[發明專利]顏色和性能可調的新型牙齒微晶玻璃及其制備方法

有效

• 申請號: 201410182095.3
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103964689A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 姚樹玉;曲有志;邵丹;韓野;孫海清;張偉偉
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C03C4/02
• 分類號: C03C4/02;C03C10/04;C03C10/02
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 段毅凡

技術領域

本發明屬于無機材料加工領域，涉及到具有顏色和力學性能可調的新型牙齒微晶玻璃，具體地講涉及一種利用玻璃基質相同的單一硅灰石(A，apatite)和單一磷灰石(W，wollastonite)晶相的微晶玻璃熔塊、與黃色色料混合后通過燒結方法制備而成的、具有硅灰石-磷灰石復合晶相、顏色梯度變化、性能可調的、且可醫用于牙齒的微晶玻璃及其制備方法。

背景技術

微晶玻璃用作牙齒修復材料具有良好的機械強度、化學穩定性、生物相容性，在臨床醫學中發揮愈來愈重要的作用。

《遼寧大學學報(自然科學版)》期刊2006年第三期楊東輝公開了一種《微晶玻璃在牙齒修復材料上的應用》文章，其結論為：牙齒微晶玻璃修復材料在我國起步較晚，但它已經成為材料學和醫學界中的一個聯合開發的課題之一，相信在不久的將來它會成為人們在牙齒修復上的首選材料。《陜西科技大學學報》期刊2004年第六期夏傲、苗鴻雁、李永強公開了一種《牙科用Y-TZP增韌生物微晶玻璃材料的工藝研究》文章，其結論為：所制備微晶玻璃具有燒結性好﹑致密度高﹑耐磨性強和化學穩定性好等性質，基本符合生物材料的性能要求。因此，微晶玻璃用作牙齒修復材料在技術上是可行的。

1982年，日本的Kokubo等利用熔融法研制出含磷灰石、硅灰石晶相以及玻璃相的AW生物活性微晶玻璃，其生物相容性好，制品植入體內后，安全、無毒、無排異等不良反應，具有較高的機械強度。但是利用熔融法制備溫度較高，產品形狀和性能不易控制。

后來，隨著研究的深入，研究人員提出采用溶膠-凝膠法制備AW生物活性微晶玻璃。例如：中國專利申請號2005100211840公開的一種新型生物活性玻璃陶瓷-硅灰石/磷灰石(AW)玻璃陶瓷的制備方法，它是以正硅酸乙酯為硅源、磷酸三乙酯為磷源、Ca(NO₃)₂·4H₂O、Mg(NO₃)₂·6H₂O、NH₄HF₂為鈣、鎂、氟源，去離子水、乙醇為溶劑，HNO₃為催化劑及調節體系pH值，在一定溫度下制備溶膠，溶膠經陳化、干燥、預燒后得到亞微米級高活性前驅體粉末；前驅體粉末經造粒、成型、高溫燒結制備AW玻璃陶瓷。《功能材料》期刊2009年第一期薛明、周大利、曹巨輝、汪宏濤、楊為中公開了一種《磷灰石-硅灰石多孔玻璃陶瓷的制備與晶相結構研究》文章。這種技術雖然克服了熔融法制備AW生物活性微晶玻璃存在的缺陷，但是由于在制備時，硅灰石和磷灰石晶相是在同一配方中、同時制備而成的；導致的缺陷：一是最后制成的產品性能可控性差，一旦產品性能不符合要求，需要重新制備，風險較大；二是工藝要求比較苛刻，如果某一組分配比需要調整，導致整個體系配比都得調整，牽一發而動全身，不利于工業化推廣應用；三是：用這種方法制備牙齒用的微晶玻璃時，導致最終產品的力學性能無法及時調整，并且沒有色澤，無法適合不同人群使用。

另外，上述公開技術制備的牙齒微晶玻璃的色澤很難滿足天然牙齒的要求。一些患者換牙后，原牙與假牙顏色有較大的差異，影響美觀。

中國專利公開號CN102098979A公開了一種由形態穩定化材料制成的成型體，所述材料包括至少一個第一組分和一個第二組分，且第二組分具有與所述第一組分不同的著色，并且所述第二組分設置在所述第一組分的內部，形成界面，使得所述界面呈現在空間中彎曲的表面；第一組分和第二組分是通過致密燒結或多孔燒結的陶瓷材料或塑性材料成型體。第一組分和第二組分成型體結合時，先用機械用力或用粘結劑將多組分壓制或粘結成一體，在700-800℃將粘合劑去除后在1200℃燒結。該技術雖然能制備出不同顏色的牙齒微晶玻璃，但還存在以下缺陷：由于成型體是由多個不同顏色的中間成型體先壓制或粘結成一體、然后燒結而成，使該技術存在以下缺陷：一是當作為牙齒修復體材料時，由于每個人的牙齒顏色不一樣，即便是同一個人的牙齒也存在顏色差異，這就導致事先需要制備出不定數的中間成型體，然后多個成型體按照需要的梯度變化排列成型，工藝復雜，在現實中是很難做為牙齒修復體材料的；二是各個中間成型體之間的界面是一個薄弱環節，界面處兩種材料的兼容性差，導致最終成型體界面處存在性能梯度變化，就像一個破裂的碗，通過粘合劑粘結到一起燒結和事先做成整體再燒結，最后成品的性能不均勻。