牙科用钯银合金材料制造技术

本发明专利技术公开了一种口腔修复用钯银合金，该合金材料对合金成分进行了优化，所得材料与现有材料相比，在不降低合金性能和临床使用效果的前提下，具有良好的力学性能，很好的抗腐蚀性和低致敏性，色泽美观，成本仅为金合金的1/4～1/3。

Palladium silver alloy for dental use

The invention discloses a dental prosthesis with palladium silver alloy, the alloy material to optimize the components of the alloy, the material compared with the existing materials, in the premise of reducing the alloy properties and the clinical application, has good mechanical properties, good corrosion resistance and low sensitivity, beautiful color, the cost is only 1/4 ~ 1/3 gold alloy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于牙科修复材料领域，涉及一种钯银合金，特别涉及一种用于制作烤瓷牙修复体或金属修复体的铸造合金。
技术介绍
从20世纪初精密铸造技术被引入牙科修复工艺后，合金材料在牙科修复领域的应用越来越广泛，迄今依然是口腔修复应用最多最广泛的材料。牙科铸造合金可以根据其贵金属含量分为高贵金属铸造合金、半贵金属铸造合金、低贵金属合金和非贵金属铸造合金。贵金属含量超过85%的则归为贵金属合金，半贵金属贵金属含量在60% 85%之间，低贵金属铸造合金的贵金属含量在25% 60%之间，不含贵金属成分则属于非贵金属合金。牙科高贵金属合金主要是金钯合金和金钼合金，因其良好的铸造性，高贵的色泽，优异的耐腐蚀性和机械性能而成为最早的合金材料；非贵金属主要是钴铬和镍铬合金，合金价格低廉，但存在耐腐蚀和生物相容性差，患者对金属离子过敏等诸多缺点；钯金合金和钯银合金贵金属含量较低，故被称为半贵合金，其中钯银合金在物理、机械、化学性能等方面与高金合金相似，某些性能还优于金合金，而价格仅为金合金的1/4 1/3 ;而与非贵金属合金相比，其生物相容性、抗腐蚀性能好，价 格适中，因此被认为是较为理想的牙科修复材料。但现有的钯银合金材料仍然存在一些缺陷，例如当应用在烤瓷牙修复体中时由于银在制作烤瓷层的过程中容易硫化，常常导致瓷变色从而影响修复体的色泽和美观。在牙科修复合金发展的过程中，三个因素影响了其临床应用，包括价格、物理机械性能(如弹性模量、硬度、拉伸强度等)、生物相容性(腐蚀行为、细胞毒性等)。随着科学的发展和社会的进步，其中的腐蚀行为愈发受到重视，并成为制约牙科合金应用的关键因素。牙科合金暴露在易变的口腔物理环境(温度、应力)、化学环境(唾液、盐类、液体、药物等)和生物环境(粘结到修复体上的菌斑)中，均会发生不同程度的腐蚀。但各种合金的腐蚀程度和对人体的危害差异较大。牙科合金的腐蚀会导致美学性能和物理性能降低、对组织带来生物刺激、甚至引起公众的恐慌。为了提高钯银合金的耐腐蚀性和延展性，通常会在钯银合金加入一定量的金，但金的加入又会造成成本的增加，从而限制了其应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种口腔修复用钯银合金，该合金材料与现有材料相比，在不降低合金性能和临床使用效果的前提下，具有良好的力学性能，很好的抗腐蚀性和低致敏性，色泽美观，成本仅为金合金的1/4 1/3。本专利技术是通过以下技术方案来实现的: 一种牙科用钯银合金材料，所述合金含有以下重量百分比的成分:钯(Pd)51.1 59.9%，银(Ag) 24.1 28.8%。在传统钯银合金中，当银含量超过30%时，在制作烤瓷层的过程中会产生明显的硫化作用，导致其表面烧结的饰面瓷呈现青绿色从而影响修复体的色泽和美观；本专利技术通过调整银的含量能够有效抑制硫化作用保证修复体的色泽和美观，尤其是当银的重量百分比小于或等于27.5%时能够完全避免硫化。在减少合金中银含量的同时，为保证合金延展性和机械性能必须相应的增加钯的含量，这将会导致合金成本的增加，本专利技术通过综合调整钯银的含量得到的合金材料既具有较低的成本又具有良好的机械性能，还能有效抑制硫化作用。作为优选方式，上述合金含有以下重量百分比的成分:钯(Pd) 51.1 59.9%，银(Ag) 24.1 28.8%，铟(In) 9.1 11.8%。该含量的铟能够在材料表面形成厚度适中的氧化膜，从而明显改善合金的金瓷结合性能，其含量过多会氧化膜厚度过大且导致合金熔点过低，脆性增大；含量太少则氧化膜厚度不够，对金瓷结合都具有不利影响。作为优选方式，上述合金还可以含有重量百分比为1.0 1.5%的金(Au)。该含量的金既能保证合金材料的延展性和抗腐蚀性以及生物相容性又能有效控制成本。作为优选方式，上述合金还可以含有重量百分比为0.8 2.0%的选自钼(Pt)、铑(Rh)或铱(Ir)中的一种或几种元素。通过添加该类合金元素有效提高合金的熔点，将合金的熔点控制在980°C以 上。作为优选方式，上述合金还可以含有重量百分比为1.6 3.2%的镓(Ga)。镓能够分别与银和钮形成AgGa相和PdGa相等功能性相,还能使材料组织结构更均勻，同时也能在材料表面产生氧化膜从而改善其金瓷结合性能，同时还能提高材料的弹性模量和硬度，与铟配合使用时效果更好；但镓的加入会更显著的降低材料的熔点和增加材料的脆性，因此需要控制其加入量，镓和铟的重量百分比之和应不超过15%。作为优选方式，所述合金含有以下重量百分比的成分:钯(Pd) 57.3，银(Ag)28.5%，金(Au) 1.U(Pt) 1.0，铟(In) 10.1，镓(Ga) 2.0。具有该配比的合金材料具有最好的综合性能。本专利技术还提供了上述钯银合金材料的生产方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)配料:按重量组分配比进行配料； (2)熔炼:将配制好的原料放到熔炼炉进行熔炼； (3)浇注:将熔炼好的金属熔融液浇注到模具中，制得初坯； (4)退火:对初坯进行退火处理； (5)轧制:将退火后的初坯轧制成约Ig的正方体或长方体样品。作为优选方式，在上述方法中，所述退火处理在氮气和氢气的混合气体保护下进行。传统的退火工艺为避免材料氧化一般在氮气保护下进行，但氮气保护无法完全排除氧气，通过在保护气氛中加入少量的氢气，能够有效地除尽氧气，从而避免材料的氧化，改善材料表面的光亮度。作为优选方式，在上述方法中，所述熔炼和浇注过程都在真空条件下进行。本专利技术的另一目的在于提供一种上述钯银合金材料的应用，其特征在于:将其用于制作牙科固定修复用的金属烤瓷冠及桥的底层和/或桥架，或单独用于制作牙科铸造金属修复体。本专利技术的有益效果:钯(Pd)化学性质稳定在合金中能够起到细化晶粒，提高合金抗腐蚀性等作用，而且能够在保持延展性的同时提高合金的机械性能；银(八8)延展性强且化学稳定性高，能够起到增加合金延展性的作用，同时一定比例的银可以降低合金的成本。在现有的牙科用钯银合金中，银的含量都比较高。在用于烤瓷牙修复体时，较高的银含量容易使合金在制作烤瓷层的过程中出现硫化，导致其表面烧结的饰面瓷呈现青绿色从而影响修复体的色泽和美观。本专利技术通过调整钯(Pd)和银(Ag)的含量，在保证合金延展性和机械性能的同时抑制了银(Ag)的硫化作用，提高了合金的耐硫化性，改善了种植体的色泽，同时提高了液相线温度，改善了合金的铸造性能。金(Au)延展性好，化学性质稳定，添加到钯银合金中可以提高合金的延展性并改善合金的抗腐蚀性能。因此在现有的性能较好的钯银合金中都会添加一定量的金(Au)，但由于金价格昂贵，合金的成本较高，本专利技术通过调整各合金元素的配比，在保持合金的延展性和抗腐蚀性的基础上，减少了金(Au)含量，从而降低了成本。镓(Ga)的熔点为，29.78° C液态镓几乎能润湿所有物质的表面，具有优良的浇注性能，镓能迅速扩散到某些金属的晶格内，在高温下能和许多金属生成合金。镓对人体无害，是一种安全金属，具有良好的生物相容性。铟(In)熔点为156.61 ，能与许多金属形成合金，从常温到熔点之间，铟与空气中的氧反应，能够在表面形成极薄的氧化膜。本专利技术在合金中加入一定比例的In和Ga，通过两者的配合可以明显改善合金的金瓷结合性能，使合金与其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牙科用钯银合金材料，其特征在于，所述合金含有以下重量百分比的成分：钯（Pd）51.1～59.9%，银（Ag）24.1～28.8%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，
申请(专利权)人：四川奇和贵金属有限公司，
类型：发明
国别省市：