[發(fā)明專利]制備包含或含有硅酸鋰玻璃陶瓷的成形體的方法以及成形體

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680008984.5
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN107531558A
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L.旺德拉切克;S.費歇爾;L.韋爾克爾
• 申請（專利權(quán)）人: 登士柏西諾德公司;德固薩有限責(zé)任公司
• 主分類號: C03C10/04
• 分類號: C03C10/04;C03C4/02;C03C4/20;C03C3/097;C03C21/00;C03B25/02;A61C13/083
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 麥振聲,魯煒

本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)包含或含有硅酸鋰玻璃陶瓷的醫(yī)用、優(yōu)選牙科用的成形體或其部分的方法，所述成形體或其部分特別是橋、冠、蓋、嵌體、高嵌體或貼面。本發(fā)明還涉及一種呈醫(yī)用、特別是牙科用物品或其部分的形式的成形體，特別是橋、冠、蓋、嵌體、高嵌體或貼面，其包含或含有硅酸鋰玻璃陶瓷。

由于強(qiáng)度和生物相容性的原因，坯料用的硅酸鋰玻璃陶瓷在制造牙科修復(fù)體中的用途已在牙科技術(shù)中得到證明。優(yōu)點在于，如果硅酸鋰坯料含有偏硅酸鋰作為主晶相，則在沒有困難的情況下進(jìn)行機(jī)械加工是可能的，沒有高的工具磨損。在其中將產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為二硅酸鋰玻璃陶瓷的隨后熱處理中，得到高強(qiáng)度。還得到良好的光學(xué)性能和足夠的化學(xué)穩(wěn)定性。相應(yīng)的方法例如在DE 197 50 794 A1或DE 103 36 913 B4中公開。

為了獲得高強(qiáng)度而同時具有良好的半透明度，已知將至少一種來自氧化鋯、氧化鉿或其混合物，特別是氧化鋯的穩(wěn)定劑加入至呈碳酸鋰、石英、氧化鋁等形式的起始材料(即通常的起始組分)中。此處注意例如DE 10 2009 060 274 A1，WO 2012/175450 A1，WO 2012/175615 A1，WO 2013/053865 A2或EP 2 662 342 A1。

本發(fā)明的目的是開發(fā)一種上述類型的方法，使得簡單的工藝技術(shù)措施允許與現(xiàn)有技術(shù)相比增加了成形體的強(qiáng)度。

根據(jù)本發(fā)明，基本上滿足了該目的，因為在幾何形狀對應(yīng)于成形體的包含或含有硅酸鋰玻璃陶瓷的預(yù)成形體中，通過用具有更大直徑的堿離子(例如鉀離子、鈉離子和/或銣離子)置換鋰離子而產(chǎn)生表面壓應(yīng)力，其中在離子取代后，將預(yù)成形體用作成形體。

因此，術(shù)語成形體包括可能的后續(xù)加工，例如在鑲嵌冠或橋的牙科應(yīng)用中。

令人驚訝的是，發(fā)現(xiàn)當(dāng)硅酸鋰玻璃陶瓷的預(yù)成形體中存在的鋰離子被更大的堿離子置換時，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，從而產(chǎn)生表面壓應(yīng)力，達(dá)到強(qiáng)度顯著增加的程度。

還令人驚訝的是，耐蝕性同時增加。因此發(fā)現(xiàn)除了通過離子交換增加強(qiáng)度之外(其中獲得特別是大于500Mpa的彎曲強(qiáng)度，如使用DIN EN ISO 6872-2009-01中規(guī)定的三點彎曲測量方法所確定的)，還實現(xiàn)耐化學(xué)性的改善，其顯示<95 μg x cm^-2的化學(xué)溶解度(也通過DIN EN ISO 6872-2009-1中給出的方法測定)。

優(yōu)選使用Na、K、Cs和/或Rb作為堿離子來產(chǎn)生表面壓應(yīng)力。

特別是，預(yù)期預(yù)成形體在含有堿離子的熔體中進(jìn)行退火。熔體可以含有一種堿金屬或多種堿金屬的離子。

因此，特別地，熔體包含溶解在熔體中的元素，所述元素賦予預(yù)成形體顏色。這些可以是原子序數(shù)在58和70之間的一種或多種鑭系元素，優(yōu)選鈰、鐠、鋱或鉺。

然而，也可以使用釩、錳、鐵、釔或銻來提供顏色。

這些元素特別呈鹽形式，使得它們?nèi)芙庠诤袎A離子的熔體中，使得賦予顏色的元素從液相擴(kuò)散到玻璃陶瓷中。

特別地，如果預(yù)成形體在含有鉀離子的熔體中退火，則確保了鋰離子和鉀離子之間所需的交換。優(yōu)選的鹽熔體是KNO₃、KCl或K₂CO₃鹽熔體。

以優(yōu)選的方式，本發(fā)明的特征在于預(yù)成形體在含有鉀離子的熔體中，特別是含有KNO₃、KCl或K₂CO₃的熔體，或在含有鈉離子的熔體中，特別是在含有NaNO₃的熔體中，或在含有鉀離子和鈉離子的混合物的熔體中，特別是以50:50 mol％的比例，優(yōu)選在含有NaNO₃和KNO₃的熔體中退火。

當(dāng)預(yù)成形體在溫度T≥300℃，特別是350℃≤T≤600℃，優(yōu)選430℃≤T≤530℃下退火，時間t≥5分鐘，特別是0.5小時≤t≤10小時，特別優(yōu)選3小時≤t≤8小時時，在表面區(qū)域中所需的離子交換特別好。

原則上在該區(qū)域中最多30分鐘的較短退火時間足以在表面區(qū)域達(dá)到所需的表面壓應(yīng)力。然而，如果需要下降至20μm或更大的深度的成形體強(qiáng)化，則根據(jù)退火溫度需要更長的退火時間，例如6或10小時。

獨立地，退火后可用的成形體，特別是牙齒置換，不進(jìn)行進(jìn)一步的溫度處理，或者如果進(jìn)行的話，則溫度低于200℃。