一种便于拆卸的透明氧化锆牙齿托槽的制作方法

本发明涉及一种氧化锆托槽，尤其是涉及一种透明氧化锆托槽的制备方法，属于牙科正畸技术领域。

背景技术：

对牙齿实施固定矫治时，一般采用弓丝来提供各种类型的矫治力，使患者牙齿排列整齐，并改善咬合。弓丝对牙齿实施的矫治力一般通过托槽传递。托槽是粘接在牙冠表面，用于容纳和固定正畸弓丝的组件。托槽不仅决定了传递给牙齿的矫治力的大小和方向，同时也影响治疗过程中的美观度和舒适性，因此，要求托槽不仅具有高的强度、硬度、生物相容性，同时也要求托槽具有小的体积和美观度。牙齿托槽是固定矫治技术的重要组成部件之一，多个牙齿托槽在牙齿矫正过程中通过弓丝进行连接，牙齿托槽在安装过程中是压紧在牙齿表面的，其一般通过基座的下表面吸附在牙齿上；牙齿托槽本身的体积较小，当其吸附在牙齿表面时，通过常规的镊子等工具对其进行拆卸时，其底面与牙齿紧密吸附，吸附力大，一般工具在拆卸过程需要对底座或者托翼进行借力，进而拔除，这样操作很容易造成牙齿托槽的损坏，影响其正常使用，而且需要花费很大力气才能完成拆卸工作。现阶段的托槽主要有不锈钢托槽和陶瓷托槽两种，不锈钢托槽由于制备工艺简单，成本低而被广泛用，但不锈钢与牙齿的色泽差异较大，美观度差，同时，不锈钢托槽在使用过程中，其中的镍会析出，对镍过敏的患者无法使用。相比而言，陶瓷托槽不仅具有体积小、强度高、摩擦系数低等优点，同时，陶瓷托槽往往具有与牙齿相近的色泽或透明，美观度好，因此深受患者欢迎。陶瓷托槽是目前托槽发展的重要方向。

根据托槽的颜色来划分，陶瓷托槽可以分为近似牙齿的白色和透明两种。白色陶瓷托槽具有与牙齿相近的色泽，美观度好，因此深受患者欢迎。但是，由于不同患者牙齿的色泽差异较大，考虑到制备成本，尚无法实现针对不同的患者来定制与患者牙齿色泽相近的托槽。相比而言，透明陶瓷托槽对不同牙齿色泽的患者均可适用，因此，透明陶瓷托槽具有更大适用群体。透明陶瓷托槽的制备往往需要首先制备出陶瓷的单晶体，如现阶段使用的透明氧化铝托槽，一般先采用提拉法制备出由氧化铝单晶体，再经切割、打磨和抛光制备成托槽。氧化锆具有比氧化铝更高的强度、更低的摩擦系数和更好的生物相容性，因此可以采用氧化锆制备出体积更小、性能更优的托槽。但是，由于氧化锆的熔点高、并且在接近熔点的温度处（~2370℃）存在相变，导致单晶氧化锆的制造难度远高于单晶氧化铝，因此限制了透明氧化锆托槽的应用，本领域的技术人员一直致力于该问题，但是一直没有得到很好的解决方案。

技术实现要素：

本发明正是针对现有技术设计中存在的问题，提供了一种透明氧化锆托槽及其制备方法，该结构连接稳定，适用于牙齿矫正，方便拆卸的牙齿托槽，该方法通过巧妙的控制生产过程中的各个步骤以及相关成分的巧妙配合，生产出体积更小、性能更优的托槽。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种便于拆卸的透明氧化锆牙齿托槽，所述的牙齿托槽包括基座，底座和托翼，所述的托翼设置在底座的侧方，所述的底座固定在基座上，所述基座的下表面为弧形的底面，所述的底面由牙齿接触块和环形槽所组成，所述的环形槽设置在牙齿接触块的四周，所述的牙齿接触块凸起安装在环形槽的中部。

作为本发明的一种改进，所述牙齿接触块的下表面上均匀分布有多个摩擦纹路；通过摩擦纹路方便牙齿托槽与牙齿表面的紧密接触，提高牙齿托槽在安装后的稳定性，防止滑动。

作为本发明的一种改进，所述的基座和牙齿接触块为一体化的整体结构，本发明的牙齿托槽采用固定的模具一体化浇筑成型，其整体结构在拆卸过程中方便承受很大的作用力，不易损坏。

作为本发明的一种改进，所述托槽的密度不低于6.01g/cm³，托槽的晶粒尺寸不高于50nm，所述牙齿托槽为透明体，制备具有高的强度和透光率。

一种透明氧化锆托槽的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1）采用喷雾造粒将氧化钇部分稳定氧化锆粉末制备成粒径为10~50um的球形粉末，所述氧化钇部分稳定氧化锆粉末的粒径为(10~20)nm，所述氧化钇的含量为3mol%，所述的喷雾造粒为非水性的溶剂法造粒；2）将造粒粉末装入模具中，对其进行热压烧结，其中加压方式为二段加压，即在开始升温前对粉末进行加压，到达一定压力后进行保压并开始升温，在升温过程不断增加压力，并在烧结温度处进行第二次保压，所述第一次保压压力不低于200MPa，第二次保压压力不低于400MPa；3）将烧结后的坯体进行切割、打磨和抛光，制成透明氧化锆托槽。 作为本发明的一种改进，所述步骤2）中升温方式为快速升温至1100℃后再快速降温至900℃进行保温烧结，所述升温速率不低于500℃/小时；所述降温速率不低于25℃/分钟，所述保温时间为10~20分钟，该方法使得制品在烧结的同时，抑制了晶粒的生长。

作为本发明的一种改进，所述步骤1）中氧化钇部分稳定氧化锆粉末的制备方式为气相沉积法。由于纳米粒子为非水法制备，离子间混有硬团聚。

作为本发明的一种改进，所述步骤1）中采用非水性的溶剂法进行喷雾造粒。进一步避免了粒子间的团聚。

相对于现有技术，本发明的优点如下：该技术方案通过在牙齿托槽的底面增设的一道环形槽结构，牙齿的接触块设置在环形槽的中间，当对其进行拆卸时，操作工具通过勾住环形槽借力，方便打开牙齿接触块与牙齿表面之间的缝隙，可以很容易将牙齿托槽拆卸下来；装置为整体结构，稳定性好，不易损坏，安装和拆卸起来省时省力；整个生产工艺简单、容易操作；该技术方案采用气相沉积法制备的纳米氧化锆粒子，由于纳米粒子为非水法制备，粒子间混有硬团聚；该技术方案中采用非水性的溶剂法进行喷雾造粒，进一步避免了粒子间的团聚；该技术方案通过两阶段保压，有利于提高烧结前的坯体密度；该制备方法中通过先快速升温和降温保温的方式，使制品烧结的同时，抑制了晶粒的生长；该技术方案成本较低，便于大规模的推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构简图；

图2为本发明的侧方结构简图；

图3为本发明的基座仰视结构简图；

其中，1基座，2底座，3托翼，4环形槽，5牙齿接触块。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合实施例对本发明作进一步描述和介绍。

实施例1：

实施例1：如图1、2和3所示的一种便于拆卸的透明氧化锆牙齿托槽，所述的牙齿托槽包括基座1，底座2和托翼3，所述的托翼3设置在底座的侧方2，所述的底座2固定在基座1上，所述基座1的下表面为弧形的底面，所述的底面由牙齿接触块5和环形槽4所组成，所述的环形槽4设置在牙齿接触块5的四周，所述的牙齿接触块5凸起安装在环形槽4的中部。

实施例2：如图1、2和3所示，牙齿接触块5的下表面上均匀分布有多个摩擦纹路；通过摩擦纹路方便牙齿托槽与牙齿表面的紧密接触，提高牙齿托槽在安装后的稳定性，防止滑动。

实施例3：如图1、2和3所示，基座1和牙齿接触块5为一体化的整体结构，本发明的牙齿托槽采用固定的模具一体化浇筑成型，其整体结构在拆卸过程中方便承受很大的作用力，不易损坏。

实施例4：一种透明氧化锆托槽的制备方法，所述方法包括以下步骤：1）采用喷雾造粒将氧化钇部分稳定氧化锆粉末制备成粒径为10~50um的球形粉末，所述氧化钇部分稳定氧化锆粉末的粒径为(10~20)nm，所述氧化钇的含量为3mol%，所述的喷雾造粒为非水性的溶剂法造粒；2）将造粒粉末装入模具中，对其进行热压烧结，其中加压方式为二段加压，即在开始升温前对粉末进行加压，到达一定压力后进行保压并开始升温，在升温过程不断增加压力，并在烧结温度处进行第二次保压，所述第一次保压压力不低于200MPa，第二次保压压力不低于400MPa；3）将烧结后的坯体进行切割、打磨和抛光，制成透明氧化锆托槽。所述步骤1）中氧化钇部分稳定氧化锆粉末的制备方式为气相沉积法。由于纳米粒子为非水法制备，离子间混有硬团聚；所述步骤1）中采用非水性的溶剂法进行喷雾造粒。进一步避免了粒子间的团聚；所述步骤2）中升温方式为快速升温至1100℃后再快速降温至900℃进行保温烧结，所述升温速率不低于500℃/小时；所述降温速率不低于25℃/分钟，所述保温时间为10~20分钟，该方法使得制品在烧结的同时，抑制了晶粒的生长。对于多晶陶瓷材料，提高制品的密度至理论密度的99%以上，并将其晶粒尺寸降至可见光波长之下（通常需要控制在60nm以内）是使其能够透明的重要技术途径。对于氧化锆纳米粒子，由于其表面吸附羟基，在氢键作用下易相互团聚，难以制备出高密度、小晶粒尺寸的制品，该方法实现了高密度和小晶粒尺寸透明氧化锆托槽的制备，克服了现有技术中一直没有解决的技术难题。

本发明还可以将实施例2、3所述技术特征与实施例1组合形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。