[发明专利]一种锂基铸瓷口腔修复用材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机非金属材料及其制备技术领域，特别涉及一种锂基铸瓷口腔修复材料及其制备方法。

背景技术

铸瓷就是铸造玻璃陶瓷，其实质是微晶玻璃。这种铸造玻璃陶瓷修复体是利用玻璃的可铸造性，将其玻璃料用失蜡铸造法制得所需修复体雏形，然后将这一玻璃体进行晶化热处理(即瓷化，在一定温度范围内使玻璃内部分出现晶核，并进一步生长晶化，最后使制品部分或全部玻璃相转化为结晶相)形成类似陶瓷的修复体。玻璃陶瓷的成分与普通陶瓷相似，并具有陶瓷的某些特性，如生物相容性好，物理化学性能稳定等，而且其强度为普通陶瓷的2倍以上，比普通玻璃高及倍乃至几十倍，在一定程度上克服了普通陶瓷和玻璃所具有有的脆性。

铸瓷这种微晶玻璃是由玻璃的受控析晶——把适当的原材料经过仔细制定的热处理制度使玻璃成核及晶化而制得的多晶固体。玻璃的均匀性连同控制析晶的方法使材料获得具有极细晶粒的无孔隙的均匀结构，有利于材料获得比其母体高得多的机械强度。因此，玻璃陶瓷在显微结构上是由玻璃相和结晶相组成的，在玻璃陶瓷中结晶相的含量、形态以及在玻璃陶瓷中的分布都对玻璃陶瓷强度有很大的影响。

微晶玻璃陶瓷与其他材料相比，主要特点为：

1.性能优良：玻璃的熔融可以得到均匀的状态，通过严格控制的析晶过程，可以获得具有极细晶粒、没有孔隙等缺陷的均匀结构，使其具有更好的强度、硬度、耐磨性等。

2.尺寸稳定：玻璃转变成微晶玻璃陶瓷时，尺寸的变化很小而且可以控制，优于一般的陶瓷材料。

3.制备工艺简单：微晶玻璃可以利用整个制造工艺，形成形状复杂的成品。

4.性能可设计：微晶玻璃适用于广阔的组成范围，其热处理过程也可以控制，因此可以生产各种比例的晶体，从而使微晶玻璃的性能可以通过组成和结构来控制。

5.制造成本低：微晶玻璃的原料非常广泛，成本较低。

口腔微晶玻璃铸瓷材料以其优良的物理化学性能，以及生物相容性，在医用口腔修复领域的应用越来来受到重视。

因此，进入21世纪，铸瓷作为口腔修复材料的研究在国内外蓬勃开展。相关调查表明，到2015年，我国全冠修复的需求每年将达到200万例，将形成40亿人民币的口腔修复市场，性能优越的铸瓷修复材料将取代其它材料成为口腔修复的主导产品。在国内，已有多家医院应用了铸瓷的一系列产品，目前用量有每年60-70万个单位左右。但是目前国内市场只有义获嘉伟瓦登特、Vita公司推出锂基微晶玻璃铸瓷产品，其他公司则为低档白榴石微晶玻璃铸瓷产品，并已逐渐被取代。但是由于义获嘉伟瓦登特、Vita公司的产品价格昂贵，目前修复价格每颗牙约为3000元左右，而且上述两家公司有联手垄断、控制国内市场的倾向。目前临床应用以义获嘉伟瓦登特公司的产品为主，约占90％，其产品组成是SiO₂(57.0～80.0)％，Li₂O(11.0～19.0)％，P₂O₅(0.0～11.0)％，ZnO(0.0～8.0)％，其它氧化物(0.0～33.0)％，着色剂(0.0～8.0)％，其特点是高强度、性能稳定，但是价格昂贵。因此，若能开发出性能合格、价格低廉的锂基微晶玻璃铸瓷材料则可以极大地降低目前的临床修复费用，从而让更多的患者接受治疗。

发明内容：

本发明的目的是提供一种成本低、尺寸精度高、产品重复性好、产品质量稳定、力学综合性能优良，适用于工业化生产的锂基铸瓷口腔修复材料及其制备方法。

根据上述目的，本发明的技术方案为：

本发明研发的锂基微晶玻璃口腔铸瓷材料较原有的铸瓷材料在性能上又有一个新的突破，其强度更高，性能更加稳定，能有效克服目前困扰铸瓷使用的碎裂失败的问题，并能降低治疗成本和患者负担创造条件。

本发明采用Li₂O、Al₂O₃、SiO₂、K₂O、Na₂O、ZrO₂以及着色剂氧化物为口腔修复材料的化学组成成分，同时制备铸瓷口腔修复材料的方法包括如下步骤：备料、熔制、水淬、粉碎、喷雾干燥、成型、烧结。

根据上述目的和技术方案，本发明的工作原理为：

上述化学成分的作用依据为：