[發明專利]一種牙科用高透熒光型氧化鋯陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201410756977.6
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104529439A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 李寧;趙琬倩;顏家振;劉文博;蔡曉峰
• 申請（專利權）人: 成都科寧達材料有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/622;A61K6/02
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵;郭萍

技術領域

本發明屬于牙科用氧化鋯陶瓷領域，特別涉及一種牙科用高透熒光型氧化鋯陶瓷及其制備方法。

背景技術

20世紀90年代，3mol％氧化釔穩定的四方相氧化鋯陶瓷(3mol％?yttria?stabilized?tetragonal?zirconia?polycrystalline,3Y-TZP)憑借著出色的力學性能和良好的生物相容性成為全瓷修復中應用最廣泛的材料。

全瓷修復的目的不僅在于修復牙齒的缺損，還在于能更好地模擬天然牙的色澤。牙科修復體的視覺外觀除了要滿足患者牙齒顏色的色相、明度以及飽和度的要求外，包括半透性、渾濁度、暈色、表面光澤度以及熒光性等在內的第二光學特征對于提高修復體的逼真度也非常重要。氧化鋯呈單一的白堊色，其半透性較差，制作的修復體半透性低于天然牙，尤其是在切端和鄰面以釉層為主的部分更為明顯，修復體在臨床上常表現為死板、無活力。對于顏色單一、透光率低的氧化鋯基瓷材料而言，只能通過增加體瓷和釉瓷的上瓷厚度來滿足修復體的美學需要，這不但會導致患者牙體的預備量的增加，而且也增加了飾面瓷與氧化鋯瓷熱崩的可能性。因此，提高氧化鋯陶瓷的半透性對于臨床口腔修復來說具有重要的意義。

CN?102260078?A公開了一種作為裝飾品用的紫色氧化鋯陶瓷，該氧化鋯陶瓷以氧化釔穩定的氧化鋯為基材，添加燒結助劑、添加劑和氧化釹，其中，燒結助劑的含量為0.1～5wt％，添加劑的含量為1～5wt％，氧化釹的含量為3～10wt％，余量為基料，所述添加劑為氧化鋅、碳酸鋇和氟化鈣中的一種或幾種，所述燒結助劑為氧化鎂、氧化鋁、氧化硅、氧化鈣和氧化鈰中的至少兩種。其制備方法為：將基材、經二乙醇胺溶液浸泡后的氧化釹顆粒、燒結助劑、添加劑球磨混合后模壓成型，再于1400～1650℃燒結1～10小時得到。該陶瓷中氧化釹的含量高達3～10wt％，僅起到著色劑的作用，但出于安全的角度考慮，牙科材料標準規定牙科材料中的添加劑量總含量不得超過0.5wt％，加之該陶瓷呈紫色，與天然牙的色澤差異巨大，因此該陶瓷是不能用作牙科材料的。由于添加了燒結助劑和添加劑，燒結助劑和添加劑會降低陶瓷的力學性能、斷裂韌性和硬度等性能。在制備該紫色氧化鋯陶瓷時采用球磨混料，機械球磨會對原料粉體的粒形造成破壞，影響粉體混合的均勻性，導致燒結后容易出現空洞和缺陷。

提高氧化鋯陶瓷的燒結溫度可提高減少存在于晶界處的氣孔，從而減少散射中心增加光線的透過率。現有方法中，氧化鋯陶瓷的燒結溫度一般為1450～1550℃，升高燒結溫度，會在一定程度上提高氧化鋯陶瓷的透光率，但是，過高的燒結溫度會導致燒結設備的使用壽命縮短，不利于可持續生產，而且導致生產成本過高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種牙科用高透熒光型氧化鋯陶瓷及其制備方法，所述牙科用高透熒光型氧化鋯陶瓷具有與自然牙牙釉質相似的藍色熒光，所述方法能夠降低陶瓷的燒結溫度，節約生產成本。

本發明的基本原理在于，Zr⁴⁺、Y³⁺和Nd³⁺的離子半徑分別為0.084nm、0.1019nm和0.1004nm，其中，由于Nd³⁺的離子半徑與Y³⁺的離子半徑相近，因此Nd³⁺起到穩定劑的作用，能夠提高四方相晶體的立方性，降低晶體雙折射現象；并且，Nd³⁺具有多個光譜帶和吸收峰，其添加能夠增加氧化鋯陶瓷在可見光光譜中的吸收峰，使得光譜帶寬度增加，在不同光源下的可變色調增加，產生自然牙具有的熒光特性。同時，Nd³⁺與Zr⁴⁺存在較大的離子半徑差，在高溫固溶反應時，Nd³⁺取代Zr⁴⁺，產生了大的晶格畸變能，能夠提高燒結驅動力，有利于低溫燒結致密化行為。

本發明所述牙科用高透熒光型氧化鋯陶瓷的制備方法，工藝步驟如下：

(1)將醋酸釹溶解在水中配制成Nd³⁺濃度為1.4～8.9mmol/L的醋酸釹水溶液，并調節醋酸釹水溶液的pH值至0.5～2.5；