一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得：氧化鋯、納米氧化鋁、五氧化二鈮、稀土氧化物、累托石、硼化二鉬、硼酸鋁、硅鈣鎂晶須、氟磷灰石。本發(fā)明公開了所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的制備方法。本發(fā)明制備的用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的維氏硬度超過21.4GPa，抗彎強(qiáng)度超過963.2MPa，斷裂韌性高于16.3 MPa·m1/2，改善了傳統(tǒng)的陶瓷材料本身脆而易脆斷的不足，提高臨床成功率，可作為口腔修復(fù)材料應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域，具體涉及一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物陶瓷是指具有特定的生物或生理功能的一類陶瓷材料。由于生物陶瓷材料具有良好的生物相容性、與生物組織的親和性、耐腐蝕性、滅菌性以及物理化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在口腔領(lǐng)域占據(jù)越來越重要的地位。
[0003]通常，對牙齒病變嚴(yán)重需要拔除或天然牙齒缺損患者，進(jìn)行口腔修復(fù)能夠有效彌補(bǔ)牙齒功能。然而與天然牙齒相比，口腔修復(fù)用材料還存在一定的差別，會(huì)對使用者產(chǎn)生一定影響。對于口腔修復(fù)材料，材料的耐磨性是評(píng)價(jià)該修復(fù)材料好壞的重要指標(biāo)?？谇恍迯?fù)材料常用的有陶瓷材料和樹脂材料，其中樹脂材料對天然牙齒的磨耗小，但是其耐磨性較差，也容易產(chǎn)生松動(dòng)；陶瓷材料雖然具有良好的耐磨性、抗老化和耐腐蝕，但陶瓷材料本身硬且脆，容易出現(xiàn)破裂，因此有必要對口腔修復(fù)用陶瓷材料的性能進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，降低臨床失敗的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)更佳的應(yīng)用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的現(xiàn)有技術(shù)問題以上不足，提供一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料及其制備方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明公開了一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化錯(cuò)20-32份、納米氧化招42-60份、五氧化二銀15-30份、稀土氧化物12_25份、累托石8_15份、硼化二鉬7-16份、硼酸鋁5-10份、硅鈣鎂晶須4-11份、氟磷灰石6-15份；
所述稀土氧化物包括Ta2O5、La2O3、Sm2O3、NdF3、Y2O3、Nd2O3的一種或多種。
[0006]優(yōu)選的，所述稀土氧化物包括Ta2O5、Sm2O3、NdF3和Υ2θ3，且對應(yīng)的重量比為4: 2:1:5。
[0007]所述的一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化鋯28份、納米氧化鋁47份、五氧化二鈮22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二鉬11份、硼酸鋁7份、硅鈣鎂晶須9份、氟磷灰石12份；
所述稀土氧化物包括La2O3、NdF3、Y2O3和NcbO3,且對應(yīng)的重量比為3:1:2:1。
[0008]所述的一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化鋯28份、納米氧化鋁47份、五氧化二鈮22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二鉬11份、硼酸鋁7份、硅鈣鎂晶須9份、氟磷灰石12份；
所述稀土氧化物包括Ta2O5、Sm2O3、Nd2O3，且對應(yīng)的重量比為1:2:4。
[0009]本發(fā)明還提供一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟:
(I)按照上述重量份數(shù)配料并混合； (2)將混合后物料加入球磨罐濕法球磨8-20小時(shí)，經(jīng)烘干、過150目篩后，裝入石墨模具中在15-40MPa壓力下模壓成型得到坯體；
(3)將上述坯體在氮?dú)鈿夥障聼釅簾Y(jié)，隨后自然冷卻至室溫即得所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其中熱壓燒結(jié)制度為:燒結(jié)溫度為1270-1360 0C，升溫速度為5-12 °C/min，燒結(jié)壓力為15-45MPa，保溫保壓時(shí)間為45-90分鐘。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟(2)中模壓成型的壓力為25MPa。
[0011]所述步驟(3)中熱壓燒結(jié)制度為:燒結(jié)溫度為1320°C，升溫速度為8°C/min，燒結(jié)壓力為22MPa，保溫保壓時(shí)間為60分鐘。
[0012]由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
本發(fā)明制備的用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的維氏硬度超過21.4GPa，抗彎強(qiáng)度超過963.2MPa，斷裂韌性高于16.3 MPa.mV2，改善了傳統(tǒng)的陶瓷材料本身脆而易脆斷的不足，提高臨床成功率，可作為口腔修復(fù)材料應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0014]實(shí)施例1
本實(shí)施例所述一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化鋯20份、納米氧化鋁42份、五氧化二鈮15份、稀土氧化物12份、累托石8份、硼化二鉬7份、硼酸鋁5份、硅鈣鎂晶須4份、氟磷灰石6份；
所述稀土氧化物包括Ta2〇5。
[0015]本實(shí)施例所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照上述重量份數(shù)配料并混合；
(2)將混合后物料加入球磨罐濕法球磨8小時(shí)，經(jīng)烘干、過150目篩后，裝入石墨模具中在15MPa壓力下模壓成型得到坯體；
(3)將上述坯體在氮?dú)鈿夥障聼釅簾Y(jié)，隨后自然冷卻至室溫即得所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其中熱壓燒結(jié)制度為:燒結(jié)溫度為12700C，升溫速度為5°C/min，燒結(jié)壓力為15MPa，保溫保壓時(shí)間為45分鐘。
[0016]對制備的陶瓷材料進(jìn)行測試，其測試結(jié)果為:維氏硬度為21.4GPa，抗彎強(qiáng)度為963.2MPa，斷裂韌性為16.3MPa.m1/2。
[0017]實(shí)施例2
本實(shí)施例所述一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化鋯32份、納米氧化鋁60份、五氧化二鈮30份、稀土氧化物25份、累托石15份、硼化二鉬16份、硼酸鋁10份、硅鈣鎂晶須11份、氟磷灰石15份；
所述稀土氧化物包括Ta2O5和La2O3，且對應(yīng)的重量比為3:2。
[0018]本實(shí)施例所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照上述重量份數(shù)配料并混合；
(2)將混合后物料加入球磨罐濕法球磨20小時(shí)，經(jīng)烘干、過150目篩后，裝入石墨模具中在40MPa壓力下模壓成型得到還體； (3)將上述坯體在氮?dú)鈿夥障聼釅簾Y(jié)，隨后自然冷卻至室溫即得所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其中熱壓燒結(jié)制度為:燒結(jié)溫度為1360°C，升溫速度為12°C/min，燒結(jié)壓力為45MPa，保溫保壓時(shí)間為90分鐘。
[0019]對制備的陶瓷材料進(jìn)行測試，其測試結(jié)果為:維氏硬度為22.3GPa，抗彎強(qiáng)度為985.3MPa，斷裂韌性為18.4MPa.m1/2。
[0020]實(shí)施例3
本實(shí)施例所述一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化鋯26份、納米氧化鋁51份、五氧化二鈮22份、稀土氧化物18份、累托石12份、硼化二鉬12份、硼酸鋁7份、硅鈣鎂晶須7份、氟磷灰石10份；
所述稀土氧化物包括Ta2O5、La203和NdF3，且對應(yīng)的重量比為。
[0021]本實(shí)施例所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照上述重量份數(shù)配料并混合；
(2)將混合后物料加入球磨罐濕法球磨14小時(shí)，經(jīng)烘干、過150目篩后，裝入石墨模具中在27MPa壓力下模壓成型得到坯體；
(3)將上述坯體在氮?dú)鈿夥障聼釅簾Y(jié)，隨后自然冷卻至室溫即得所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其中熱壓燒結(jié)制度為:燒結(jié)溫度為1315°C，升溫速度為80C/min,燒結(jié)壓力為30MPa，保溫保壓時(shí)間為68分鐘。
[0022]對制備的陶瓷材料進(jìn)行測試，其測試結(jié)果為:維氏硬度為21.8GPa，抗彎強(qiáng)度為968.910^，斷裂韌性為17.7]\0^.m1/2。
[0023]實(shí)施例4
本實(shí)施例所述一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化鋯28份、納米氧化鋁47份、五氧化二鈮22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二鉬11份、硼酸鋁7份、硅鈣鎂晶須9份、氟磷灰石12份；
所述稀土氧化物包括La2O3、NdF3、Y2O3和Nd2O3,且對應(yīng)的重量比為3:1:2:1。
[0024]本實(shí)施例所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照上述重量份數(shù)配料并混合；
(2)將混合后物料加入球磨罐濕法球磨15小時(shí)，經(jīng)烘干、過150目篩后，裝入石墨模具中在25MPa壓力下模壓成型得到坯體；
(3)將上述坯體在氮?dú)鈿夥障聼釅簾Y(jié)，隨后自然冷卻至室溫即得所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其中熱壓燒結(jié)制度為:燒結(jié)溫度為13200C，升溫速度為80C/min，燒結(jié)壓力為22MPa，保溫保壓時(shí)間為60分鐘。
[0025]對制備的陶瓷材料進(jìn)行測試，其測試結(jié)果為:維氏硬度為23.6GPa，抗彎強(qiáng)度為994.8MPa，斷裂韌性為18.2MPa.m1/2。
[0026]實(shí)施例5
本實(shí)施例所述一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化鋯28份、納米氧化鋁47份、五氧化二鈮22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二鉬11份、硼酸鋁7份、硅鈣鎂晶須9份、氟磷灰石12份；
所述稀土氧化物包括Ta2O5、Sm2O3、Nd2O3，且對應(yīng)的重量比為1:2:4。
[0027]本實(shí)施例所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟: (1)按照上述重量份數(shù)配料并混合；
(2)將混合后物料加入球磨罐濕法球磨15小時(shí)，經(jīng)烘干、過150目篩后，裝入石墨模具中在25MPa壓力下模壓成型得到坯體；
(3)將上述坯體在氮?dú)鈿夥障聼釅簾Y(jié)，隨后自然冷卻至室溫即得所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其中熱壓燒結(jié)制度為:燒結(jié)溫度為13200C，升溫速度為80C/min，燒結(jié)壓力為22MPa，保溫保壓時(shí)間為60分鐘。
[0028]對制備的陶瓷材料進(jìn)行測試，其測試結(jié)果為:維氏硬度為23.4GPa，抗彎強(qiáng)度為990.610^，斷裂韌性為17.810^.m1/2。
[0029]對比例I
本對比例與實(shí)施例1的不同之處在于:不含硅鈣鎂晶須和五氧化二鈮。
[0030]按照實(shí)施例1的步驟制備陶瓷材料并作相應(yīng)性能測試，其測試結(jié)果為:維氏硬度為15.6GPa，抗彎強(qiáng)度為826.7 土 1MPa，斷裂韌性為14.2MPa.m1/2。
[0031]對比例2
本對比例與實(shí)施例1的不同之處在于:不含氟磷灰石、稀土氧化物和硼化二鉬。
[0032]按照實(shí)施例1的步驟制備陶瓷材料并作相應(yīng)性能測試，其測試結(jié)果為:維氏硬度為14.86?&，抗彎強(qiáng)度為813.5±1010^，斷裂韌性為13.610^.m1/20
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其特征在于，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化錯(cuò)20-32份、納米氧化招42-60份、五氧化二銀15-30份、稀土氧化物12_25份、累托石8_15份、硼化二鉬7-16份、硼酸鋁5-10份、硅鈣鎂晶須4-11份、氟磷灰石6-15份； 所述稀土氧化物包括Ta2O5、La2O3、Sm2O3、NdF3、Y2O3、Nd2O3的一種或多種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其特征在于，所述稀土氧化物包括Ta2O5、Sm2O3、NdF3和Y2O3，且對應(yīng)的重量比為4:2:1:5。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其特征在于，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化鋯28份、納米氧化鋁47份、五氧化二鈮22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二鉬11份、硼酸鋁7份、硅鈣鎂晶須9份、氟磷灰石12份； 所述稀土氧化物包括La2O3、NdF3、Y2O3和Nd2O3，且對應(yīng)的重量比為3:1:2:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1任一項(xiàng)所述的一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其特征在于，由如下重量份數(shù)的組分制備而得:氧化鋯28份、納米氧化鋁47份、五氧化二鈮22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二鉬11份、硼酸鋁7份、硅鈣鎂晶須9份、氟磷灰石12份； 所述稀土氧化物包括Ta2O5、Sm2O3、Nd2O3，且對應(yīng)的重量比為1:2:4。5.如權(quán)利要求1所述的一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按照上述重量份數(shù)配料并混合； (2)將混合后物料加入球磨罐濕法球磨8-20小時(shí)，經(jīng)烘干、過150目篩后，裝入石墨模具中在15-40MPa壓力下模壓成型得到坯體； (3)將上述坯體在氮?dú)鈿夥障聼釅簾Y(jié)，隨后自然冷卻至室溫即得所述用于口腔修復(fù)的陶瓷材料，其中熱壓燒結(jié)制度為:燒結(jié)溫度為1270-1360 0C，升溫速度為5-12 °C/min，燒結(jié)壓力為15-45MPa，保溫保壓時(shí)間為45-90分鐘。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中模壓成型的壓力為25MPa。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于口腔修復(fù)的陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中熱壓燒結(jié)制度為:燒結(jié)溫度為13200C，升溫速度為8°C/min，燒結(jié)壓力為22MPa，保溫保壓時(shí)間為60分鐘。
【文檔編號(hào)】A61K6/033GK105906334SQ201610295179
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】王澤陸
【申請人】王澤陸