[發明專利]齒科微晶玻璃化學鋼化用熔鹽及其使用方法

有效

• 申請號: 201811353536.6
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109180022B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 陳孔發;紀錦仲;彭兵;張騰;林燕喃;劉鴻琳
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C03C21/00
• 分類號: C03C21/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;林文弘

本發明公開了一種齒科微晶玻璃化學鋼化用熔鹽及其使用方法，所述熔鹽的組分按質量百分數計為：85%～95%KNO₃、3%～11%CH₃COOK、1%～6%KCl、0.5%～2%Al₂O₃，各組分質量百分數之和為100%。采用樣品預先埋入熔鹽中隨爐升溫的方式，加熱爐升溫速率為1~10℃/min，保溫溫度420~500℃，保溫時間為0.5~4h。使用該配方的熔鹽可以保護齒科微晶玻璃表面，極大地縮短離子交換時間，化學鋼化后具有優良的抗彎強度、斷裂韌性、硬度等力學性能，也具有良好的化學穩定性及生物相容性，可用于齒科全瓷修復材料。

技術領域

本發明屬于微晶玻璃領域，具體涉及齒科微晶玻璃化學鋼化用熔鹽及其使用方法。

背景技術

牙齒不僅能咀嚼食物、幫助發音，而且對面容美有很大影響。牙齒是人體的重要組成部分，當今社會齒科修復問題日顯突出。因此牙科修復問題日顯突出，選用合適的修復材料制得更高強度和更美觀的義齒（俗稱“假牙”）對牙齒進行修復、裝飾，以恢復牙齒的生物功能與靚麗外觀成為研究熱點。

齒科硅酸鹽類微晶玻璃材料（如二硅酸鋰Li₂Si₂O₅，Li₂O·2SiO₂）因力學指標和半透性更接近天然牙齒、易機械加工等優勢，得到大家的青睞。但修復體的脆性，彎曲強度等限制了它的發展，二硅酸鋰微晶玻璃目前能達到的強度不能滿足后牙單冠的制作。因此本專利提供的齒科微晶玻璃化學鋼化用熔鹽，對于滿足市場要求具有重要意義。

在現有成果方面，國內已申請專利（申請號CN106986556 A、CN101921054 A等）添加K₂CO₃、KCl、KOH為輔助試劑，能提高化學強化后玻璃的表面應力與應力層深度，但是其主要應用在工業玻璃中；而且，KOH輔助試劑有一定毒性，從安全角度看其不能用齒科微晶玻璃的強化；另外，添加KOH輔助試劑工藝復雜，離子交換時間過長，不適合齒科修復高效、快速的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種齒科微晶玻璃化學鋼化用熔鹽及其使用方法，使用該配方的熔鹽可以縮短離子交換時間，增強微晶玻璃的理化性能（包括各力學性能、化學穩定性等），化學鋼化后具有優良的抗彎強度、斷裂韌性、硬度等力學性能，也具有良好的化學穩定性及生物相容性。該方法可用于齒科全瓷修復材料的表面處理。

本發明是通過如下技術方案實施的：

一種齒科微晶玻璃化學鋼化用熔鹽，所述熔鹽包括主要成分和輔助成分，主要成分為KNO₃，輔助成分為Al₂O₃、KCl以及CH₃COOK。按質量百分數計為：KNO₃ 85%～95%、CH₃COOK3%～11%、KCl 1%～6%、Al₂O₃ 0.5%～2%，上述各組分質量百分數之和為100%。

所述的齒科微晶玻璃化學鋼化用熔鹽的使用方法，具體包括如下步驟：

（1）對玻璃塊進行切削、磨拋加工，使樣品成為硬度、斷裂強度等測試需要的形態，清洗烘干后進行熱處理，得到齒科微晶玻璃樣品；

（2）按熔鹽的各組分配比稱量試劑，混合后裝入氧化鋁或其它高溫穩定的坩堝中備用；

（3）將步驟（1）所得樣品利用不銹鋼支架進行固定后埋入熔鹽中，使其能被熔融鹽埋沒；

（4）將放入樣品的氧化鋁坩堝放置在加熱爐中，升溫使熔鹽熔化，并進行一段時間的保溫，保證離子交換的順利進行。采用樣品預先埋入熔鹽中隨爐升溫方式，避免了高溫時放入樣品，由于溫度急劇變化損傷樣品，同時縮減步驟，也避免引入額外變量；