[發明專利]一種低彈模鉭鋯牙科種植體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610926969.0
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN107794425B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 阮建明;常林;劉玨
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C27/02
• 分類號: C22C27/02;C22C16/00;C22C1/04;A61L27/04;A61L27/50
• 代理公司: 43113 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 馬強;周棟

本發明涉及一種低彈模鉭鋯牙科種植體材料及其制備方法，所述低彈模鉭鋯牙科種植體材料在燒結冷卻過程中有層片狀析出組織，這種組織有利于鉭鋯合金獲得良好的力學性能與生物相容性能，其制備方法包括以下步驟：將鉭鋯粉末按照一定比例混合均勻，通過粉末冶金方法壓制成形，在保護氣氛中，將溫度升至1200℃進行保溫，最后于1400～1600℃進行真空燒結，得到低彈模鉭鋯牙科種植體材料。上述低彈模鉭鋯合金，相對密度為79％～95％，抗拉強度在166.6～314.4MPa范圍內變化，彈性模量在4.6～16.1GPa范圍內變化，在保證強度的情況下，彈性模量較低，與人體上下頜骨力學相容性好，與口腔上皮與纖維組織生物相容性好；且制備方法簡單，是一種較為理想的低彈模牙科種植體材料。

技術領域

本發明屬于醫用復合材料中的醫用口腔材料領域，具體涉及一種低彈模鉭鋯牙科種植體材料及其制備方法。

背景技術

生物材料中的生物醫用復合材料主要用于替代受損或缺失的人體組織結構，達到修復組織外形和性能的目的。此材料在植入過程需要考慮生物相容性的問題，其中力學相容性要求植入的材料具有的力學性能與人體組織相適應或相匹配。強度過低導致材料發生斷裂失穩，過高會對周圍組織產生破壞行為，使材料植入部位長期難以愈合，即“應力屏蔽”效應。

牙科種植體材料還可稱為人工牙根，是通過外科手術的方式將其植入人體缺牙部位的上下頜骨內，待其手術傷口愈合后，在其上部安裝修復假牙的裝置。醫用牙科低彈模植入材料具有治療牙科組織創傷和壞死等重要而特殊的用途，作為硬組織植入材料，除了具備良好的生物相容性和力學性能之外，還必須具有良好的生物力學相容性。

金屬鉭具有良好的耐磨、耐腐蝕性能，且與人體體液無反應、對機體組織無刺激，是一種理想的人體組織替代材料。金屬鉭在臨床上已經有幾十年的應用，由其制備的產品包含心臟起搏器、血管夾、股骨柄假體、植入體內的金屬絲、金屬片、金屬網等。現有ZOU X N等、劉方瑜等發現，與鈦相比，鉭鋯具有高強度、低彈性模量、良好的耐磨性、無毒性等優點，更適合于醫學材料，特別是口腔種植體材料開發。王軍等的研究表明，純鉭的高溫難熔性限制其燒結工藝，純鉭燒結制品顆粒結合強度不高，抗壓強度偏低。

由于純鉭的密度較大(16.65g/cm³)，與上下頜骨密度差距也較大，且傳統的鉭金屬燒結溫度高、彈性模量大，容易造成應力遮蔽的問題。因此，為了提高口腔植入體材料的力學相容性，有必要探索一種高性能的，且制備方法簡單的種植體材料。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，提供一種低彈模鉭鋯牙科種植體材料及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

所述低彈模鉭鋯牙科種植體材料中鉭和鋯的原子比為(1:9)～(4:1)。

優選地，所述低彈模鉭鋯牙科種植體材料中鉭粉末和鋯粉末的粒徑均為1～40μm。更優選地，所述低彈模鉭鋯牙科種植體材料中鉭粉末的粒徑為1～22μm，鋯粉末的粒徑為2～35μm。

優選地，所述低彈模鉭鋯牙科種植體材料的抗拉強度為166.6～314.4MPa，彈性模量為4.6～16.1GPa，相對密度為79％～95％。

上述低彈模鉭鋯牙科種植體材料的制備方法包括如下步驟：

(1)將鉭粉末和鋯粉末按所述比例混合后進行球磨，混合(通過混料機混合)后得到鉭鋯復合粉末；

(2)將鉭鋯復合粉末進行壓制成型，得到成型后的樣品；所述壓制過程中的壓力為100～200Mpa，優選為120Mpa；

(3)將成型后的樣品進行真空燒結后得到低彈模鉭鋯牙科種植體材料。