一种用于口腔修复的陶瓷材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于口腔修复的陶瓷材料，由如下重量份数的组分制备而得：氧化锆、纳米氧化铝、五氧化二铌、稀土氧化物、累托石、硼化二钼、硼酸铝、硅钙镁晶须、氟磷灰石。本发明公开了所述用于口腔修复的陶瓷材料的制备方法。本发明制备的用于口腔修复的陶瓷材料的维氏硬度超过21.4GPa，抗弯强度超过963.2MPa，断裂韧性高于16.3 MPa·m1/2，改善了传统的陶瓷材料本身脆而易脆断的不足，提高临床成功率，可作为口腔修复材料应用，具有广阔的应用前景。
【专利说明】
一种用于口腔修复的陶瓷材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于陶瓷材料领域，具体涉及一种用于口腔修复的陶瓷材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]生物陶瓷是指具有特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料。由于生物陶瓷材料具有良好的生物相容性、与生物组织的亲和性、耐腐蚀性、灭菌性以及物理化学稳定性等优点，在口腔领域占据越来越重要的地位。
[0003]通常，对牙齿病变严重需要拔除或天然牙齿缺损患者，进行口腔修复能够有效弥补牙齿功能。然而与天然牙齿相比，口腔修复用材料还存在一定的差别，会对使用者产生一定影响。对于口腔修复材料，材料的耐磨性是评价该修复材料好坏的重要指标。口腔修复材料常用的有陶瓷材料和树脂材料，其中树脂材料对天然牙齿的磨耗小，但是其耐磨性较差，也容易产生松动；陶瓷材料虽然具有良好的耐磨性、抗老化和耐腐蚀，但陶瓷材料本身硬且脆，容易出现破裂，因此有必要对口腔修复用陶瓷材料的性能进行改进优化，降低临床失败的风险，实现更佳的应用需求。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的现有技术问题以上不足，提供一种用于口腔修复的陶瓷材料及其制备方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明公开了一种用于口腔修复的陶瓷材料，由如下重量份数的组分制备而得:氧化错20-32份、纳米氧化招42-60份、五氧化二银15-30份、稀土氧化物12_25份、累托石8_15份、硼化二钼7-16份、硼酸铝5-10份、硅钙镁晶须4-11份、氟磷灰石6-15份；
所述稀土氧化物包括Ta2O5、La2O3、Sm2O3、NdF3、Y2O3、Nd2O3的一种或多种。
[0006]优选的，所述稀土氧化物包括Ta2O5、Sm2O3、NdF3和Υ2θ3，且对应的重量比为4: 2:1:5。
[0007]所述的一种用于口腔修复的陶瓷材料，由如下重量份数的组分制备而得:氧化锆28份、纳米氧化铝47份、五氧化二铌22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二钼11份、硼酸铝7份、硅钙镁晶须9份、氟磷灰石12份；
所述稀土氧化物包括La2O3、NdF3、Y2O3和NcbO3,且对应的重量比为3:1:2:1。
[0008]所述的一种用于口腔修复的陶瓷材料，由如下重量份数的组分制备而得:氧化锆28份、纳米氧化铝47份、五氧化二铌22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二钼11份、硼酸铝7份、硅钙镁晶须9份、氟磷灰石12份；
所述稀土氧化物包括Ta2O5、Sm2O3、Nd2O3，且对应的重量比为1:2:4。
[0009]本发明还提供一种用于口腔修复的陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤:
(I)按照上述重量份数配料并混合； (2)将混合后物料加入球磨罐湿法球磨8-20小时，经烘干、过150目筛后，装入石墨模具中在15-40MPa压力下模压成型得到坯体；
(3)将上述坯体在氮气气氛下热压烧结，随后自然冷却至室温即得所述用于口腔修复的陶瓷材料，其中热压烧结制度为:烧结温度为1270-1360 0C，升温速度为5-12 °C/min，烧结压力为15-45MPa，保温保压时间为45-90分钟。
[0010]优选的，所述步骤(2)中模压成型的压力为25MPa。
[0011]所述步骤(3)中热压烧结制度为:烧结温度为1320°C，升温速度为8°C/min，烧结压力为22MPa，保温保压时间为60分钟。
[0012]由于采用了以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
本发明制备的用于口腔修复的陶瓷材料的维氏硬度超过21.4GPa，抗弯强度超过963.2MPa，断裂韧性高于16.3 MPa.mV2，改善了传统的陶瓷材料本身脆而易脆断的不足，提高临床成功率，可作为口腔修复材料应用，具有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0014]实施例1
本实施例所述一种用于口腔修复的陶瓷材料，由如下重量份数的组分制备而得:氧化锆20份、纳米氧化铝42份、五氧化二铌15份、稀土氧化物12份、累托石8份、硼化二钼7份、硼酸铝5份、硅钙镁晶须4份、氟磷灰石6份；
所述稀土氧化物包括Ta2〇5。
[0015]本实施例所述用于口腔修复的陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)按照上述重量份数配料并混合；
(2)将混合后物料加入球磨罐湿法球磨8小时，经烘干、过150目筛后，装入石墨模具中在15MPa压力下模压成型得到坯体；
(3)将上述坯体在氮气气氛下热压烧结，随后自然冷却至室温即得所述用于口腔修复的陶瓷材料，其中热压烧结制度为:烧结温度为12700C，升温速度为5°C/min，烧结压力为15MPa，保温保压时间为45分钟。
[0016]对制备的陶瓷材料进行测试，其测试结果为:维氏硬度为21.4GPa，抗弯强度为963.2MPa，断裂韧性为16.3MPa.m1/2。
[0017]实施例2
本实施例所述一种用于口腔修复的陶瓷材料，由如下重量份数的组分制备而得:氧化锆32份、纳米氧化铝60份、五氧化二铌30份、稀土氧化物25份、累托石15份、硼化二钼16份、硼酸铝10份、硅钙镁晶须11份、氟磷灰石15份；
所述稀土氧化物包括Ta2O5和La2O3，且对应的重量比为3:2。
[0018]本实施例所述用于口腔修复的陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)按照上述重量份数配料并混合；
(2)将混合后物料加入球磨罐湿法球磨20小时，经烘干、过150目筛后，装入石墨模具中在40MPa压力下模压成型得到还体； (3)将上述坯体在氮气气氛下热压烧结，随后自然冷却至室温即得所述用于口腔修复的陶瓷材料，其中热压烧结制度为:烧结温度为1360°C，升温速度为12°C/min，烧结压力为45MPa，保温保压时间为90分钟。
[0019]对制备的陶瓷材料进行测试，其测试结果为:维氏硬度为22.3GPa，抗弯强度为985.3MPa，断裂韧性为18.4MPa.m1/2。
[0020]实施例3
本实施例所述一种用于口腔修复的陶瓷材料，由如下重量份数的组分制备而得:氧化锆26份、纳米氧化铝51份、五氧化二铌22份、稀土氧化物18份、累托石12份、硼化二钼12份、硼酸铝7份、硅钙镁晶须7份、氟磷灰石10份；
所述稀土氧化物包括Ta2O5、La203和NdF3，且对应的重量比为。
[0021]本实施例所述用于口腔修复的陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)按照上述重量份数配料并混合；
(2)将混合后物料加入球磨罐湿法球磨14小时，经烘干、过150目筛后，装入石墨模具中在27MPa压力下模压成型得到坯体；
(3)将上述坯体在氮气气氛下热压烧结，随后自然冷却至室温即得所述用于口腔修复的陶瓷材料，其中热压烧结制度为:烧结温度为1315°C，升温速度为80C/min,烧结压力为30MPa，保温保压时间为68分钟。
[0022]对制备的陶瓷材料进行测试，其测试结果为:维氏硬度为21.8GPa，抗弯强度为968.910^，断裂韧性为17.7]\0^.m1/2。
[0023]实施例4
本实施例所述一种用于口腔修复的陶瓷材料，由如下重量份数的组分制备而得:氧化锆28份、纳米氧化铝47份、五氧化二铌22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二钼11份、硼酸铝7份、硅钙镁晶须9份、氟磷灰石12份；
所述稀土氧化物包括La2O3、NdF3、Y2O3和Nd2O3,且对应的重量比为3:1:2:1。
[0024]本实施例所述用于口腔修复的陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)按照上述重量份数配料并混合；
(2)将混合后物料加入球磨罐湿法球磨15小时，经烘干、过150目筛后，装入石墨模具中在25MPa压力下模压成型得到坯体；
(3)将上述坯体在氮气气氛下热压烧结，随后自然冷却至室温即得所述用于口腔修复的陶瓷材料，其中热压烧结制度为:烧结温度为13200C，升温速度为80C/min，烧结压力为22MPa，保温保压时间为60分钟。
[0025]对制备的陶瓷材料进行测试，其测试结果为:维氏硬度为23.6GPa，抗弯强度为994.8MPa，断裂韧性为18.2MPa.m1/2。
[0026]实施例5
本实施例所述一种用于口腔修复的陶瓷材料，由如下重量份数的组分制备而得:氧化锆28份、纳米氧化铝47份、五氧化二铌22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二钼11份、硼酸铝7份、硅钙镁晶须9份、氟磷灰石12份；
所述稀土氧化物包括Ta2O5、Sm2O3、Nd2O3，且对应的重量比为1:2:4。
[0027]本实施例所述用于口腔修复的陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤: (1)按照上述重量份数配料并混合；
(2)将混合后物料加入球磨罐湿法球磨15小时，经烘干、过150目筛后，装入石墨模具中在25MPa压力下模压成型得到坯体；
(3)将上述坯体在氮气气氛下热压烧结，随后自然冷却至室温即得所述用于口腔修复的陶瓷材料，其中热压烧结制度为:烧结温度为13200C，升温速度为80C/min，烧结压力为22MPa，保温保压时间为60分钟。
[0028]对制备的陶瓷材料进行测试，其测试结果为:维氏硬度为23.4GPa，抗弯强度为990.610^，断裂韧性为17.810^.m1/2。
[0029]对比例I
本对比例与实施例1的不同之处在于:不含硅钙镁晶须和五氧化二铌。
[0030]按照实施例1的步骤制备陶瓷材料并作相应性能测试，其测试结果为:维氏硬度为15.6GPa，抗弯强度为826.7 土 1MPa，断裂韧性为14.2MPa.m1/2。
[0031]对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于:不含氟磷灰石、稀土氧化物和硼化二钼。
[0032]按照实施例1的步骤制备陶瓷材料并作相应性能测试，其测试结果为:维氏硬度为14.86?&，抗弯强度为813.5±1010^，断裂韧性为13.610^.m1/20
【主权项】
1.一种用于口腔修复的陶瓷材料，其特征在于，由如下重量份数的组分制备而得:氧化错20-32份、纳米氧化招42-60份、五氧化二银15-30份、稀土氧化物12_25份、累托石8_15份、硼化二钼7-16份、硼酸铝5-10份、硅钙镁晶须4-11份、氟磷灰石6-15份； 所述稀土氧化物包括Ta2O5、La2O3、Sm2O3、NdF3、Y2O3、Nd2O3的一种或多种。2.根据权利要求1所述的一种用于口腔修复的陶瓷材料，其特征在于，所述稀土氧化物包括Ta2O5、Sm2O3、NdF3和Y2O3，且对应的重量比为4:2:1:5。3.根据权利要求1所述的一种用于口腔修复的陶瓷材料，其特征在于，由如下重量份数的组分制备而得:氧化锆28份、纳米氧化铝47份、五氧化二铌22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二钼11份、硼酸铝7份、硅钙镁晶须9份、氟磷灰石12份； 所述稀土氧化物包括La2O3、NdF3、Y2O3和Nd2O3，且对应的重量比为3:1:2:1。4.根据权利要求1任一项所述的一种用于口腔修复的陶瓷材料，其特征在于，由如下重量份数的组分制备而得:氧化锆28份、纳米氧化铝47份、五氧化二铌22份、稀土氧化物16份、累托石12份、硼化二钼11份、硼酸铝7份、硅钙镁晶须9份、氟磷灰石12份； 所述稀土氧化物包括Ta2O5、Sm2O3、Nd2O3，且对应的重量比为1:2:4。5.如权利要求1所述的一种用于口腔修复的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)按照上述重量份数配料并混合； (2)将混合后物料加入球磨罐湿法球磨8-20小时，经烘干、过150目筛后，装入石墨模具中在15-40MPa压力下模压成型得到坯体； (3)将上述坯体在氮气气氛下热压烧结，随后自然冷却至室温即得所述用于口腔修复的陶瓷材料，其中热压烧结制度为:烧结温度为1270-1360 0C，升温速度为5-12 °C/min，烧结压力为15-45MPa，保温保压时间为45-90分钟。6.根据权利要求5所述的一种用于口腔修复的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中模压成型的压力为25MPa。7.根据权利要求5所述的一种用于口腔修复的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中热压烧结制度为:烧结温度为13200C，升温速度为8°C/min，烧结压力为22MPa，保温保压时间为60分钟。
【文档编号】A61K6/033GK105906334SQ201610295179
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】王泽陆
【申请人】王泽陆