CN118164684A - 具有易机械加工性的硅酸锂玻璃陶瓷 - Google Patents

具有易机械加工性的硅酸锂玻璃陶瓷 Download PDF

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Abstract

本发明涉及硅酸锂玻璃陶瓷，其具有作为主晶相的焦硅酸锂，并且包含不超过40重量％的焦硅酸锂晶体。

Description

具有易机械加工性的硅酸锂玻璃陶瓷
技术领域
本发明涉及硅酸锂玻璃陶瓷，其尤其适用于牙科，并且特别适用于制造牙科修复体，以及涉及用于制造该玻璃陶瓷的前体。
背景技术
硅酸锂玻璃陶瓷通常以非常好的机械性质为特征，这就是为什么它们在牙科领域已经使用了一段时间，主要用于制造牙冠和小牙桥。
WO 95/32678A2描述焦硅酸锂玻璃陶瓷，其通过在粘性状态下压制而被加工成牙科修复体。然而，使用可变形坩埚是强制性的，这使得加工非常复杂。
EP 0 827 941 A1和EP 0 916 625 A1公开焦硅酸锂玻璃陶瓷，其可以通过压制或机械加工被赋予期望的牙科修复体的形状。
EP 1 505 041 A1和EP 1 688 398 A1描述用于制造焦硅酸锂玻璃陶瓷的牙科修复体的方法。在这些方法中，首先制造以偏硅酸锂为主晶相的玻璃陶瓷作为中间阶段，其可以例如借助于CAD/CAM工艺进行机械加工。然后使该中间阶段经受进一步热处理，以形成期望的高强度焦硅酸锂玻璃陶瓷。
常规的焦硅酸锂玻璃陶瓷由于它们的高强度而难以机械加工，因此通常伴随着所用工具的高磨损。偏硅酸锂玻璃陶瓷的机械加工通常更容易，并且工具磨损可更少。然而，以这种方式获得的成型偏硅酸锂玻璃陶瓷必须经历进一步的热处理，以将偏硅酸锂晶体转化为焦硅酸锂晶体，从而形成具有足够高强度的牙科修复体。这对于经常期望在单次治疗期间为患者提供牙科修复体(所谓的椅旁治疗)尤其成问题。
发明内容
因此，需要一种硅酸锂玻璃陶瓷，其可以快速且容易地机械加工，其可以用作牙科修复体而无需进一步的结晶步骤，并且其还表现出高的耐化学性和优异的光学性质。
根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷解决了该问题。本发明的主题还有根据本发明的起始玻璃、根据本发明的用于制备玻璃陶瓷的方法、根据本发明的玻璃陶瓷作为牙科材料的用途以及根据本发明的用于制备牙科修复体的方法。
根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷的特征在于，它包含作为主晶相的焦硅酸锂，并且包含不超过40重量％的焦硅酸锂晶体。
令人惊讶的是，已经发现根据本发明的玻璃陶瓷显示出非常期望的机械性质和光学性质的组合，这正是牙科修复材料需要的。该玻璃陶瓷具有低的强度和韧性，因此可以容易地并且在非常短的时间内机械加工成甚至复杂的牙科修复体的形状，但是在这种机械加工之后，即使没有进一步的热处理，也可以用作具有优异的机械性质、优异的光学性质和非常好的化学稳定性的牙科修复体。
术语“主晶相”用于描述在玻璃陶瓷中存在的所有晶相中具有最高质量比例的晶相。晶相的质量特别是通过Rietveld方法测定的。例如，在M.Dittmer的论文“Glasses andglass ceramics in the system MgO-Al2O3-SiO2with ZrO2 as nucleating agent”，耶拿大学2011中描述了借助于Rietveld方法用于定量分析晶相的合适程序。
优选地，根据本发明的玻璃陶瓷包含不超过35重量％，优选不超过32重量％，进一步优选不超过30重量％且特别优选不超过28重量％的焦硅酸锂晶体。特别优选地，玻璃陶瓷包含10至40重量％，优选15至35重量％，进一步优选20至32重量％，尤其优选22至30重量％的焦硅酸锂晶体。
进一步优选的是，在根据本发明的玻璃陶瓷中，焦硅酸锂晶体的平均长度在10至1000nm的范围，优选在50至750nm的范围，特别优选在100至500nm的范围，最优选在150至250nm的范围，并且纵横比在1.0至5.0的范围，优选在1.25至3.0的范围，特别优选在1.5至2.5的范围，最优选在1.75至2.0的范围。在本文中，术语“平均长度”表示晶体的最大延伸的数值平均值，术语“平均纵横比”表示晶体的最大延伸和最小延伸的商的数值平均值。晶体的延伸的测量特别可以基于SEM图像进行，其使用图像分析软件诸如Olympus StreamMotion软件(Olympus Corporation，Tokyo，日本)优选在所讨论的玻璃陶瓷的抛光的和HF蒸气蚀刻的表面上拍摄该SEM图像。
根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷特别包含62.0至80.0重量％，优选64.0至75.0重量％，特别优选65.0至73.0重量％的SiO2。
进一步优选的是，玻璃陶瓷包含7.0至13.0重量％，优选9.0至12.5重量％，特别优选10.0至12.0重量％的Li2O。据信Li2O降低玻璃基体的粘度，从而促进期望相的结晶。
在另一个优选实施方案中，玻璃陶瓷包含2.0至12.0重量％，优选3.0至10.0重量％，更优选5.0至9.0重量％的其它单价元素的氧化物MeI 2O，其中MeI 2O选自Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O及其混合物，并且优选为K2O。
特别优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列其它单价元素的氧化物MeI 2O：
在特别优选的实施方案中，根据本发明的玻璃陶瓷包含2.0至10.0重量％，优选3.0至9.0重量％，尤其优选5.0至8.0重量％的K2O。
还优选的是，玻璃陶瓷包含3.0至12.0重量％，优选3.0至10.0重量％，更优选3.0至9.0重量％，最优选4.0至7.0重量％的Al2O3。
在另一个优选实施方案中，玻璃陶瓷包含0.5至10.0重量％，优选1.0至8.0重量％，更优选1.5至6.0重量％，特别优选1.8至5.0重量％，最优选2.0至3.0重量％的P2O5。P2O5被认为起成核剂的作用。
进一步优选的是，玻璃陶瓷包含0至8.0重量％，优选0.5至7.0重量％，更优选1.0至6.0重量％，最优选2.0至4.0重量％的选自MgO、CaO、SrO、ZnO及其混合物的二价元素的氧化物MeIIO。
在进一步优选的实施方案中，玻璃陶瓷包含小于4.0重量％，优选小于2.0重量％，特别优选小于1.0重量％的BaO。特别地，玻璃陶瓷基本上不含BaO。
优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列二价元素的氧化物MeIIO：
在特别优选的实施方案中，玻璃陶瓷包含0至4.0重量％，优选0.5至3.5重量％，更优选1.0至3.0重量％的MgO。
在另一个特别优选的实施方案中，玻璃陶瓷包含0至10.0重量％，优选0.5至8.0重量％，更优选1.0至6.0重量％，最优选2.0至4.0重量％的SrO。
进一步优选这种玻璃陶瓷，其包含0至12.0重量％，优选0.5至10.0重量％，特别优选1.0至8.0重量％，尤其优选2.0至6.0重量％的选自B2O3、Y2O3、La2O3、Ga2O3、In2O3及其混合物的其它三价元素的氧化物MeIII 2O3。
特别优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列其它三价元素的氧化物MeIII 2O3：
此外，优选这种玻璃陶瓷，其包含0至12.0重量％，优选0.5至10.0重量％，特别优选1.0至9.0重量％的选自TiO2、ZrO2、GeO2、SnO2、CeO2及其混合物的四价元素的氧化物MeIVO2。
特别优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列四价元素的氧化物MeIVO2：
在特别优选的实施方案中，玻璃陶瓷包含0至12.0重量％，优选1.0至10.0重量％，更优选4.0至8.0重量％的ZrO2。
在另一个实施方案中，玻璃陶瓷包含0至10.0重量％，优选1.0至9.0重量％，更优选2.0至8.0重量％的选自V2O5、Nb2O5、Ta2O5及其混合物的其它五价元素的氧化物MeV 2O5。
特别优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列其它五价元素的氧化物MeV 2O5：
在另一个实施方案中，玻璃陶瓷包含0至8.0重量％，优选1.0至6.0重量％，更优选2.0至4.0重量％的选自MoO3、WO3及其混合物的六价元素的氧化物MeVIO3。
特别优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列氧化物MeVIO3：
组分 重量％
MoO3 0至3.0
WO3 0至3.0。
在另一个实施方案中，根据本发明的玻璃陶瓷包含0至5.0重量％，优选0.1至2.0重量％，特别优选0.5至1.0重量％的氟。
特别优选的是以指定的量包含至少一种，优选所有的下列组分的玻璃陶瓷：
其中MeI 2O、MeIIO、MeIII 2O3、MeIVO2、MeV 2O5和MeVIO3具有以上给出的含义。
在另一个特别优选的实施方案中，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，优选所有的下列组分：
一些上述组分可以用作着色剂和/或荧光剂。根据本发明的玻璃陶瓷可以进一步包含其他着色剂和/或荧光剂。这些可以选自例如Bi2O3或Bi2O5，特别是选自其它无机颜料和/或d和f元素的氧化物，诸如Mn的氧化物、Fe的氧化物、Co的氧化物、Pr的氧化物、Nd的氧化物、Tb的氧化物、Er的氧化物、Dy的氧化物、Eu的氧化物和Yb的氧化物。借助于这些着色剂和荧光剂，可以容易地将玻璃陶瓷着色，以模拟期望的光学性质，特别是天然牙科材料的光学性质。
在玻璃陶瓷的优选实施方案中，SiO2与Li2O的摩尔比在2.5至4.0的范围，优选在2.8至3.8的范围，特别优选在3.0至3.6的范围。
一般，除了主晶相焦硅酸锂之外，根据本发明的玻璃陶瓷包含至多少量的次晶相。优选地，玻璃陶瓷包含小于12重量％，特别是小于10重量％，优选小于8重量％且特别优选小于5重量％的次晶相。这种次晶相的实例是偏硅酸锂晶体、磷酸锂晶体、SiO2晶体诸如石英晶体或方石英晶体、SiO2固溶体诸如石英固溶体、方石英固溶体或铝硅酸锂晶体或ZrO2晶体。特别优选的是，玻璃陶瓷包含小于10重量％，特别是小于7重量％，优选小于5重量％，尤其优选小于3重量％且最优选小于1重量％的石英晶体和/或石英固溶体。还特别优选的是，根据本发明的玻璃陶瓷基本上不含方石英。
形成的晶相的类型，特别是晶相的量，可以通过起始玻璃的组成以及由起始玻璃制造玻璃陶瓷所施加的热处理控制。这些实施例通过改变起始玻璃的组成和所施加的热处理说明这一点。
玻璃陶瓷的双轴断裂强度σB优选至少为200MPa，特别优选为250至600MPa。双轴断裂强度根据ISO 6872(2008)(三球活塞测试)测定。
根据本发明的玻璃陶瓷的热膨胀系数CTE(在100至500℃的范围测量)优选为8至13.0×10-6K-1。CTE是根据ISO 6872(2015)测定的。特别是通过玻璃陶瓷中存在的晶相的类型和量以及玻璃陶瓷的化学组成，将热膨胀系数调节至期望值。
根据英国标准BS 5612，测定以对比度值(CR值)表示的玻璃陶瓷的半透明性，该对比度值优选为30至90，更优选为40至85。
本发明还涉及具有相应组成的各种前体，由这些前体可以通过热处理制造根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷。这些前体是相应组成的起始玻璃和相应组成的具有核的起始玻璃。术语“相应组成”是指这些前体以与玻璃陶瓷相同的量包含相同组分，所述组分除氟以外以氧化物计算，这对于玻璃和玻璃陶瓷是常见的。
因此，本发明还涉及包含根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷的组分的起始玻璃。
因此，根据本发明的起始玻璃包含特别合适量的SiO2和Li2O，这是形成以焦硅酸锂作为主晶相的根据本发明的玻璃陶瓷所需要的。此外，起始玻璃还可包含用于根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷的如上所指定的其它组分。所有这种实施方案对于起始玻璃的组分都是优选的，它们也被指出对于根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷的组分是优选的。
本发明还涉及这种包含用于形成焦硅酸锂晶体的核的起始玻璃。
根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷和根据本发明的起始玻璃特别是以粉末、颗粒或任何形状和尺寸的坯料的形式存在，所述形式是例如未烧结、部分烧结或致密烧结形式的整体坯料，诸如薄层、立方体或圆柱体，或粉末压坯。以这些形式，它们可以容易地进一步加工。然而，它们也可以是牙科修复体诸如嵌体、高嵌体、牙冠、饰面、小面或基牙的形式。
特别地，起始玻璃是通过在特别是1300至1600℃的温度下熔融合适的起始材料诸如碳酸盐、氧化物、磷酸盐和氟化物的混合物2至10小时来制造的。为了获得特别高的均匀性，将获得的玻璃熔体倒入水中以形成玻璃颗粒，然后将获得的颗粒再熔融。
然后可以将熔体倒入模具中，以制造起始玻璃的坯料，即所谓的整个玻璃坯料或整体坯料。
也可以再次将熔体倒入水中以制造颗粒。研磨后，如果需要，加入其它组分，诸如着色剂和荧光剂，该颗粒可以压制成坯料，即所谓的粉末压坯。
最后，起始玻璃也可以在造粒后加工成粉末。
随后，使例如整个玻璃坯料、粉末压坯形式或粉末形式的起始玻璃经受至少一次热处理。优选的是，首先进行第一次热处理，以制造具有用于形成焦硅酸锂晶体的核的根据本发明的起始玻璃。然后，一般使具有核的起始玻璃经受至少一次进一步的在较高温度下的热处理，以实现焦硅酸锂的结晶，并制造根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷。
因此，本发明还涉及用于制造根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷的方法，其中使起始玻璃或具有核的起始玻璃经受至少一次在400至1000℃的温度下的热处理，持续时间特别是1至120分钟，优选5至90分钟，特别优选10至60分钟。
在根据本发明的方法中进行的至少一次热处理也可以在根据本发明的起始玻璃或根据本发明的具有核的起始玻璃的热压或烧结过程中进行。
优选使起始玻璃经受在400至650℃，优选450至600℃，特别优选480至580℃的温度下的热处理，持续时间特别是1至240分钟，优选5至120分钟，特别优选10至60分钟，以制造具有用于焦硅酸锂结晶的核的起始玻璃。
进一步优选使具有核的起始玻璃经受在700至1000℃，优选750至950℃，特别优选800至900℃的温度下的热处理，持续时间特别是1至120分钟，优选2至90分钟，特别优选5至60分钟，最优选10至30分钟，以制造硅酸锂玻璃陶瓷。给定玻璃陶瓷的合适条件可以例如通过在不同温度下进行X射线衍射分析来测定。
在优选的实施方案中，用于制造根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷的方法因此包括
(a)使起始玻璃经受在400至650℃，优选450至600℃，更优选480至580℃的温度下的热处理，持续时间特别是1至240分钟，优选5至120分钟，更优选10至60分钟，以形成具有核的起始玻璃，和
(b)使具有核的起始玻璃经受在700至1000℃，优选750至950℃，特别优选800至900℃的温度下的热处理，持续时间特别是1至120分钟，优选2至90分钟，特别优选5至60分钟，最优选10至30分钟，以形成玻璃陶瓷。
由于根据本发明的玻璃陶瓷和根据本发明的玻璃的上述性质，它们特别适用于牙科。因此，本发明还涉及根据本发明的玻璃陶瓷或根据本发明的玻璃作为牙科材料的用途，特别是用于制造牙科修复体或作为用于牙科修复体的涂层材料的用途。
特别地，根据本发明的玻璃陶瓷和根据本发明的玻璃可用于制造牙科修复体，诸如牙桥、嵌体、高嵌体、饰面、基牙、部分牙冠、牙冠或小面。因此，本发明还涉及根据本发明的玻璃陶瓷或根据本发明的玻璃用于制造牙科修复体的用途。在这种情况下，优选的是，通过压制或机械加工赋予玻璃陶瓷或玻璃期望的牙科修复体的形状。
本发明还涉及一种用于制造牙科修复体的方法，其中通过压制或机械加工赋予根据本发明的玻璃陶瓷或玻璃期望的牙科修复体的形状。
压制通常在高压和在高温下进行。优选在700至1200℃的温度下进行压制。进一步优选在2至10巴的压力下进行压制。在压制过程中，期望的形状变化是通过所用材料的粘性流动实现的。根据本发明的起始玻璃，特别是根据本发明的具有核的起始玻璃，以及根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷可以用于压制。根据本发明的玻璃和玻璃陶瓷特别可以以例如未烧结、部分烧结或致密烧结形式的任何形状和尺寸的坯料形式使用，例如以整个坯料或粉末压坯形式使用。
机械加工通常通过材料去除方法并且特别是通过铣削和/或研磨执行。特别优选的是，机械加工作为CAD/CAM工艺的一部分进行。根据本发明的起始玻璃、根据本发明的具有核的起始玻璃和根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷可用于机械加工。在这种情况下，根据本发明的玻璃和玻璃陶瓷特别可以以例如未烧结、部分烧结或致密烧结形式的坯料形式使用，例如以整个坯料或粉末压坯形式使用。根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷优选用于机械加工。
令人惊讶地，已经显示在施加相同的力时，根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷可以比已知的硅酸锂玻璃陶瓷机械加工得更快。为了描述这种性质，特别是可以测定对玻璃陶瓷样品体的去除速率。为此，从样本上锯下薄层并称重。然后将薄层粘合至支架，并在水冷下用自动研磨机，诸如可从Struers获得的那些研磨机，使用例如具有粒度为20μm金刚石研磨轮研磨。选择研磨机的压力，使得相同的力，例如15N，被施加至每个薄层上。薄层被研磨1分钟后，将它们干燥并再次称重。然后根据以下公式计算去除速率：
去除速率[重量％·min-1]＝100×(1-(m研磨:m未研磨))
在玻璃陶瓷获得期望牙科修复体的形状后，可以使其经受进一步的热处理，以使焦硅酸锂晶体进一步生长。例如，为此目的，使玻璃陶瓷经受在700至1000℃，优选750至950℃，特别优选800至900℃的温度下的热处理，特别是持续时间是1至90分钟，优选2至60分钟，更优选5至30分钟，最优选10至15分钟。
然而，已经令人惊讶的是，具有焦硅酸锂作为主晶相的可机械加工的硅酸锂玻璃陶瓷，即使没有进一步热处理，也不仅表现出机械性质，诸如足够的强度，而且还表现出用于牙科修复体的材料所需的其它性质。因此，根据本发明的玻璃陶瓷优选不经进一步热处理用作牙科材料。
然而，根据本发明的玻璃陶瓷和根据本发明的玻璃也适合作为例如陶瓷和玻璃陶瓷的涂层材料。因此，本发明还涉及根据本发明的玻璃或根据本发明的玻璃陶瓷用于涂覆陶瓷、玻璃陶瓷和特别是牙科修复体的用途。
本发明还涉及用于涂覆陶瓷、金属、金属合金和玻璃陶瓷的方法，其中将根据本发明的玻璃陶瓷或玻璃施加至陶瓷或玻璃陶瓷，并经受高温。
这可以特别地通过烧紧(sintering on)或通过将通过CAD-CAM制造的覆盖层与合适的玻璃焊料或粘合剂接合并且优选通过压紧(pressing on)来执行。在烧紧的情况下，玻璃陶瓷或玻璃以通常的方式，例如作为粉末，被施加至待涂覆的材料，诸如陶瓷或玻璃陶瓷，然后在高温下烧结。在优选的压紧过程中，在例如700至1200℃的高温下，并在施加例如2至10巴的压力下，压紧例如粉末压坯或整体坯料形式的根据本发明的玻璃陶瓷或玻璃。特别地，EP 231 773中描述的方法和其中公开的压制炉可用于此目的。合适的炉例如是来自Ivoclar Vivadent AG,Liechtenstein的Programat EP 5000。
优选的是，在涂覆过程完成后，存在具有硅酸锂，特别是焦硅酸锂作为主晶相的玻璃陶瓷，因为这种玻璃陶瓷具有特别好的性质。
具体实施方式
下面借助于实施例更详细地解释本发明，这些实施例并不限制本发明。
实施例
制造具有表I中给出的组成的总共77种根据本发明的玻璃和一个对比例。根据表II将玻璃结晶成玻璃陶瓷。以下含义适用
首先，具有表I中给出的组成的起始玻璃在温度TS下以100至200g的规模从普通原材料熔融持续时间tS，熔融非常可能没有气泡或条纹的形成。通过将这些起始玻璃倒入水中制造玻璃颗粒。
在实施例1-70中，玻璃颗粒在温度TS下第二次熔融，持续时间tS，用于均质化。将获得的起始玻璃熔体倒入石墨模具中以制造整个玻璃块。在温度T1下对获得的玻璃整料进行持续时间t1的第一次热处理导致形成具有核的玻璃。这些成核玻璃通过在温度T2下持续时间t2的进一步热处理结晶成玻璃陶瓷。
在实施例71-77中，玻璃颗粒在150℃的干燥炉中干燥1小时，在衬有氧化锆的研磨机中研磨至<90μm，并过筛。使用单轴压机在10巴下将得到的玻璃粉末压制成立方体坯料。坯料首先在真空下以10K/min的加热速率加热至温度T1，并在该温度下保持持续时间t1。随后，以10K/min的加热速率将坯料进一步加热至温度T2，并在该温度下保持持续时间t2。最后，将坯料冷却至室温。
如通过室温下的X射线衍射研究测定的，在所有情况下都获得了以焦硅酸锂作为主晶相的玻璃陶瓷。
晶相的量借助于X射线衍射测定。为此目的，通过研磨和筛分(<45μm)制备相应的玻璃陶瓷粉末，并与作为内标的Al2O3(Alfa Aesar，产品号42571)以80重量％玻璃陶瓷对20重量％Al2O3的比例混合。用丙酮将该混合物制成浆液，以实现可能达到的最好的混合。然后将混合物在约80℃下干燥。然后使用来自Bruker的D8 Advance衍射仪，使用CuKα辐射和0.014°2θ的步长，在10至100°2θ范围内记录衍射图。然后使用Bruker的TOPAS 5.0软件使用Rietveld方法评价该衍射图。
焦硅酸锂晶体的平均长度和平均纵横比由SEM图像测定。为此目的，抛光相应玻璃陶瓷的表面(<0.5μm)，用40％ HF蒸气蚀刻至少30秒，然后溅射Au-Pd层。使用Supra 40VP扫描电子显微镜(Zeiss，Oberkochen，德国)拍摄以这种方式处理的表面的SEM图像。使用通用图像处理程序对SEM图像进行后处理，以改善晶体和玻璃相之间的对比度。随后，使用Olympus Stream Motion 2.4图像分析软件(Olympus Corporation，Tokyo，日本)测定晶体的平均长度和平均纵横比。
为了测定可机械加工性，从以这种方式获得的玻璃陶瓷块上锯下两个各自具有170mm2±10mm2(约12.5mm x 13.8mm)面积和4.0±0.5mm厚度的薄层，并在精密天平上称重。然后将薄层粘合到支架上，并在水冷下用自动研磨机(LaboForche-100，Struers)使用粒度为20μm的金刚石研磨轮研磨。选择研磨机的压力使得对每个薄层施加15N的力。安装有金刚石研磨轮的转盘和安装有带样本支架的研磨机的头部具有相同的旋转方向。转盘的速度是300rpm-1。将薄层研磨1分钟，然后干燥并再次称重。根据以下公式计算去除速率：
去除速率[重量％·min-1]＝100×(1-(m研磨:m未研磨))。
从表II可以看出，根据本发明的实施例的去除速率始终高于对比例。这表明，当施加相同的力时，根据本发明的硅酸锂玻璃陶瓷可以比已知的焦硅酸锂玻璃陶瓷机械加工得更快。
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Claims (20)

1.硅酸锂玻璃陶瓷，其包含作为主晶相的焦硅酸锂，并且包含不超过40重量％的焦硅酸锂晶体。
2.根据权利要求1的玻璃陶瓷，其包含不超过35重量％，优选不超过32重量％，进一步优选不超过30重量％且特别优选不超过28重量％，特别是10至40重量％，优选15至35重量％，进一步优选20至32重量％且特别优选22至30重量％的焦硅酸锂晶体。
3.根据权利要求1或2的玻璃陶瓷，其中所述焦硅酸锂晶体的平均长度在10至1000nm的范围，优选在50至750nm的范围，更优选在100至500nm的范围，最优选在150至250nm的范围，并且纵横比在1.0至5.0的范围，优选在1.25至3.0的范围，更优选在1.5至2.5的范围，最优选在1.75至2.0的范围。
4.根据权利要求1至3中任一项的玻璃陶瓷，其包含62.0至80.0重量％，优选64.0至75.0重量％，特别优选65.0至73.0重量％的SiO2。
5.根据权利要求1至4中任一项的玻璃陶瓷，其包含7.0至13.0重量％，优选9.0至12.5重量％，特别优选10.0至12.0重量％的Li2O。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃陶瓷，其包含2.0至12.0重量％，优选3.0至10.0重量％，特别优选5.0至9.0重量％的其它单价元素的氧化物MeI 2O，其中MeI 2O选自Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O及其混合物，并且优选为K2O。
7.根据权利要求1至6中任一项的玻璃陶瓷，其包含3.0至12.0重量％，优选3.0至10.0重量％，特别优选3.0至9.0重量％，最优选4.0至7.0重量％的Al2O3。
8.根据权利要求1至7中任一项的玻璃陶瓷，其包含0.5至10.0重量％，优选1.0至8.0重量％，更优选1.5至6.0重量％，特别优选1.8至5.0重量％，最优选2.0至3.0重量％的P2O5。
9.根据权利要求1至8中任一项的玻璃陶瓷，其以指定的量包含至少一种，优选所有的以下组分:
其中
MeI 2O选自Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O及其混合物，
MeIIO选自MgO、CaO、SrO、ZnO及其混合物，
MeIII 2O3选自B2O3、Y2O3、La2O3、Ga2O3、In2O3及其混合物，
MeIVO2选自TiO2、ZrO2、GeO2、SnO2、CeO2及其混合物，
MeV 2O5选自V2O5、Nb2O5、Ta2O5及其混合物，并且
MeVIO3选自MoO3、WO3及其混合物。
10.根据权利要求1至9中任一项的玻璃陶瓷，其中SiO2与Li2O的摩尔比在2.5至4.0的范围，优选在2.8至3.8的范围，特别优选在3.0至3.6的范围。
11.根据权利要求1至10中任一项的玻璃陶瓷，其包含小于12重量％，特别是小于10重量％，优选小于8重量％且特别优选小于5重量％的次晶相，特别是偏硅酸锂晶体、磷酸锂晶体、SiO2晶体诸如石英晶体或方石英晶体、SiO2固溶体诸如石英固溶体、方石英固溶体或铝硅酸锂晶体或ZrO2晶体。
12.根据权利要求1至11中任一项的玻璃陶瓷，其包含小于10重量％，特别是小于7重量％，优选小于5重量％，特别优选小于3重量％且最优选小于1重量％的石英晶体和/或石英固溶体。
13.起始玻璃，其包含根据权利要求1至12中任一项所述的玻璃陶瓷的组分，并且特别包含用于形成焦硅酸锂晶体的核。
14.根据权利要求1至12中任一项的玻璃陶瓷或根据权利要求13的起始玻璃，其中所述玻璃陶瓷和起始玻璃呈粉末、颗粒、坯料或牙科修复体的形式。
15.用于制造根据权利要求1至12或14中任一项所述的玻璃陶瓷的方法，其中使根据权利要求13或14所述的起始玻璃经受至少一次在400至1000℃的温度下的热处理，持续时间特别是1至120分钟，优选5至90分钟，特别优选10至60分钟。
16.根据权利要求15的方法，其中
(a)使起始玻璃经受在400至650℃，优选450至600℃，特别优选480至580℃的温度下的热处理，持续时间特别是1至240分钟，优选5至120分钟，特别优选10至60分钟，以形成具有核的起始玻璃，和
(b)使具有核的起始玻璃经受在700至1000℃，优选750至950℃，特别优选800至900℃的温度下的热处理，持续时间特别是1至120分钟，优选2至90分钟，特别优选5至60分钟，最优选10至30分钟，以形成玻璃陶瓷。
17.根据权利要求1至12或14中任一项所述的玻璃陶瓷或根据权利要求13或14所述的起始玻璃作为牙科材料的用途，其优选用于涂覆牙科修复体，特别优选用于制造牙科修复体。
18.根据权利要求17的用于制造牙科修复体的用途，其中所述玻璃陶瓷通过压制或机械加工被赋予期望的牙科修复体的形状，所述牙科修复体特别是牙桥、嵌体、高嵌体、饰面、基牙、部分牙冠、牙冠或小面。
19.根据权利要求17或18的用途，其中使玻璃陶瓷经受700至1000℃，优选750至950℃，更优选800至900℃的温度下的热处理，特别是持续时间是1至90分钟，优选2至60分钟，更优选5至30分钟，最优选10至15分钟。
20.用于制造牙科修复体的方法，所述牙科修复体特别是牙桥、嵌体、高嵌体、饰面、基牙、部分牙冠、牙冠或小面，其中根据权利要求1至12或14中任一项所述的玻璃陶瓷或根据权利要求13或14所述的起始玻璃通过压制或机械加工，特别是作为CAD/CAM工艺的一部分，被赋予期望的牙科修复体的形状。
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