用于生产成型体的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于生产成型体的方法，其包括至少以下方法步骤：通过在第一热处理步骤中压制和处理包含金属氧化物例如二氧化锆或由其组成的可倾倒材料以生产具有开口多孔性的坯体，用包含所述金属氧化物的前体的渗透流体渗透坯体，通过用碱性溶液处理坯体从渗透流体沉淀所述金属的氢氧化物，通过在第二热处理步骤中处理坯体由该氢氧化物形成金属氧化物，其中在第二热处理步骤之前或之后加工坯体以获得与成型体对应的形状。

Method for producing molded parts

The present invention relates to a method for producing a molding body comprising at least the following process steps: producing an open porous green body by pressing and treating a dumpable material comprising metal oxides such as zirconia or consisting of such oxides in a first heat treatment step, with infiltration of a precursor comprising said metal oxides Permeable fluid penetrating green bodies, in which hydroxides of the metal are precipitated from the penetrating fluid by treating the green bodies with an alkaline solution, form metal oxides by treating the green bodies in the second heat treatment step, in which the green bodies are processed before or after the second heat treatment step to obtain shapes corresponding to the forming bodies.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产成型体的方法本专利技术涉及一种用于生产成型体的方法。本专利技术还涉及一种烧结成型体，特别是牙科修复体的形式，例如牙科骨架、牙冠、部分牙冠、牙桥、牙盖、薄板、基牙或销结构。二氧化锆在牙科行业中主要用作牙冠和牙桥的骨架材料，因此对材料的强度要求很高。WO99/47065A1公开了一种用于生产基于二氧化锆的坯体的可以固定到预先准备好的牙根的牙齿替代物的方法。坯体是一种预烧结的二氧化锆圆盘，相应形状的牙齿替代物由该圆盘得到,需考虑在烧结中(through-sintering)或最终烧结(end-sintering)期间的收缩行为。预烧结在850℃和1000℃之间，特别是在850℃至900℃的范围内的温度下进行，其中用于此的热处理步骤进行100分钟至150分钟的时间段。由WO2005/070322A1已知无机/无机复合材料及其生产方法。为了得到复合材料，开孔的结晶氧化物陶瓷模具部件由ZrO2(二氧化锆)的氧化物陶瓷粉末在提供形状的加工和预烧结之后得到，在真空下在室温下将渗透物质施加到所述氧化物陶瓷模具部件，并将氧化物陶瓷在大气压中和在常压下烧结以产生无机-无机复合材料。这些措施旨在产生改善的美感效果。DE3874006T2(US5180696A)公开了具有25%或更高的应力诱导转化率的高韧性ZrO2烧结体，其基本上由40-90体积%的ZrO2组成，包含0.1-3mol%Nd2O3和0.5-3.5mol%Y2O3作为稳定剂。DE102008026980A(WO2009/146804A1)涉及一种用于着色多孔陶瓷的方法，其中所述陶瓷用至少一种包含金属离子的第一溶液处理。在至少一个其它步骤中，通过至少一个化学沉淀反应借助于第二溶液将插入到陶瓷中用于着色的金属离子固定。本专利技术的目的是提供一种用于生产成型体，特别是用于具有高强度的牙齿修复体的方法。该目的尤其通过一种用于生产成型体的方法来实现，该方法包括至少以下方法步骤：a)通过在第一热处理步骤中压制和处理可倾倒材料以产生具有开口多孔性的坯体，所述材料包含金属氧化物或由金属氧化物组成，b)用渗透流体渗透所述坯体，所述渗透流体包含所述金属氧化物的前体，c)通过用碱性溶液处理所述坯体以从所述渗透流体沉淀所述金属的氢氧化物，d)通过在第二热处理步骤中处理所述坯体由所述氢氧化物形成所述金属氧化物，其中e)在第二热处理步骤之前或之后加工所述坯体以获得与所述成型体对应的形状。在这种情况下，第二热处理步骤特别是其中坯体被完全烧结或最终烧结，或如果需要，过度烧结以产生其最终密度的步骤。最终烧结或完全烧结表示烧结发生在已知用于可倾倒的起始材料的温度下，例如通过制造商的数据所知。过度烧结表示在高于通常用于最终烧结或完全烧结的温度5%至10%的较高温度下进行烧结。具体而言，提供了所使用的可倾倒材料是其中在第二热处理步骤和冷却到室温后所述金属氧化物包含至少50%，特别是至少80%，优选至少95%稳定的第一稳定结晶相的材料。具体而言，提供了包含二氧化锆的材料用作可倾倒材料，且由此生产的坯体在室温下具有稳定的四方二氧化锆的基质。为此目的，除了二氧化锆外，可倾倒材料特别包含氧化钇(Y2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)或氧化铈(CeO2)形式的掺杂剂，其中氧化锆特别包含4.5重量%至7.0重量%范围内的氧化钇(Y2O3)。使用渗透流体渗透预烧结坯体，所述渗透流体是形成所述金属氧化物的前体，所述金属氧化物也与可倾倒材料的金属氧化物对应，但在必要时不掺杂。当使用二氧化锆时，嵌入坯体的基质中的二氧化锆至少部分为单斜结晶形式，其体积比四方结晶形式的体积高3%至5%，即四方二氧化锆的结晶形式的体积小于单斜二氧化锆的体积。用渗透流体渗透坯体优选以这样的方式进行，首先将坯体放置在其中存在例如比大气压低的-0.7巴的负压的样品室中。然后将该坯体放置在该负压下的渗透流体中，该流体包含待形成的金属氢氧化物的前体，由该金属氢氧化物形成金属二氧化物。然后将样品室排空，以便以受控的方式将渗透流体压入坯体中。该渗透过程在常压下且优选在室温下进行至少10至20分钟的时间，优选25至50分钟的时间。在渗透并干燥坯体后，然后将坯体放置在碱性溶液中，该碱性溶液例如为NH4OH溶液或NaOH溶液或另一种碱性溶液，特别具有>8的pH值。用这种溶液，坯体在优选至少10分钟，特别是约1小时的时间内渗透，以便在室温下在坯体的孔中引发金属氢氧化物的形成。随后，将坯体干燥且然后烧结以获得最终密度。这可以通过所谓的最终烧结或完全烧结或通过过度烧结来完成。过度烧结在比通常用于完全烧结或最终烧结且由待烧结的相应粉末的制造商规定的温度高约5至10%的温度下进行。在过度烧结的情况下，烧结时间对应于完全或最终烧结的制造商数据。具体而言，坯体应当用45-55%NH4OH溶液，优选用51.5%NH4OH溶液(对应于100g溶液中的25%NH3)或15-25%NaOH溶液，特别是20%NaOH溶液渗透。因此应当在室温下用碱性溶液渗透。为了确保形成金属二氧化物、特别是二氧化锆的各向同性分布，本专利技术提供了用碱性溶液渗透进行至少10分钟，特别是50分钟≤t≤70分钟，特别是t=60分钟的时间。然后提供了在用碱性溶液渗透之后干燥坯体。最后，干燥坯体之后进行完全烧结或最终烧结，或如果合适的话进行过度烧结。在这种情况下，烧结应当在比坯体完全烧结或最终烧结的温度高5-15%的温度下进行与完全烧结或最终烧结的时间相同的时长。然后通过干燥和烧结，即通过第二热处理步骤形成金属氧化物，特别是二氧化锆。如上所述，即使优选使用可倾倒材料二氧化锆(其被一定量掺杂以稳定所需的结晶相)，那么本专利技术的特征还在于选自Al2O3、TiO2、CeO2、MgO、Y2O3和二氧化锆混合晶体的至少一种金属氧化物粉末用于可倾倒材料，其中Me是以氧化形式作为二价、三价或四价阳离子存在(n=2，3，4且0≤x≤1)并稳定所述二氧化锆的四方和/或立方相的金属。具体而言，提供了所使用的松散材料是包含至少一种包含金属氧化物的粉末和至少一种有机粘合剂的松散材料，所述有机粘合剂优选为聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)、纤维素、聚乙二醇和/或热塑性塑料类型中的至少一种。因此应当使用百分比范围0.1至45体积%，优选0.1至5体积%范围的粘合剂。作为渗透流体，特别地，使用包含去离子水和锆的氯氧化物例如ZrOCl2、多卤代锆酸盐或碱式氯化锆的溶胶或前体。此外，如果用作渗透流体的流体在加工温度下具有3.5mPa·s≤η≤4.0mPa·s，特别是η=3.9mPa·s±0.1mPa·s的动态粘度η，则获得特别好的结果。作为这些措施的结果，特别是也通过渗透的持续时间和渗透流体被压入坯体的压力，坯体被渗透流体各向同性地渗透，使得沉淀在坯体的基质中的金属氧化物例如氧化锆均匀分布且被基质包围的孔被该氧化物填充。与其中坯体未暴露于相应的真空渗透过程的成型体相比，这导致强度增加。此外，如果使用渗透流体，其中二氧化锆在没有掺杂或几乎没有掺杂的情况下形成，因此在室温下具有单斜结晶相，嵌入的单斜二氧化锆的更大体积晶体导致在含四方二氧化锆基质上的压力作用，可以实现强度进一步增加的结果。通过根据本专利技术的教导，提供了一种成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产成型体的方法，包括至少以下方法步骤：a) 通过在第一热处理步骤中压制和处理包含金属氧化物或由金属氧化物组成的可倾倒材料以产生具有多孔性的坯体，b) 用包含所述金属氧化物的前体的渗透流体渗透所述坯体，c) 通过用碱性溶液处理所述坯体以从所述渗透流体沉淀所述金属的氢氧化物，d) 通过在第二热处理步骤中处理所述坯体由所述氢氧化物形成所述金属氧化物，其中e) 在第二热处理步骤之前或之后加工所述坯体以获得与所述成型体对应的形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.28 DE 102015122857.21.一种用于生产成型体的方法，包括至少以下方法步骤：a)通过在第一热处理步骤中压制和处理包含金属氧化物或由金属氧化物组成的可倾倒材料以产生具有多孔性的坯体，b)用包含所述金属氧化物的前体的渗透流体渗透所述坯体，c)通过用碱性溶液处理所述坯体以从所述渗透流体沉淀所述金属的氢氧化物，d)通过在第二热处理步骤中处理所述坯体由所述氢氧化物形成所述金属氧化物，其中e)在第二热处理步骤之前或之后加工所述坯体以获得与所述成型体对应的形状。2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述第二热处理步骤通过烧结所述坯体进行。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于所使用的可倾倒材料是金属氧化物，所述金属氧化物在室温下在坯体中具有至少50%，优选至少90%，且特别是至少95%的第一稳定结晶相。4.根据上述权利要求中至少一项的方法，其特征在于所述渗透流体使得由所述氢氧化物形成的所述金属氧化物具有不同于稳定的第一结晶相的第二结晶相。5.根据上述权利要求中至少一项的方法，其特征在于第二结晶相的晶体具有比第一结晶相的晶体更大的体积。6.根据上述权利要求中至少一项的方法，其特征在于四方稳定的二氧化锆用作所述坯体的金属氧化物。7.根据至少权利要求1的方法，其特征在于选自Al2O3、TiO2、CeO2、MgO、Y2O3和二氧化锆混合晶体的至少一种金属氧化物粉末用于可倾倒材料，其中Me是以氧化形式作为二价、三价或四价阳离子存在(n=2，3，4且0≤x≤1)并稳定所述二氧化锆的四方和/或立方相的金属。8.根据上述权利要求中至少一项的方法，其特征在于所述可倾倒材料是包含至少一种包含所述金属氧化物的粉末和至少一种有机粘合剂的可倾倒材料，优选所述有机粘合剂是以下种类中的至少一种：聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)、纤维素、聚乙二醇和/或热塑性塑料。9.根据权利要求8的方法，其特征在于使用百分比范围0.1至45体积%且优选0.1至5体积%范围的粘合剂。10.根据上述权利要求中至少一项的方法，其特征在于所使用的可倾倒材料是包含掺杂有氧化钇(Y2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)和/或氧化铈(CeO2)、特别是氧化钇的二氧化锆或由所述二氧化锆组成的可倾倒材料，且在室温下所述二氧化锆以立方和/或四方结晶形式、特别是四方结晶形式稳定。11.根据上述权利要求中至少一项的方法，其特征在于所述渗透流体是其中在方法步骤d)之后由氢氧化物形成的金属氧化物是单斜二氧化锆或包含单斜二氧化锆的渗透流体。12.根据上述权利要求中至少一项的方法，其特征在于溶胶/前...

【专利技术属性】
技术研发人员：L旺德拉切克，L米勒，
申请(专利权)人：登士柏西诺德公司，德固萨有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US