[发明专利]牙科用氧化铝-氧化锆共晶陶瓷棒及其制备方法

说明书

牙科用氧化铝‑氧化锆共晶陶瓷棒及其制备方法。一种抗老化的牙科陶瓷材料及其制备方法。所述抗老化的牙科陶瓷材料由氧化铝和氧化锆组成，通过激光束快速加热和冷却实现材料的定向凝固，制备出表面光滑的氧化铝‑氧化锆共晶生物陶瓷，XRD结果表明抽拉速率为200μm/s的氧化铝‑氧化锆共晶生物陶瓷老化145h后，在衍射角为35.2°、40.5°和41.3°时均为四方氧化锆相，表明氧化铝‑氧化锆共晶生物陶瓷在水热环境中不会发生相变，即具有十分优异的抗老化能力。

技术领域

本发明涉及口腔医学技术领域，具体是通过激光悬浮区熔法制备抗老化性能优异的氧化铝-氧化锆共晶陶瓷棒。

背景技术

在全球人口老龄化趋势的推动下，人们对义齿的需求量日益增加，因而十分有必要开发高性能的牙科修复材料。氧化锆陶瓷凭借高韧性、优异的美学修复性能(可见光透明度、X射线不透过性等)和良好的生物相容性，现已被广泛用作牙齿修复材料，如牙冠、瓷桩、桥墩、种植体等方面。然而，在潮湿环境中，氧化锆陶瓷会自发地发生四方相t–单斜相m转变，降低材料的力学性能和稳定性。在2001年，大约有400个植入人体内的氧化锆股骨头发生短期失效，这种多变的物化特性使氧化锆陶瓷备受争议，限制了它的应用范围。

M.C.Lorente,S.S.Scherrer,P.Ammann,etal.LowtemperaturedegradationofaY-TZPdental ceramic[J].ActaBiomaterial,2011,7:858-865中，提出了一种四方多晶氧化锆(3Y-TZP)牙科陶瓷。加速老化实验表明，该四方多晶氧化锆牙科陶瓷在水热环境中极易发生降解，m相的出现及其伴随的微裂纹造成材料的硬度和杨氏模量降低30％。

T.Kosmac,A.Kocjan.Ageingofdentalzirconiaceramics[J].JournaloftheEuropeanCeramic Society,2012,32:2613-2622.中，评估了不同原始粉末的3Y-TZP陶瓷的水热降解能力。

研究发现，随着加速老化时间的延长，各个材料中m相的生成量均持续增加。老化48h后，m相的含量最高可达70％。

M.C.Lorente,S.Durual,M.A.Droz,etal.Hydrothermaldegradationofa3Y-TZPtranslucen tdentalceramic:Acomparisonofnumericalpredictionswithexperimentaldataafter2yearsofaging[J].DentalMaterial,2016,32:394-402.中，对比了3Y-TZP陶瓷老化的数值预测结果和实验数据，表明表面抛光的试样在体内环境中老化2年后m相生成量增加至ISO标准限定含量的上限(25％)。

为了提高3Y-TZP陶瓷的老化抗力，研究人员从材料体系入手，将氧化锆陶瓷与氧化铝陶瓷进行复合，以增加3Y-TZP陶瓷的基体弹性模量，提高相变势垒，抑制老化。

在.Kohorst,L.Borchers,J.Strempel,etal.Low-temperaturedegradationofdifferentzirconiacerami csfordentalapplications[J].(ActaBiomaterial,2012,8:1213-1220.)中，研究了不同氧化锆陶瓷的抗老化能力，发现氧化铝的加入能力降低氧化锆的水热敏感性，在一定程度上抑制老化的发生。

P.Fabbri,C.Piconi,E.Burresi,etal.Lifetimeestimationofazirconia-aluminacompositeforbi omedicalapplications[J].(DentalMaterials,2014,30:138-142.)中，发现相比于3Y-TZP陶瓷，氧化锆增强氧化铝(ZTA)复合陶瓷具有更加杰出的老化抗力、更慢的相变动力学。