[发明专利]改性氮化物掺杂微晶玻璃复合材料及制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种改性氮化物掺杂微晶玻璃复合材料及制备方法和应用，涉及无机复合材料技术领域。该改性氮化物掺杂微晶玻璃复合材料包括按质量百分比计的改性氮化物1％‑10％，余量为微晶玻璃。该改性氮化物掺杂微晶玻璃复合材料属于玻璃陶瓷，主晶相为二硅酸锂，其中含有大量改性氮化物，由于强度高且与微晶玻璃的结合好，使其强度提高到540MPa以上，且不影响其透性。

技术领域

本发明涉及无机复合材料技术领域，尤其是涉及一种改性氮化物掺杂微晶玻璃复合材料及制备方法和应用。

背景技术

随着经济社会的发展和人们生活水平的提高，口腔健康受到全社会的广泛重视。目前，临床应用的义齿材料主要包括树脂与树脂基复合材料、金属(含金属烤瓷)以及陶瓷与陶瓷基复合材料。其中，由氧化锆与硅酸锂组成的玻璃陶瓷复合材料具有优异的性能和良好的使用效果，是目前应用广泛的一类重要的义齿材料。

微晶玻璃拥有良好的理化及可机加工性能，在各领域得到了广泛的应用。但是在应用过程中，微晶玻璃的强度缺陷和断裂韧性不高限制了其应用效果，目前微晶玻璃改善强度的方法主要是改变晶相和添加氧化锆等无机粉体，但是在增加强度的同时影响了微晶玻璃的其它性能，例如透性、可加工性以及工艺流程等。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种改性氮化物掺杂微晶玻璃复合材料，以缓解现有微晶玻璃材料强度不高和断裂韧性不高的技术问题，同时不影响其透性。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明第一方面提供了一种改性氮化物掺杂微晶玻璃复合材料，包括按质量百分比计的改性氮化物1％-10％，余量为微晶玻璃。

可选地，所述改性氮化物包括改性β-Si₃N₄、改性氮化铝和氮化镁中的至少一种。

优选地，所述改性氮化物的粒径为50nm-300nm。

可选地，所述微晶玻璃包括按质量百分比计的SiO₂ 50.0％-60.0％、Li₂O 10.0％-20.0％、P₂O₅ 1.0％-3.0％、Al₂O₃ 1.5％-3.5％、K₂O 3％-10％和ZrO₂ 1.0％-10％。

优选地，还包括按质量百分比计的B₂O₃ 0-6.0％、Na₂O 0-5.0％和有色颜料0-5.0％中的至少一种。

优选地，所述有色颜料包括氧化铁、氧化铒、氧化锰、氧化铽和氧化钕中的至少一种。

本发明的第二方面提供了所述的改性氮化物掺杂微晶玻璃复合材料制备方法，将所述改性氮化物和所述微晶玻璃混合均匀，压制成型后进行晶化热处理，得到所述改性氮化物掺杂微晶玻璃复合材料。

可选地，所述晶化热处理在氮气惰性气氛下进行。

优选地，所述氮气的流量为50-120mL/min。

可选地，所述晶化处理包括一步晶化热处理和两步晶化热处理，优选为一步晶化热处理。

可选地，所述一步晶化热处理的温度为500-1000℃。

可选地，所述两步晶化热处理包括：在400-600℃下进行第一次晶化热处理，然后在600-900℃下进行第二次晶化热处理；

优选地，所述第一次晶化热处理和第二次晶化热处理的时间各自独立的为1.5-3.5h。

可选地，所述一步晶化热处理在800℃下处理3h。