一种钛合金复合牙科用材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钛合金复合牙科用材料及其制备方法，所述钛合金复合牙科材料包括下述化学成分及重量百分比为Cu：2～3％、Zr：3～5％、Ce：0.05～0.1％、Ag：0.02～0.1％氧化石墨烯纤维：10～15％、余量为Ti。本发明专利技术中所述钛合金复合牙科用材料通过添加氧化石墨烯，大大增强了其机械性能，与合金基体相比，本发明专利技术中所述的复合材料在室温强度提高的同时，塑性有了较大的提高，并且保证了所述钛合金复合牙科用材料的耐蚀性能；采用惰性气体保护的搅拌方法制备氧化石墨烯和合金粉末的混合浆料，改善了氧化石墨烯与合金粉末的界面结合特性，并避免了合金粉末的氧化，从而提高了后续粉末烧结的成型性；所述制备方法加工工业简单，易于大规模推广。

A Titanium Alloy Composite Dental Material and Its Preparation Method

The invention discloses a titanium alloy composite dental material and a preparation method. The titanium alloy composite dental material includes the following chemical composition and weight percentage: Cu: 2-3%, Zr: 3-5%, Ce: 0.05-0.1%, Ag: 0.02-0.1% graphene oxide fiber: 10-15%, and the remainder is Ti. The titanium alloy composite dental material in the invention greatly enhances its mechanical properties by adding graphene oxide. Compared with the alloy matrix, the composite material in the invention improves the strength at room temperature, improves the plasticity greatly, and guarantees the corrosion resistance of the titanium alloy composite dental material. Oxygen is prepared by stirring method protected by inert gas. The mixed slurry of graphene oxide and alloy powder improves the interfacial bonding characteristics between graphene oxide and alloy powder, and avoids oxidation of alloy powder, thus improving the formability of subsequent powder sintering. The preparation method is simple in processing industry and easy to be popularized on a large scale.

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金复合牙科用材料及其制备方法
本专利技术属于医用材料
，尤其涉及一种钛合金复合牙科用材料及其制备方法。
技术介绍
据统计，牙周病、龋齿、牙列不齐是目前我国最普遍的三大牙病，这三种牙病的各种后遗症，如牙齿缺损、牙龈肿胀疼痛、拔牙也困扰着人们，有90％的人患有不同程度的牙龈炎和牙周炎。过去由于经济发展水平及口腔卫生观念、意识的制约，国人对早期治疗及预防性治疗的认识及合作程度较发达国家明显落后。近年来，随着人们生活水平提高、患者治疗意识的增强，我国的牙科临床及科研均得到了前所未有的发展，牙科用材料也得到了迅速发展。牙科用材料主要有金合金、Ni-Cr合金、Co-Cr合金、不锈钢等。金合金的价格和颜色限制了其应用。Ni-Cr合金、Co-Cr合金、不锈钢均含有Ni、Co、Cr等有害元素，因此逐渐被淘汰。与这些材料相比，钛及钛合金密度小、比强度高，具有极好的生物相容性和耐腐蚀性。但是对于台合金牙齿材料，要钛合金要有高的强度、良好的韧性、高的耐磨性；同时要求钛合金有很好的组织稳定性、抗氧化性及耐腐蚀性。但是，目前钛合金牙齿材料的使用寿命一般为15年，而大多数患者的要求为终生使用，因此钛合金抗菌牙齿材料需要更高的强度、良好的韧性和硬度，从而能达到更高的疲劳寿命和耐磨性，同时要求新型的合金牙齿材料具有一定的抗菌性。
技术实现思路
本专利技术提供一种钛合金复合牙科用材料及其制备方法，本专利技术中所述钛合金复合牙科用材料具有高强度及优良的韧性，并且耐蚀性能好，其制备工艺稳定、易于大规模推广。为解决上述目的，本专利技术采用下述技术方案。一种钛合金复合牙科用材料，所述钛合金复合牙科材料包括下述化学成分及重量百分比为Cu：2～3％、Zr：3.～5％、Ce：0.05～0.1％、Ag：0.02～0.1％氧化石墨烯纤维：10～15％、余量为Ti。进一步地，所述钛合金复合牙科材料包括下述化学成分及重量百分比为Cu：2.1％、Zr：4.2％、Ce：0.06％、Ag：0.05％、氧化石墨烯：12％、余量为Ti。一种钛合金复合牙科用材料的制备方法，包括下述步骤：(1)根据上述钛合金复合牙科用材料的原料及其配比，将除氧化石墨烯外的合金原料研磨至粒径为50～100μm的近球型粉末，并将其混合均匀，制得合金基体粉末；(2)将氧化石墨烯纳米片添加到无水乙醇中进行搅拌混合，然后利用超声细胞粉碎机进行分散处理30min以上，制备出氧化石墨烯溶液；(3)将合金基体粉末与氧化石墨烯溶液在惰性气体环境下搅拌混合均匀，得到混合浆料；(4)将步骤(3)制得的混合浆料在惰性气体环境下进行烘干处理，烘干温度为70～80℃，制得钛合金复合粉末；(5)将钛合金复合粉末装入石墨模具中，然后在真空环境中，进行粉末烧结，最终得到所述钛合金复合牙科用材料。进一步地，步骤(5)中真空度为5Pa，烧结温度为900～1000℃，保温时间为1～2h，室温冷却。本专利技术的有益效果为：本专利技术中所述钛合金复合牙科用材料通过添加氧化石墨烯，大大增强了其机械性能，与合金基体相比，本专利技术中所述的复合材料在室温强度提高的同时，塑性有了较大的提高，并且保证了所述钛合金复合牙科用材料的耐蚀性能；采用惰性气体保护的搅拌方法制备氧化石墨烯和合金粉末的混合浆料，改善了氧化石墨烯与合金粉末的界面结合特性，并避免了合金粉末的氧化，从而提高了后续粉末烧结的成型性；所述制备方法加工工业简单，易于大规模推广。具体实施方式实施例1一种钛合金复合牙科用材料，所述钛合金复合牙科材料包括下述化学成分及重量百分比为Cu：2％、Zr：3％、Ce：0.05％、Ag：0.02％氧化石墨烯纤维：10％、余量为Ti。上述所述的钛合金复合牙科用材料的制备方法，包括下述步骤：(1)将除氧化石墨烯外的合金原料研磨至粒径为50～100μm的近球型粉末，并将其混合均匀，制得合金基体粉末；(2)将氧化石墨烯纳米片添加到无水乙醇中进行搅拌混合，然后利用超声细胞粉碎机进行分散处理30min以上，制备出氧化石墨烯溶液；(3)将合金基体粉末与氧化石墨烯溶液在惰性气体环境下搅拌混合均匀，得到混合浆料；(4)将步骤(3)制得的混合浆料在惰性气体环境下进行烘干处理，烘干温度为70～80℃，制得钛合金复合粉末；(5)将钛合金复合粉末装入石墨模具中，然后在真空环境中，进行粉末烧结，真空度为5Pa，烧结温度为900℃，保温时间为2h，室温冷却，最终得到所述钛合金复合牙科用材料。实施例2一种钛合金复合牙科用材料，所述钛合金复合牙科材料包括下述化学成分及重量百分比为Cu：2.1％、Zr：4.2％、Ce：0.06％、Ag：0.05％、氧化石墨烯：12％、余量为Ti。本实施例中所述钛合金复合牙科用材料的制备方法与实施例1中相同。实施例3一种钛合金复合牙科用材料，所述钛合金复合牙科材料包括下述化学成分及重量百分比为Cu：3％、Zr：5％、Ce：0.1％、Ag：0.1％氧化石墨烯纤维：15％、余量为Ti。本实施例中所述钛合金复合牙科用材料的制备方法与实施例1中相同。对实施例1、实施例2及实施例3中所制得的钛合金复合牙科用材料进行性能测试，测试结果见表1。表1实施例1～3所制得的钛合金复合牙科用材料性能组别抗拉强度(MPa)延伸率(％)布氏硬度实施例18011.2291实施例283.112.4294实施例381.311.6292从表1中可以看出本专利技术中所述钛合金复合牙科用材料具有高强度，且韧性高，综合机械性能优异。以上对本专利技术的较佳实施方式进行了具体说明，但本专利技术创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本专利技术精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金复合牙科用材料，其特征在于，所述钛合金复合牙科材料包括下述化学成分及重量百分比为Cu：2～3％、Zr：3.～5％、Ce：0.05～0.1％、Ag：0.02～0.1％氧化石墨烯纤维：10～15％、余量为Ti。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金复合牙科用材料，其特征在于，所述钛合金复合牙科材料包括下述化学成分及重量百分比为Cu：2～3％、Zr：3.～5％、Ce：0.05～0.1％、Ag：0.02～0.1％氧化石墨烯纤维：10～15％、余量为Ti。2.根据权利要求1所述的一种钛合金复合牙科用材料，其特征在于，所述钛合金复合牙科材料包括下述化学成分及重量百分比为Cu：2.1％、Zr：4.2％、Ce：0.06％、Ag：0.05％、氧化石墨烯：12％、余量为Ti。3.一种钛合金复合牙科用材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)按照权利要求1或权利要求2所述的钛合金复合牙科用材料的原料及其配比，将除氧化石墨烯外的合金原料研磨至粒径为50～100μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀兰，冼志行，尹春，
申请(专利权)人：佛山市佛冠义齿有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44