纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法_2

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经无水乙醇和正丁醇洗涤过滤后,冷冻干燥5h得到前驱体粉末。将前驱体粉末经800°C煅烧1.0h,得到部分稳定的纳米ZrO2粉体。其中,共稳定剂中Y2O3的加入量为ZrOCl 2.8Η20质量的4%。
[0031](3)将纳米ZrO2粉体98g与基础熔块粉2g混合,补加无水乙醇,以氧化锆球为研磨介质球磨2.5h,其中料:球:乙醇=1:1.8:2 ;再超声分散0.8h,然后脱醇、在100°C干燥12h,得到混合粉体。
[0032](4)将混合粉体与5被%的羧甲基纤维素溶液按95:5的重量比例在搅拌器中混合,然后装在塑料袋中抽真空至80KPa,置于冷等静压机中,加压至400MPa,保持2min ;取出后研磨造粒,然后用80目筛筛分,平均粒径80um,即可得到所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料。
[0033]本实例制备的牙科全瓷材料的粒径< 30nm,混合粉体压制试条,在1450 °C烧结Ih,收缩率为7.6%,抗弯强度260MPa,显微硬度1210MPa。
[0034]实施例3:本牙科全瓷材料的制备方法的具体工艺如下所述。
[0035](I)按照 S12 27wt%、Al203 13wt%、K20 8wt%, Na2O 2wt%、CaO 10.5wt%、Ba0 2wt%、B2O3 16wt%、Li20 L5wt%、La203 5wt%,P2O5 15wt% 的化学组成配料,混合料于 1400°C高温熔融3h,然后水淬制得熔块。将制备好的熔块倒入高铝质快速球磨罐中,采用刚玉球为研磨介质,按照料:球:乙醇=1:2:1的重量比例球磨,转速200r/min,球磨2小时后,过400目筛,然后于80°C干燥后得到基础熔块粉待用。
[0036](2)以Zr0Cl2*8H20为原料,共稳定剂组成的摩尔份数为:Y203 3份、CaO 2份、MgO3份;聚乙稀醇为分散剂,浓氨水为沉淀剂,ρΗ=10,采用反向沉淀法制备Zr (OH) 4沉淀,经去离子水洗涤后再经无水乙醇和正丁醇洗涤过滤后,冷冻干燥4h得到前驱体粉末。将前驱体粉末经800°C煅烧1.5h,得到部分稳定的纳米ZrO2粉体。其中,共稳定剂中Y 203的加入量为 Zr0Cl2*8H20 质量的 3%。
[0037](3)将纳米ZrO2粉体90g和基础熔块粉1g混合,补加无水乙醇;以200g玛瑙球为研磨介质,球磨时间lh,其中料:球:乙醇=1:2.2:1.5 ;再超声分散lh,然后脱醇、在60°C干燥24h,得到混合粉体。
[0038](4)将混合粉体与5wt%的聚乙烯醇溶液按95:5的重量比例在搅拌器中混合,然后装在塑料袋中抽真空至80KPa,置于冷等静压机中,加压至300MPa,保持3min ;取出后研磨造粒,然后用100目筛筛分,平均粒径60um,即可得到所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料。
[0039]本实例制备的纳米氧化锆粉体的粒径< 30nm,混合粉体压制试条,在1400°C烧结Ih,收缩率为7.8%,抗弯强度268MPa,显微硬度1080MPa。
[0040]实施例4:本牙科全瓷材料的制备方法的具体工艺如下所述。
[0041](I)按照 S12 30wt%、Al203 18wt%、K20 12wt%、Na20 lwt%、CaO 5wt%、Ba0 2wt%、B20310wt%, Li2O 2wt%、La2O3 4wt%、P2O5 16wt%的化学组成配料,混合料于1500°C高温熔融2h,然后水淬制得熔块。将熔块球磨,采用氧化锆球为研磨介质,其中料:球:乙醇=1:2.5:1.5(重量),转速250r/min,球磨I小时后,过400目筛,然后于100°C干燥后得到基础熔块粉待用。
[0042](2)以Zr0Cl2*8H20为原料,共稳定剂组成的摩尔份数为:Y203 2份、CaO 3份、MgO5份;聚乙二醇4000为分散剂,浓氨水为沉淀剂,ρΗ=10,采用反向沉淀法制备Zr (OH) 4沉淀,经去离子水洗涤后再经无水乙醇和正丁醇洗涤过滤后,冷冻干燥7h得到前驱体粉末。将前驱体粉末经1000°C煅烧1.0h,得到部分稳定的纳米ZrO2粉体。其中,共稳定剂中Y 203的加入量为Zr0Cl2*8H20质量的2%。
[0043](3)将纳米ZrO2粉体93g和基础熔块粉7g混合,补加无水乙醇;以200g玛瑙球为研磨介质,球磨时间2h,其中料:球:乙醇=1:2:1.5;再超声分散0.71!,然后脱醇、在80°〇干燥16h,得到混合粉体。
[0044](4)将混合粉体与5wt%的聚乙烯醇溶液按97:3的重量比例在搅拌器中混合,然后装在塑料袋中抽真空至80KPa,置于冷等静压机中,加压至200MPa,保持5min ;取出后研磨造粒,然后用100目筛筛分,平均粒径60um,即可得到所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料。
[0045]本实例制备的纳米氧化锆粉体的粒径< 40nm,混合粉体压制试条,在1400°C烧结lh,收缩率为7.1%,抗弯强度274MPa,显微硬度1050MPa,光泽接近自然牙。
[0046]实施例5:本牙科全瓷材料的制备方法的具体工艺如下所述。
[0047](I)按照 S12 28wt%、Al2O3 17wt%、K2O 12wt%、Na2O 3wt%、CaO llwt%、BaO lwt%、B2O3 16wt%、La203 4wt%、P205 8wt%的化学组成配料,混合料于1450°C高温熔融3h,然后水淬制得熔块。将熔块球磨,采用刚玉球为研磨介质,其中料:球:乙醇=1:1.5:0.5 (重量),转速200r/min,球磨2小时后,过400目筛,然后于120°C干燥后得到基础恪块粉待用。
[0048](2)以Zr0Cl2*8H20为原料,共稳定剂组成的摩尔份数为:Y203 4份、CaO I份、MgO4份;聚丙烯酸为分散剂,浓氨水为沉淀剂,ρΗ=9.5,采用反向沉淀法制备Zr (OH)4沉淀,经去离子水洗涤后再经无水乙醇和正丁醇洗涤过滤后,冷冻干燥8h得到前驱体粉末。将前驱体粉末经900°C煅烧0.5h,得到部分稳定的纳米ZrO2粉体。其中,共稳定剂中Y 203的加入量为Zr0Cl2*8H20质量的3%。
[0049](3)将纳米ZrO2粉体96g和基础熔块粉4g混合,补加无水乙醇;以200g玛瑙球为研磨介质,球磨时间2h,其中料:球:乙醇=1:2:1.8 ;再超声分散0.5h,然后脱醇、在100°C干燥12h,得到混合粉体。
[0050](4)将混合粉体与酚醛树脂溶液按96:4的重量比例在搅拌器中混合,然后装在塑料袋中抽真空至80KPa,置于冷等静压机中,加压至200MPa,保持4min ;取出后研磨造粒,然后用80目筛筛分,平均粒径80um,即可得到所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料。
[0051]本实例制备的纳米氧化锆粉体的粒径< 50nm,混合粉体压制试条,在1400°C烧结Ih,收缩率为8.2%,抗弯强度256MPa,显微硬度970MPa,光泽接近自然牙。
【主权项】
1.一种纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法,其特征在于:其将纳米氧化锆粉体和基础熔块粉混合球磨成混合粉体;所述混合粉体与粘结剂混合,然后等静压成型、造粒,即可得到所述的牙科全瓷材料; 所述基础熔块粉的化学组成为:Si02 2 3?30wt%,Al2O3 13?20wt%,K2O 8?12wt%,Na2O I ?3wt%,Ca0 5 ?12wt%,Ba0 O ?2wt%,B203 10 ?16wt%,Li20 O ?2wt%,La2O3 O ?5wt%%,P2O5 8 ?16wt% ; 所述基础熔块粉的制备工艺为:将按上述化学组成配比的粉料均匀混合成混合料;所述混合料经高温熔融,然后水淬制得熔块;所述熔块进行球磨,然后过筛、干燥,即可得到所述的基础熔块粉。
2.根据权利要求1所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法,其特征在于:所述混合料在1400?1500 °C高温熔融2?4h。
3.根据权利要求1所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法,其特征在于:所述球磨的研磨介质为刚玉球、玛瑙球或氧化锆球,球磨至过多325目筛。
4.根据权利要求1所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法,其特征在于:所述纳米氧化错以Y2O3,或Y;A、CaO和MgO为共稳定剂稳定而成。
5.根据权利要求4所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法,其特征在于,所述纳米氧化锆粉体的制备工艺为:以Zr0Cl2*8H20为原料,Y2O3,或Y203、CaO和MgO为共稳定剂,聚乙二醇、聚乙烯醇或聚丙烯酸为分散剂,浓氨水为沉淀剂,采用反向沉淀法制备Zr (OH)4沉淀,洗涤、干燥,得到前驱体粉末;将前驱体粉末煅烧,即可得到所述的纳米氧化锆粉体。
6.根据权利要求5所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法,其特征在于,所述共稳定剂采用下述摩尔份数的组分:Υ;Α 2?4份,CaO I?3份,MgO 3?5份。
7.根据权利要求5所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法,其特征在于:所述前驱体粉末在800?1000°C煅烧0.5?1.5h。
8.根据权利要求1所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法,其特征在于:所述基础熔块粉与纳米氧化锆粉体混合后,补加无水乙醇;然后进行球磨,超声分散;最后脱醇、干燥,即可得到所述的混合粉体。
9.根据权利要求1所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法,其特征在于:所述纳米氧化锆粉体占纳米氧化锆粉体和基础熔块粉总重的90%?98%。
10.根据权利要求1一 9任意一项所述的纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料的制备方法,其特征在于:所述粘结剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素或酚醛树脂,在200?400Mpa等静压成型。
【专利摘要】本发明公开了一种纳米氧化锆/玻璃复相牙科全瓷材料及其制备方法,其原料包括纳米氧化锆粉体、基础熔块粉和粘结剂;所述基础熔块粉的化学组成为:SiO2 23~30wt%,Al2O3 13~20wt%,K2O 8~12wt%,Na2O 1~3wt%, CaO 5~12wt%,BaO 0~2wt%,B2O3 10~16wt% ,Li2O 0~2wt% ,La2O3 0~5wt%%,P2O5 8~16wt%。本牙科全瓷材料在纳米四方氧化锆粉体中引入玻璃相,该玻璃相采用高温熔融水淬法制备熔块,而且引入了碱金属和稀土元素氧化物,以降低熔点,提高光泽。因此,本牙科全瓷材料可以降低烧结温度,提高其强度和断裂韧性;还有助于提高其光泽,更接近于自然牙。
【IPC分类】C04B35-48, C04B35-622
【公开号】CN104591732
【申请号】CN201510071552
【发明人】杨金萍, 王静, 裴秀娟, 魏恒勇
【申请人】河北联合大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月11日
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