[发明专利]一种用于增强齿科用二硅酸锂微晶玻璃力学性能的离子交换用熔盐及离子交换增强方法

说明书

本发明提供了一种用于增强齿科用二硅酸锂微晶玻璃力学性能的离子交换用熔盐及离子交换增强方法，本发明通过离子交换技术，通过向离子交换用熔盐中引入增速剂以改进微晶玻璃的离子交换进程，利用离子交换向齿科用二硅酸锂微晶玻璃表面施加残余压应力，其可以通过抵消齿科用二硅酸锂微晶玻璃受力时产生的张应力以达到提升其力学性能的目的，该增强方法具有不影响二硅酸锂微晶玻璃原有透光性、颜色以及加工精度的基础上，通过离子交换的方法提升其三点弯曲强度(三点挠曲强度)、表面硬度、断裂韧性等力学参数，特别适用于形状复杂且不规则的齿科二硅酸锂修复材料。

【技术领域】

本发明涉及微晶玻璃离子交换技术领域，具体涉及一种用于增强齿科用二硅酸锂微晶玻璃力学性能的离子交换用熔盐及离子交换增强方法。

【背景技术】

牙列缺损/缺失修复是口腔重大临床问题，牙列缺损/缺失会导致口腔部分咀嚼功能丧失并对发音及美观也有一定影响，并且会引起咬合紊乱及口颌系统神经肌肉平衡失调继而引起颞下颌关节紊乱，极大地影响了患者的生活质量。随着我国人均寿命的延长和人口老龄化加剧，由龋病、牙周病、老年人生理退行性改变以及全身疾患等导致的牙列缺损/缺失的发生率逐渐上升，患者数量也会不断提高，因此对齿科修复材料的需求也不断增加。

二硅酸锂微晶玻璃作为齿科修复材料具有良好的生物相容性、化学稳定性、可切削易加工和成型精度高等优点，并且因其可以很好的匹配牙齿颜色和具有恰当的透光度而在齿科修复材料领域具有广阔的应用前景，目前市场上使用的全瓷冠主要是Ivoclar～Vivadent的产品，许多学者已经研究过这种产品，并表明其断裂强度约为400Mpa，远低于目前修复领域的常用陶瓷材料氧化锆。由于较低的断裂强度，严重的限制了二硅酸锂微晶玻璃在齿科领域的应用，因此提高二硅酸锂微晶玻璃的力学性能是现在亟需解决的问题。尽管目前有报道诸多强化方法，例如热压烧结、氧化锆增韧、反应烧结等，但这些强化的增强效果有限，无法较高的提升其力学性能，因此开发一种可以大幅度提升齿科用二硅酸锂微晶玻璃力学性能的强化方法具有很强的必要性。

针对上述问题，我们提出了一种新的技术方案。

【发明内容】

为克服现有技术的局限性，本发明提出一种用于增强齿科用二硅酸锂微晶玻璃力学性能的离子交换用熔盐及离子交换增强方法，该增强方法具有不影响二硅酸锂微晶玻璃原有透光性、颜色以及加工精度的基础上，通过离子交换的方法提升其三点弯曲强度(三点挠曲强度)、表面硬度、断裂韧性等力学参数，特别适用于形状复杂且不规则的齿科二硅酸锂修复材料。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种用于增强齿科用二硅酸锂微晶玻璃力学性能的离子交换用熔盐，按质量百分比，由下述组分组成：

主熔盐成分：四种碱金属元素(R＝Na、K、Rb、Cs)硝酸盐(NaNO₃、KNO₃、RbNO₃、CsNO₃)中的一种或者几种组成，占熔盐质量百分比50～100％；

添加剂：四种碱金属元素(R＝Na、K、Rb、Cs)盐，包括但不局限于碳酸盐(R₂CO₃)、硫酸盐(R₂SO₄)、磷酸盐(R₃PO₄)、硅酸盐(R₄SiO₄)、氯化物(RCl)，占熔盐质量百分比0～50％；

增速剂：四种碱金属元素(R＝Na、K、Rb、Cs)盐，包括但不局限于氟硼化物(RBF₄)、氟化物(RF)，氢氧化物(ROH)等，占熔盐质量百分比0～10％；

除杂剂：氧化铝，硅藻土等，占熔盐质量百分比0～10％。

在进一步的改进方案中，一种用于增强齿科用二硅酸锂微晶玻璃力学性能的离子交换用熔盐，按质量百分比，由下述组分组成：