[發(fā)明專(zhuān)利]二硅酸鋰玻璃陶瓷的加工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910361962.2
• 申請(qǐng)日: 2019-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111940894A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃建元;方冠榮;黃冠瑋;胡博期;陳泰辰;蔡淑儀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心
• 主分類(lèi)號(hào): B23K26/0622
• 分類(lèi)號(hào): B23K26/0622;B23K26/38;B23K26/402;C03B19/02;C03B32/02;C03C10/00
• 代理公司: 北京泰吉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11355
• 代理人: 史瞳;許榮文

本發(fā)明提供一種二硅酸鋰玻璃陶瓷的加工方法，包含以下步驟：對(duì)一無(wú)結(jié)晶相的二硅酸鋰玻璃施予一熱處理以形成一結(jié)晶度大于等于50％的二硅酸鋰玻璃陶瓷，且定義該二硅酸鋰玻璃陶瓷具有一欲加工區(qū)；及以脈沖式激光對(duì)該二硅酸鋰玻璃陶瓷加工，以移除該二硅酸鋰玻璃陶瓷的欲加工區(qū)的材料，且該脈沖式激光的脈沖寬度小于等于10^?9秒。利用脈沖式激光來(lái)對(duì)該結(jié)晶度大于等于50％的二硅酸鋰玻璃陶瓷進(jìn)行加工，可避免熱傳率較低的二硅酸鋰玻璃陶瓷因吸收激光的熱能而蓄熱導(dǎo)致破裂，并借此提升其二硅酸鋰玻璃陶瓷的移除率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二硅酸鋰玻璃陶瓷(lithium disilicate glass ceramics)，特別是涉及一種二硅酸鋰玻璃陶瓷的加工方法。

背景技術(shù)

二硅酸鋰玻璃陶瓷做為牙冠重建材已是近二十多年來(lái)的趨勢(shì)之一，惟今受限于二硅酸鋰制成瓷塊的過(guò)程因其含有較低結(jié)晶度而導(dǎo)致二硅酸鋰玻璃陶瓷容易于外力作用下產(chǎn)生表面熔融、碎裂及材料移除效率不佳等問(wèn)題，所以現(xiàn)有二硅酸鋰玻璃陶瓷始終無(wú)法有所突破來(lái)因應(yīng)市場(chǎng)主流的激光雕銑制程工法，而只適用于CNC車(chē)銑加工。

參閱圖1，一種現(xiàn)有的二硅酸鋰玻璃陶瓷的成形方法，其包括下步驟：(A)一混合步驟11，是混合一含有二氧化硅(SiO₂)粉末與氧化鋰(Li₂O)粉末的混合物以形成一批粉體；(B)一模造成形步驟12，是令該批粉體填充于一成形模具(圖未示)內(nèi)以初步成形出一無(wú)結(jié)晶相的坯體；(C)兩階段熱處理步驟13，是對(duì)該無(wú)結(jié)晶相的坯體施予兩階段熱處理以令該無(wú)結(jié)晶相的坯體晶化成一含有一結(jié)晶度介于20％至40％間的二硅酸鋰主要晶相的二硅酸鋰玻璃陶瓷坯體；(D)一車(chē)銑加工精密成形步驟14，是采用CNC車(chē)銑加工法研磨該二硅酸鋰玻璃陶瓷坯體以精密成形出一高精密度的二硅酸鋰玻璃陶瓷坯體；及(E)一成形后熱處理步驟15，是對(duì)該高精密度的二硅酸鋰玻璃陶瓷坯體施予850℃的熱處理以成為一含有70％以上的二硅酸鋰主要晶相的二硅酸鋰玻璃陶瓷。

根據(jù)上述可知，該現(xiàn)有的二硅酸鋰玻璃陶瓷因其結(jié)晶度(20％至40％)較低只能適用于機(jī)械加工研磨，無(wú)法通過(guò)激光雕銑達(dá)到良好的材料移除效果，致使用于牙冠產(chǎn)品成型上的困難。

有鑒于此，解決前述問(wèn)題乃是本技術(shù)領(lǐng)域中的相關(guān)技術(shù)人員有待突破的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可適用于激光雕銑加工，且具有較佳材料移除率的二硅酸鋰玻璃陶瓷的加工方法。

本發(fā)明的二硅酸鋰玻璃陶瓷的加工方法，包括以下步驟：對(duì)無(wú)結(jié)晶相的二硅酸鋰玻璃(amorphous)施予熱處理以形成結(jié)晶度大于等于50％的二硅酸鋰玻璃陶瓷，且定義該二硅酸鋰玻璃陶瓷具有一欲加工區(qū)；及以一脈沖式激光對(duì)該二硅酸鋰玻璃陶瓷加工，以移除該二硅酸鋰玻璃陶瓷的欲加工區(qū)的材料，且該脈沖式激光的脈沖寬度小于等于10^-9秒。

本發(fā)明的二硅酸鋰玻璃陶瓷的加工方法，該熱處理是實(shí)施至少兩階段熱處理，該至少兩階段熱處理是依序成核與結(jié)晶化該二硅酸鋰玻璃，且該至少兩階段熱處理所形成的二硅酸鋰玻璃陶瓷的結(jié)晶度介于50％至95％間。

本發(fā)明的二硅酸鋰玻璃陶瓷的加工方法，該脈沖式激光是選自奈秒激光、皮秒激光，或飛秒激光。

本發(fā)明的二硅酸鋰玻璃陶瓷的加工方法，該脈沖式激光的掃描速度介于600mm/sec至1000mm/sec間。

本發(fā)明的二硅酸鋰玻璃陶瓷的加工方法，該脈沖式激光對(duì)該二硅酸鋰玻璃陶瓷的單位時(shí)間移除量介于11.8mm³/min至60mm³/min間。

本發(fā)明的二硅酸鋰玻璃陶瓷的加工方法，于實(shí)施該熱處理前還包含以下步驟：

研磨含有氧化硅粉末與氧化鋰粉末的混合物；

煅燒該混合物以形成一批穩(wěn)定性粉體；