熔化时，可根据成分的不同确定不同的熔化温度。熔化温度过低，玻璃存在未熔物或者粘度过高而难以浇注；熔化温度过高，坩埚与玻璃熔体发生反应，会带来有关玻璃熔炉耐火材料的问题。
(五)快速淬碎
熔化以后，即进行浇注。要求保证一定的冷却速度，一般使用水作为冷却介质。
(六)退火处理
对淬碎后的玻璃粉体进行差热分析(DTA)。根据玻璃的退火点确定适当的退火温度，使粉体在快冷过程中存留的热应力得以消除，降低粉体表面能，使玻璃粉体由室温升至退火温度(450-500℃)，保温1小时，然后随炉冷却。
(七)湿磨
1、粉体的表面处理
由于粉体的调和状态对烧结后瓷层的效果有很大影响，为了提高粉体与调和液(水)的润湿性、减少烧结气孔，在球磨前添加一定的有机表面活性剂。
2、球磨
球磨采用两种不同直径(6mm/10mm)的二氧化锆球。
介质为去离子水。
球磨时间48小时，由于玻璃为脆性材料，短时间球磨就可达到5～10微米的平均粒度。
(八)烘干
在干燥箱或烘干炉中烘干，烘干温度为60-80℃，烘干时间：8-12小时。
本发明的产品与国外同类产品相比，具有烧结收缩小，热膨胀系数匹配度高，与基底的润湿角小，粉体平均粒度5μm；与镍基合金的润湿角＜40℃；热膨胀系数为12～15×10-6/℃，体积收缩＜40％。
本发明制品的主要技术性能指标与相关产品的比较如下表。
                粉体粒度                 热膨胀系数
                          与基底润湿角
                (平均)                   (40°～500°)
本项目
                5μm      30°           13.50～14.50×10-6/℃
金属烤瓷材料
Vita瓷粉        10μm     40°            14.29～16.03×10-6/℃
本发明制品可用于齿科作为修复材料。使用效果好，成本低，无任何毒副作用，长期在口腔环境下，对于食物、唾液、体液、微生物及其酶的作用，均不会产生变质、变性。

Claims (2)

1、一种齿科用生物陶瓷材料，其组分及含量按重量百分比如下：
SiO2       45％-50％
Al2O3     13％-16％
K2O        6％-9％
Na2O       5％-8％
BaO         1％-3％
CaO         1％-3％
ZrO2       1％-2％
TiO2       3％-6％
Li2O       0.17％-2％
SnO2       12％-15％
B2O3      4％-7％
2、据权利要求1所述的齿科用生物陶瓷材料，其组分及含量按重量百分比如下：
SiO2       45.89％
Al2O3     14.90％
K2O        7.65％
Na2O       6.42％
BaO         1.14％
CaO         1.09％
ZrO2       0.90％
TiO2       3.49％
Li2O       0.17％
SnO2       13.11％
B2O3      5.24％
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