[發(fā)明專利]一種納米TiO2涂層托槽的制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110312522.1
• 申請(qǐng)日: 2011-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN102345116A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張潔;何浩;李益民;周蕊;朱彩強(qiáng);陳新民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C20/08
• 分類號(hào): C23C20/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 袁靖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米涂層托槽的制造方法，特別是一種納米TiO₂涂層托槽的制造方法，屬于醫(yī)用材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

托槽是口腔正畸科中常用的一種醫(yī)療器械。在正畸治療中，托槽與弓絲間的摩擦力會(huì)影響矯治力的表達(dá)，使醫(yī)師難以判斷牙齒真實(shí)的受力，從而出現(xiàn)牙齒受力過大或者過小的情況，降低托槽表面粗糙度對(duì)摩擦力的影響有利于提高矯正的效率。目前，托槽主要采用不銹鋼材質(zhì)通過加工或燒結(jié)制備，其表面光潔度對(duì)設(shè)備和工藝參數(shù)敏感，變化大，控制困難，且不銹鋼中有Ni離子釋放，對(duì)人體有害，生物相容性差。

通過納米涂層技術(shù)可以解決這一問題，其原理是通過物理或者化學(xué)方法在物體表面制備的一種納米覆蓋物，從而獲得與原來的物體表面不同的理化性能。通過納米氧化物、碳化物和氮化物陶瓷涂層解決了臨床常見的托槽摩擦力大、弓絲滑動(dòng)困難和金屬離子釋放等問題。中國實(shí)用新型專利申請(qǐng)?zhí)枮?00720094829.8，名稱為帶有納米層的正畸托槽的專利也提出了在托槽本體的表面附著一層納米TiO₂陶瓷涂層涂層的方法來解決現(xiàn)有正畸弓絲與托槽摩擦力過大的問題，但是并沒有提出制造帶有納米層的正畸托槽的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種納米涂層托槽的制造方法。最終要達(dá)到：

(1)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的托槽上獲得均勻的納米涂層，增加托槽表面光潔度，降低摩擦力；

(2)控制納米涂層的厚度，減少甚至消除鎳離子釋放；

(3)提高納米涂層和托槽的結(jié)合強(qiáng)度，避免使用過程中脫落。

達(dá)到本發(fā)明目的所采用的方案是：

一種納米TiO₂涂層托槽的制造方法，包括以下步驟：

1)將鈦酸四丁酯加入到三乙醇胺和無水乙醇的混合溶液中，混合均勻后高速攪拌，往混合液中緩慢滴加無水乙醇、去離子水的混合溶液，繼續(xù)高速攪拌，再經(jīng)靜置陳化，得到二氧化鈦溶膠；

2)不銹鋼托槽經(jīng)超聲清洗后浸入溶膠0.1-10min，再以1-20cm/min的速度提拉得到均勻涂層，浸入溶膠、提拉的過程重復(fù)操作2-10次，干燥后放入馬弗爐中進(jìn)行焙燒得到納米TiO₂涂層托槽；最終托槽上的涂層厚度為100-1000nm。

所述的鈦酸四丁酯與去離子水的摩爾比為1∶1-1∶10。鈦酸四丁酯與無水乙醇的摩爾比為1∶10-1∶100，鈦酸四丁酯與三乙醇胺的摩爾比為1∶0.5-1∶2。

所述的高速攪拌時(shí)間均為0.5-2h。攪拌速度為1000-2000r/min。

所述的靜置陳化，靜置陳化時(shí)間為4-48h。

所述的超聲清洗為依次在丙酮、無水乙醇、蒸餾水中超聲清洗20-60min。

所述的干燥為經(jīng)自然干燥后，放入干燥箱中干燥，干燥溫度為60-100℃，干燥時(shí)間為5-60min。

所述的馬弗爐中焙燒，焙燒溫度為400-600℃，焙燒時(shí)間為1-2h。

發(fā)明的效果和特點(diǎn)

本發(fā)明采用溶膠凝膠法制備納米TiO₂涂層托槽的工藝具有成本低、簡單方便、快捷的特點(diǎn)；適用于規(guī)模工藝生產(chǎn)。本發(fā)明通過溶膠配制及其穩(wěn)定性、溶膠陳化及膠粒長大的控制和穩(wěn)定劑的添加，獲得表面形貌均勻的納米涂層。通過控制浸涂溶膠凝膠的量、次數(shù)和操作時(shí)間來控制涂層厚度。本發(fā)明制得的納米TiO₂涂層托槽界面結(jié)合好，涂層均勻，涂層厚度也可控制，有效降低了托槽與弓絲之間的摩擦力，提高了矯正效率。同時(shí)解決了不銹鋼托槽Ni離子釋放的問題，提高了與牙齒的生物相容性。

附圖說明

圖1本發(fā)明方法所制造納米TiO₂涂層托槽涂層的XRD圖像。

圖2本發(fā)明方法所制造納米TiO₂涂層托槽涂層的SEM圖像。

具體實(shí)施方式

結(jié)合本發(fā)明內(nèi)容，提供以下實(shí)施例：

實(shí)施例1：

1、將鈦酸丁酯加入到三乙醇胺和無水乙醇的混合溶液中，混合均勻后以1000r/min的攪拌速度高速攪拌2h，往混合液中緩慢滴加無水乙醇和去離子水的混合溶液，繼續(xù)以1000r/min的攪拌速度高速攪拌0.5h后靜置陳化24h，得到TiO₂溶膠溶液。其中鈦酸丁酯與三乙醇胺、無水乙醇、去離子水的摩爾比分別為1∶0.5、1∶15、1∶4。