CN1558746A - 粉状材料及由其制造的陶瓷材料 - Google Patents

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Abstract

粉状材料，其粘结相主要由一种水泥基体系组成，这种粉状材料在用一种与粘结相反应的液体饱和后能够水合成为一种优选用于牙用目的的化学结合的陶瓷材料。依据本发明，这种粉状材料具有的组成和/或结构适合于使该陶瓷材料在水合状态下是半透明的。本发明还涉及由这种粉状材料水合制成的这种陶瓷材料。

Description

粉状材料及由其制造的陶瓷材料
技术领域
本发明涉及一种化学结合的陶瓷材料，其粘结相主要由一种水泥基体系组成，这种材料优选的适用于牙用目的。本发明还涉及一种粉状材料，这种材料在用一种与粘结相反应的液体饱和后能够制成所述的陶瓷材料。
现有技术和问题
本发明涉及水泥基体系类型的粘结剂体系，尤其是CaO-Al2O3-(SiO2)-H2O体系。依据本发明和以前的工作(SE 463493，SE 502987和SE 514686)进行的研究结果已经表明这种体系具有作为坚固的抗酸材料很大潜力，例如牙填充材料。现在，还不存在其它的牙填充材料能够满足病人和牙科从业人员从生物相容性，美观以及功能上提出的所有要求。
下面给出的是通常对一种牙填充材料的实际要求。在龋洞中的简单适用性和好的可操作性，好的塑模造型性，填补工作中足够快的硬化/固化性，还要有看过牙医之后的直接适用性。以及，超过以前的填补材料的高的强度和抗腐蚀性，好的生物相容性，用于X射线目的的不透射线性，好的美观性以及在此材料中不能含有任何致过敏的或者有毒的添加剂的供职人员的安全操作性。还要求有好的长期的尺寸稳定性。
在SE 463493中，描述了如何使，例如，用于牙用目的的一种化学结合的陶瓷材料呈现出提高了的强度特性，其中，在一个相当高的外部压力和一个相当低的温度下，将由一种或多种水硬性粘结剂以及可能的底料组成的粉末坯体压实，在压实后不需要烧结反应即可得到结合的非常好的生坯。这种生坯的填充密度已比最初的填充密度至少提高到其的1.3倍，最初的填充密度指的是通过在容器中将疏松的粉体摇动，振动以及/或者轻力的填塞而得到的填充密度。在将该材料应用到腔洞中，例如牙齿的龋洞中的同时或之前，材料的使用者准备该材料时，将生坯用一种水合液体饱和。
更近的，在SE 502987中表明，对于水泥体系来讲，如果完全浸泡就能产生完全的水合(这被认为可以降低尺寸变化的危险)，然后在一种特殊设计的闭锁装置的辅助下，可以将这种水泥体系压实。
进一步更近的，在SE 514686中表明，参照SE 463493或者SE502987中的类型的水泥体系，若其中包含一种或者多种膨胀补偿添加剂，能够表现出长期的尺寸稳定性。
依据SE 463493，SE 502987或者SE 514686制成的材料确实证明能够满足依据上面对牙填充材料的要求所提出的大多数的要求。然而，已经证明由于这种材料实际上是不透明的，其在美观上是不足的，尽管牙齿是有颜色的，这就是说这种材料没有足够的光学性能看起来显得自然。自然的牙齿是透光的，尤其是牙釉质。将光在牙齿中扩散通过的这种方式描述为半透明性，这是从透明中分化出来的。一种半透明材料的定义如下：“一种能够反射，透射和吸收光的材料，当将这种材料放在物体和观察者之间时，通过这种材料不能清楚的看到物体。”(Lemire，Burk著的Color in dentistry，1975年，J.M.Ney Company出版)。测量半透明性的一种方法是确定白色背景和黑色背景的反射光的量之间的比值(ISO 9917)。如果材料的不透明性在35％到90％之间，就认为是半透明的，在90％以上是不透明的，35％以下是透明的。自然齿质的不透明性大约为70％，而自然釉质的不透明性大约为35％。填充材料模拟自然牙齿外观的能力很大程度上依赖于这种材料是半透明的。
在JP 57209871的摘要中指出，在一种由波特兰水泥和水玻璃组成的材料中可以得到半透明性。
在JP 51111828中，描述了一种制备3CaO·Al2O3·6H2O的方法。在这种方法中，将粘结相的原料用过量的水混和1-20小时，并逐渐从室温加热到100℃。据说由此就得到了3CaO·Al2O3·6H2O形式的水合铝酸钙。将这种水合铝酸钙在室温和100℃之间加热，并且，可能要先进一步加水，同时在50-800MPa下压实10-60分钟制成一种陶瓷，然后将其在60-250℃下干燥，但不能将结晶水蒸发掉。在JP 51111828描述的这种方法中，对已水合的材料的机械压实就是这样进行的，然而，据说这样制得的陶瓷呈现出了半透明性。
一个相关的问题是在得到半透明性的同时得到不透射线性，在填充材料中的这种要求是为了能够在X射线中将这种材料与自然牙齿和腐烂发病区清楚的区别开来。这一问题是由于这样的实事，X射线的对比度有助于那些现今常用的，比如ZrO2和SnO2影响半透明性。
还有另一个问题是在此材料中，在获得半透明性和不透射线性的同时获得其它的光学效果(荧光性)，这些光学效果模拟了自然牙齿的光学效果。例如，当用含UV光的光线，比如日光照射时，自然牙齿会发出荧光。荧光性意味着材料具有吸收短波长的(高能)光线，然后发射出另一种较长波长(较低能量)的光的能力。这一性能可使牙齿活灵活现，能够在日光下比在室内光线(不含UV光)中显得更白。依据Monsénégo，Burdairon，Clerjaud的Fluorescence of dentalporelain，The journal of prosthetic dentistry，1993年1月，第69卷，第1期，自然牙齿在对应于蓝光的450nm的光波长下发射最大。
在牙齿中，荧光性结合半透明性可使荧光看起来像是从材料内部发出的。为了看起来像自然牙齿，希望打算用来作为填充材料的材料能够结合了半透明性和荧光性。正如所述，还希望当用X射线检查修补质量时，这些性能能够与提供X射线对比度的能力相结合。同样也值得去追求其它的光学效果，例如材料的光泽以及所谓的乳光效果，即假的半透明性，以使由一种化学结合的陶瓷材料组成的填补材料得到所希望的美丽外观，这种陶瓷材料的粘结相主要由一种水泥基体系组成。
发明简述
本发明的一个目的是提供一种前言中所述类型的陶瓷材料，这种材料呈现出半透明性。优选的，这种材料要同时呈现出不透射线性，以及任何其它的能够模仿自然牙齿外观的光学性能，例如荧光性，光泽和/或乳光效果。
本发明还要提供一种粉状材料，这种粉状材料在用一种与粘结相反应的液体饱和后，能够水合成为这种本发明所寻求类型的化学结合的陶瓷材料。
在下面的描述中，“材料”一词除另外非特别标明，即表示这种粉状材料，也表示这种化学结合的陶瓷材料。
“粘结相”一词表示在这种材料中的水泥成分，而不管是否包括粉状材料或水合的陶瓷产品。
由于这种材料具有适合于使这种陶瓷材料在水合状态下半透明的组成和/或结构，所以在这样的材料中，依据本发明就能得到所希望的和其它的性能。
依据本发明的一个方面，为陶瓷材料的半透明性，优选的从粘结相的物理或化学性能方面对粘结相进行优化。可供选择的，为陶瓷材料的半透明性，采用一种或者多种适合于使陶瓷材料半透明的添加剂的形式来对该材料进行优化。
依据本发明的另一个方面，在水合状态下，该陶瓷材料具有的半透明性相应于35-90％的不透明性，优选的为40-85％，更加优选的为50-80％的不透明性。
依据本发明的另一个方面，优选这种材料包括一种适合于使陶瓷材料不透射线的添加剂，但同时保留或增强陶瓷材料半透明性。
依据本发明的另一个方面，该材料具有的组成和/或结构同样适合于使陶瓷材料具有模仿自然牙齿光学效果的其它的光学效果，这些光学效果包括荧光，光泽，乳白光(opalescence)，虹晕(iridescence)和乳光(opal)效果中的任何效果。
这种粉状材料进一步应该满足上面提出的可塑型性和耐用性的要求，并且考虑到在腔洞，例如牙齿龋洞中的浸润性和适用性时要便于操作。对于牙科应用来讲，制得的这种陶瓷材料也满足依据上面对该材料所提出的那些要求。尤其优选这种粉状材料以一种比如SE463493所描述形式的生坯的形式存在，其致密度在水合之前按固相体积含量为55-67％，优选的为57-63％，更优选的为58-61％。然而，本发明也完全适用于在水合之前以疏松粉体的形式存在的湿成型(wet-moulded)的材料，比如在SE 502987中描述的粉状材料。这种材料中还可以包含一种或者多种适用于使该陶瓷材料具有长期的尺寸稳定性的膨胀补偿的添加剂，比如在SE 514686中所描述的。通常的情况是，所述的粘结相至少主要由铝酸钙水泥组成。然而，可以添加使用总量按体积少于30％的一种或者多种其它的水泥粘结相，优选的为1-20％体积比，更优选的为1-10％体积比。有利的，可以使用普通的波特兰水泥(OPC水泥)或者精细结晶氧化硅的混和物。而且，希望这种陶瓷材料在水合状态下具有的硬度至少为50HV，优选的至少为100HV，更优选的为120-300HV。
发明详述
下面对为得到引言中所提类型的陶瓷材料的半透明性，不透射线性，荧光性或者其它的光学性能的不同方面进行更加详细的描述。
粘结相的白度
对于铝酸钙水泥来讲，可以通过采用一种依据ASTM E313的白度值大于70，优选的大于74的粉状原料，即铝酸钙，作粘结相来提高半透明性。在白色原料中，光吸收低，这有助于改善半透明性。特别是过渡金属(以金属或者氧化物的形式)会使粉体变灰或者着色，这是所不希望的。所以，优选粉状混和物中过渡金属的含量按重量比少于0.6％，优选的少于0.5％。然而，少量的过渡金属氧化物能够用来使材料着色，从而模仿天然的齿色。特别是可以采用铁氧化物来实现这种目的，但其量按重量比要低于0.5％，优选的要低于0.3％。
折射率
材料中的添加剂的可见光折射率同样影响半透明性。优选添加剂的折射率尽可能与水合状态下的粘结相的折射率相近。为此目的，只能根据改善半透明性的目标来使用添加剂(填料)。然而，也可能通过采用能够带来不透射线性，但具有的折射率与水合状态下的粘结相的折射率相近的添加剂来获得不透射线性，同时仅仅轻微的损害，保持，或者提高半透明性。下面用1.6作为铝酸钙的折射率，这是水合粘结相的最终相：3CaO·Al2O3·6H2O(1.63)和Al2O3·3H2O(1.57)的平均值。优选添加剂的折射率与水合粘结相的折射率之间的偏差不超过15％，优选的不超过10％，更优选的不超过5％。
为了得到不透射线性，添加剂中还应当包含一类密度大于5g/cm3(按单质元素计算)的原子，即在周期表中从V往上的重金属，优选的为Ba，Sr，Zr，La，Eu，Ta和/或Zn。使用包含钡和/或锶的添加剂的一个好处是，由于钡和锶与钙位于同一个元素族中，钡和/或锶能够成为粘结相的一部分并在特定的位点上代替钙。一般的，这是所希望的，即使用可与粘结相作用并/或可以成为该相中的固溶体的一部分的添加剂。
所优选的添加剂是玻璃，即非晶相，最优选的是硅酸盐玻璃，同样优选的是还包含氟化物的添加剂。
满足上述一种或者多种要求的添加剂材料的例子是：硅酸盐玻璃，钡铝硼硅酸盐玻璃，钡铝氟硅酸盐玻璃，硫酸钡，氟化钡，锆-锌-锶-硼硅酸盐玻璃，磷灰石，氟磷灰石，以及相似的材料。在这些材料中，钡可用锶代替，而且这些材料中还可以包含氟化物。添加剂材料还可以是任何形态或者形式的，包括球形，规则的或者不规则的形式，须状，板状或者其它。添加剂材料的颗粒要小于50μm，优选的小于20μm，更优选的小于10μm。颗粒的尺寸用激光衍射进行测量，并计算体积平均值D[4，3]。
在粉状材料中，可以存在的这类添加剂材料的总量按体积比至少为3％，优选的至少为5％，更优选的至少为10％，但按体积比至多为55％，优选的至多为50％，更优选的至多为45％。
活性玻璃
根据“折射率”部分，要获得提高了的半透明性，或者至少是没有受到干扰的半透明性，重要的是材料中的添加剂(比如作为增硬填料形式的添加剂)的可见光折射率要与水合状态下的材料粘结相的可见光折射率相匹配。而且，如果想要让陶瓷材料在各种室内光线和室外日光下都能呈现出半透明性和自然的外观，那么该陶瓷材料粘结相的折射率和添加剂材料的折射率要在可见光波段的所有波长上都是相同的。
依据本发明的一个实施方案，通过采用由构成粉状材料粘结相的相同元素形成的，优选的以增硬填料的形式的添加剂的使用，已经简单而巧妙的解决了这个问题。这表示这些添加剂在所有波长上都具有与这种陶瓷材料的粘结相相同的介电性，并因而具有相同的折射率。所以，依据本发明，添加剂材料由与粉状材料粘结相相同类型的材料组成，合适的是无水铝酸钙，然而这种添加剂存在于玻璃相中。据此，利用了如下已知的实事，CaO-Al2O3粘结剂体系按重量比为46.5％的CaO和53.5％的Al2O3时可形成一种共溶体，相应于一种主相Ca12Al14O33。
所以，将钙和铝原料按接近共溶体比率的比率混和，优选的比率产生的组合物在3CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3之间，最优选的大约为12CaO·7Al2O3。将此混和物加热到共熔温度以上或者更特殊的加热到当前混和物的熔点以上，即将其加热到1420℃以上，优选的到1500℃以上，更优选的到1500℃-1800℃之间，然后，例如在惰性液体中，或者在一种金属板上迅速冷却，这样就形成了一种铝酸钙玻璃相(非晶相)。这种玻璃相是非常透明的，可以用作粉状材料粘结相中的添加剂，这能有效的提高材料的半透明性。
依据本发明这一实施方案的添加剂材料的一个很大好处是，这种添加剂材料是由一种活性添加剂材料组成的。所以，这种玻璃水泥状的添加剂在用一种与粘结相反应的液体饱和后，能够形成一种化学结合的陶瓷材料。然而，这种添加剂材料与粉状材料的粘结相相比，水合很慢，因为它们具有不同的相，这意味着未反应的铝酸钙玻璃将遗留在添加剂颗粒中作为核心，起到提供硬度的作用。一个相应的优点是这种添加剂颗粒与陶瓷材料粘结相之间粘结的要比另外类型的填料颗粒好，因为，至少它们的外层与粉状材料的粘结相以相同的方式与水合液体发生反应，这种外表层粘结到了粉状材料的粘结相上。可以采用一种稳定剂，例如一种氧化物，比如SiO2，以得到活性较低的添加剂，此时，有更大部分的添加剂遗留在玻璃相中，而不是因与液体的反应而向结晶相中的转移。与结晶相相比，材料在玻璃相中的一个好处是，由于玻璃颗粒包含较少量的光散射源，例如晶界，这一实事可降低光散射，因此，就有助于得到陶瓷材料的半透明性。
依据“折射率”部分的陈述，通过加入包含一类密度大于5g/cm3(按单质元素计算)的原子的元素，可以使玻璃相呈现出不透射线性。
然而，当将其它元素/化合物(例如稳定剂或者提供不透射线性的元素)混和到添加剂中时，要进行很好的控制，以使这些元素/化合物的可见光折射率与陶瓷材料水合粘结相的可见光折射率之间的偏差不超过15％，优选的不超过10％，更优选的不超过5％。
添加剂材料还可以是任何形态或者形式的，包括球形，规则的或者不规则的形式，须状，板状或者其它。添加剂材料的颗粒要小于50μm，优选的小于20μm，更优选的小于10μm。颗粒的尺寸用激光衍射测量，并计算体积平均值D[4，3]。然而，依据本发明，用作添加剂材料的也可以是一种以已知方式制成的玻璃纤维状的添加剂材料。
在粉状材料中的添加剂材料的总量按体积比至少为3％，优选的至少为5％，更优选的至少为10％，但按体积比至多为55％，优选的至多为50％，更优选的至多为45％。
也可以将依据上面制成的玻璃相用作粉状材料的实际主粘结相。这时最好不用稳定剂。然而，甚至在不用稳定剂时，制成的陶瓷材料也呈现出提高了的半透明性，因为未水合的玻璃相的主要部分仍然保留在陶瓷材料中。材料中的这些未水合的部分也起到原位增硬填料的作用。还有一种可能是在一种未稳定的主粘结相中采用一种稳定了的玻璃相作为添加剂，此时，增硬效果提高了。
进一步的，在本发明这一实施方案的另一个变体中，在一种活性玻璃相中采用其它添加剂，即玻璃相中的添加剂在用一种与添加剂反应的液体饱和后能够形成一种化学结合的陶瓷材料，或者换句话说，玻璃相中的添加剂参与一种弱酸基反应或者被氢离子溶解，形成一种化学结合的陶瓷材料。因此，这里可以采用例如已知的用于玻璃离子键聚合物水泥中的类型的玻璃作为添加剂。这类玻璃一般包括铝硅酸盐玻璃，下面称为玻璃离子键聚合物玻璃。基本成分一般为SiO2和Al2O3，总共按重量比构成玻璃的至少40％，更优选的至少50％，每种按摩尔计算也大体差不多。这种玻璃离子键聚合物玻璃还含有相当数量的氟化物，例如按重量比大约10-25％，或者更优选的大约15-20％，当此材料用作牙填充材料时，其可以随时间释放出氟化物。因此，这种牙填充材料在半透明的同时还起到防腐的作用。这种玻璃离子键聚合物玻璃还可以含有比如像氟化钠和氟化铝以及/或者磷酸钙或磷酸铝等已知的添加剂，每种的含量按重量比一般最大为15％，优选的最大为10％。
在已知可用作牙填充材料的玻璃离子键聚合物水泥中，除了实际的玻璃离子键聚合物玻璃外，还包括一种有机组成，一般是一种有机酸，例如像聚丙烯酸，聚顺丁烯二酸或者它们的共聚物。由于阳离子从玻璃离子键聚合物玻璃中释放出来并与多元酸的酸基发生反应，玻璃离子键聚合物水泥发生固化，形成一种聚链烯酸盐。然后在熟化过程中向这种基体结构中加入相当数量的铝，由此提高了材料的物理性能。依据本发明的一个实施方案，可以如上面描述的那样将铝酸钙水泥与玻璃离子键聚合物水泥相混和，当仅仅将实际的玻璃离子键聚合物玻璃混和到铝酸钙水泥中时，会因玻璃而提高半透明性，并随时间释放出氟化物。
甚至当不采用铝酸钙玻璃，而采用一种活性玻璃类型的添加剂时，例如像玻璃离子键聚合物玻璃或者包含玻璃离子键聚合物玻璃的玻璃离子键聚合物水泥时，仍要依据上面所述进行很好的控制，使添加剂的折射率不能与陶瓷材料的折射率偏差太多。添加剂的含量按体积比不能超过25％，更优选的小于15％，进一步更优选的小于10％。还有依据上述的其它的方面，在可用的时候也是应该运用的，例如使用提供不透射线性的添加剂。由玻璃相的增硬功能同样可以获得一样的优点，这归功于与液相的不完全的反应。
孔隙率
在最终的陶瓷材料中，低水平的孔隙率能够提高半透明性，优选的孔隙率水平低于20％，更优选的低于10％，进一步更优选的低于5％。这同样也是基于与折射率相关的现象。在口腔中，孔中充满了唾液/水，其折射率为1.33。这样，孔隙率越低，与粘结相相比具有折射率偏离的唾液/水的量就越少。孔的尺寸要小于5μm，优选的小于1μm，进一步更优选的小于300nm。
可以通过研磨粉状粘结相和检查制造水合材料时的机械压力来影响孔隙率。在生坯的制造中，机械压力，例如，优选的要在40-300MPa，更优选的要在70-250MPa，所以得到的致密程度与上面指示生坯的相一致。在将粉状材料溶解在液体试剂里制成悬浮体的形式时，优选的在低于10MPa的压力下进行初步倾浆，得到按体积比35-50％的固相致密度。然后在至少20MPa，优选的至少30MPa，更优选的至少50MPa的压力下进行最终的压实，直到300MPa的压力，最终得到按体积比为47-70％的固相致密度，优选的大于51％，更优选的大于55％。在制造粒状粉末材料时，在优选的40-300MPa，更优选的70-250MPa的压力下进行压实，最终得到按体积比为47-70％的固相致密度，优选的大于51％，更优选的大于55％。
颗粒尺寸
由于光在晶界上的散射，材料中所包含的相，特别是粘结相的颗粒尺寸是非常重要的。所以，要依据强度和光散射来对颗粒尺寸进行优化。优选的颗粒尺寸小于80μm，优选的小于20μm，进一步更优选的小于15μm。颗粒尺寸由激光衍射测量，并给出一个单位加权平均值(又称为D[4，3])。
如果将尺度与可见光的波长，即300-800nm相同数量级的颗粒的数量减少到最小，也能够提高半透明性。这里优选材料中的颗粒尺寸大于3μm，优选的大于2μm，更优选的大于1μm，并且/或者颗粒的尺寸在300nm以下，优选的在200nm以下。这可以通过例如将粉状粘结相过筛获得。过筛可以通过很多已知的不同技术进行，例如，空气流分离或者用布湿筛。
相组成
控制粘结相组成，可使最终制品中的相数量减小到最小，得到降低了的不透明性。这是由于这样的实事，在相同相的晶粒之间的折射率差异为零，折射因此而减弱。尤其优选在粉状材料中有3CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3两相的混和物，同时有最小量的CaO·2Al2O3。这就意味着在最终制品中的Al2O3·3H2O的量降到了最小或者可以完全忽略，而仅是由粘结相形成的3CaO·Al2O3·6H2O。依据本发明的一个方面，粉状材料的粘结相按重量比由至少70％，优选的至少80％，更优选的至少90％的CaO·Al2O3和/或3CaO·Al2O3组成。
这样，通过只采用CaO·Al2O3和/或3CaO·Al2O3作整个的粘结相，可以得到包含Al2O3·3H2O和3CaO·Al2O3·6H2O的水合材料，二者的最大比例为2∶1，优选的小于1∶5，更优选的小于1∶10。
表面
在水合状态时以及接着对材料进行任何的后续处理时，陶瓷材料的表面也会影响半透明性。优选表面具有的表面的精度，用Ra衡量，小于10μm，优选的小于2μm，更优选的小于1μm。这可以通过用足够精细的研磨/抛光剂或者研磨/抛光工具对表面进行研磨/抛光而获得。
影响表面并由此影响半透明性的另一种方法是保证在最终的陶瓷材料上具有能够使该材料和环境空气的折射率相匹配的一种表面层。该层可以是一种液体膜，例如水或者唾液。可以通过给这种材料一种亲水表面来在水合材料上得到这样一种膜，进一步的这种亲水表面可以通过粉状材料进行预水合而得到，在材料上形成一种亲水物质的化学涂层或者物理涂层，或者对材料施加化学影响，从而生成一种亲水表面。在材料上，唾液或水的合适的浸润角在130-160°之间，优选的为130-150°，更优选的为135-145°。
提供光泽的添加剂
能够用分层的陶瓷材料，即具有一个给定的解理面的材料，例如云母和长石，作添加剂使材料具有光泽和机械强度。尤其优选的是使用氟云母，由于其是一个对牙齿有利的氟化物源。在粉状材料中使用的分层材料最好按体积比至少为1％，优选的至少为5％，但至多为20％，优选的至多为15％。同样可通过采用该类型的分层陶瓷材料来获得机械强度，这归功于它的片状结构，这意味着其可以起到增强材料的作用。颗粒要小于50μm，优选的小于20μm，更优选的小于10μm。
荧光添加剂
为得到荧光性，最好使用荧光添加剂，尤其是包含稀土离子：Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb和Dy的物质。尤其优选的是包含Eu离子的添加剂，因为它们给出的荧光性再现了自然牙齿的荧光性。依据另一个方面，优选含有F离子的荧光添加剂。优选的荧光添加剂的例子是溶解了镧系元素和镧系元素氧化物的氟磷灰石。
在粉状材料中的这种类型的添加剂材料的总量按体积比至少为0.1％，优选的至少为0.5％，更优选的至少为1％，但至多为15％，优选的至多为10％，更优选的至多为8％。
乳光效果
乳光效果，即半透明性的表现形式，可以通过在材料中或者在最终的陶瓷材料的表面上采用橙色调和蓝色调来获得。
实施例1
进行一系列的实验研究不同的提高半透明性或者不透射线性的添加剂对水合陶瓷材料的不透光性和不透射线性的影响。
原料描述
构成例如铝酸钙水泥(Alcoa或者可供选择的Lafarge)的一部分的由CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3相组成的铝酸钙，BaF2，BaSO4(Merk)，Al2O3(Baikalox)，SnO2(Aldrich)，牙齿玻璃(Schottsvenska)，硅酸盐玻璃(Schottsvenska)。
实验a)-j)如下：
a)水合铝酸钙的不透明性，没有处理也没有添加剂，但含有提供不透射线性的填料(参照)
b)除去填料对a)的影响
c)提供不透射线性的填料，BaSO4，对b)的影响
d)提供不透射线性的填料，BaF2，对b)的影响
e)提供不透射线性的填料，BaO-SiO2-B2O3-Al2O3玻璃，对b)的影响
f)提供不透射线性的填料，BaO-F-SiO2-B2O3-Al2O3玻璃，对b)的影响
g)提供不透射线性的填料，SiO2-B2O3-Al2O3-F-SrO-Na2O-CaO-ZnO-La2O3-ZrO2玻璃，对b)的影响
h)提供硬度的填料，Al2O3对b)的影响
i)降低不透明性的填料，硅酸盐玻璃对b)的影响
j)各种添加剂的综合对b)影响
将CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3的摩尔比为1∶1的铝酸钙与如下填料颗粒和第二相添加剂相混和(所有的含量信息都是相对于铝酸钙的含量)：
a)加入填料，按体积比加入15％的SnO2(折射率2)
b)不加填料
c)按体积比加入15％的BaSO4(折射率1.6)
d)按体积比加入15％的BaF2(折射率1.48)
e)按体积比加入40％的玻璃，该玻璃的组成按重量比为30％的BaO，50％的SiO2，10％的B2O3，10％的Al2O3(折射率1.55)
f)按体积比加入40％的玻璃，该玻璃的组成按重量比为30％的BaO，1％的F，49％的SiO2，10％的B2O3，10％的Al2O3(折射率1.55)
g)按体积比加入40％的玻璃，该玻璃的组成按重量比为30％的SiO2，5％的B2O3，5％的Al2O3，2％的F，25％的SrO，5％的Na2O，5％的CaO，10％的ZnO，5％的La2O3，10％的ZrO2(折射率1.606)
h)按体积比加入40％的Al2O3(折射率1.76)
i)按体积比加入40％的硅酸盐玻璃(折射率1.46)
j)按体积比加入10％硅酸盐玻璃和30％BaO-SiO2玻璃形式的第二相。
将混和物用氮化硅惰性研磨球球磨，填充水平为35％。用异丙醇作为研磨液体。将溶剂蒸发后，制成直径10mm，高度1mm的圆柱形生坯，并用水浸润。然后在测量半透明性/不透光性或者不透射线性之前，将材料在37℃下保持湿度一个星期。依据ISO 9917对不透明性进行测量(100％代表不透明，35％-90％代表半透明)，依据ANSI/ADA规格No.27(1mm测试体与2mm Al的不透明性相同)对不透射线性进行测量。结果在表1中列出。
表1
样品号     不透明性(％)(C0.70) 不透射线性
    A     100     是
    B     73     否
    C     75     是
    D     77     是
    E     65     是
    F     65     是
    G     55     是
    H     73     否
    I     63     否
    J     63     是
结果证明可以制出半透明且不透射线性的制品。而且，证明为了同时得到不透射线性和半透明性，添加剂材料的折射率是关键性的。
实施例2
进行实验研究铝酸钙的晶粒尺寸以及水合材料的孔隙率对水合材料不透明性的影响。
原料描述
构成例如铝酸钙水泥(Alcoa或者可供选择的Lafarge)的一部分的由CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3相组成的铝酸钙。
实验例a)-g)如下：
a)水合铝酸盐状态的铝酸钙的不透明性(参照)
b)减小铝酸钙的平均晶粒尺寸对a)的影响
c)与b)相比减小铝酸钙的平均晶粒尺寸对a)的影响
d)对c过筛对a)的影响
e)减小已水合的材料的孔隙率对a)的影响
f)增加已水合的材料的孔隙率对a)的影响
g)d)和e)同时对a)的影响
在这些例子中采用的铝酸钙为摩尔比1∶1的CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3。
将材料用氮化硅惰性研磨球球磨，填充水平为35％。用异丙醇作为研磨液体。通过改变研磨时间改变铝酸钙的晶粒尺寸。用激光衍射测量晶粒尺寸，用加权体积平均值D[4，3]确定。通过在制造样品过程中采用不同的机械压力来改变水合材料的孔隙率。用扫描电镜和图像分析测量孔隙率。将溶剂蒸发后，制成直径10mm，高度1mm的圆柱形生坯，并用水浸润。然后在测量不透明性之前，将材料在37℃下保持湿度一个星期。依据ISO 9917对不透明性进行测量。
在这些例子中作如下处理：
a)将铝酸钙研磨使其晶粒尺寸分布中所有的晶粒都在40微米以下。通过控制水合材料制造过程中的机械压力，将已水合的材料的孔隙率控制在10％。
b)将铝酸钙研磨使其晶粒尺寸分布中所有的晶粒都在20微米以下。通过控制水合材料制造过程中的机械压力，将已水合的材料的孔隙率控制在10％。
c)将铝酸钙研磨使其晶粒尺寸分布中所有的晶粒都在10微米以下。通过控制水合材料制造过程中的机械压力，将已水合的材料的孔隙率控制在10％。
d)将铝酸钙研磨使其晶粒尺寸分布中所有的晶粒都在10微米以下。研磨之后，通过空气流分离将绝大部分低于3微米的晶粒去除。在过筛之后，90％的晶粒在3和10微米之间。通过控制水合材料制造过程中的机械压力，将已水合的材料的孔隙率控制在10％。
e)将铝酸钙研磨使其晶粒尺寸分布中所有的晶粒都在40微米以下。通过控制水合材料制造过程中的机械压力，将已水合的材料的孔隙率控制在5％。
f)将铝酸钙研磨使其晶粒尺寸分布中所有的晶粒都在40微米以下。通过控制水合材料制造过程中的机械压力，将已水合的材料的孔隙率控制在20％。
g)将铝酸钙研磨使其晶粒尺寸分布中所有的晶粒都在10微米以下。研磨之后，通过过筛将绝大部分低于3微米的晶粒去除。在过筛之后，90％的晶粒在3和10微米之间。通过控制水合材料制造过程中的机械压力，将已水合的材料的孔隙率控制在5％。
结果如表2中所示
表2
样品号     不透明性(％)(C0.70)
    A     74
    B     70
    C     86
    D     64
    E     66
    F     96
    G     60
结果显示低的孔隙率和窄的晶粒尺寸分布对得到较低的不透明性是有利的。
实施例3
进行实验研究表面精细度对材料不透明性的影响
原料描述
构成例如铝酸钙水泥(Alcoa或者可供选择的Lafarge)的一部分的由CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3相组成的铝酸钙。
研磨和抛光描述
将水合材料用从80目(SiC)往下到1微米金刚石颗粒的砂纸在布上研磨，制得不同粗糙度的表面。在测量半透明性之前，用拖针法(Alpha-step，Tencor Instruments)测量表面粗糙度(Ra值)。
实验例a)-e)如下：
a)用80目的SiC砂纸粗磨后的水合铝酸盐状态的铝酸钙的半透明性。
b)用320目的SiC砂纸研磨对a)的影响
c)用500目的SiC砂纸研磨对a)的影响
d)用1200目的SiC砂纸研磨对a)的影响
e)用金刚石磨膏(金刚石粒径1微米)抛光对a)的影响
在这些例子中采用的是CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3的摩尔比为1∶1的铝酸钙。
将材料用氮化硅惰性研磨球球磨，填充水平为35％。用异丙醇作为研磨液体。将溶剂蒸发后，制成直径10mm，高度1mm的圆柱形生坯，并用水浸润。然后依据测试程序用砂纸将水合样品件研磨。然后在测量不透明性之前，将材料在37℃下保持湿度一个星期。依据ISO9917对不透明性进行测量。结果在表3中列出。
表3
样品号     不透明性(％)(C0.70) Ra(μm)
    A     100     15
    B     76     2
    C     71     0.5
    D     67     0.1
    E     63     0.04
结果表明，通过控制表面粗糙度能够得到半透明制品。
实施例4
进行实验研究粘结相组成对水合材料不透明性的影响。
原料描述
由CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3和3CaO·Al2O3相组成的铝酸钙。
实验a)-d)如下：
a)由摩尔比为CaO·Al2O3∶CaO·2Al2O3＝1∶1的粉状混和物水合而成的水合铝酸钙的不透明性(参照)。
b)由CaO·Al2O3组成的粉状混和物水合而成的水合铝酸钙的不透明性。
c)由摩尔比为3CaO·Al2O3∶CaO·Al2O3＝1∶1的粉状混和物水合而成的水合铝酸钙的不透明性。
d)由3CaO·Al2O3组成的粉状混和物水合而成的水合铝酸钙的不透明性。
将混和物用氮化硅惰性研磨球球磨，填充水平为35％。用异丙醇作为研磨液体。将溶剂蒸发后，制成直径10mm，高度1mm的圆柱形生坯，并用水浸润。然后在测量不透明性之前，将材料在37℃下保持湿度一个星期。依据ISO 9917对不透明性进行测量。结果在表4中列出。
表4
样品号   不透明性(％)(C0.70)
    A     74
    B     60
    C     55
    D     40
结果证明可以制得半透明制品。而且证明，通过选择粘结相的相组成能够降低不透明性。
实施例5
进行实验研究云母对材料光泽的影响。
原料描述
构成例如铝酸钙水泥(Alcoa或者可供选择的Lafarge)的一部分的由CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3相组成的铝酸钙，云母(Chemiemineralien)。
实验例a)-b)如下：
a)没有处理或添加剂的水合铝酸盐状态的铝酸钙的亮度。
b)加入云母对a)的影响
将CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3的摩尔比为1∶1的铝酸钙，与如下设定的第二相添加剂相混和(所有的含量信息都是相对于铝酸钙的含量)：
a)不添加
b)将入10％体积比的云母
将材料用氮化硅惰性研磨球球磨，填充水平为35％。用异丙醇作为研磨液体。将溶剂蒸发后，制成直径10mm，高度1mm的圆柱形生坯，并用水浸润。然后在验证视觉外观之前，将材料在37℃保持湿度一个星期。
结果表明，在材料中得到了明显的视觉光泽。
实施例6
进行实验研究不同的荧光增强剂对材料荧光性的影响。
原料描述
构成例如铝酸钙水泥(Alcoa或者可供选择的Lafarge)的一部分的由CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3相组成的铝酸钙，CaF2(Aldrich)，其中溶解了镧系元素的氟磷灰石，镧系元素氧化物。
实验例a)-e)如下：
a)水合铝酸盐状态下的铝酸钙的荧光性(参照)。
b)CaF2第二相对a)的影响。
c)溶解了镧系元素(Eu)的氟磷灰石第二相对a)的影响。
d)镧系元素氧化物第二相对a)的影响。
e)不同添加剂的综合对a)影响。
将CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3的摩尔比1∶1的铝酸钙，与如下设定的填料颗粒和第二相添加剂相混和(所有的含量信息都是相对于铝酸钙的含量)：
a)不加填料。
b)加入5％体积比的CaF2。
c)加入5％体积比的溶解了Eu的氟磷灰石。
d)加入5％体积比的氧化铈
e)加入3％体积比的CaF2和3％体积比的溶解了Eu的氟磷灰石
将混和物用氮化硅惰性研磨球球磨，填充水平为35％。用异丙醇作为研磨液体。将溶剂蒸发后，制成直径10mm，高度1mm的圆柱形生坯，并用水浸润。然后在测量荧光性之前，将材料在37℃下保持湿度一个星期。对荧光性的测量采用光谱仪(Minolta)进行。结果在表5中列出。
表5
    样品号 荧光性，由λ＜400nm的UV光激发
    A     无
    B     有，蓝色
    C     有，蓝色
    D     有，蓝绿色
    E     有，蓝色
结果表明通过加入荧光剂可以得到荧光性制品。
实施例7
进行实验研究不同的原料白度对材料不透明性的影响。
所用原料是由CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3相组成的铝酸钙，其构成例如铝酸钙水泥(Alcoa或者可供选择的Lafarge)的一部分。
用实验a)-b)描述原料白度(依据ASTM E313)对水合材料不透明性的影响。
a)白度为60的铝酸钙
b)白度为72的铝酸钙
将混和物用氮化硅惰性研磨球球磨，填充水平为35％。用异丙醇作为研磨液体。将溶剂蒸发后，制成直径10mm，高度1mm的圆柱形生坯，并用水浸润。然后在测量半透明性之前，将材料在37℃下保持湿度一个星期。依据ISO 9917测量不透明性(100％代表不透明，35％-90％代表半透明)。结果在表6中列出。
表6
样品号     不透明性(％)(C0.70)
    A     98
    B     73
结果表明原料的白度影响材料的不透明性，原料越白，所得的不透明性越低。
实施例8
进行一系列的实验研究铝酸钙玻璃混和物对不透光性和不透射线性的影响。
原料描述
铝酸钙(CaO·Al2O3)，组成为12CaO·7Al2O3的玻璃，以及牙齿玻璃(Schott)。
实验a)-d)如下：
k)不含添加剂的CaO·Al2O3的不透光性
l)加入12CaO·7Al2O3-玻璃对a)的影响
m)提供不透射线性的填料(无活性牙齿玻璃)对b)的影响
n)在主粘结相和提供不透射线性的填料中仅仅使用玻璃相对a)的影响。
在实验a)-c)中，将铝酸钙CaO·Al2O3与填料颗粒相混和
k)无添加
l)添加30％体积比的12CaO·7Al2O3-玻璃
m)在b)中添加40％体积比的牙齿玻璃，其组成按重量比为30％的SiO2，5％的B2O3，5％的Al2O3，2％的F，25％的SrO，5％的Na2O，5％的CaO，10％的ZnO，5％的La2O3，10％的ZrO2(折射率1.606)
n)60％的12CaO·7Al2O3-玻璃和40％的牙齿玻璃的混和物，牙齿玻璃的组成按重量比为30％的SiO2，5％的B2O3，5％的Al2O3，2％的F，25％的SrO，5％的Na2O，5％的CaO，10％的ZnO，5％的La2O3，10％的ZrO2(折射率1.606)
将混和物用氮化硅惰性研磨球球磨，填充水平为35％。用异丙醇作为研磨液体。将溶剂蒸发后，制成直径10mm，高度1mm的圆柱形致密生坯，并用水浸润。然后在测量半透明性/不透光性或不透射线性之前，将材料在37℃下保持湿度一个星期。依据ISO 9917测量不透明性(100％代表不透明，35％-90％代表半透明)。依据ANSI/ADA规格No.27(1mm测试体与2mm Al的不透明性相同)测量不透射线性。结果如表7中所示。
表7
样品号     不透明性(％)(C0.70) 不透射线性
    A     65     否
    B     51     否
    C     56     是
    D     47     是
结果证明能够制得半透明的不透射线性的制品，如果粘结相全部或者部分由一种铝酸钙玻璃相代替，不透光性下降。
实施例9
进行一系列的实验研究活性玻璃混和剂对不透光性的影响。
原料描述
铝酸钙(12CaO·7Al2O3)以及包含氟化物和铝酸钙玻璃的活性玻璃(Schott)。
实验a)-d)如下：
a)不含添加剂的结晶12CaO·7Al2O3的不透光性
b)加入12CaO·7Al2O3-玻璃对a)的影响
c)加入CaO·Al2O3-玻璃对a)的影响
d)仅仅使用12CaO·7Al2O3-玻璃的影响
e)使用包含氟化物的活性玻璃离子键聚合物玻璃对a)的影响。
在实验a)-c)和e)中，将铝酸钙12CaO·7Al2O3与填料颗粒相混和：
a)无添加
b)在a)中添加30％体积比的12CaO·7Al2O3-玻璃
c)在a)中添加30％体积比的CaO·Al2O3-玻璃
d)去除结晶12CaO·7Al2O3，仅仅使用12CaO·7Al2O3-玻璃
e)在a)中添加10％体积比的玻璃，其组成按重量比为30％的SiO2，20％的SrO，20％的Al2O3，15％的F，10％的ZnO，，剩余的为P2O5和Na2O。
将混和物用氮化硅惰性研磨球球磨，填充水平为35％。用异丙醇作为研磨液体。将溶剂蒸发后，制成直径10mm，高度1mm的圆柱形生坯，并用水浸润。然后在测量半透明性/不透光性或者不透射线性之前，将材料在37℃下保持湿度一个星期。依据ISO 9917(100％代表不透明，35％-90％代表半透明)测量不透明性。结果如表8中所示。
表8
样品号     不透明性(％)(C0.70)
    A     62
    B     50
    C     53
    D     45
    E     58
结果证明能够制得半透明且不透射线性的制品，如果粘结相全部或者部分由一种参与酸基反应的玻璃相代替，不透光性下降。
本发明并不局限在这些详述的实施方案上，而是包括权利要求范围内的各种形式。

Claims (31)

1.粉状材料，其粘结相主要由一种水泥基体系组成，这种粉状材料在用一种与该粘结相反应的液体饱和后能够水合成一种化学结合的陶瓷材料，优选的用于牙用目的，其特征在于这种粉状材料的组成和/或结构适合于使陶瓷材料在水合状态下是半透明的。
2.权利要求1中的粉状材料，其特征在于所述的粘结相至少主要由铝酸钙水泥组成。
3.权利要求1或2中的粉状材料，其特征在于所述组成和/或结构适合于使陶瓷材料具有相当于35-90％的不透明性，优选的为40-85％，更优选的为50-80％不透明性的半透明性。
4.权利要求1至3任意之一中的粉状材料，其特征在于这种粉状材料以一种生坯的形式存在，其致密度按体积固相比为55-67％，优选的为57-63％，更优选的为58-61％。
5.权利要求1至3任意之一中的粉状材料，其特征在于这种粉状材料以一种疏松粉体的形式或者粒状形式存在。
6.上述权利要求任意之一中的粉状材料，其特征在于，为陶瓷材料的半透明性，优选的从粘结相的物理或者化学性能方面对粘结相进行优化，以及/或者为陶瓷材料的半透明性，优选的采用一种或者多种可以使陶瓷材料半透明的添加剂的方式来对这种粉状材料进行优化。
7.上述权利要求任意之一中的粉状材料，其特征在于，为陶瓷材料的半透明性，优选的从粘结相的白度值和/或者颗粒尺寸和/或相组成选择方面对这种粉状材料的粘结相进行优化。
8.权利要求7中的粉状材料，其特征在于粘结相的依据ASTME313的白度值超过70，优选的超过74。
9.权利要求7中的粉状材料，其特征在于大部分颗粒的颗粒尺寸小于80μm，优选的小于20μm，更优选的小于15μm，但大于1μm，优选的大于2μm，更优选的大于3μm，或者小于300nm，优选的小于200nm。
10.权利要求7中的粉状材料，其特征在于粘结相主要由3CaO·Al2O3和/或CaO·Al2O3组成。
11.权利要求7中的粉状材料，其特征在于粘结相包含玻璃相的铝酸钙。
12.上述权利要求任意之一中的粉状材料，其特征在于其中包括一种或者多种这样的添加剂，其可见光折射率与水合状态下的粘结相的折射率之间的偏差至多15％，优选的至多10％，更优选的至多5％。
13.权利要求12中的粉状材料，其特征在于所述的添加剂由玻璃颗粒组成，优选的为硅酸盐玻璃颗粒。
14.权利要求12中的粉状材料，其特征在于所述的添加剂同样适合于使陶瓷材料具有不透射线性，所述的添加剂包括一类密度大于5g/cm3的原子，优选的为Zr，La，Ta，Zn，Ba和/或者Sr，这种添加剂优选的是一种玻璃，最优选的是一种硅酸盐玻璃，以及/或者该添加剂优选还含有氟化物。
15.权利要求12中的粉状材料，其特征在于所述添加剂包括一种玻璃相，这种玻璃相在用一种与粘结相反应的液体饱和后能够水合成一种化学结合的陶瓷材料。
16.权利要求15中的粉状材料，其特征在于所述玻璃相中的添加剂包含玻璃相的铝酸钙，优选的还包含一种可以抑制与液体的反应的稳定剂。
17.权利要求15中的粉状材料，其特征在于所述玻璃相中的添加剂包含玻璃离子键聚合物玻璃，优选的含量按体积比小于25％，更优选的小于15％，进一步更优选的小于10％。
18.上述权利要求任意之一中的粉状材料，其特征在于其组成和/或结构同样适合于使陶瓷材料具有荧光性或者模仿自然牙齿的光学效果的其它光学效果，所述的荧光性或光学效果由光泽，荧光，乳白光，虹晕和乳光效果中的任何效果组成。
19.上述权利要求任意之一中的粉状材料，其特征在于其中包含一种或者多种适合于使陶瓷材料具有荧光性的添加剂，优选的一种或者多种添加剂包含稀土离子，优选的离子为：Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb和/或Dy，最优选的是离子Eu，以及/或者一种或多种含有氟化物离子的荧光添加剂。
20.上述权利要求任意之一中的粉状材料，其特征在于其中包含一种或者多种使陶瓷材料具有光泽的添加剂，优选的一种添加剂包含一种分层的陶瓷材料，以及/或者该粉状材料中包含一种或多种可使陶瓷材料具有蓝色和橙色形式的乳光效果的添加剂。
21.化学结合的陶瓷材料，其粘结相主要由一种水泥基体系组成，优选的用于牙用目的，其特征在于该材料的组成和/结构可使这种材料是半透明的。
22.权利要求21中的陶瓷材料，其特征在于所述的粘结相主要由铝酸钙水泥组成。
23.权利要求21-22任意之一中的化学结合的陶瓷材料，其特征在于材料的粘结相以及/或者材料中的填料包含玻璃相的铝酸钙。
24.权利要求21-22任意之一中的化学结合的陶瓷材料，其特征在于其中包含玻璃离子键聚合物玻璃，优选的以一种填料的形式。
25.权利要求22中的陶瓷材料，其特征在于所述粘结相具有的Al2O3·3H2O与3CaO·Al2O3·6H2O的摩尔比最大为2∶1，优选的小于1∶5，更优选的小于1∶10。
26.权利要求21-25任意之一中的陶瓷材料，其特征在于其具有的半透明性相当于35-90％的不透明性，优选的为40-85％，更优选的为50-80％。
27.权利要求21-26任意之一中的陶瓷材料，其特征在于其硬度至少为50HV，优选的至少为100HV，更优选的为120-300HV。
28.权利要求21-27任意之一中的陶瓷材料，其特征在于其孔隙率小于20％，优选的小于10％，更优选的小于5％。
29.权利要求21-28任意之一中的陶瓷材料，其特征在于其具有可使材料半透明的表面，所述表面优选的用Ra衡量的表面精细度低于10μm，优选的低于2μm，更优选的低于1μm，并且/或者具有一个使材料和空气的折射率相匹配的表面层。
30.权利要求21-29任意之一中的陶瓷材料，其特征在于唾液或水在该材料上的浸润角在130-160°之间，优选的为130-150°，更优选的为135-145°。
31.权利要求21-30任意之一中的陶瓷材料，其特征在于其由一种权利要求4-20任意之一中的水合粉状材料组成。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100479801C (zh) * 2001-09-26 2009-04-22 多克萨股份公司 制造一种粉状材料的方法,这种粉状材料以及由其制造的陶瓷材料
CN105555727A (zh) * 2013-09-05 2016-05-04 旭硝子株式会社 造粒体、其制造方法以及玻璃物品的制造方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1400231A1 (en) * 2002-09-20 2004-03-24 Elephant Edelmetaal B.V. Aesthetic ceramic veneered dental restoration
EP1663085A4 (en) * 2003-08-25 2011-05-25 Kenneth A Mcgowan BONE AND ARTIFICIAL JOINT COMPOSITIONS AND METHODS OF USE AND MANUFACTURE
US20080058442A1 (en) 2003-10-29 2008-03-06 Leif Hermansson Two-Step System For Improved Initial And Final Characteristics Of A Biomaterial
SE526985C2 (sv) * 2003-11-27 2005-11-29 Doxa Ab Fixeringssystem för implantatelement
EP1634561A1 (en) * 2004-08-06 2006-03-15 DENTSPLY DETREY GmbH Reactive filler for dental cements
SE528080C2 (sv) * 2004-08-18 2006-08-29 Doxa Ab Kemiskt bundet keramiskt material
SE530196C2 (sv) 2004-09-30 2008-03-25 Nobel Biocare Ab Förfarande och anordning för att åstadkomma färgsättning eller nyansering av protetik samt sådan protetik
JP4787568B2 (ja) * 2004-11-16 2011-10-05 日本碍子株式会社 接合剤、窒化アルミニウム接合体及びその製造方法
JP4942963B2 (ja) * 2005-08-18 2012-05-30 日本碍子株式会社 耐食性部材及びその製造方法
US20140134572A1 (en) * 2005-12-15 2014-05-15 Coltene Ag Polymeric Material for Taking a Dental Impression and Method Thereof
EP2114349B1 (en) 2006-12-28 2016-09-14 3M Innovative Properties Company Dental filler and methods
JP5384025B2 (ja) * 2007-04-27 2014-01-08 新日鐵住金株式会社 不定形耐火物用結合剤及び不定形耐火物
US7867329B2 (en) 2007-08-23 2011-01-11 Doxa Ab Dental cement system, a powdered material and a hydration liquid therefor, and ceramic material formed therefrom
BRPI0914426B1 (pt) * 2008-10-15 2019-10-15 3M Innovative Properties Company Método de fabricação de uma carga para um material compósito, composição dentária endurecível e material de restauração dentária
WO2011065873A1 (en) * 2009-11-24 2011-06-03 Doxa Ab Chemically bonded ceramic material based on tri calcium oxide aluminium oxide (c3a), powder and paste for forming same, and use thereof
TWI432555B (zh) * 2011-08-12 2014-04-01 Unity Opto Technology Co Ltd 鋁酸鹽類化合物螢光粉
EP3166571B1 (en) 2014-07-07 2022-05-11 Psilox AB Cement systems, hardened cements and implants

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1789197A (en) * 1924-05-30 1931-01-13 Alfred P Bourquardez Cement objects having polished and translucent surfaces
JPS51111828A (en) 1975-03-27 1976-10-02 Matsushita Electric Works Ltd Production method of inorganic molded article
JPS5337488A (en) 1976-09-20 1978-04-06 Toshiba Corp Inspecting probe by ultrasonic wave
GB1587904A (en) * 1976-11-12 1981-04-15 Ici Ltd Surgical cement compositions
JPS57209871A (en) * 1981-06-16 1982-12-23 Seigo Yoida Resilient ceramics
SE463493B (sv) 1989-03-20 1990-12-03 Doxa Certex Ab Saett vid framstaellning av en kemiskt bunden keramisk produkt samt enligt saettet framstaelld produkt
SE502987C2 (sv) 1992-02-03 1996-03-04 Doxa Certex Ab Sätt vid framställning av en kemiskt bunden keramisk produkt, verktyg att användas vid sättets utförande samt utbytbar del på verktyget
US6280863B1 (en) * 1997-06-12 2001-08-28 Ivoclar Ag Translucent apatite glass ceramic
DE19726103A1 (de) * 1997-06-19 1998-12-24 Muehlbauer Ernst Kg Alumofluorosilicatglas
SE514686C2 (sv) * 1998-10-12 2001-04-02 Doxa Certex Ab Dimensionsstabila bindemedelssystem

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100479801C (zh) * 2001-09-26 2009-04-22 多克萨股份公司 制造一种粉状材料的方法,这种粉状材料以及由其制造的陶瓷材料
CN105555727A (zh) * 2013-09-05 2016-05-04 旭硝子株式会社 造粒体、其制造方法以及玻璃物品的制造方法

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