專利名稱：一種梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于牙科用陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù)：
氧化鋯陶瓷作為口腔全瓷修復(fù)材料，在生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性、抗彎曲強度和色澤等方面均具有與天然牙相近的特性，使其被推薦作為匹配天然牙的修復(fù)材料。目前制備的牙科氧化鋯陶瓷修復(fù)材料雖然顏色和強度均滿足臨床要求，但大多具有單一透明度，不能滿足天然牙透明度的分布特征。申請公布號為CN 102228408 A，名稱為“牙科用透光性漸變氧化鋯材料及制備工藝”的中國專利，公布了一種牙科用透光性漸變氧化鋯材料及制備工藝，是一種用于牙科修復(fù)全瓷牙的氧化鋯瓷塊的口腔材料。由3Y-TZP與(4飛)Y-PSZ兩種原料按質(zhì)量比4:1 2:1制備而成。該種牙科用透光性 漸變氧化鋯材料雖能滿足牙科前牙切端對材料透光性的要求，但只包含兩種不同透光性瓷層，透光性漸變效果不明顯，不能更好地滿足天然牙面從牙體的切1/3到頸1/3半透明性逐漸下降的特征。因此，制備一種透光性漸變效果明顯，滿足天然牙透明度分布特征的牙科氧化鋯陶瓷修復(fù)材料，將大大增加牙科氧化鋯陶瓷的美觀效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷及其制備方法，其特征在于，所述梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷為按質(zhì)量分數(shù)比由Y2035. O 13. 5，Al2O3O. 25 O. 5，Na2O ( O. 01，SiO2 ( O. 02，F(xiàn)e2O3 ( O. 01，其余為ZrO2配比組成2-5種牙科氧化鋯陶瓷混合粉體A、B、C、D和E，該2-5種牙科氧化鋯陶瓷混合粉體A、B、C、D和E按不同質(zhì)量分數(shù)比混合疊加而成梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷；其燒結(jié)透明性為A>B>C>D>E。所述混合粉體A、B、C、D和E的一種以上，按不同質(zhì)量分數(shù)比按照燒結(jié)透明性由低到高的順序先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，得到5-11種不同透明度瓷層的梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷。.一種梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷的制備方法，包括如下步驟混合粉體制備、干壓成型、冷等靜壓成型、預(yù)燒結(jié)和坯體修復(fù)；具體步驟如下
Cl)混合粉體制備，按質(zhì)量分數(shù)比由γ2035· O 13. 5，Al2O3O. 25 O. 5，Na2O ^ 0.01,SiO2 ( O. 02，F(xiàn)e2O3 ( O. 01，其余為ZrO2配比組成的2_5種牙科氧化鋯陶瓷混合粉體Α、Β、C、D 和 E ;
(2)將混合粉體A、B、C、D和E的一種以上按照燒結(jié)透明性由低到高的順序先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，其壓強為3-28MPa，保壓時間5-30s，得到5-11種不同透明度瓷層的梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷片；
(3)將干壓成型的牙科氧化鋯陶瓷片再冷等靜壓成型，其壓強為10-20MPa，保壓時間60_200s ；
(4)預(yù)燒結(jié)的燒結(jié)溫度為350-1010°C，保溫時間90-120min，得到梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷，其燒結(jié)透明性為A>B>C>D>E ；
(5)坯體修復(fù)包括將預(yù)燒結(jié)后的氧化鋯陶瓷進行尺寸修整、拋光、清潔，得到梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷。所述梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷片中相鄰瓷層的燒結(jié)透明性高的與燒結(jié)透明性低的A陶瓷粉體質(zhì)量分數(shù)差值小于等于10%，表示為Ay-Ax ( 10%，其中Y層比X層的燒結(jié)透明性高。本發(fā)明有益效果是制備出的梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷具有從底端到頂端透明度逐漸增大，包含5-11種不同透明度的瓷層，使得透明度自然過渡，接近于天然牙齒的透明度分布特征。制備工藝簡單，效果穩(wěn)定，容易操作。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷及其制備方法。下面將結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明。由 Υ2035· O 13. 5，Al2O3O. 25 O. 5，Na2O ( O. 01，SiO2 ( O. 02，F(xiàn)e2O3 彡 O. 01，其余為ZrO2配比組成5種牙科氧化鋯陶瓷混合粉體A、B、C、D和E，燒結(jié)透明性A>B>C>D>E，5種牙科氧化鋯陶瓷混合粉體組成成分如下
A Y20313. 5，Al2O3O. 25，Na2O ( O. 01，SiO2 ( O. 02，F(xiàn)e2O3 ( O. 01，其余為 ZrO20B :Y2O3IO. 5，Al2O3O. 3，Na2O ^ O. 01, SiO2 ( O. 02，F(xiàn)e2O3 ( O. 01，其余為 ZrO20C Y2038. 5，Al2O3`O. 4，Na2O ( O. 01，SiO2 ( O. 02，F(xiàn)e2O3 ( O. 01，其余為 ZrO20D Y2036. 5，Al2O3O. 5，Na2O ^ O. 01, SiO2 ^ O. 02, Fe2O3 ( O. 01，其余為 ZrO2。E Y2035. O, Al2O3O. 5，Na2O ( O. 01，SiO2 ( O. 02，F(xiàn)e2O3 ( O. 01，其余為 ZrO20實施例1
將粉體A與B分別按質(zhì)量分數(shù)比例2 0% 8 0% ；30% 70% ；40% 60% ； 50% :50%和60% 4 0%混合均勻，得到5種混合粉體，其中Αγ30%-Αχ20%=10%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力3MPa，保壓時間30s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強lOMPa，保壓時間100s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度350°C，保溫時間90min。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化錯素?zé)沾?。實施?
將粉體 A 與 C 分別按質(zhì)量分數(shù)比例0 100% ；8% 92% ；16% 84% ；24% 76% ；32% 68%和40% 60%混合均勻，得到6種混合粉體，其中Αγ8% -Ax0=8%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力lOMPa，保壓時間25s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強14MPa，保壓時間60s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度500°C，保溫時間lOOmin。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化錯素?zé)沾伞嵤├?
將粉體 A 與 D 分別按質(zhì)量分數(shù)比例0 100%, 6% 94%, 12% 88%, 18% 82%, 24% :76%,30% :70%和36% :64%混合均勻，得到7種混合粉體，其中Αγ6%-Αχ0 =6%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力15MPa，保壓時間20s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強16MPa，保壓時間150s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度700°C，保溫時間llOmin。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾?。實施?
將粉體A與E分別按質(zhì)量分數(shù)比例20% 80%, 24% 76%, 28% 72%,32% 68%, 36% 64%, 40% 60%, 44% 56% 和 48% 52% 混合均勻，得到 8 種混合粉體，其中 AY24%_AX20%=4%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力20MPa，保壓時間10s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強18MPa，保壓時間180s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度900°C，保溫時間115min。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾?。實施?
將粉體 A、B、C 分別按質(zhì)量分數(shù)比例24% 38% 38%, 30% 35% 35%,36% 32% 32%,42%29% 29%,48% 26% 26%,54% 23% 23%,60% 20% 20%,66% :17%: 17% 和 72% : 14%: 14% 混合均勻，得到9種混合粉體，其中Αγ30%-Αχ24%=6%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力28MPa，保壓時間5s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強20MPa，保壓時間200s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度1010°C，保溫時間120min。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾伞嵤├?
將粉體 A、B、D 分別按質(zhì)量 分數(shù)比例0 50% 50%, 8% 46% 46%, 16% 42% 42%, 24% 38% 38%,32% 34% 34%,40% 30% 30%,48% 26% 26%,56% 22% 22%,64% :18%: 18% 和72% : 14% : 14%混合均勻，得到10種混合粉體，其中Αγ8% _AX0=8%。按上述順序?qū)?0種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力3MPa，保壓時間25s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強20MPa，保壓時間150s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度500°C，保溫時間lOOmin。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾伞嵤├?
將粉體 A、B、E 分別按質(zhì)量分數(shù)比例0 50% 50%, 10% 45% 45%,2 0% 40% 40%, 30% 35% 35%, 40% 30% 30%, 50% 25% 25%,6 0% 20% 20%,7 0% 15% 15%,80% 10% 10%,
90 % 5% :5%和100% 0 0混合均勻，得到11種混合粉體，其中AY10%_AX0=10%。按上述順序?qū)?1種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力lOMpa，保壓時間10s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強16Mpa，保壓時間100s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度700°C，保溫時間115min。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾?。實施?
將粉體 A、C、D 分別按質(zhì)量分數(shù)比例40% 30% 30%, 44% 28% 28%,48% 26% 26%, 52%24% 24%,56% :22% : 22%，60% 20% 20%,64% 18% 18% ； 68% 16% 16%,72% 14% 14%和76% :12% :12%混合均勻，得到10種混合粉體，其中Αγ44%-Αχ40%=4%。按上述順序?qū)?0種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力15MPa，保壓時間30s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強14MPa，保壓時間60s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度1010°C，保溫時間llOmin。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾?。實施?
將粉體 A、C、E 分別按質(zhì)量分數(shù)比例16% 42% 42%, 24% 38% 38%, 32% 34% 34%,40%30% 30%,48% 26% :26%，56% 22% :22%，64% 18%18%,72% 14% 14% 和 80% 10% 10% 混合均勻，得到9種混合粉體，其中Αγ24%-Αχ16%=8%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力20MPa，保壓時間5s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強18MPa，保壓時間200s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度350°C，保溫時間90min。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾伞嵤├?0
將粉體 A、D、E 分 別按質(zhì)量分數(shù)比例54% 23% 23%, 60% 20% 20%,66% 17% 17%,72%14% 14%, 78% 11% 11%，84% 8% :8%，90% 5% 5% 和 96% 2% 2% 混合均勻，得到 8 種混合粉體，其中Αγ60%-Αχ54%=6%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力28MPa，保壓時間20s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強lOMPa，保壓時間180s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度900°C，保溫時間120min。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾?。實施?1
將粉體 A :B :C :D 分別按質(zhì)量分數(shù)比例20% 30% 30% 20%, 30% 25% 25% 20%,40% 25% 25% 10%,50% 20% 20% 10%,6 0% 15% 15% 10%,7 0% :10% : 10% : 10%和 80% 8%
8% 4%混合均勻，得到7種混合粉體，其中Αγ30%-Αχ20% =10%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力3MPa，保壓時間10s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強16MPa，保壓時間100s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度500°C，保溫時間lOOmin。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化錯素?zé)沾?。實施?2
將粉體 A B C E 分別按質(zhì)量分數(shù)比例0 40% 40% 20%,4% 40% 40% 16%,8% 35% 35% 22%, 12% 35% 35% :18%，16% 35% 35% 14% 和 20% 35% 35% 10% 混合均勻，得到 6種混合粉體，其中Αγ4% -Ax0=4%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力lOMPa，保壓時間20s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強18MPa，保壓時間150s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度700°C，保溫時間90min。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾?。實施?3
將粉體 A B D E 分別按質(zhì)量分數(shù)比例54% 20% 20% 6%,60% 15% 15% 10%, 66% 15% 15% :4%，72% 10% 10% 8%和78% 8% 8% 6%混合均勻，得到5種混合粉體，其中Αγ60%-Αχ54%=6%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力15MPa，保壓時間5s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強lOMPa，保壓時間60s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度350°C，保溫時間120min。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾?。實施?4
將粉體 A :C :D :E 分別按質(zhì)量分數(shù)比例24% 30% 30% 16%, 32% 30% 30% 8%,40% 25% 25% 10%, 48% 20% 20% : 12%，56% 20% 20% :4%，64% :15% : 15% :6%，72% 8% 8% :2%，80% 8% 8% 4%,86% 5% 5% 4%,94% 2% 2% :2% 和 100% 0 0 0 混合均勻，得到 11 種混合粉體，其中Ay32% -Ax24%=8%。按上述順序?qū)?1種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加,進行干壓成型，干壓成型壓力20MPa，保壓時間30s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強20MPa，保壓時間180s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度1010°C，保溫時間IlOmin0最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾伞?br>
實施例15
將粉體 A :B C D E 分別按質(zhì)量分數(shù)比例:16% :31% :31% 11% 11%,24% 22% 22% 20% 12%,32% 23%23% 11% 11%，40% 20%20% 10% 10%,48% 16% 16% 10% 10%, 56% 12% : 12% 10% 10%, 64% : 12% : 12% 6% :6%, 72% 9% 9% 5% 5% 和 80% 6% 6% 4% 4% 混合
均勻,得到9種混合粉體，其中Αγ24%-Αχ16%=8%。按上述順序?qū)?種混合粉體先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，干壓成型壓力28MPa，保壓時間25s。然后進行冷等靜壓成型，冷等靜壓壓強14MPa，保壓時間200s。將成型坯料取出，放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度900°C，保溫時間115min。最后進行坯體修復(fù)，獲得具有透明度漸變特征的牙科氧化鋯素?zé)沾伞?br> 權(quán)利要求
1.一種梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷，其特征在于，按質(zhì)量分數(shù)比由γ2035. O 13. 5，Al2O3O. 25 O. 5, Na2O ( O. 01，SiO2 ( O. 02，F(xiàn)e2O3 ( O. 01，其余為 ZrO2 配比組成 2-5 種牙科氧化鋯陶瓷混合粉體A、B、C、D和E，該2-5種牙科氧化鋯陶瓷混合粉體A、B、C、D和E按不同質(zhì)量分數(shù)比混合疊加而成梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷；其燒結(jié)透明性為A>B>C>D>E。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷，其特征在于，所述混合粉體A、B、C、D和E的一種以上，按不同質(zhì)量分數(shù)比按照燒結(jié)透明性由低到高的順序先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，得到5-11種不同透明度瓷層的梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷。
3.一種梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷的制備方法，其特征在于，包括如下步驟混合粉體制備、干壓成型、冷等靜壓成型、預(yù)燒結(jié)和坯體修復(fù)；具體步驟如下 Cl)混合粉體制備，按質(zhì)量分數(shù)比由Υ2035· O 13. 5，Al2O3O. 25 O. 5，Na2O ^ 0.01,SiO2 ( O. 02，F(xiàn)e2O3 ( O. 01，其余為ZrO2配比組成的2_5種牙科氧化鋯陶瓷混合粉體Α、Β、C、D 和 E ; (2)將混合粉體A、B、C、D和E的一種以上按照燒結(jié)透明性由低到高的順序先后加入成型模內(nèi)分層疊加，進行干壓成型，其壓強為3-28MPa，保壓時間5-30s，得到5-11種不同透明度瓷層的梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷片； (3)將干壓成型的牙科氧化鋯陶瓷片再冷等靜壓成型，其壓強為10-20MPa，保壓時間60_200s ； (4)預(yù)燒結(jié)的燒結(jié)溫度為350-1010°C，保溫時間90-120min，得到梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷，其燒結(jié)透明性為A>B>C>D>E ； (5)坯體修復(fù)包括將預(yù)燒結(jié)后的氧化鋯陶瓷進行尺寸修整、拋光、清潔，得到梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷的制備方法，其特征在于，所述梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷片中相鄰瓷層的燒結(jié)透明性高的與燒結(jié)透明性低的A陶瓷粉體質(zhì)量分數(shù)差值小于等于10%，表示為Ay-Ax ( 10%，其中Y層比X層的燒結(jié)透明性高。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于牙科用陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域的一種梯度透明性氧化鋯牙科陶瓷及其制備方法。原料是由2-5種具有不同燒結(jié)透明性的氧化鋯陶瓷粉混合而成。燒結(jié)后的氧化鋯陶瓷從底端到頂端透明度逐漸增大，且包含5～11種不同透明度的瓷層。其制備方法包括制備混合粉體、干壓成型、冷等靜壓成型、預(yù)燒結(jié)、坯體修復(fù)五個步驟。本發(fā)明制備方法簡單易行，所制得的牙科氧化鋯全瓷材料的透明度分布特征與天然牙齒相仿，改善了氧化鋯全瓷修復(fù)體的美觀性。
文檔編號C04B35/48GK103058655SQ201310018740
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者李洪文, 羅紹華, 李斌, 吳海艷, 陳瑩瑩, 王秀蘭 申請人:秦皇島愛迪特高技術(shù)陶瓷有限公司