齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃及其制备方法，属于微晶玻璃领域。一种齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃，其特征在于：所述微晶玻璃按质量百分比，由下述组分组成：SiO260～75％,Al2O30.5～7％,P2O50.5～7％,Li2O 8～20％,B2O30～4％，Cs2O 2.9～20％；稳定剂和添加剂组分，其中，SiO2/(Cs2O+Li2O)摩尔比为1.9～2.9，Cs2O/Li2O的摩尔比为0.02～0.2。本发明专利技术的创新性在于通过氧化铯对玻璃网络结构进行增强，获得氧化铯增强的二硅酸锂微晶玻璃产品。

Two lithium silicate glass ceramics for dental casting and its preparation method

The invention relates to a two lithium silicate microcrystalline glass for dental casting and a preparation method, which belongs to the field of microcrystalline glass. Glass ceramics with two lithium silicate a dental casting, which is characterized in that the glass ceramics according to the mass percentage, comprising the following components: SiO260 ~ 75%, Al2O30.5 ~ 7%, P2O50.5 ~ 7%, Li2O 8 ~ 20%, B2O30 ~ 4%, 2.9 ~ 20% Cs2O; stabilizer and additive components, its in SiO2/ (Cs2O+Li2O) molar ratio of 1.9 ~ 2.9 Cs2O/Li2O, the molar ratio of 0.02 to 0.2. The innovation of the present invention is enhanced by the glass network structure of cesium, obtained cesium enhanced two lithium silicate glass ceramics products.

【技术实现步骤摘要】
齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃及其制备方法
本专利技术涉及一种齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃及其制备方法，属于微晶玻璃领域。
技术介绍
硅酸锂微晶玻璃是由基质玻璃通过控制晶化热处理工艺制得的晶相和玻璃相均匀分布的多晶固体。基质玻璃经过一定的热处理后，玻璃中的一部分玻璃相转化为晶相，从而大幅提高材料的强度；此外，由于玻璃相的存在，微晶玻璃表现出良好的半透光性，可以很好地模拟自然牙的光泽与透光性。因此，硅酸锂微晶玻璃具有优良的机械性能和半透明性，成为前牙美学修复的首选材料。与其它齿科修复材料相比，二硅酸锂微晶玻璃具有更为优异的机械性能、美学性能和生物相容性。临床应用的二硅酸锂微晶玻璃主要有Ivoclar-Vivadent公司的IPS系列，早期推出的IPSEmpressII，晶相含量超过60％，棒状的二硅酸锂晶体随机分布于玻璃相中，具有较高的机械强度；之后又推出的IPSe.maxPress作为IPSEmpressII的替代产品，强度可高达250～400MPa，可直接染色或上釉，也可使用IPSe.maxCeram材料表面饰瓷。二硅酸锂微晶玻璃可广泛应用于全瓷修复领域，可制作贴面、嵌体、单冠，以及包括前磨牙在内的三单位固定桥，在齿科领域应用范围较广。目前临床上应用的二硅酸锂微晶玻璃主要依赖于进口产品，进口成本偏高。并且，进口微晶玻璃颜色系统与国人的牙齿颜色并不完全相符，而根据国人自身的牙齿情况研发国产微晶玻璃，可提高修复体的颜色匹配性，降低牙齿修复材料成本，因此开发国产二硅酸锂微晶玻璃具有很大的必要性。当前，国内已有二硅酸锂微晶玻璃研究的相关报道，也已有个别公司开始生产，但考查二硅酸锂微晶玻璃的主要指标断裂强度还低于国外进口产品。
技术实现思路
针对现有二硅酸锂微晶玻璃存在的问题，本专利技术目的在于提供一种高强度铸造用二硅酸锂微晶玻璃，这种微晶玻璃具有和牙齿相匹配的白度与透明度，可以浇注成形和进行雕刻，特别适用于铸造法制备齿科修复材料。一种齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃，所述微晶玻璃按质量百分比，由下述组分组成：SiO260～75％,Al2O30.5～7％,P2O50.5～7％,Li2O8～20％,B2O30～4％，Cs2O2.9～20％；MgO0.1～4％,ZnO0～8％,ZrO20～8％，BaO0～4％；CeO20.01～4％,La2O30.01～3％,TiO20～3％，Tb4O70.01～1.5％，其中，SiO2/(Cs2O+Li2O)摩尔比为1.9～2.9，Cs2O/Li2O的摩尔比为0.02～0.2。上述各组分质量百分比之和为100％。上述技术方案中，基础组分为：SiO260～75％,Al2O30.5～7％,P2O50.5～7％,Li2O8～20％,B2O30～4％；增强剂Cs2O2.9～20％；另外，还包含：稳定剂MgO0.1～4％,ZnO0～8％,ZrO20～8％,BaO0～4％；添加剂CeO20.01～4％,La2O30.01～3％,Tb4O70.1～1.5％。优选地，所述SiO2/(Cs2O+Li2O)摩尔比为1.9～2.8；进一步地，优选SiO2/(Cs2O+Li2O)摩尔比为2.0～2.65。优选地，所述Cs2O/Li2O的摩尔比为0.02～0.18；进一步地，优选Cs2O/Li2O的摩尔比为0.03～0.16。优选地，所述微晶玻璃按质量百分比，由下述组分组成：SiO262～72％,Al2O30.5～5％,P2O50.5～5％,Li2O11～19％,B2O30～3％；，Cs2O5～15％；MgO0.1～2.0％,ZnO1～7％,ZrO20～6％，BaO0～3％；CeO20.01～2.5％,La2O30.01～1.5％,Tb4O70.01～1％。进一步优选地，所述微晶玻璃按质量百分比，由下述组分组成：SiO265～70％,Al2O31～4％,P2O51.5～5％,Li2O12～18％,B2O30～2％，Cs2O6～12％；MgO0.5～2％,ZnO2～5％,ZrO20～5％,BaO0～1％；CeO20.3～1.6％,La2O30.1～1.0％,Tb4O70.01～0.5％。本专利技术所述齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃的主晶相为二硅酸锂，次晶相为偏硅酸锂，其中，二硅酸锂晶相的质量分数为50～80％。进一步地，所述微晶玻璃断裂强度在300～500MPa。本专利技术所述齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃可按下述方法制成：包括下述工艺步骤：①将全部原料均匀混合成配合料，将配合料于600～900℃预烧0.5～4.5h；将预烧料在1250～1600℃熔制1～6h，得玻璃液；②将玻璃液进行搅拌，并在1500～1750℃下澄清和均化0.5～2h；将澄清和均化好的玻璃液浇注成型；成型制品在400～600℃下保温1～2h，然后自然冷却到室温；③制作石蜡模型，将成型制品埋入铸造砂中，在300℃下保温时石蜡全部分解，然后将成型制品放在流液道顶端进行热处理；在500～780℃下进行一次或两次热处理，保温10～180min，然后自然冷却到室温；如需，进行第三次热处理：在800～950℃下保持3～180min。上述技术方案中，步骤③如包括二次热处理步骤，则按下述方式进行：在500～780℃下进行热处理，保温10～180min；在800～950℃下保持3～180min，然后自然冷却到室温。本专利技术所述齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃也可通过下述方法制备获得：①按配比，将部分原料均匀混合成配合料，将配合料于600～900℃预烧0.5～4.5h；将预烧料在1250～1600℃熔制1～6h，得玻璃液，配比如下：SiO2：60～75％，Li2O：10～20％，K2O：2～6％，Al2O3：1～4％，P2O5：1.5～4％，CeO2：0.1～3％，Tb4O7：0.01～2％；②将玻璃液进行搅拌，并在1500～1750℃下澄清和均化0.5～2h；将澄清和均化好的玻璃液浇注成型；成型制品在400～600℃下保温1～2h，然后自然冷却到室温；③将成型制品进行切削加工，在500～780℃下进行一次或两次热处理，保温10～180min，然后自然冷却到室温；如需，进行第三次热处理：在800～950℃下保持3～180min。④将步骤③所得到的微晶玻璃放于铯盐粉体中，在400～600℃下热处理1～8小时，其中，铯盐粉体为碳酸铯、硝酸铯、氢氧化铯中的至少一种。上述技术方案中，优选所述步骤④：400～550℃下热处理2～6h。上述步骤④中所述铯盐粉体的用量按照所要处理的微晶玻璃的体积确定，微晶玻璃需要全部埋入铯盐粉体中。优选地，将析晶热处理后得到的微晶玻璃放于Cs2CO3/CsNO3混合粉体中，其中Cs2CO3质量百分数为0～30％，在400～550℃下保温2～6h小时后取出随炉冷却至室温，得到氧化铯增强的二硅酸锂微晶玻璃。本专利技术所述微晶玻璃各组分的原料优选以下述形式化合物引入：根据本专利技术的化学组成优选出含杂质少的原料，特别控制引起着色的杂质含量：Fe2O3＜0.001％、Cr2O3＜0.0002％。其中，本专利技术化学组成所述基础组分的原料为硅石粉/石英砂、氢氧化铝、碳酸锂、磷酸铝、磷酸二氢铵、硼酸；增强剂原料为碳酸铯、硝酸铯；所述稳定性的原料为碳酸镁、氧化锌、二氧化锆；所述添加剂的原料为二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃，其特征在于：所述微晶玻璃按质量百分比，由下述组分组成：SiO2 60～75％,Al2O3 0.5～7％,P2O5 0.5～7％,Li2O 8～20％,B2O3 0～4％，Cs2O 2.9～20％；MgO 0.1～4％,ZnO 0～8％,ZrO2 0～8％，BaO 0～4％；CeO2 0.01～4％,La2O3 0.01～3％,TiO2 0～3％，Tb4O7 0.01～1.5％，其中，SiO2/(Cs2O+Li2O)摩尔比为1.9～2.9，Cs2O/Li2O的摩尔比为0.02～0.2。

【技术特征摘要】
1.一种齿科铸造用二硅酸锂微晶玻璃，其特征在于：所述微晶玻璃按质量百分比，由下述组分组成：SiO260～75％,Al2O30.5～7％,P2O50.5～7％,Li2O8～20％,B2O30～4％，Cs2O2.9～20％；MgO0.1～4％,ZnO0～8％,ZrO20～8％，BaO0～4％；CeO20.01～4％,La2O30.01～3％,TiO20～3％，Tb4O70.01～1.5％，其中，SiO2/(Cs2O+Li2O)摩尔比为1.9～2.9，Cs2O/Li2O的摩尔比为0.02～0.2。2.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于：所述微晶玻璃的主晶相为二硅酸锂，次晶相为偏硅酸锂，其中，二硅酸锂晶相的质量分数为50～80％。3.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于：所述微晶玻璃按质量百分比，由下述组分组成：SiO262～72％,Al2O30.5～5％,P2O50.5～5％,Li2O11～19％,B2O30～3％；，Cs2O5～15％；MgO0.1～2.0％,ZnO1～7％,ZrO20～6％，BaO0～3％；CeO20.01～2.5％,La2O30.01～1.5％,Tb4O70.01～1％。4.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于：所述微晶玻璃按质量百分比，由下述组分组成：SiO265～70％,Al2O31～4％,P2O51.5～5％,Li2O12～18％,B2O30～2％，Cs2O6～12％；MgO0.5～2％,ZnO2～5％,ZrO20～5％,BaO0.01～1％；CeO20.3～1.6％,La2O30.1～1.0％,Tb4O70.01～0.5％。5.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于：SiO2/(Cs2O+Li2O)摩尔比为1.9～2.9，Cs2O/Li2O的摩尔比为0.02～0.2。6.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于：所述微晶玻璃按下述方法制成：包括下述工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬肖，单正杰，史非，王承遇，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21