本發(fā)明涉及一種種植牙的酸蝕表面處理方法，尤其涉及一種多晶氧化鋯陶瓷種植牙的酸蝕表面處理方法。
背景技術(shù)：
近年來由于美學(xué)(esthetic)與仿生(biomimetics)概念的提升，選擇無金屬治療(metal-free treatment)的患者數(shù)增加。制作生醫(yī)材料的領(lǐng)域甚為廣泛，主要分為四大類，金屬材料、陶瓷材料、高分子材料、與復(fù)合材料，而其中又以陶瓷材料具有最佳的硬度、生物兼容性及化學(xué)穩(wěn)定性，適合做為生物醫(yī)學(xué)材料。因此擁有象牙白色澤的氧化鋯陶瓷牙科植體(zirconia ceramic dental implants)逐漸受到重視，不僅美觀也兼具良好的機(jī)械性質(zhì)與生物兼容性，亦無金屬離子釋放的問題。植入體內(nèi)的植體表面會與細(xì)胞直接接觸，其表面粗糙度(roughness)與親水性(hydrophilic)性質(zhì)會影響細(xì)胞的貼附能力進(jìn)而影響骨整合(osseointegration)效果的好壞，此為決定植牙手術(shù)是否成功的關(guān)鍵。
盡管氧化鋯牙科植體經(jīng)適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砗螅幸嬗谥搀w與齒槽骨周圍組織的骨整合效果，但因氧化鋯材質(zhì)具有良好的機(jī)械性質(zhì)與耐腐蝕性，使得表面處理難度更高。已知的植體表面處理的公知技術(shù)常采用噴砂處理，再進(jìn)行酸蝕，或者在鑄模內(nèi)部刻意先腐蝕，以產(chǎn)生坑洞結(jié)構(gòu)，之后經(jīng)澆注再脫模之植體就會有一些預(yù)先成形之巨觀粗糙度，然后再進(jìn)行酸蝕。典型的實施例可參考Hommann等人于美國專利公開的第20080261178專利公開號，專利名稱為“process for providing a topography to the surface of a dental implant”的案件即是一例，Hommann等人揭露酸蝕前處理包括：將植體先進(jìn)行噴砂、研磨及/或該植體是以射出成型或以鑄造技術(shù)產(chǎn)生預(yù)定的粗糙度。如前所述，若是后兩者則在鑄模或射出成型的模具內(nèi)先施以腐蝕處理以產(chǎn)生預(yù)定的粗糙度，再澆注或射出成型以使得陶瓷表面產(chǎn)生一些巨觀的粗糙度(macro-roughness)。然后，以至少70℃的溫度進(jìn)行酸蝕。該案實施例中實際是以102-104℃且氫氟酸至少50vol.％酸蝕后，再進(jìn)一步從植體移除酸蝕所導(dǎo)致已浮動的晶?；蚓ЯF(tuán)就可以獲致具有凹坑的陶瓷表面，重復(fù)這樣的步驟，可使表面產(chǎn)生更多的顯著凹坑表面。
另一公知技術(shù)是Olivier Zinger等人于美國專利公告的第20100042223號，專利名稱為“Method of Surface Finishing a Bone implant”的案件揭露將植體以研磨顆粒(abrasiveparticles)噴砂處理，再進(jìn)行酸洗去除該些研磨顆粒。室溫酸洗輔以超音波震蕩，時間只需數(shù)十秒至數(shù)百秒即可以使研磨顆粒脫離植體。因此，進(jìn)行該酸洗時，并不刻意產(chǎn)生額外的粗糙度。酸洗溶液例如每升溶液中含(NH4)HF2 50公克，65％HNO3 400ml。
另一公知技術(shù)是Gahlert等人的美國專利第20090176191公開號，專利名稱為“Ceramic Dental Implant”的案件。Gahlert等人認(rèn)為植體表面特別是錨定(anchoringpart)骨的部分最好有2-15μm的粗糙度，6-12μm更佳，Gahlert等人所采用的手段也是先以噴砂(例如氧化鋁研磨顆粒)處理增加植體表面的粗糙度。然后，再以磷酸15％-50vol.％，更優(yōu)選的是20％-40vol.％，它的酸洗時間同樣也是很短，例如10s-10min，而更優(yōu)選的是15s-60s。
上述兩專利案件有關(guān)酸洗時間短的目的在于去除研磨顆粒以免污染植體。亦即，避免某些研磨顆粒隨著酸洗液進(jìn)入酸洗過程新產(chǎn)生的凹坑，而不易清除。
另外，噴砂用的研磨顆粒是對植體表面加壓，因此，部分顆粒確有可能會植入植體，若沒有清除干凈，將會造成病人發(fā)炎的問題。另外，噴砂的機(jī)械應(yīng)力造成的刮痕，若恰巧出現(xiàn)在陶瓷植體的劈裂面(cleavage plane)，將會形成裂縫形成(crack initiation)的缺陷(defect)，有導(dǎo)致陶瓷植體的疲勞機(jī)械強(qiáng)度變差的問題，特別是植體是屬于材質(zhì)脆性的陶瓷材料。
若是以鑄模或射出成型模先腐蝕產(chǎn)生預(yù)定粗糙度的手段，則因模具不光滑，將導(dǎo)致脫模不易的困境。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有的陶瓷種植牙不易清洗的缺陷，本發(fā)明特提供一種多晶氧化鋯陶瓷種植牙的酸蝕表面處理方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種多晶氧化鋯陶瓷種植牙的酸蝕表面處理方法，將陶瓷種植牙浸泡在酸蝕液中，酸蝕液包含氫氟酸55-65vol.％，磷酸20-45vol.％，在15-35℃下進(jìn)行，時間為12-36小時。本發(fā)明所采用的酸蝕液中的HF及磷酸以及室溫腐蝕可以降低先前技藝的高溫酸蝕過程的潛在危險性，又可顯著降低接觸角，且沒有任何的噴砂前處理步驟，或者任何研磨步驟來產(chǎn)生巨觀粗糙度，這可以降低人工植體被噴砂導(dǎo)致材質(zhì)疲勞物性弱化的機(jī)會，且完全沒有噴砂或研磨顆?？赡軞埩粲谥搀w的問題。使用常溫下酸蝕即可達(dá)到增加氧化鋯陶瓷片表面被均勻粗糙化的目的，較于公知采用的表面噴砂處理所導(dǎo)致殘留物被擠入粗糙表面內(nèi)而可能導(dǎo)致手術(shù)后患者植體周圍組織發(fā)炎的風(fēng)險，本發(fā)明不采用噴砂處理，而是用酸液，容易去除干凈，故不會發(fā)生殘留問題。
作為本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述酸蝕液還包含去離子水，所述去離子水是在氫氟酸及磷酸的體積百分比選定后再外加，而使得所述去離子水、所述氫氟酸及所述磷酸三者的體積總合滿足100vol.％。
進(jìn)一步地，所述陶瓷種植牙所使用的初始原料含有氧化鋯陶瓷粉，高分子粘結(jié)劑，低分子助劑，其配比為：氧化鋯陶瓷粉80～90wt％，高分子粘結(jié)劑5～10wt％，低分子助劑5～10wt％。本方案中陶瓷種植牙采用氧化鋯陶瓷粉、高分子粘結(jié)劑和低分子助劑制備，所制備出的陶瓷種植牙綜合性能好：抗彎強(qiáng)度大于600MPa，斷裂韌性高達(dá)13MPa.m1/2，彈性模量140MPa，維氏硬度1050～1200MPa，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述高分子粘結(jié)劑為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或一種以上。
進(jìn)一步地，所述低分子助劑為石蠟、微晶石蠟、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或一種以上。
綜上所述，本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下：1、使用常溫下酸蝕即可達(dá)到增加氧化鋯陶瓷片表面被均勻粗糙化的目的，較于公知采用的表面噴砂處理所導(dǎo)致殘留物被擠入粗糙表面內(nèi)而可能導(dǎo)致手術(shù)后患者植體周圍組織發(fā)炎的風(fēng)險，本發(fā)明不采用噴砂處理，而是用酸液，容易去除干凈，故不會發(fā)生殘留問題。
2、陶瓷種植牙采用氧化鋯陶瓷粉、高分子粘結(jié)劑和低分子助劑制備，所制備出的陶瓷種植牙綜合性能好：抗彎強(qiáng)度大于600MPa，斷裂韌性高達(dá)13MPa.m1/2，彈性模量140MPa，維氏硬度1050～1200MPa，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例詳細(xì)介紹本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。
一種多晶氧化鋯陶瓷種植牙的酸蝕表面處理方法，將陶瓷種植牙浸泡在酸蝕液中，酸蝕液包含氫氟酸55-65vol.％，磷酸20-45vol.％，在15-35℃下進(jìn)行，時間為12-36小時。使用常溫下酸蝕即可達(dá)到增加氧化鋯陶瓷片表面被均勻粗糙化的目的，較于公知采用的表面噴砂處理所導(dǎo)致殘留物被擠入粗糙表面內(nèi)而可能導(dǎo)致手術(shù)后患者植體周圍組織發(fā)炎的風(fēng)險，本發(fā)明不采用噴砂處理，而是用酸液，容易去除干凈，故不會發(fā)生殘留問題。
作為本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述酸蝕液還包含去離子水，所述去離子水是在氫氟酸及磷酸的體積百分比選定后再外加，而使得所述去離子水、所述氫氟酸及所述磷酸三者的體積總合滿足100vol.％。
進(jìn)一步地，所述陶瓷種植牙所使用的初始原料含有氧化鋯陶瓷粉，高分子粘結(jié)劑，低分子助劑，其配比為：氧化鋯陶瓷粉80～90wt％，高分子粘結(jié)劑5～10wt％，低分子助劑5～10wt％。陶瓷種植牙采用氧化鋯陶瓷粉、高分子粘結(jié)劑和低分子助劑制備，所制備出的陶瓷種植牙綜合性能好：抗彎強(qiáng)度大于600MPa，斷裂韌性高達(dá)13MPa.m1/2，彈性模量140MPa，維氏硬度1050～1200MPa，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述高分子粘結(jié)劑為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或一種以上。
進(jìn)一步地，所述低分子助劑為石蠟、微晶石蠟、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或一種以上。
實施例1
一種多晶氧化鋯陶瓷種植牙的酸蝕表面處理方法，將陶瓷種植牙浸泡在酸蝕液中，酸蝕液包含氫氟酸55-65vol.％，磷酸20-45vol.％，在15-35℃下進(jìn)行，時間為12-36小時。
實施例2
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上，所述酸蝕液還包含去離子水，所述去離子水是在氫氟酸及磷酸的體積百分比選定后再外加，而使得所述去離子水、所述氫氟酸及所述磷酸三者的體積總合滿足100vol.％。
實施例3
本實施例在實施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，所述陶瓷種植牙所使用的初始原料含有氧化鋯陶瓷粉，高分子粘結(jié)劑，低分子助劑，其配比為：氧化鋯陶瓷粉80～90wt％，高分子粘結(jié)劑5～10wt％，低分子助劑5～10wt％。
實施例4
本實施例在實施例3的基礎(chǔ)上，所述高分子粘結(jié)劑為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或一種以上。
實施例5
本實施例在實施例3或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，所述低分子助劑為石蠟、微晶石蠟、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或一種以上。
如上所述，可較好地實現(xiàn)本發(fā)明。