[发明专利]一种陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明涉及牙科用材料技术领域，提供有一种陶瓷材料及其制备方法，该陶瓷材料包括含氧化锆的基础坯体及多层仿生陶瓷复合浆料层，所述仿生陶瓷复合浆料层中，其成分包括有氧化锆及磷酸钙；各层所述仿生陶瓷复合浆料层中的磷酸钙含量不同；各层所述仿生陶瓷复合浆料层按照其磷酸钙含量从低到高的顺序以叠加于所述基础坯体上。通过梯度叠加的含氧化锆与磷酸钙的多层仿生陶瓷复合浆料层结构设置，使应用其的陶瓷材料具有较高的力学性能和生物学性能，不易出现脆性破坏和过量磨损现象。

技术领域

本发明涉及牙科用材料技术领域，其具体涉及一种陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

口腔种植修复发展至今已成为牙齿缺失、牙列缺失患者的首选治疗方法。

研究表明，逐步或连续梯度金属陶瓷复合材料的设计可以改善不同固体之间的界面结合， 使热应力的分布最小化和优化，抑制塑性屈服的开始，减轻界面与自由表面相交处多层膜自 由边奇异场的有害影响，降低断裂的有效驱动力，并抵抗裂纹。

合适的牙科材料必须保证材料的生物相容性和足够的耐久性和可制造性。大多数常用金 属表现出低化学钝化性，导致生物相容性低，表面腐蚀性高。同时陶瓷的使用也因其高脆性 而受到限制。

氧化锆陶瓷材料力学性能优良，但缺乏较好的生物相容性。磷酸钙生物相容性较好，但 力学性能较差，且两者之间的性能差异较大。假如直接在氧化锆基体表面制备磷酸钙涂层， 则磷酸钙涂层和基体之间会因为性能差异大而影响涂层的质量，使涂层的结合强度和抗冲击、耐磨损性能降低，从而降低了人工植入体的使用寿命。因此，改善种植体表面层的性能，提 高其结合强度和抗冲击、耐磨损性能，对生物植入体材料的研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术的不足而提供有一种陶瓷材料及其制备方法。

一种陶瓷材料，其包括含氧化锆的基础坯体及多层仿生陶瓷复合浆料层，所述仿生陶瓷 复合浆料层中，其成分包括有氧化锆及磷酸钙；各层所述仿生陶瓷复合浆料层中的磷酸钙含 量不同；各层所述仿生陶瓷复合浆料层按照其磷酸钙含量从低到高的顺序以由内之外地叠加于所述基础坯体上。依据多层的仿生陶瓷复合浆料层叠加设置，所述陶瓷材料结构具有梯度 力学性能。

一种陶瓷材料的制备方法，其包括以下步骤：

S1、制备有基础坯体；

S2、制备有多份仿生陶瓷复合浆料，各份仿生陶瓷复合浆料中的磷酸钙含量不同；

S3、按照磷酸钙含量从低到高的顺序，将各份仿生陶瓷复合浆料叠加至所述基础坯体上， 以得到有陶瓷素坯；

S4、对所得陶瓷素坯进行烧结处理，得到有所述陶瓷材料。

进一步地，所述基础坯体是利用纤维增韧氧化锆粉体通过混料成型构建的。具体而言， 所述纤维增韧氧化锆粉体包括镁铝尖晶石纤维复合铈稳定纳米氧化锆或氧化铝纤维复合铈稳 定纳米氧化锆；所述基础坯体是利用纤维增韧氧化锆粉体通过等静压成型构建的。

进一步地，所述仿生陶瓷复合浆料是由氧化锆粉体与磷酸钙粉体、溶剂、分散剂混合， 通过旋转蒸发所制备的，所得仿生陶瓷复合浆料呈稳定的悬浊液状态。具体而言，所述磷酸 钙粉体包括纳米羟基磷灰石粉体、纳米磷酸三钙粉体。所述仿生陶瓷复合浆料的制备步骤如下：S2-1、按照预设的成分含量比例，称取10g由氧化锆纳米粉末和羟基磷灰石纳米粉体混 合组成的纳米粉体、3g羟乙基纤维素、15mL松油醇和20mL乙醇，将材料混合；

S2-2、所得混合材料加入到球磨罐中进行球磨，球磨时间定为24h，每半小时改变一次 转动方向，转动速率固定为100-200rpm；

S2-3、球磨完毕，将混合好的浆料通过玻璃棒引流到圆口烧瓶中，中间用漏斗，滤网过 滤，引流过程中不断搅拌玻璃棒，并加入适量乙醇溶液帮助引流；