[發明專利]用于形成納米陶瓷的氧化鋯分散體

有效

• 申請號: 201980091355.7
• 申請日: 2019-02-05
• 公開（公告）號: CN113727956B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: W.懷斯曼
• 申請（專利權）人: 伊利可創鎂業有限公司
• 主分類號: C04B35/488
• 分類號: C04B35/488;C01G25/00;C01G25/02;B82Y30/00;C04B35/486;C04B35/624;C04B35/626;C04B35/64;A61K6/818;A61K6/17
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

本發明涉及納米顆粒的含水分散體，所述納米顆粒以氧化物計包括：(a)85?100重量％ZrO₂+HfO₂，(b)0?15重量％Y₂O₃，和(c)0?2重量％Al₂O₃，其中所述分散體具有0.10?0.17的多分散指數。本發明還涉及形成陶瓷制品的方法，其包括如下步驟：(a)將所述含水分散體傾倒到模具中，(b)將模具中的所述含水分散體干燥以形成生坯體，和(c)燒結所述生坯體以形成陶瓷制品。

技術領域

本發明涉及用于形成納米陶瓷的氧化鋯顆粒的含水分散體，所述顆粒任選地包括氧化釔和氧化鋁。

背景技術

納米陶瓷為具有在1-200nm范圍中的平均晶粒(grain)尺寸的陶瓷。納米陶瓷的優勢是已知的并且包括其呈現出大為改善的機械和光學性質以及傳統的亞微米陶瓷未呈現出的其它現象。Binner等人(US 2011/0230340 A1)進行的工作聲稱，具有190nm或更小的平均晶粒尺寸的釔摻雜的氧化鋯陶瓷呈現出耐水熱性以及優異的耐磨性性質。這些提升的性質使得納米陶瓷成為對于包括在如下中的使用在內的寬范圍的應用而言優異的材料：在電子行業中在手機殼、玻璃和手表殼中，在研磨劑市場中經由較韌性的磨耗材料(wearingmaterial)，和在健康護理市場中例如在植入物中。包括氧化鋯的納米陶瓷的一個應用為作為牙科(牙齒)陶瓷材料。例如，US 2016/0095798 A1和US 9,820,917 B1涉及由氧化鋯納米顆粒的懸浮體形成的氧化鋯牙科陶瓷和由這樣的懸浮體制成的凝膠。這些文獻中描述的陶瓷據稱具有半透明性、乳光性和期望的物理性質。US 2016/0095798 A1還包含對與氧化鋯牙科制品相關的較早先專利以及在更上位的氧化鋯陶瓷和加工方法領域中的專利、專利申請和期刊文章的大量討論。

記載于US 2016/0095798 A1中的氧化鋯牙科制品的形成工藝包括如下步驟：(i)將氧化鋯納米顆粒懸浮體成形為適合形狀以形成濕的氧化鋯生坯體，(ii)將濕的生坯體干燥以產生氧化鋯生坯體，(iii)將氧化鋯生坯體加熱至氧化鋯褐色體，和(iv)燒結氧化鋯褐色體以形成乳光的氧化鋯燒結體。

對納米材料(例如記載于US 2016/0095798 A1和US 9,820,917 B1中的那些)進行干燥帶來的問題在于顆粒可聚集并且不再擁有真正的納米顆粒的性質。為了進行嘗試和克服該問題，US 2016/0095798 A1在實施例6中提到對懸浮體進行15天的干燥以減慢該過程。該過程不僅是耗時的而且是昂貴的(如果部件在漫長的干燥時期期間損壞(失效，fail)的話)。

該延長的干燥過程的潛在問題在于，在已經形成致密的生坯體時，必然發生脫脂(除去樹脂，de-bind)以從陶瓷除去任何有機物或揮發物。致密的生坯體將導致材料中較小的空隙并且若它們未充分大到足以容許有機物或揮發物逃逸，則壓力可在生坯體內累積并導致所得陶瓷中的裂紋和損壞。

期望使所得陶瓷中的損壞數量最少化以降低氧化鋯納米陶瓷的制造成本。因此，一直在尋求用于減少氧化鋯牙科陶瓷的損壞率的方法和材料。

發明內容

本發明涉及納米顆粒的含水分散體，所述納米顆粒以氧化物計包括：

(a)共計85-100重量％的ZrO₂+HfO₂，

(b)0-15重量％Y₂O₃，和

(c)0-2重量％Al₂O₃，

其中所述分散體具有0.10-0.17的多分散指數。

期望將發明的分散體調整為具有限定的粒度性質以在形成生坯體時抑制顆粒填充(pack)模式。由此，該材料的生坯密度將低于常規陶瓷。