具有易加工性的硅酸锂玻璃陶瓷制造技术

本发明专利技术涉及硅酸锂玻璃陶瓷，其具有作为主晶相的偏硅酸锂并且包含不超过30重量％的偏硅酸锂晶体，并且以指定的量包含以下组分：其中，Me

【技术实现步骤摘要】
具有易加工性的硅酸锂玻璃陶瓷


[0001]本专利技术涉及硅酸锂玻璃陶瓷，其特别适用于牙科，并且特别适用于制备牙科修复体，以及涉及用于制备该玻璃陶瓷的前体。

技术介绍

[0002]硅酸锂玻璃陶瓷通常以非常好的机械性质为特征，这就是为什么它们在牙科领域已经使用了一段时间，主要用于制造牙冠和小牙桥。
[0003]WO 95/32678 A2描述焦硅酸锂玻璃陶瓷，其通过在粘性状态下压制而被加工成牙科修复体。然而，使用可变形坩埚是强制性的，这使得加工非常复杂。
[0004]EP 0 827 941 A1和EP 0 916 625 A1公开焦硅酸锂玻璃陶瓷，其可以通过压制或机械加工被赋予期望的牙科修复体的形状。
[0005]EP 1 505 041 A1和EP 1 688 398 A1描述用于制造焦硅酸锂玻璃陶瓷的牙科修复体的方法。在该方法中，首先制造以偏硅酸锂为主晶相的玻璃陶瓷作为前体，其可以例如借助于CAD/CAM方法进行机械加工。然后使该前体经受进一步热处理，以形成期望的高强度焦硅酸锂玻璃陶瓷。
[0006]常规的焦硅酸锂玻璃陶瓷由于它们的高强度而难以机械加工，因此通常伴随所用工具的高磨损。偏硅酸锂玻璃陶瓷的机械加工基本上更容易，并且工具磨损可更少。然而，已知的偏硅酸锂玻璃陶瓷只能相对缓慢地机械加工，例如通过普通CAD/CAM机器的研磨工具相对缓慢地机械加工。这对于经常期望在单次治疗期间为患者提供牙科修复体(所谓的椅旁治疗)尤其成问题。

技术实现思路

[0007]因此，需要这样的硅酸锂玻璃陶瓷，其可以比已知的偏硅酸锂玻璃陶瓷机械加工得更快，并且随后可以转化成高强度的牙科产品，该牙科产品还表现出高的耐化学性和优异的光学性质。
[0008]根据本专利技术的硅酸锂玻璃陶瓷解决了该问题。本专利技术的主题还有根据本专利技术的起始玻璃、根据本专利技术的用于制备玻璃陶瓷的方法、根据本专利技术的玻璃陶瓷作为牙科材料的用途以及根据本专利技术的用于制备牙科修复体的方法。
[0009]根据本专利技术的硅酸锂玻璃陶瓷的特征在于，它具有作为主晶相的偏硅酸锂，并且以指定的量包含以下组分：
[0010][0011]其中，Me
I2
O选自Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O及其混合物，并且其中，SiO2与Li2O的摩尔比范围为2.5至5.0。
[0012]令人惊讶的是，已经表明根据本专利技术的玻璃陶瓷结合了非常期望的机械和光学性质的组合，这是牙科修复材料特别需要的。该玻璃陶瓷具有低的强度和韧性，因此可以容易地并且在非常短的时间内机械加工成甚至复杂的牙科修复体的形状，但是在这种机械加工之后可以通过热处理转化成具有优异的机械性质、优异的光学性质和非常好的化学稳定性的玻璃陶瓷产品。
[0013]术语“主晶相”用于描述在玻璃陶瓷中存在的所有晶相中具有最高质量比例的晶相。晶相的质量特别是使用Rietveld方法测定的。例如，在M.Dittmer的论文“und Glaskeramiken im System MgO
‑
Al2O3‑
SiO2mit ZrO
2 als Keimbildner”，耶拿大学2011中描述了借助于Rietveld方法用于定量分析晶相的合适程序。
[0014]根据本专利技术的硅酸锂玻璃陶瓷特别包含73.1至80.0重量％，优选74.0至78.0重量％的SiO2。
[0015]进一步优选的是，玻璃陶瓷包含7.0至12.9重量％，优选8.0至12.0重量％的Li2O。据信Li2O降低玻璃基体的粘度，从而促进期望相的结晶。
[0016]在另一个优选实施方案中，玻璃陶瓷包含5.1至10.0重量％，优选5.5至7.0重量％的另外的单价元素的氧化物Me
I2
O，其中Me
I2
O选自Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O及其混合物，并且优选为K2O。
[0017]特别优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列另外的单价元素的氧化物Me
I2
O：
[0018][0019]在特别优选的实施方案中，根据本专利技术的玻璃陶瓷包含2.0至10.0重量％，优选5.1至9.0重量％，特别优选5.5至7.0重量％的K2O。
[0020]还优选的是，玻璃陶瓷包含4.0至7.0重量％，优选5.1至6.5重量％的Al2O3。
[0021]在另一个优选实施方案中，玻璃陶瓷包含1.0至4.0重量％，优选1.2至2.6重量％，特别优选1.5至2.5重量％的P2O5。据信P2O5起成核剂的作用。
[0022]进一步优选的是，玻璃陶瓷包含1.0至9.0重量％，优选2.0至8.0重量％，特别优选3.0至7.0重量％的选自MgO、CaO、SrO、ZnO及其混合物的二价元素的氧化物Me
II
O。
[0023]在另一个优选的实施方案中，玻璃陶瓷包含少于2.0重量％的BaO。特别地，该玻璃陶瓷基本上不含BaO。
[0024]优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列二价元素的氧化物Me
II
O：
[0025][0026]在特别优选的实施方案中，玻璃陶瓷包含0.1至4.0重量％，优选0.5至3.0重量％，特别优选1.0至2.0重量％的MgO。
[0027]在另一个特别优选的实施方案中，玻璃陶瓷包含0.1至7.0重量％，优选1.0至6.0重量％，特别优选2.0至5.0重量％，最优选3.0至4.0重量％的SrO。
[0028]此外，优选包含0至8.0重量％，优选1.0至7.0重量％，特别优选2.0至6.0重量％的选自B2O3、Y2O3、La2O3、Ga2O3、In2O3及其混合物的另外的三价元素的氧化物Me
III2
O3的玻璃陶瓷。
[0029]特别优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列其他三价元素的氧化物Me
III2
O3：
[0030][0031]此外，优选包含0至10.0重量％，优选1.0至8.0重量％，特别优选2.0至6.0重量％的选自TiO2、ZrO2、GeO2、SnO2、CeO2及其混合物的四价元素的氧化物Me
IV
O2的玻璃陶瓷。
[0032]特别优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列四价元素的氧化物Me
IV
O2：
[0033][0034]在另一个实施方案中，玻璃陶瓷包含0至8.0重量％，优选1.0至7.0重量％，特别优选2.0至6.0重量％的选自V2O5、Nb2O5、Ta2O5及其混合物另外的五价元素的氧化物Me
V2
O5。
[0035]特别优选地，玻璃陶瓷以指定的量包含至少一种，特别是所有的下列其他五价元素的氧化物Me
V2
O5：
[0036][0037]在另一个实施方案中，玻璃陶瓷包含0至5.0重量％，优选1.0至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.硅酸锂玻璃陶瓷，其包含作为主晶相的偏硅酸锂，并且以指定的量包含以下组分：其中，Me
I2
O选自Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O及其混合物，并且其中，SiO2与Li2O的摩尔比在2.5至5.0的范围。2.根据权利要求1的玻璃陶瓷，其包含73.1至80.0重量％，优选74.0至78.0重量％的SiO2。3.根据权利要求1或2的玻璃陶瓷，其包含7.0至12.9重量％，优选8.0至12.0重量％的Li2O。4.根据权利要求1至3中任一项的玻璃陶瓷，其包含5.1至10.0重量％，优选5.5至7.0重量％的另外的单价元素的氧化物Me
I2
O，其中Me
I2
O选自Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O及其混合物，优选为K2O。5.根据权利要求1至4中任一项的玻璃陶瓷，其包含4.0至7.0重量％，优选5.1至6.5重量％的Al2O3。6.根据权利要求1至5中任一项的玻璃陶瓷，其包含1.0至4.0重量％，优选1.2至2.6重量％，特别优选1.5至2.5重量％的P2O5。7.根据权利要求1至6中任一项的玻璃陶瓷，其以指定的量包含至少一种，优选所有的下列组分：下列组分：
其中Me
I2
O选自Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O及其混合物，Me
II
O选自MgO、CaO、SrO、ZnO及其混合物，Me
III2
O3选自B2O3、Y2O3、La2O3、Ga2O3、In2O3及其混合物，Me
IV
O2选自TiO2、ZrO2、GeO2、SnO2、CeO2及其混合物，Me
V2
O5选自V2O5、Nb2O5、Ta2O5及其混合物；和Me
VI
O3选自MoO3、WO3及其混合物。8.根据权利要求1至7中任一项的玻璃陶瓷，其中SiO2与Li2O的摩尔比在2.9至4.6的范围，优选在3.3至4.4的范围。9.根据权利要求1至8中任一项的玻璃陶瓷，其包含不超过3...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：义获嘉伟瓦登特公司，
类型：发明
国别省市：