[發明專利]一種氮化硅-樹脂雙連續相復合陶瓷材料及其制造方法和應用

有效

• 申請號: 201710228918.5
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107056319B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 王鋒;寧聰琴;曾宇平
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/584;C04B35/64;C04B41/83
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝;周嬌嬌

1.一種制造氮化硅-樹脂雙連續相復合陶瓷材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)成型，將包含氮化硅和燒結助劑的粉體塑造成型，得到生坯；所述粉體塑造成型按照如下方法進行：將包含氮化硅和燒結助劑的粉體配制成固含量在55重量%至60重量%的漿料，采用流延、澆注中的任一種工藝將所述漿料塑造成型；所述燒結助劑選自由氧化釔、氧化鋁、氧化鐿、氮化硼、碳粉、氧化镥、氧化釤、氧化硅、氧化鈰、氧化鈦、氧化釹和氧化鉺組成的組；所述燒結助劑占所述粉體的4質量%至6質量%；

(2)高溫燒結，將生坯于1500℃至1900℃的燒結溫度進行燒結，得到燒結體；所述燒結進行至：燒結體具有不低于100MPa的抗彎強度；并且燒結體的孔隙度不低于30%；和所述燒結體在微觀上具有長棒狀的晶粒結構；

(3)表面處理，使用偶聯劑對燒結體進行表面處理，得到表面處理燒結體；所述偶聯劑為硅烷偶聯劑，選自由γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三叔丁基過氧硅烷和γ-環氧丙氧基三甲基硅烷組成的組；所述偶聯劑被配制成0.1質量%～10質量%的乙醇溶液使用；所述表面處理為先進行浸漬處理然后干燥處理，并且浸漬處理的時間為0.1～10小時，干燥處理的溫度為20～120℃；

(4)滲透處理，使用樹脂對表面處理燒結體進行滲透處理，得到滲透處理燒結體；所述樹脂為生物相容性樹脂，選自由雙酚A甲基丙烯酸縮水甘油酯、二甲基丙烯酸氨基甲酸乙酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、雙酚A丙三醇酯雙甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸樹脂、環氧甲基丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯組成的組；所述滲透處理的時間為2～48小時，滲透條件為常壓滲透；和

(5)樹脂復合，使滲透到滲透處理燒結體中的樹脂聚合，得到所述氮化硅-樹脂雙連續相復合陶瓷材料；所述復合陶瓷材料具有：（1）陶瓷相和樹脂相均為連續相；（2）至少300MPa的抗彎強度；（3）1.5至3.5 GPa的硬度；所述聚合的聚合溫度為70～150℃，聚合時間為0.5～10小時。

2.由權利要求1所述的方法制得的復合陶瓷材料。

3.根據權利要求2所述的復合陶瓷材料，其特征在于，所述復合陶瓷材料具有：

（1）40至80GPa的彈性模量；和/或

（2）不大于100 μg/cm³的化學溶解性。

4.權利要求2或3所述的復合陶瓷材料在制造生物體中的應用。

5.權利要求2或3所述的復合陶瓷材料在制造牙體中的應用。

6.權利要求2或3所述的復合陶瓷材料在制造后磨牙中的應用。

7.權利要求2或3所述的復合陶瓷材料在制造牙冠、貼面、嵌體中的應用。

8.權利要求2或3所述的復合陶瓷材料在制造高嵌體中的應用。