纯玻璃相的玻璃、其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种纯玻璃相的玻璃、其制备方法和用途。本发明专利技术的玻璃是一种饰面瓷玻璃，其是单一的玻璃相，不含任何晶体。本发明专利技术的玻璃以重量百分含量计由以下组分构成：65～75％的SiO2，5～15％的Al2O3，5～15％的K2O，5～15％的Na2O和0～5％的添加剂，本发明专利技术通过控制SiO2、Al2O3、K2O、Na2O及添加剂的配合关系，得到热膨胀系数(20℃～400℃)为9.5×10‑6～10.5×10‑6℃‑1、烤瓷温度为850～950℃的纯玻璃相的玻璃，不含有白榴石等晶相，该玻璃能作为热膨胀系数(20℃～400℃)为10.0×10‑6～11.5×10‑6℃‑1的核瓷材料的牙科饰面瓷。

Glass of pure glass phase, preparation method and use thereof

The invention relates to a pure glass phase glass, its preparation method and application. The glass of the invention is a decorative porcelain glass, which is a single glass phase without any crystal. The glass of the present invention is composed of 65-75% SiO2, 5-15% Al2O3, 5-15% K2O, 5-15% Na2O and 0-5% additives by weight percentages. The thermal expansion coefficient (20-400 C) is 9.5 *10_6-10. The glass with pure glass phase and porcelain fused at 850-950 C and 5 10_6 1 does not contain leucite and other crystalline phases can be used as dental ven

【技术实现步骤摘要】
纯玻璃相的玻璃、其制备方法和用途
本专利技术属于生物材料领域，涉及一种纯玻璃相的玻璃、其制备方法和用途，尤其涉及一种纯玻璃相的饰面瓷玻璃、其制备方法和在牙科修复材料领域的用途。
技术介绍
当人的牙齿出现缺损时，需要制备人造牙冠来恢复牙齿的功能与外观。人造牙冠通常由核瓷和饰面瓷构成，牙科技师通过在核瓷材料上烤上一层饰面瓷材料完成人造牙冠的制作，核瓷提供力学性能，而饰面瓷则提供美学性能。作为核瓷的材料通常有黄金、钯金、钴铬合金、二硅酸锂微晶玻璃、氧化锆和纯钛等材料。其中黄金、钯金和钴铬合金的热膨胀系数为13.8～15.2×10-6℃-1，氧化锆和二硅酸锂微晶玻璃的热膨胀系数为10.0～11.5×10-6℃-1，纯钛的热膨胀系数为9.6×10-6℃-1。对于具有不同热膨胀系数的核瓷材料而言，应选择具有不同热膨胀系数的饰面瓷与之相匹配。一般而言，饰面瓷的热膨胀系数应比核瓷的热膨胀系数低0.5～1×10-6℃-1，这样有助于在饰面瓷体内形成压应力，提高饰面瓷的强度。氧化锆和二硅酸锂微晶玻璃由于具有与天然牙相近的颜色，因此越来越受到牙医和患者的青睐。出于热膨胀系数匹配性的考虑，应用于这两种核瓷材料上的饰面瓷应具有9.5～10.5×10-6℃-1的热膨胀系数。目前该类商品饰面瓷主要有唯他和义获嘉两种品牌。表1列出了唯他公司饰面瓷和义获嘉公司饰面瓷的一些性能对比。从表1可以看出，两种饰面瓷的热膨胀系数都在合适的范围之内，但是义获嘉的烤瓷温度要比唯他的烤瓷温度低150℃，并且义获嘉的饰面瓷是纯玻璃相，而唯他的饰面瓷含有白榴石晶相。表1.唯他公司饰面瓷和义获嘉公司饰面瓷对比通常，在完成饰面瓷的烤瓷工序后，还需要在饰面瓷的表面涂覆一层釉并完成釉的烤瓷，所以釉的烤瓷温度必须低于饰面瓷的烤瓷温度，如果釉的烤瓷温度高于饰面瓷的烤瓷温度，那么饰面瓷的外观会在釉的烤瓷过程中被破坏。从烤瓷温度上来讲，更低的烤瓷温度确实有利于降低崩瓷风险、提高烤瓷效率。但是，义获嘉饰面瓷的烤瓷温度过低，仅为770℃，这低于绝大多数商品釉的烤瓷温度(820℃～920℃)，从而限制了义获嘉饰面瓷的使用范围。而对于唯他饰面瓷而言，其含有白榴石晶相，由于白榴石晶体具有非常高的热膨胀系数(20～25×10-6℃-1)，而玻璃母相的热膨胀系数往往较低(7～11×10-6℃-1)，因此白榴石晶相的存在一定会使饰面瓷体内产生较大的热应力，从而恶化饰面瓷的力学性能。除此之外，已公开的饰面瓷专利技术专利也存在上述烤瓷温度过低、热膨胀系数不匹配、含有晶相等缺点。譬如US5552350报道了一种纯玻璃相的饰面瓷，其烤瓷温度仅为650℃～750℃，热膨胀系数高达12～13×10-6℃-1。US2004/0232576A1报道的一种饰面瓷是玻璃相和晶相的混合，这同样有在饰面瓷体内引起热应力的风险。US2012/0148750A1报道了一种纯玻璃相的饰面瓷，但是其热膨胀系数仅为6～9×10-6℃-1。US6187701B1也报道了一种纯玻璃相的饰面瓷，但是其热膨胀系数低于6×10-6℃-1。因而，尚需开发一种应用于氧化锆和二硅酸锂微晶玻璃核瓷上的饰面瓷，使该饰面瓷具有合适的热膨胀系数、合适的烤瓷温度且不含任何晶相，从而推动以氧化锆和二硅酸锂微晶玻璃为核瓷的全瓷冠的临床应用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种纯玻璃相的玻璃、其制备方法和用途。本专利技术的玻璃是一种适用于氧化锆或二硅酸锂微晶玻璃核瓷的玻璃，尤其是一种饰面瓷玻璃，其热膨胀系数为9.5×10-6℃-1～10.5×10-6℃-1(20℃～400℃)，饰面瓷玻璃粉的烤瓷温度为850℃～950℃，能作为热膨胀系数(20℃～400℃)为10.0×10-6℃-1～11.5×10-6℃-1的核瓷材料的牙科饰面瓷，并且该饰面瓷玻璃是单一的玻璃相，不含有任何晶相，本专利技术的饰面瓷玻璃能与许多商品釉匹配使用，该饰面瓷玻璃的开发对于提高以氧化锆和二硅酸锂微晶玻璃为核瓷的全瓷冠的临床寿命具有非常重要的意义。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种玻璃，尤其是一种饰面瓷玻璃，所述玻璃以重量百分含量计由以下组分构成：本专利技术所述玻璃中各组分的重量百分含量之和为100％。本专利技术的玻璃中，SiO2的重量百分含量为65％～75％，例如可为65％、67％、69％、71％、73％或75％等。本专利技术的玻璃中，Al2O3的重量百分含量为5％～15％，例如可为5％、7％、9％、11％、13％或15％等。本专利技术的玻璃中，K2O的重量百分含量为5％～15％，例如可为5％、7％、9％、11％、13％或15％等。本专利技术的玻璃中，Na2O的重量百分含量为5％～15％，例如可为5％、7％、9％、11％、13％或15％等。本专利技术的玻璃中，添加剂的重量百分含量为0～5％，例如可为0、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等。所述添加剂的质量百分含量为0表示：不含添加剂。本专利技术的玻璃由SiO2、Al2O3、K2O和Na2O这四种组分构成；或者由SiO2、Al2O3、K2O、Na2O以及添加剂这五种组分构成，而且各组分的质量百分含量之和为100％。本专利技术通过各组分之间的协调配合以达到热膨胀系数为9.5×10-6℃-1～10.5×10-6℃-1(20℃～400℃)，烤瓷温度为850℃～950℃，且不析出白榴石等晶相，得到纯玻璃相的玻璃的技术效果。SiO2和Al2O3含量之和的增加有利于提高烤瓷温度，而K2O和Na2O含量之和的增加则会降低烤瓷温度，更进一步地，Al2O3相比于SiO2更有利于提高烤瓷温度，K2O相比于Na2O更有利于降低烤瓷温度，这四种物质之间配合调控才可以达到合适的烤瓷温度(850℃～950℃)。本专利技术中，由于各组分的质量百分含量之和为100％，且要求达到热膨胀系数为9.5×10-6℃-1～10.5×10-6℃-1(20℃～400℃)，烤瓷温度为850℃～950℃，且不含有任何晶相的技术效果。因此，各组分之间是相互制约调节的关系，为了达到不析出任何晶相的技术效果，K2O和Na2O含量之和不能过高，二者质量之和需要控制在30％以下，更具体的，K2O相比于Na2O更有利于提高热膨胀系数，因此需要调控二者的配比及总量来调控玻璃的性能，以达到本专利技术所述的合适的热膨胀系数，不含任何晶相以及合适的烤瓷温度的技术效果。本专利技术中，K2O和Na2O必须同时使用，而不能使用其中的单一种类，因为一方面，二者配合使用产生的混合碱效应有利于抑制白榴石晶相产生，而单独使用K2O或单独使用Na2O都更容易析出白榴石晶相；另一方面，二者配合使用产生的混合碱效应使得本专利技术的玻璃的化学稳定性好，可长时间储藏不变质，将本专利技术的玻璃粉烧制成玻璃块体后，按照ISO6872的方法对该玻璃块体进行化学稳定性测试，即将玻璃块体浸泡在4％的醋酸溶液中，并在80℃保温16小时后，发现玻璃块体的失重小于100μg/cm2。本专利技术的玻璃是纯玻璃相的饰面瓷玻璃，是无定形相，不含有任何晶相(参见图1)，相比于其他含有晶相的玻璃而言，本专利技术的玻璃可避免玻璃内部因引入第二相而产生热应力，因为单一的玻璃相会更均匀。本专利技术的饰面瓷玻璃的具有9.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃，其特征在于，所述玻璃以重量百分含量计由以下组分构成：

【技术特征摘要】
1.一种玻璃，其特征在于，所述玻璃以重量百分含量计由以下组分构成：所述玻璃中各组分的重量百分含量之和为100％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃以重量百分含量计由以下组分构成：所述玻璃中各组分的重量百分含量之和为100％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述玻璃以重量百分含量计由以下组分构成：所述玻璃中各组分的重量百分含量之和为100％。4.根据权利要求1所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃以重量百分含量计由以下组分构成：所述玻璃中各组分的重量百分含量之和为100％。5.根据权利要求4所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃以重量百分含量计由以下组分构成：所述玻璃中各组分的重量百分含量之和为100％。6.根据权利要求4或5所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃以重量百分含量计由以下组分构成：所述玻璃中各组分的重量百分含量之和为100％。7.根据权利要求1-6任一项所述的玻璃，其特征在于，所述添加剂为氧化物；优选地，所述氧化物选自氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡和氧化锌中的任意一种或至少两种的组合。8.如权利要求1-7任一项所述的玻璃的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：以SiO2、Al2O3、K2CO3、Na2CO3和可选的添加剂原...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭练，白杨，朱庆山，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11