[发明专利]硅灰石和磷灰石熔块复合的米黄色牙齿微晶玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及无机非金属材料领域，尤其是医用于牙齿的微晶玻璃，具体讲就是含磷灰石(A，apatite)和硅灰石(W，wollastonite)晶相的生物玻璃陶瓷(简称AW生物活性微晶玻璃)。

背景技术

AW生物活性微晶玻璃是近年来研发出的一种具有优异性能的新型材料，这类材料作为医用植入物能与自然骨形成紧密的化学结合，在临床上广泛应用于骨的替代修复材料、骨缺损填充材料等。

1982年，日本的Kokubo等利用熔融法研制出含磷灰石、硅灰石晶相以及玻璃相的AW生物活性微晶玻璃，其生物相容性好，制品植入体内后，安全、无毒、无排异等不良反应，具有较高的机械强度。但是利用熔融法制备温度较高，产品形状和性能不易控制。

后来，随着研究的深入，研究人员提出采用溶胶-凝胶法制备AW生物活性微晶玻璃。例如：中国专利申请号2005100211840公开的一种新型生物活性玻璃陶瓷-硅灰石/磷灰石(AW)玻璃陶瓷的制备方法，它是以正硅酸乙酯为硅源、磷酸三乙酯为磷源、Ca(NO₃)₂·4H₂O、Mg(NO₃)₂·6H₂O、NH₄HF₂为钙、镁、氟源，去离子水、乙醇为溶剂，HNO₃为催化剂及调节体系pH值，在一定温度下制备溶胶，溶胶经陈化、干燥、预烧后得到亚微米级高活性前驱体粉末。前驱体粉末经造粒、成型、高温烧结制备AW玻璃陶瓷。这种技术虽然克服了熔融法制备AW生物活性微晶玻璃存在的缺陷，但是由于在制备时，是将所有组分配好后混在一起制备成溶胶，溶胶再经陈化、干燥、预烧、造粒、成型、高温烧结制得成品，也就是说，硅灰石和磷灰石晶相是在同一配方中、同时制备而成的；导致的缺陷：一是最后制成的产品性能可控性差，一旦产品性能不符合要求，需要重新制备，风险较大；二是工艺要求比较苛刻，如果某一组分配比需要调整，导致整个体系配比都得调整，牵一发而动全身，不利于工业化推广应用；三是：用这种方法制备牙齿用的微晶玻璃时，导致最终产品的力学性能无法及时调整，并且没有色泽，无法适合不同人群使用。

中国专利公开号CN102098979A公开了一种由形态稳定化材料制成的成型体，所述材料包括至少一个第一组分和一个第二组分，且第二组分具有与所述第一组分不同的着色，并且所述第二组分设置在所述第一组分的内部，形成界面，使得所述界面呈现在空间中弯曲的表面；第一组分和第二组分是通过致密烧结或多孔烧结的陶瓷材料或塑性材料成型体。第一组分和第二组分成型体结合时，先用机械用力或用粘结剂将多组分压制或粘结成一体，然后在1200℃烧结。这种工艺存在的缺陷是：由于成型体是由多个不同颜色的中间成型体先压制或粘结成一体、然后烧结而成，使该技术存在以下缺陷：一是当作为牙齿修复体材料时，由于每个人的牙齿颜色不一样，即便是同一个人的牙齿也存在颜色差异，这就导致事先需要制备出不定数的中间成型体，然后多个成型体按照需要的梯度变化排列成型，工艺复杂，在现实中是很难做为牙齿修复体材料的；二是各个中间成型体之间的界面是一个薄弱环节，界面处两种材料的兼容性差，导致最终成型体界面处存在性能梯度变化，就像一个破裂的碗，通过粘合剂粘结到一起烧结和事先做成整体再烧结，最后成品的性能不均匀。

发明内容

为了同时克服现有熔融法和溶胶-凝胶法制备AW生物活性微晶玻璃存在的技术缺陷，本发明提供一种颜色和力学性能可调的含有磷灰石和硅灰石复合晶相的米黄色牙齿微晶玻璃。

本发明同时提供一种制备这种材料的方法。

为达到上述目的，本发明由单一硅灰石晶相的白色微晶玻璃熔块和单一磷灰石晶相的米黄色微晶玻璃熔块粉碎混合后通过烧结方法制备而成的，制备成的材料弯曲强度≮80MPa，FM-700型显微硬度计上所测试的维氏硬度≮5.80GPa(HV_0.5)；其中：

所述的单一硅灰石的白色微晶玻璃熔块由以下重量份的原料熔制而成：SiO₂55-70份、CaO15-25份、Na₂O8-15份；