一种牙科用颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种牙科用颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法和用途，所述制备方法包括：将无机玻璃原料分别按照不同颜色和透度的配方进行混合，并分别经熔制和水淬，得到玻璃渣料；将得到的玻璃渣料分别进行研磨，得到毫米级玻璃粉体；将得到的毫米级玻璃粉体按照颜色和透度渐变的规律依次装模，经真空烧结后，得到颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷；所述制备方法利用毫米级玻璃粉体，仅通过装模与真空烧结，即可得到颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷，无需干压或等静压，极大地降低了产品生产过程的复杂程度与成本，有利于规模化生产。于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种牙科用颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于硅酸锂玻璃
，具体涉及一种牙科用颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]牙科用二硅酸锂玻璃陶瓷是近年来一直被行业内广泛关注并研究的材料，这种材料的生物相容性经验证无细胞毒性，是一种很有前景的生物学材料。且作为牙科修复类产品，二硅酸锂具有天然牙的透明度、乳白色泽以及自然的光泽、亲氟性、佩戴舒适，所以常会被用来做前牙修复，如前牙贴面、前牙牙冠、甚至是三单位前牙全瓷冠桥等。
[0003]随着齿科修复技术的发展，客户更希望得到更美观且可以降低客户端后续加工成本的二硅酸锂玻璃陶瓷产品，渐变二硅酸锂玻璃陶瓷无疑是最好的选择之一，但目前市场在售的二硅酸锂玻璃陶瓷产品主要将玻璃原料高温熔融成为玻璃液后浇入模具中成型制备得到，这种方式中涉及的熔制温度高，会导致原料中致色离子变价难以控制，影响最终产品的颜色稳定性。此外，由于这种方式很难控制浇注时玻璃液的流量，所以使用这种生产方式还很难做出渐变色的二硅酸锂玻璃陶瓷产品。
[0004]当前可以得到渐变色二硅酸锂玻璃陶瓷的已有技术中，大都工艺复杂，且对设备要求高，容易造成较大的人力物力支出。如CN 105008298 A公开了一种用于牙科目的的坯料，该坯料具有至少2个颜色不同且彼此结合的带晶核的硅酸锂玻璃层或者硅酸锂玻璃陶瓷层，在这些不同的整体层之间设置结合剂后彼此重叠布置，施加0.01
‑
4MPa的力，加热至500℃以上的温度得到焦硅酸锂玻璃陶瓷。这种工艺要求带晶核的硅酸锂玻璃层或者硅酸锂玻璃陶瓷层厚度较薄且这种方式要求多个层的彼此面对的表面光滑，首先得到较薄玻璃层的工艺较为复杂，其次将较薄的玻璃层加工到表面光滑难度系数更高，所以如此精细的操作工艺不利于大规模生产。
[0005]专利CN 113024120 A公开了一种透度及颜色渐变效果的二硅酸锂玻璃陶瓷的制备方法，采用这种方法生产渐变二硅酸锂玻璃陶瓷产品时，对玻璃粉体的粒度要求精细(3μm＜D50＜30μm)，每层粒度相差D50＝2.5
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3.5μm，且需要经过高温水淬
→
研磨制备基础玻璃
→
不同粒度玻璃粉分层铺进模具
→
干压/等静压
→
真空烧结的步骤，一方面，这种微米级的玻璃粉体在升温热处理过程中容易出现表面结晶的现象，这种现象极易导致烧结过程中样品中心部分粉体颗粒的致密化速率下降、从而气泡难以充分排出，导致样品失透现象的出现。此外，这种制备方法涉及工序较多，操作复杂，制备周期较长。
[0006]综上所述，提供一种美观、与同类型产品相比生产成本低且可降低客户端后续加工成本的颜色和透度渐变二硅酸锂玻璃陶瓷产品具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种牙科用颜色和透度渐变的
二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法和用途，所述制备方法利用毫米级玻璃粉体，仅通过装模与真空烧结，即可得到颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷，无需干压或等静压，极大地降低了产品生产过程的复杂程度与成本，有利于规模化生产。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种牙科用颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0010](1)将无机玻璃原料分别按照不同颜色和透度的配方进行混合，并分别经熔制和水淬，得到玻璃渣料；
[0011](2)将步骤(1)得到的玻璃渣料分别进行研磨，得到毫米级玻璃粉体；
[0012](3)将步骤(2)得到的毫米级玻璃粉体按照颜色和透度渐变的规律依次装模，经真空烧结后，得到颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷。
[0013]原料的颜色和透度是同时变化的，其中一种确定了，另一种也就随之确定了，并不是说二者之间毫无关联，颜色和透度并不能单独进行设置变化。
[0014]现有技术中，常利用微米级玻璃粉体进行制备颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷，但由于原料微粒尺寸较小，真空烧结过程中，位于样品中心部位的气泡难以完全排除；且由于光在气泡和玻璃里的折射率不同，所以对于存在气泡的部位，会出现透度低的现象，导致样品整体表现出透度不均匀。
[0015]本专利技术所述制备方法有别于现有技术，摒弃了微米级玻璃粉体，而是利用毫米级的玻璃粉体进行制备，能有效避免粉体表面因比表面积过大而导致的表面结晶现象，从而有效促进玻璃的透明化和气泡排除，形成透明玻璃体。此外，还可以使不同层之间玻璃粉体嵌入更深，使颜色与透度过渡更加自然，而且无需昂贵的研磨设备或较长的研磨时间；再一方面，生产工艺不包含干压或等静压步骤，极大地降低产品生产过程中的复杂程度与成本，在工业化生产具有十分重要的意义。
[0016]其中，步骤(1)中不同层中，玻璃颜色的渐变主要通过调整着色剂的添加量实现，而透度的渐变则是通过调整硅锂比、或其它影响透度成分的占比含量实现。均为现有的常规操作。
[0017]以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述无机玻璃原料包括50
‑
75wt％的SiO2，例如50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％或75wt％等；10
‑
30wt％的Li2O，例如10wt％、15wt％、20wt％、25wt％或30wt％等；0.5
‑
3wt％的Al2O3，例如0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％或3wt％等；3
‑
8wt％的P2O5，例如3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％或8wt％等；0
‑
1.5wt％的MgO，例如0wt％、0.5wt％、1wt％或1.5wt％等；2
‑
8wt％的助剂，例如2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％或8wt％等；0.5
‑
5wt％的着色剂，例如0.5wt％、1.5wt％、2.5wt％、3.5wt％、4.5wt％或5wt％等，但并不仅限于上述所列举的数值，各自数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，所述助剂包括碱金属氧化物、二价金属氧化物、三价金属氧化物以及四价金属氧化物中的任意一种或至少两种的组合，例如碱金属氧化物和二价金属氧化物的组合，二价金属氧化物、三价金属氧化物和四价金属氧化物的组合等。
[0020]优选地，所述碱金属氧化物包括Na2O和/或K2O。
[0021]优选地，所述二价金属氧化物包括BeO、CaO、SrO、BaO或ZnO中的任意一种或至少两种的组合，如BeO、CaO和SrO的组合，CaO和BaO的组合，SrO、BaO和ZnO的组合等。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种牙科用颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将无机玻璃原料分别按照不同颜色和透度的配方进行混合，并分别经熔制和水淬，得到玻璃渣料；(2)将步骤(1)得到的玻璃渣料分别进行研磨，得到毫米级玻璃粉体；(3)将步骤(2)得到的毫米级玻璃粉体按照颜色和透度渐变的规律依次装模，经真空烧结后，得到颜色和透度渐变的二硅酸锂玻璃陶瓷。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述无机玻璃原料包括50
‑
75wt％的SiO2、10
‑
30wt％的Li2O、0.5
‑
3wt％的Al2O3、3
‑
8wt％的P2O5、0
‑
1.5wt％的MgO、2
‑
8wt％的助剂以及0.5
‑
5wt％的着色剂；优选地，所述助剂包括碱金属氧化物、二价金属氧化物、三价金属氧化物以及四价金属氧化物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述碱金属氧化物包括Na2O和/或K2O；优选地，所述二价金属氧化物包括BeO、CaO、SrO、BaO或ZnO中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述三价金属氧化物包括B2O3、La2O3或Bi2O3中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述四价金属氧化物包括ZrO2和/或TiO2；优选地，所述着色剂包括含锰化合物、含钴化合物、含镍化合物、含铜化合物、含铬化合物、含钒化合物、含铁化合物、稀土元素氧化物中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述熔制的温度为1250
‑
1650℃，优选为1350℃
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1550℃。4.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：张佳新，赵丽佳，杜震宇，虞勇，郑京京，卫琳琳，
申请(专利权)人：爱迪特秦皇岛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：