一種氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物材料及其制備方法，尤其是一種用于義齒加工的冠用烤瓷粉 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的主要成分為粘結(jié)瓷、體瓷和釉瓷，其 設(shè)計思路是在滿足各項物理化學(xué)性能的前提下，根據(jù)不同患者的需求采用相應(yīng)的顏色配 套。國內(nèi)廠家在氧化鋯冠用烤瓷粉方面的技術(shù)尚未成熟，制作的烤瓷粉前度及美觀度均不 及國內(nèi)外進(jìn)口烤瓷粉，尚未得到義齒加工廠及用戶端的認(rèn)可。
[0003] 烤瓷熔附金屬工藝是臨床上常用的修復(fù)方式，目前常用的底冠金屬材料主要有貴 金屬合金和賤金屬合金，但是從應(yīng)用的情況來看，貴金屬合金的價格過于昂貴、賤金屬合金 的生物相容性差是目前金屬底冠材料存在的主要問題。此外，由于金瓷修復(fù)體的透光性不 好，加上金屬比較容易腐蝕，這會直接導(dǎo)致齦緣灰線，影響修復(fù)體的美觀。相比于金屬烤瓷 牙的各個缺陷，氧化鋯全瓷不僅在生物相容性方面有較大的優(yōu)勢，更重要的是，其擁有與牙 釉質(zhì)接近的透明度和折射率，外觀顏色與天然牙相差無幾，可達(dá)到最佳的美學(xué)效果，從應(yīng)用 的前景上來看氧化鋯全瓷修復(fù)體具有逐步取代金屬基底的趨勢。
[0004] 雖然國內(nèi)產(chǎn)家以及高校對氧化鋯冠用烤瓷粉做了一定的探究工作，其中包括高鋁 玻璃體系烤瓷粉體系以及白榴石烤瓷粉體系，但在烤瓷粉商業(yè)化這塊的技術(shù)多為白榴石體 系烤瓷粉，即是通過在烤瓷熔塊中加入一定量的白榴石晶體，利用白榴石晶體熱膨脹系數(shù) 較高的特點調(diào)整烤瓷粉熱膨脹系數(shù);這種合成方法具有原料成本低，制備方法簡單，且可以 通過白榴石調(diào)整熱膨脹系數(shù)使瓷體與氧化鋯基體之間形成良好的熱匹配，保證基底-瓷之 間的結(jié)合力，且可以通過白榴石在玻璃相的彌散分布阻止裂紋擴(kuò)張，從而起到了提高烤瓷 強(qiáng)度的作用。
[0005] 如專利CN101229100A所述，白榴石體系的全瓷冠用烤瓷粉雖可通過高熱膨脹系數(shù) 白榴石含量對熱膨脹系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使其與氧化鋯匹配，但白榴石烤瓷粉烤瓷后美觀度并 沒有進(jìn)口烤瓷粉好，主要原因是通過調(diào)整白榴石晶體的含量會直接影響到烤瓷的熱膨脹系 數(shù)及通透性，這兩者使得白榴石的含量適用范圍有局限，無法實現(xiàn)透明度的自由調(diào)控，這與 用戶對牙齒美觀度的重視程度越來越高的趨勢是相悖的。修復(fù)體上瓷之后要求從下至上有 一個模仿真牙透度漸變的效果，這在白榴石體系中很難實現(xiàn)，且不穩(wěn)定。另外許多文獻(xiàn)也指 出，白榴石的含量變化會明顯地影響到烤瓷強(qiáng)度。而且其存在力學(xué)強(qiáng)度較差、透明度難以控 制，與真牙存在差距等缺點；由上述情況可知，白榴石的局限性較大，難以滿足越來越高的 用戶需求，是較為落后的烤瓷體系。而氧化鋯冠用烤瓷粉等相關(guān)實驗及生產(chǎn)工藝也鮮有文 獻(xiàn)公開，原因在于單一的玻璃粉很難兼顧烤瓷粉需要的耐酸腐蝕性、力學(xué)強(qiáng)度、熱匹配性、 烤瓷溫度等綜合性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種具有較高的強(qiáng)度和 較好的任性、且在烤瓷之后可以達(dá)到媲美真牙顏色、光澤效果的氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉;同 時，本發(fā)明還提供了所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的制備方法。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉，包含粘 結(jié)瓷粉、體瓷粉和釉瓷粉；
[0008] 所述粘結(jié)瓷粉包含以下重量百分含量的成分:基礎(chǔ)粘結(jié)瓷粉90~99.5%、納米第 二相A 0.1~5%、顏料A 0.1~5%;
[0009] 所述體瓷粉包含以下重量百分含量的成分:基礎(chǔ)體瓷粉90~99.5%、納米第二相B 0.1 ~5%、顏料B 0.1 ~5%。
[0010] 本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉中，其中的粘結(jié)瓷粉、體瓷粉和釉瓷粉三者之 間的比例沒有嚴(yán)格限定，根據(jù)實際使用情況調(diào)整，是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體情況可以知 悉的。本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉使用時，先將粘結(jié)瓷粉、體瓷粉和釉瓷粉分別與配 套專用液進(jìn)行均勻混合，然后再按照粘結(jié)瓷、體瓷、釉瓷的順序在氧化鋯亞冠上分別堆塑與 烤瓷燒結(jié)，最終得到完整的氧化鋯修復(fù)體。本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉，通過合理的 組分設(shè)計，對現(xiàn)有全瓷冠用烤瓷粉存在的問題進(jìn)行了配方設(shè)計和優(yōu)化，以達(dá)到各項國際標(biāo) 準(zhǔn)為目標(biāo)進(jìn)行烤瓷粉的開發(fā)，針對現(xiàn)有烤瓷粉強(qiáng)度與美觀度不足的問題，以高鋁玻璃配方 為主體，進(jìn)行玻璃配方的設(shè)計優(yōu)化，在確保玻璃的強(qiáng)度韌性、酸溶解度等性能達(dá)標(biāo)的前提 下，在玻璃粉中同時添加了納米第二相和顏料，在玻璃相中起到彌散增強(qiáng)的作用，提高玻璃 的強(qiáng)度韌性，而且靈活地調(diào)整玻璃的通透度與顏色，使烤瓷粉兼顧物理性能與烤瓷牙的透 度、顏色，且擁有很大的調(diào)整空間，使得整個烤瓷粉體系適應(yīng)用戶越來越高的需求。
[0011] 作為本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的優(yōu)選實施方式，所述釉瓷粉不包含其他 粉料，為單一的基礎(chǔ)釉瓷粉。
[0012] 作為本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的優(yōu)選實施方式，所述粘結(jié)瓷粉中，所述 基礎(chǔ)瓷粉含有以下重量百分含量的組分：45%~60%的Si0 2、10%~20%的Al2〇3、5%~ 15% 的B2〇3、5% ~15% 的Κ20、5% ~15% 的Na20、0% ~5% 的Ζη0、0% ~5% 的Ca0、0-5% 的 Ba0、0% ~5% 的 Zr〇2、0% ~3% 的 Y2〇3、0% ~3% 的 TiO2和0% ~5% 的 Li2O;
[0013] 所述納米第二相A為ZnO2、Al2O3、TiO2、Zr0 2、SnO2和Y2O3中的至少一種；
[0014]所述顏料A為釩鋯黃、鐵鋯紅、鈰鐠黃、氧化鈰、鎳鉻灰、氧化鐵中的至少一種。
[0015]作為本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的優(yōu)選實施方式，所述體瓷粉中，所述基 礎(chǔ)體瓷粉含有以下重量百分含量的組分:45%~60%的Si02、5%~20%的Al2〇3、5%~15% 的B 2〇3、5% ~15% 的Κ20、5% ~15% 的Na20、0% ~5% 的Ζη0、0% ~5% 的Zr02、0% ~5% 的 〇&0、0%~5%的8&0、0%~3%的丫2〇3、0%~5%的1^2〇和0%~5%的卩2〇5;
[0016] 所述納米第二相B為TiO2、Zr02、SnO2和Y2O 3中的至少一種；
[0017]所述顏料B為釩鋯黃、鐵鋯紅、鈰鐠黃、氧化鈰、鎳鉻灰、氧化鐵中的至少一種。
[0018] 作為本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的優(yōu)選實施方式，所述釉瓷粉包含以下重 量百分含量的組分:45%~60%的Si02、10%~20%的Ah〇3、3%~15%的B 2〇3、10%~20% 的1(20、10%~20%的他20、0%~5%的2110、0%~5%的〇&0、0%~5%的2102、0%~3%的 Y2〇3、0% ~3% 的 Ti02、0% ~5% 的 Li20、0% ~5% 的 BaO和 0% ~5% 的 P2〇5。
[0019] 本申請發(fā)明人對粘結(jié)瓷粉、體瓷粉和釉瓷粉的配方進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，發(fā)現(xiàn)當(dāng)所述粘 結(jié)瓷粉、體瓷粉和釉瓷粉采用如上所述的配方時，所述配方的粘結(jié)瓷粉、體瓷粉和釉瓷粉相 結(jié)合形成的烤瓷粉體系，具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和韌性、較高的亮度和飽和度、可控的透明度。
[0020]另外，本發(fā)明還提供一種操作簡單、制得的烤瓷粉不僅分散均勻而且在陶瓷基底 燒結(jié)成瓷后，與陶瓷基底之間結(jié)合力強(qiáng)的氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的制備方法，為實現(xiàn)此目 的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種如上所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的制備方法，包括以下 步驟：
[0021 ] (1)球磨:稱取基礎(chǔ)粘結(jié)瓷粉所含的各物質(zhì)，將各物質(zhì)混合均勻，以球:物料:球磨 介質(zhì)=(1~20): (0.5~1): (0.5~1)的條件進(jìn)行球磨；
[0022]稱取基礎(chǔ)體瓷粉所含的各物質(zhì)，將各物質(zhì)混合均勻，以球:物料:球磨介質(zhì)=(1~ 20) :(0.5~1):(0.5~1)的條件進(jìn)行球磨；
[0023]稱取釉瓷粉所含的各物質(zhì)，將各物質(zhì)混合均勻，以球:物料:球磨介質(zhì)=(1~20): (0.5~1): (0.5~1)的條件進(jìn)行球磨；
[0024] (2)熔融淬冷:分別將步驟（1)中球磨好的基礎(chǔ)粘結(jié)瓷粉、基礎(chǔ)體瓷粉和釉瓷粉裝 入坩堝中，分別進(jìn)行高溫熔融，然后分別將熔融后的基礎(chǔ)粘結(jié)瓷粉、基礎(chǔ)體瓷粉和釉瓷粉熔 融液進(jìn)行淬冷；
[0025] (3)球磨過篩：將淬冷好的基礎(chǔ)粘結(jié)瓷粉固體熔塊進(jìn)行粗破碎，再轉(zhuǎn)入行星球磨 罐，以球:物料:球磨介質(zhì)=(1~10) :(0.5~1):(0.5~1)的條件進(jìn)行球磨，干燥，過篩后得 到基礎(chǔ)粘結(jié)瓷粉；
[0026] 將淬冷好的基礎(chǔ)體瓷粉固體熔塊進(jìn)行粗破碎，再轉(zhuǎn)入行星球磨罐，以球:物料:球 磨介質(zhì)=(1~10): (0.5~1): (0.5~1)的條件進(jìn)行球磨，干燥，過篩后得到基礎(chǔ)體瓷粉；
[0027] 將淬冷好的釉瓷粉固體熔塊進(jìn)行粗破碎，再轉(zhuǎn)入行星球磨罐，以球:物料:球磨介 質(zhì)=(1~10): (Ojw1) :(0.5~〇的條件進(jìn)行球磨，干燥，過篩后得到釉瓷粉；
[0028] (4)將步驟(3)中得到的基礎(chǔ)粘結(jié)瓷粉與粘結(jié)瓷粉中所需的納米第二相A、顏料A混 合，然后以球:物料:球磨介質(zhì)=(1~10): (0.5~1): (0.5~1)的條件進(jìn)行球磨，得到粘結(jié)瓷 粉中間體；
[0029] 將步驟(3)中得到的基礎(chǔ)體瓷粉與體瓷粉中所需的納米第二相B、顏料B混合，然后 以球:物料:球磨介質(zhì)=(1~10): (0.5~1): (0.5~1)的條件進(jìn)行球磨，得到體瓷粉中間體；
[0030] (5)將步驟(4)中得到的粘結(jié)瓷粉中間體裝入坩堝，高溫熔融后冷卻，經(jīng)粗破碎后 再以球:物料:球磨介質(zhì)=(1~10): (0.5~1): (0.5~1)的條件球磨，干燥，過篩，得到粘結(jié) 瓷粉；
[0031] 將步驟(4)中得到的體瓷粉中間體裝入坩堝，高溫熔融后冷卻，經(jīng)粗破碎后再以 球:物料:球磨介質(zhì)=(1~10): (0.5~1): (0.5~1)的條件球磨，干燥，過篩，得到體瓷粉。
[0032] 本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的制備方法中，先將基礎(chǔ)粘結(jié)瓷粉、基礎(chǔ)體瓷 粉和釉瓷粉所需的各物料混合球磨、熔融、淬冷、球磨、過篩后得到基礎(chǔ)粘結(jié)瓷粉、基礎(chǔ)體瓷 粉和釉瓷粉，然后再將基礎(chǔ)粘結(jié)瓷粉和基礎(chǔ)體瓷粉分別與納米第二相A、顏料A和納米第二 相B和顏料B混合球磨，分別得到粘結(jié)瓷粉中間體和體瓷粉中間體，最后再分別將粘結(jié)瓷粉 中間體和體瓷粉中間進(jìn)行熔融、淬冷、球磨和過篩后，分別得到粘結(jié)瓷粉和體瓷粉。
[0033] 作為本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的制備方法的優(yōu)選實施方式，所述步驟 (1)、（ 3)、（ 4)和(5)中的球磨時間為1~5 h。
[0034] 作為本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤瓷粉的制備方法的優(yōu)選實施方式，所述步驟 (2)和(5)中熔融溫度為1000~1500°C，保溫時間為1~4h。
[0035] 作為本發(fā)明所述氧化鋯全瓷冠用烤