一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末及其在烤瓷牙中的應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末及其在烤瓷牙中的應(yīng)用，所述粉末分為瓷粉和釉粉；所述瓷粉包括下述組分：SiO2，Al2O3，Na2CO3，K2CO3，CaCO3，B2O3，BaCO4，ZrO2，Li2O，SnO2；所述釉粉包括下述組分：SiO2，Al2O3，Na2CO3，K2CO3，CaCO3，B2O3，ZrO2，SnO2；其應(yīng)用是將瓷粉和釉粉分別制成漿料，依次均勻涂覆在金屬內(nèi)冠表面的遮色瓷上，干燥后，得到烤牙粗坯；將烤牙粗坯進(jìn)行一次燒結(jié)，得到一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙。本發(fā)明通過(guò)瓷粉、釉粉的成分和粒度的調(diào)節(jié)，使瓷粉和釉粉燒結(jié)收縮性一致，可以從涂覆尺寸預(yù)測(cè)燒結(jié)坯體的尺寸，這減少重新打磨的工作量，且界面結(jié)合強(qiáng)度高，在一次性燒結(jié)過(guò)程中避免了開(kāi)裂和崩瓷現(xiàn)象的出現(xiàn)，大大提高了成品率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末及其在烤瓷牙中的應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末及其在烤瓷牙中的應(yīng)用；屬于陶瓷材 料制備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬烤瓷是目前臨床所使用的最廣泛的口腔修復(fù)技術(shù)。其修復(fù)工藝通常包括下列 幾個(gè)步驟。第一步首先制備基底冠，第二步涂覆遮色瓷并燒結(jié)，第三步涂覆體瓷進(jìn)行燒結(jié)， 最后涂覆透明瓷（釉瓷）并進(jìn)行燒結(jié)，最后經(jīng)過(guò)加工完成成品。這種反復(fù)加熱燒結(jié)的工藝 有兩個(gè)缺點(diǎn)，第一是不同成分的瓷層在反復(fù)加熱燒結(jié)的過(guò)程中由于熱膨脹系數(shù)不一致產(chǎn)生 界面應(yīng)力，當(dāng)界面應(yīng)力過(guò)大的時(shí)候容易產(chǎn)生崩瓷。第二個(gè)缺點(diǎn)在于這種反復(fù)燒結(jié)的工藝會(huì) 造成工藝周期加長(zhǎng)，能耗增加從而導(dǎo)致成本增加。因此，臨床上迫切需要開(kāi)發(fā)新型的瓷粉和 釉粉，降低燒結(jié)次數(shù)，減少崩瓷產(chǎn)生的概率，降低成本。目前有研究通過(guò)采用加入過(guò)渡粘結(jié) 層、表面處理或調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)的方法降低界面應(yīng)力、增強(qiáng)界面結(jié)合的報(bào)道。如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?為 200410077669.7、200810044838·5,200910023927· 6,200810044837· 0,201010536556. 4， 201210497508. 8等。但多次、反復(fù)燒結(jié)的根本工藝問(wèn)題依然沒(méi)有解決。反而部分工藝由于 表面處理或加入過(guò)渡粘結(jié)層導(dǎo)致工序增加。
[0003] 粉末共燒結(jié)是粉末冶金科學(xué)中的一類(lèi)燒結(jié)方法。指將不同類(lèi)型的粉末通過(guò)壓制、 共擠壓或者共注射成形等方式結(jié)合在一起，然后通過(guò)一次燒結(jié)的方法將其結(jié)合在一起得到 產(chǎn)品的技術(shù)。本發(fā)明擬將共燒結(jié)工藝引入到齒科瓷粉的設(shè)計(jì)和制備當(dāng)中，開(kāi)發(fā)新型的體 瓷粉和釉粉。可以通過(guò)一次涂覆燒結(jié)獲得所需要的結(jié)構(gòu)，從根本上改變反復(fù)涂覆、燒結(jié)的 工藝，從而降低金屬烤瓷修復(fù)的成本。關(guān)于共燒結(jié)材料的研究較多，ZL201110194115. 5、 ZL200910043468. 8報(bào)道了硬質(zhì)合金和鐵基材料共燒結(jié)的工藝。此外有論文研究了 M4和 Fe-2Ni ;M2 與 T15、316L-0. 5B 及 Fe-2Ni-0. 5B ;In718/In625、3Y-TZP/430L;A1203/Zr02 ;粗 晶粒WC-Co/細(xì)晶粒WC-C〇、316L/17-4PH不銹鋼；Ti/Al3Ti等材料體系的共燒結(jié)。雖然這些 研究給出了一些材料和制品的共燒結(jié)工藝。但對(duì)于齒科瓷粉和釉料這種由多種氧化物組成 的復(fù)雜氧化物粉體的共燒結(jié)目前還沒(méi)有研究。共燒結(jié)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)方法一般是試錯(cuò)法，即通 過(guò)更換不同的燒結(jié)工藝參數(shù)和粉末原料特性去改變材料的燒結(jié)行為，從而與另一端材料相 匹配，獲得可接受的力學(xué)性能。由于這種方法強(qiáng)調(diào)最后的力學(xué)性能，對(duì)于兩端材料的收縮沒(méi) 有太大限制。所以這種方法并不適合于開(kāi)發(fā)本發(fā)明設(shè)計(jì)的瓷粉和釉粉。因?yàn)槭湛s差不一致 會(huì)導(dǎo)致無(wú)法估計(jì)涂覆厚度，瓷粉與釉粉不得不分開(kāi)燒結(jié)以得到所需要的結(jié)構(gòu)。中間還需要 重新打磨、涂覆再燒結(jié)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種界面結(jié)合強(qiáng)度高、燒結(jié)收縮性一致的一次 性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末及其在烤瓷牙中的應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末，所述粉末分為瓷粉和釉粉；所述瓷粉以質(zhì)量 百分比計(jì)包括下述組分：
[0006] Si0255-60 %, Al2033-4 %, Na2C035-7 %, K2C032-4 %, CaC034-6 %, B2034-6 %, BaC047-10%，Zr02l-3%，Li204-6%，Sn0 2l-3%，各組分之和為 100% ;所述瓷粉中，粒度 彡5um的占總質(zhì)量的95 %以上；
[0007] 所述釉粉以質(zhì)量百分比計(jì)包括下述組分：
[0008] Si0260-70 %, Al2034-6 %, Na2C033-6 %, K2C038-12 %, CaC037-10 %, B203l-3 %, Zr02l-2%，Sn02l-3%，各組分之和為 100% ;
[0009] 所述釉粉中，粒度彡5um的占總質(zhì)量的95%以上。
[0010] 本發(fā)明一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末，在相同的燒結(jié)條件下，所述瓷粉與釉粉的燒 結(jié)收縮速率之比為〇. 98-1. 02 :1。
[0011] 本發(fā)明一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末，所述瓷粉與釉粉的粒度比為1:50-50 :1。
[0012] 本發(fā)明一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用，其特征在于：
[0013] 將瓷粉和釉粉分別制成漿料，先將瓷粉漿料均勻涂覆在金屬內(nèi)冠表面的遮色瓷 上，干燥后，形成瓷粉層；然后，將釉粉漿料涂覆在瓷粉層上，干燥，得到烤牙粗坯；將烤牙 粗坯在空氣氣氛中加熱至800-1200°C ;保溫0. 2-2小時(shí)，得到一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙。
[0014] 本發(fā)明一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用中，所述瓷粉以質(zhì)量百分比 計(jì)包括下述組分：
[0015] Si0255-60 %, Al2033-4 %, Na2C035-7 %, K2C032-4 %, CaC034-6 %, B2034-6 %, BaC047-10%，Zr02l-3%，Li204-6%，Sn0 2l-3%，各組分之和為 100% ;所述瓷粉中，粒度 彡5um的占總質(zhì)量的95 %以上；
[0016] 所述釉粉以質(zhì)量百分比計(jì)包括下述組分：
[0017] Si0260-70 %, Al2034-6 %, Na2C033-6 %, K2C038-12 %, CaC037-10 %, B203l-3 %, Zr02l-2%，Sn02l-3%，各組分之和為100% ;所述釉粉中，粒度彡5um的占總質(zhì)量的95%以 上。
[0018] 本發(fā)明一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用中，一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙 中，瓷層的抗彎強(qiáng)度為90-105Mpa ;釉層的抗彎強(qiáng)度為80-95Mpa。
[0019] 本發(fā)明一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用中，一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙 中，瓷層與釉層的厚度比為0. 1 -10 :1。
[0020] 本發(fā)明一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用中，所述金屬內(nèi)冠選自CoCr 合金、NiCr合金、Ti中的一種，所述遮色瓷選自氧化銫、硫酸猛、氧化鈦、氧化鎳、氧化鐵中 的一種或幾種。
[0021] 本發(fā)明一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用中，所述瓷粉與釉料的粒度 比為 1:50-50 :1。
[0022] 原理和優(yōu)勢(shì)
[0023] 本發(fā)明采用界面結(jié)合強(qiáng)度高、燒結(jié)收縮性一致的瓷粉和釉料，按先涂覆瓷粉后涂 覆釉粉的方式，將瓷粉、釉粉涂覆于內(nèi)冠上，通過(guò)一次燒結(jié)，得到了成品，這解決了現(xiàn)有技術(shù) 中，尤其是制備金屬烤瓷牙過(guò)程存在的需要多次涂覆燒結(jié)的工藝，大大縮短了金屬烤瓷牙 的制備時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本和能耗。
[0024] 本發(fā)明通過(guò)瓷粉、釉粉的成分和粒度的調(diào)節(jié)，其協(xié)調(diào)作用產(chǎn)生的效果是得到燒結(jié) 收縮性一致的瓷粉和釉粉，且界面結(jié)合強(qiáng)度高；由于燒結(jié)收縮性的一致，可以從涂覆尺寸預(yù) 測(cè)燒結(jié)坯體的尺寸，這減少重新打磨的工作量，同時(shí)燒結(jié)收縮性的一致也是實(shí)現(xiàn)一次燒結(jié) 就得到所需結(jié)構(gòu)的前提條件；由于界面結(jié)合強(qiáng)度高，使得在一次性燒結(jié)過(guò)程中避免了開(kāi)裂 和崩瓷現(xiàn)象的出現(xiàn)，大大提高了成品率。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 本發(fā)明實(shí)施例中，瓷層與釉層的結(jié)合強(qiáng)度采用下述方法測(cè)定：
[0026] 將瓷粉和釉粉在50-100Mpa壓力下壓實(shí)得到一半為全瓷粉，一半為全釉粉的試樣 后，在800-1200°C進(jìn)行0. 2-2小時(shí)燒結(jié)，得到結(jié)構(gòu)為瓷層/界面結(jié)合層/釉層的試件，然 后對(duì)所得的試件進(jìn)行拉伸檢測(cè)，拉伸測(cè)試所產(chǎn)生的斷口位于瓷層或釉層，則認(rèn)為本發(fā)明實(shí) 施例制備的金屬烤瓷牙中，瓷層與釉層的界面結(jié)合層的結(jié)合強(qiáng)度大于釉層或瓷層本體的強(qiáng) 度，滿(mǎn)足要求。
[0027] 瓷粉和釉粉的燒結(jié)收縮率采用熱膨脹儀檢測(cè)。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 選擇瓷粉以質(zhì)量百分比計(jì)的組分為：
[0030] Si0260%, Al2034%, Na2C037%, K2C034%, CaC036%, B2034%, BaC047%, Zr02l%, Li204%，Sn023% ;所述瓷粉中，粒度彡5um的占總質(zhì)量的96% ;
[0031] 選擇釉粉以質(zhì)量百分比計(jì)的組分為：
[0032] Si0270 %, Al2034%, Na2C033 %, K2C038 %, CaC037 %, B2033 %, Zr022 %, Sn023 % ；
[0033] 所述釉粉中，粒度彡5um的占總質(zhì)量的96%。
[0034] 將瓷粉和釉粉分別制成漿料，先將瓷粉漿料均勻涂覆在金屬內(nèi)冠表面的遮色瓷 上，干燥后，形成瓷粉層；然后，將釉粉漿料涂覆在瓷粉層上，干燥，得到烤牙粗坯；將烤牙 粗坯在空氣氣氛中加熱至850°C ;保溫2小時(shí)，得到一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙，制備的金屬烤 瓷牙無(wú)蹦瓷、開(kāi)裂、鼓包現(xiàn)象。
[0035] 本實(shí)施例中，瓷粉與釉粉涂覆的厚度比為0.2:1 ;瓷粉與釉粉的燒結(jié)收縮率之比 為0. 98:1 ;將瓷粉與釉粉壓實(shí)得到一半為全瓷粉，一半為全釉粉的試樣后，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)， 拉伸測(cè)試所產(chǎn)生的斷口位于瓷層，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例制備的金屬烤瓷牙中，瓷層與釉層的 界面結(jié)合層的結(jié)合強(qiáng)度大于瓷層本體的強(qiáng)度，滿(mǎn)足要求。
[0036] 實(shí)施例2
[0037] 選擇瓷粉以質(zhì)量百分比計(jì)的組分為：
[0038] Si0255%, Al2033%, Na2C035%, K2C033%, CaC036%, B2036%, BaC0410%, Zr023%, Li206%，Sn023% ;所述瓷粉中，粒度彡5um的占總質(zhì)量的95% ;
[0039] 選擇釉粉以質(zhì)量百分比計(jì)的組分為：
[0040] Si0260%, Al2036%, Na2C036%, K2C0312%, CaC0310%, B2033%, Zr022%, Sn02l% ；
[0041] 所述釉粉中，粒度彡5um的占總質(zhì)量的96%。
[0042] 將瓷粉和釉粉分別制成漿料，先將瓷粉漿料均勻涂覆在金屬內(nèi)冠表面的遮色瓷 上，干燥后，形成瓷粉層；然后，將釉粉漿料涂覆在瓷粉層上，干燥，得到烤牙粗坯；將烤牙 粗坯在空氣氣氛中加熱至1200°C ;保溫0. 2小時(shí)，得到一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙，制備的金屬 烤瓷牙無(wú)蹦瓷、開(kāi)裂、鼓包現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1. 一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末，所述粉末分為瓷粉和釉粉；所述瓷粉以質(zhì)量百分比計(jì) 包括下述組分： Si0255-60 %,Al2033-4 %,Na2C035-7 %,K2C032-4 %,CaC034-6 %,B2034-6 %, BaC047-10%，Zr02l-3%，Li204-6%，Sn0 2l-3%，各組分之和為 100% ;所述瓷粉中，粒度 彡5um的占總質(zhì)量的95 %以上； 所述釉粉以質(zhì)量百分比計(jì)包括下述組分： Si0260-70 %,Al2034-6 %,Na2C033-6 %,K2C038-12 %,CaC037-10 %,B203l-3 %, Zr02l-2%，Sn02l-3%，各組分之和為100% ;所述釉粉中，粒度彡5um的占總質(zhì)量的95%以 上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末，其特征在于： 在相同的燒結(jié)條件下，所述瓷粉與釉粉的燒結(jié)收縮速率之比為〇. 98-1. 02 :1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末，其特征在于：所述瓷粉與 釉粉的粒度比為1:50-50 :1。
4. 一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用，其特征在于： 將瓷粉和釉粉分別制成漿料，先將瓷粉漿料均勻涂覆在金屬內(nèi)冠表面的遮色瓷上，干 燥后，形成瓷粉層；然后，將釉粉漿料涂覆在瓷粉層上，干燥，得到烤牙粗坯；將烤牙粗坯在 空氣氣氛中加熱至800-1200°C ;保溫0. 2-2小時(shí)，得到一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用，其特征在 于： 所述瓷粉以質(zhì)量百分比計(jì)包括下述組分： Si0255-60 %,Al2033-4 %,Na2C035-7 %,K2C032-4 %,CaC034-6 %,B2034-6 %, BaC047-10%，Zr02l-3%，Li204-6%，Sn0 2l-3%，各組分之和為 100% ;所述瓷粉中，粒度 彡5um的占總質(zhì)量的95 %以上； 所述釉粉以質(zhì)量百分比計(jì)包括下述組分： Si0260-70 %,Al2034-6 %,Na2C033-6 %,K2C038-12 %,CaC037-10 %,B203l-3 %, Zr02l-2%，Sn02l-3%，各組分之和為100% ;所述釉粉中，粒度彡5um的占總質(zhì)量的95%以 上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用，其特征在 于：一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙中，瓷層與釉層的厚度比為〇. 1 -10 :1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用，其特征在 于：所述金屬內(nèi)冠選自CoCr合金、NiCr合金、Ti中的一種，所述遮色瓷選自氧化銫、硫酸猛、 氧化鈦、氧化鎳、氧化鐵中的一種或幾種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一次性燒結(jié)金屬烤瓷牙粉末在烤瓷牙中的應(yīng)用，其特征在 于：所述瓷粉與釉粉的粒度比為1:50-50 :1。
【文檔編號(hào)】A61K6/027GK104107145SQ201410325055
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
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