CN1701764A - 透明氧化铝陶瓷托槽及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种透明氧化铝陶瓷托槽及其制造方法，涉及口腔正畸技术所使用的陶瓷托槽及制造方法，具体涉及透明氧化铝陶瓷托槽及制造方法。一种透明氧化铝陶瓷托槽，包括托槽体1、托槽翼2，所述托槽陶瓷的平均晶粒尺寸为0.3至5微米。一种透明氧化铝陶瓷托槽的制造方法，包括下列步骤：将纯度大于99.9％的超细氧化铝粉料混合成型；经过脱脂后，在1200至1500℃，在空气中烧结；然后在1100至1400℃下进行热等静压处理。本发明制造的透明氧化铝陶瓷强度高，表面光滑，摩擦力与金属托槽相当，并且烧结温度低，工艺简单，适合规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及口腔正畸技术所使用的陶瓷托槽及制造方法，具体涉及透明氧化铝陶瓷托槽及制造方法。
背景技术
越来越多的牙科患者，尤其是女性进行正畸治疗，因而对正畸矫治器的美学要求也就越来越高。1986年，陶瓷托槽首次被引入正畸领域，其后，多种类型的陶瓷托槽广泛的应用于临床。
目前应用陶瓷托槽主要为氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷。氧化铝陶瓷托槽根据其制作工艺的不同，又可分为单晶透明氧化铝陶瓷和多晶透明氧化铝陶瓷。由于多晶透明氧化铝陶瓷制作工艺更为简单，具有透明特性，美学特性较好，目前应用较为广泛。
现有透明氧化铝陶瓷托槽的主要缺点为托槽摩擦力大，陶瓷托槽强度较低。
现有的陶瓷托槽的摩擦阻力明显大于金属托槽。金属托槽的低摩擦阻力主要是由于其槽沟底面较为光滑，这在扫描电镜下清晰可见。而现有透明氧化铝托槽为了达到透明效果，必须在非常高的温度下(1800至2000℃)在氢气气氛中烧结，使氧化铝晶粒尺寸达到10至100微米。而在托槽制造过程中会有氧化铝晶粒脱落，使得托槽槽沟底非常粗糙。由于摩擦力较大，陶瓷托槽会影响治疗效果，延长治疗时间。
由于现有透明氧化铝陶瓷的晶粒粗大，使得陶瓷托槽的强度一般小于280MPa，使之在试用过程中容易断裂。托槽翼的断裂是临床医生最为常见的问题之一，在治疗过程中，托槽的断裂不仅延长了椅位时间，还增加了患者吞下或吸入陶瓷碎片的可能性。
另外，陶瓷托槽的表面粗糙，还会导致菌斑聚集和色素沉着。
为了减小摩擦阻力，陶瓷托槽槽沟底面制作应更为光滑。美国专利5,358,402及5,380,196采用在陶瓷托槽槽沟中焊接不锈钢槽的方法，来减小摩擦力，同时增强陶瓷托槽的强度。金属槽沟的陶瓷托槽已投入使用，取得了较好的效果。美国专利6,305,932采用在陶瓷托槽的槽沟上加一层玻璃的方法，来降低沟槽的摩擦力。
上述改进陶瓷托槽的方法虽然可以降低槽沟的摩擦力，但工艺较复杂，成本较高，并且并未从根本上解决陶瓷托槽表面粗糙及强度较低的缺点。
中国专利ZL03234387.6(口腔正畸用的生物陶瓷托槽)采用95％氧化铝陶瓷及氧化锆陶瓷制造托槽，虽然强度较高，但由于陶瓷不透明，美观性较差，与金属托槽相比，优点不突出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度、低摩擦的透明氧化铝陶瓷托槽。
本发明的另一目的在于提供一种高强度、低摩擦的透明氧化铝陶瓷托槽的制造方法。
本发明的目的可以这样实现，设计一种透明氧化铝陶瓷托槽，包括托槽体、托槽翼，所述托槽陶瓷的平均晶粒尺寸为0.3至5微米。
本发明的另一目的可以这样实现，一种透明氧化铝陶瓷托槽的制造方法，包括下列步骤：
A、将纯度大于99.9％的超细氧化铝粉料混合成型；
B、经过脱脂后，在1100至1500℃，在空气中烧结；
C、然后在1100至1400℃下进行热等静压处理。
本发明制造的透明氧化铝陶瓷强度高，表面光滑，摩擦力与金属托槽相当，并且烧结温度低，工艺简单，适合规模生产。
附图说明
图1是本发明较佳实施例之一的示意图。
图2是本发明较佳实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式 以下结合实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种透明氧化铝陶瓷托槽，包括托槽体1、托槽翼2，所述托槽陶瓷的平均晶粒尺寸为0.3至5微米。本发明通过托槽陶瓷晶粒的微细化减小陶瓷晶粒的平均尺寸，使陶瓷表面光滑从而降低摩擦力。适用于现有各种形状的氧化铝陶瓷托槽。
如图2所示，一种透明氧化铝陶瓷托槽的制造方法，包括下列步骤：
A、将纯度大于99.9％的超细氧化铝粉料混合成型；
B、经过脱脂后，在1100至1500℃，在空气中烧结；
C、然后在1100至1400℃下进行热等静压处理。
所述步骤A中的成型采用注射成型，包括添加10～20％的添加剂，所述添加剂主要由1～10％聚乙烯及聚丙烯、3～15％石蜡及1～3％表面活性剂组成。
本实施例中，采用注射成型法。先将纯度大于99.9％的超细氧化铝粉料添加10～20％的添加剂混合注射成型，经过脱脂后，在1200至1500℃，在空气中烧结，然后在1200至1400℃下进行热等静压处理。
除注射成型外，还有其他的成型方法。所述步骤A中的成型采用干压成型、冷等静压成型、注浆成型、凝浇注成型的其中一种。
所述表面活性剂为油酸表面活性剂或硬脂酸表面活性剂。表面活性剂也可以是油酸及硬脂酸表面活性剂。
所述超细氧化铝粉料的平均粒径为0.1微米至0.3微米。
经上述制造方法所得到的陶瓷托槽的陶瓷平均晶粒尺寸为0.3微米至5微米，三点弯曲强度为400至800MPa，直线透光率为10～70％。陶瓷托槽的强度有较大的提高，减少了托槽翼的断裂的情况；陶瓷晶粒的颗粒度低，托槽沟表面光滑，降低了摩擦力。
Claims (7)
1、一种透明氧化铝陶瓷托槽，包括托槽体、托槽翼，其特征在于：所述托槽陶瓷的平均晶粒尺寸为0.3至5微米。
2、一种透明氧化铝陶瓷托槽的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、将纯度大于99.9％的超细氧化铝粉料混合成型；
B、经过脱脂后，在1100至1500℃，在空气中烧结；
C、然后在1100至1400℃下进行热等静压处理。
3、根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述步骤A中的成型采用注射成型，包括添加10～20％的添加剂，所述添加剂主要由1～10％聚乙烯及聚丙烯、3～15％石蜡及1～3％表面活性剂组成。
4、根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于：所述步骤A中的成型采用干压成型、冷等静压成型、注浆成型、凝浇注成型的其中一种。
5、根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于：所述超细氧化铝粉料的平均粒径为0.1微米至0.3微米。
6、根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：所得到的陶瓷托槽陶瓷的平均晶粒尺寸为0.3微米至5微米，三点弯曲强度为400至800MPa，直线透光率为10～70％。
7、根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：所述表面活性剂为油酸表面活性剂或硬脂酸表面活性剂。
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