钯钴基合金及包括其的牙科制品制造技术

提供了一种基于钯钴二元系的合金，该合金的热膨胀系数（ＣＴＥ）为约１４．０至约１５．５，并且该合金可以包括一种或者多种如下添加金属：铝、硼、铬、镓、锂、铼、钌、硅、钽、钛和钨。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供了一种新颖的钯钴基合金。在制造铸金属牙科制品或者修 复体时，可以使用该合金，并且该合金尤其可以用于合金烤瓷(金属烤瓷(PFM))修复体。
技术介绍
在下面所作的讨论中，将涉及特定结构和/或者方法。然而，不应当将 下面的描述理解为承认这些结构和/或者方法构成现有技术。显然，申请人 有权说明这些结构和/或者方法不足以称为现有技术。从二十世纪五十年代后期开始，牙冠、牙桥等等是由包括铸金属基底 的复合物制成的，其中以在金属与烤瓷之间存在结合力的方式制造烤瓷贴 面，以使该复合物比单独组成部分强固。当形成这种复合物时，有几个方 面的问题要解决。美观是要考虑的一个方面。使用这种复合物的主要原因是要再现天然 牙的正常自然色彩。健康天然牙的釉质层的半透明性相当好，因此，要使 烤瓷同等半透明。釉质的半透明性使得可以看到健康牙本质的颜色。正常 情况下，牙本质的颜色具有微黄色调。对于可以有效用作复合物的烤瓷/合 金组合物，该合金上必须存在氧化层，从而与烤瓷形成结合力。尽管高金 合金使烤瓷具有适当微黄背景完全是为了美观，但是该合金元素可能形成 深灰色，从而使氧化色层(colored oxide layer)变暗，这可能遮挡该下层微 黄背景色。此外，合金元素量越多，所形成的氧化色层就越降低或者削弱 该合金的下层金色。机械性能是要考虑的另一个方面。美国国家标准协会/美国牙科协会 ("ANSI"/"ADA")技术规范#38和国际标准化组织("ISO")标准IS09693要求该合金有至少250兆帕斯卡("MPa")的屈服强度。为了在金基合金中 达到这种强度，必须添加大量合金元素，结果是颜色更接近灰色的合金。 人们认为，因为合金支承烤瓷，所以需要提供非常大的强度，该合金支承 烤瓷的强度低，特别是拉力小，并且延度为O。该金属的任何稍许变形都可 能导致烤瓷层破裂。根据对开发该标准时成功使用的合金进行测试，可以 设置上面提到的标准中的最小值。后来，该最小值要求受到质疑，因为成 功使用了低于该最小值的合金。此外，已经证明，对单个牙冠的最小值要 求应当低于对由三个或者更多个单位牙桥(unit bridge)构成的牙冠的最小 值要求。德国基尔大学(University of Kiel)的未发表作品指出，30公斤至35 公斤的力使患者感觉疼痛，而在一种情况下，75公斤的力导致牙齿断裂。物理性能是要考虑的另一个方面。尽管上面提到的标准没有要求最小 或者最大热膨胀系数("CTE")，但是这些标准要求对烤瓷和合金规定CTE 值。这是因为，普遍原理是烤瓷和金属的该系数应当"匹配"，以确保这二 者相容。该原理没有考虑，在冷却期间，而非在加热期间，二者之间产生 应力，并且烤瓷和金属的冷却速度显著不同。显而易见，合金的固线必须充分高于烤瓷的烧成温度，以使该合金甚 至在烧成该烤瓷期间也不发生部分熔化。化学性质是要考虑的另一个方面。烤瓷不直接与金属发生结合，相反， 在烤瓷与金属氧化层之间发生结合。常规PFM过程是将铸合金加热到适当 温度，以在该合金的表面上产生金属氧化层。如果这种氧化物不与该合金 结合，则利用与该烤瓷的粘附力，它可以被轻而易举地去除。这种结合力 中的某个结合力仅是机械力，但是主要结合还是因为金属氧化物与烤瓷互 溶作用产生的，反之亦然。如果该氧化物与该烤瓷不相容，则不结合，和/ 或者反之亦然。当烧制烤瓷时，小颗粒和较大颗粒表面被熔融(熔化)，并 且该液体烤瓷和金属氧化物层因为液体或者固体的扩散而产生熔解作用。
技术实现思路
本专利技术提供了组成物、材料和技术，该组成物、材料和技术可以选择 性地解决与传统技术相关的一个或者多个上述缺陷。本专利技术的一个方面提供了一种合金，利用正常熔化工艺、浇铸成棒以及轧制成要求的厚度，或者利用1998年9月1日公布的、授予Ingersoll等 人的、名称为Process Of Making Metal Castings的第5,799,386号美国专利 披露的原子化和压縮方法，可以制造该合金，在此引用该美国专利的全部 内容供参考。本专利技术的另 一个方面提供了一种合金，该合金的固线(solidus)足够高， 以致在正常烤瓷烧成期间，不发生熔融。本专利技术的另一个方面提供了一种合金，该合金的CTE在已被证明与烤 瓷相容的范围内。本专利技术的另一个方面是提供一种合金，利用正常牙科程序可以轻而易 举地浇铸该合金，并且利用正常牙科实验室程序，可以重新浇铸该合金。本专利技术的另一个方面提供一种浇铸合金单元，该浇铸合金单元可以被 研磨、抛光到非常光泽。本专利技术的另一个方面提供了一种合金，该合金的轻微氧化色不影响烤 瓷层的表观颜色，并且在烧成该烤瓷期间，该氧化物不增多。本专利技术的另一个方面提供了一种合金，当被加热到烤瓷烧成温度时， 形成与该烤瓷结合的连续坚韧薄氧化物。本专利技术的另一个方面提供了一种合金，该合金时强度可以承受的负荷 超过使患者感觉疼痛的负荷。根据本专利技术一个实施例形成的合金是钯钴二元合金，其中钯约为20至 约90重量百分比，而钴为约10至约80重量百分比。该热膨胀系数(CTE) 为约14.0至约15.3。可以对该钯/钴基合金添加从约0重量百分比到约20 重量百分比的如下金属铝、硼、铬、镓、锂、铼、钌、硅、钽、钛、钨或者它们的组合。本专利技术的另一个方面是提供一种合金，该合金包括约27至约30重量 百分比的Pd、约55至约58重量百分比的Co、约8至约11重量百分比的 Cr、约2.5至约4重量百分比的W、约l至约2.5重量百分比的Ga、以及 小于约1重量百分比的Al、 Si、 B、 Li或者它们的组合。本专利技术的另一个方面是提供一种牙科制品或者修复体，该牙科制品或 者修复体包括被熔融为牙科合金的牙科烤瓷组成物，该合金包括约20至约 90重量百分比的Pd、约10至约80重量百分比的Co以及约0至约20重量 百分比的铝、硼、铬、镓、锂、铼、钌、硅、钽、钛、钨或者它们的组合。根据又一个方面，本专利技术提供了一种包括基组成的合金，该基组成包 括钯和钴，用比例表示的钯和钴的数量为约10: 80至约80: 10，该合金进 一步包括从金、钼、络、钼、钨、铁、铝、硅、锰、镓、钽、钛、钌、 铼以及它们的组合中选择的、约0至30重量百分比的添加剂，其中在25 至500。C，该合金的热膨胀系数为约14.0至约15.5。根据附加方面，本专利技术提供了上述一种或者多种与陶瓷或者玻璃陶瓷 材料组合的合金，该陶瓷或者玻璃陶瓷材料可以选择包括烤瓷。根据又一个方面，可以选择性地利用氧化层使(各)合金与陶瓷或者 玻璃陶瓷材料结合在一起。根据又一个方面，例如诸如牙冠或者牙桥的修 复体的牙科制品可以包括本专利技术的合金和/或者组合物。经过仔细研究下面的详细描述和所附实施例，本专利技术的这些以及其他 方面显而易见，在此列举的实施例用于说明本专利技术，而决不限制本专利技术。附图说明图1是根据本专利技术的一个方面形成的牙科制品的原理图。 图2是图1所示制品的一部分的放大剖视图。具体实施例方式本专利技术的(各种)合金呈现的几种性能使得它适于金属烤瓷(PFM)应用。有了使烤瓷与氧化铸合金基底结合的氧化物涂层，该合金的颜色是灰色的。该合金具有铸修补体(castprosthesis)和支承烤瓷的机械性能，并 且可以轻而易举地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括基组成物的合金，该基组成物包括约２０至约９０重量百分比的钯和约１０至８０重量百分比的钴，该合金进一步包括约０至约２０重量百分比的：铝、硼、铬、镓、锂、铼、钌、硅、钽、钛、钨或者它们的组合；其中在２５至５００℃，该合金的热膨胀系数为约１４．０至约１５．２。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓迪布达斯古普塔，克莱德英格索兰，乔治泰寿士奇，
申请(专利权)人：依华公司，
类型：发明
国别省市：LI[列支敦士登]