制造一种粉状材料的方法,这种粉状材料以及由其制造的陶瓷材料技术

技术编号:1487870 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
粉状材料,其粘结相主要由一种水泥基体系组成,这种粉状材料在用一种与该粘结相反应的液体饱和后能够水合成一种不透射线的化学结合的陶瓷材料。依据本发明专利技术,所述的粘结相主要由CaO.Al↓[2]O↓[3](ss)和/或3CaO.Al↓[2]O↓[3](ss)组成。这种粉状材料中还包含一种或者多种密度大于5g/cm↑[3]的重原子类型。本发明专利技术还涉及一种制造这种粉状材料和由此粉状材料制成化学结合的陶瓷材料的方法,其中所述粘结相具有摩尔比最大为2∶1的Al↓[2]O↓[3].3H↓[2]O(ss)和3CaO.Al↓[2]O↓[3].6H↓[2]O(ss)。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,这种粉状材料以及由其制造的陶瓷材料的制作方法
本专利技术涉及一种不透射线且化学结合的陶瓷材料,其粘结相主要由一种水泥基体系组成。本专利技术还涉及一种粉状材料,这种材料在用一种与粘结相反应的液体饱和后能够制成所述的陶瓷材料,还涉及一种制造这种粉状材料的方法。本专利技术最初是考虑牙用和整形目的而开发的,但也同样可以用到其它的应用领域中。现有技术和问题本专利技术涉及水泥体系类型的粘结剂体系,尤其是CaO-Al2O3-(SiO2)-H2O体系。依据本专利技术和以前的工作(SE 463493,SE 502987和SE 514686)进行的研究结果已经表明这种体系具有作为坚固的抗酸材料的很大潜力,例如牙填充材料。现在,还不存在其它材料能够满足病人和牙科从业人员从生物相容性,美观以及功能上提出的所有要求。下面给出通常对一种牙填充材料的实际要求。在龋洞中的简单适用性和好的可操作性,好的塑模造型性,填补工作中足够快的硬化/固化性,还要有看过牙医之后的直接适用性。以及,超过以前的填补材料的高的强度和抗腐蚀性,好的生物相容性,用于X射线目的的不透射线性,好的美观性以及在此材料中不能含有任何致过敏的或者有毒的添加剂的供职人员的安全操作性。还要求有好的长期尺寸稳定性。在SE 463493中,描述了如何使,例如,用于牙用目的的一种化学结合的陶瓷材料呈现出提高了的强度特性,在一个相当高的外部压力和一个相当低的温度下,将由一种或多种水硬性粘结剂以及可能的底料组成的粉末坯体压实,在压实后不需要烧结反应即可得到结合的非常好的生坯。这种生坯的填充密度已比最初的填充密度至少提高到其的1.3倍,最初的填充密度指的是通过在容器中将疏松的粉体摇动,振动以及/或者轻力的填塞而得到的填充密度。通过在将该材料应用到腔洞中,例如牙齿的龋洞中,的同时或之前,材料的使用者准备该材料时,将这种生坯用一种水合液体饱和。更近的,在SE 502987中表明,对于水泥体系来讲,如果完全浸泡就能产生完全的水合(这被认为可以降低尺寸变化的危险),然后在一种特殊设计的闭锁装置的辅助下,可以将这种水泥体系压实。进一步更近的,在SE 514686中表明,参照SE 463493或者SE502987中的类型的水泥体系,若其中包含一种或者多种膨胀补偿添加剂,能够表现出长期的尺寸稳定性。依据SE 463493,SE 502987或者SE 514686制成的材料确实证明能够满足依据上面所提出的对牙填充材料的大多数的要求。然而,已经证明由于这种材料实际上是不透明的,尽管其在颜色上与自然的牙齿相识,但在美观上是不足的,这就是说这种材料没有足够的光学性能看起来显得自然。自然的牙齿是透光的,尤其是牙釉质。将光在牙齿中扩散通过的这种方式描述为半透明性,这是从透明中分化出来的。一种半透明材料的定义如下“一种能够反射,透射和吸收光的材料,当将这种材料放在物体和观察者之间时,通过这种材料不能清楚的看到物体。”(Lemire,Burk著的Color in dentistry,1975年,J.M.Ney Company出版)。测量半透明性的一种方法是确定白色背景和黑色背景的反射光的量之间的比值(ISO 9917)。如果材料的不透明性在35%到90%之间,就认为是半透明的,在90%以上是不透明的,35%以下是透明的。自然齿质的不透明性大约为70%,而自然釉质的不透明性大约为35%。填充材料模拟自然牙齿外观的能力很大程度上依赖于这种材料是半透明的。在JP 57209871的摘要中指出,在一种由波特兰水泥和水玻璃组成的材料中可以得到半透明性。在JP 51111828中,描述了一种制备3CaO·Al2O3·6H2O的方法。在这种方法中,将粘结相的原料用过量的水混和1-20小时,并逐渐从室温加热到100℃。其中陈述说由此得到3CaO·Al2O3·6H2O形式的水合铝酸钙。将这种水合铝酸钙在室温和100℃之间加热,并且,可能要先加入进一步的水,同时在50-800MPa下压实10-60分钟,制成一种陶瓷,然后将这种陶瓷材料在60-250℃下干燥,但不能蒸发掉结晶水。在JP 51111828描述的这种方法中,对水合材料的机械压实就是这样进行的。一个相关的问题是在得到半透明性的同时得到不透射线性,在填充材料中的这种要求是为了能够在X射线中将这种材料与自然牙齿和腐烂发病区清楚的区别开来。这一问题是基于这样的实事,X射线的对比度有助于那些现今常用的,比如ZrO2和SnO2影响半透明性。甚至在整形领域或者其它的非生物领域,也经常需要其是不透射线性的,甚至在不需要半透明性的情况下也是如此。还有另一个问题是在所制得的陶瓷材料中获得尽可能高的机械强度和硬度。这里,尤其是用于牙用目的时,还希望基本填料能够迅速提升硬度。增加化学稳定性也是一个方面,其中在材料中的Al3+部分影响稳定性。希望Al3+的量最小。专利技术简述本专利技术的一个目的是提供一种引言中所述类型的陶瓷材料,这种材料呈现出不透射线性,高的机械强度和快速的硬度提升。优选的,至少是在用于牙用目的时,这种材料要同时呈现出半透明性。本专利技术还要提供一种粉状材料,这种粉状材料在用一种与粘结相反应的液体饱和后能够水合成为一种本专利技术所寻求类型的化学结合的陶瓷材料。本专利技术还要提供一种制造这种粉状材料的方法。本专利技术还要提供一种陶瓷填料。依据本专利技术得到了所希望的和其它的目的,这是由于,该粉状材料的粘结相主要由CaO·Al2O3(ss)和/或3CaO·Al2O3(ss)组成,并且由于这种粉状材料以及由此得到的陶瓷材料中包含一类密度大于5g/cm3的原子类型,该密度是用相应该原子类型的元素密度表示的。从制品方面看,这意味着所制备的陶瓷材料的粘结相中具有摩尔比最大为2∶1,优选的小于1∶5,更优选的小于1∶10的Al2O3·3H2O(ss)和3CaO·Al2O3·6H2O(ss)。这里,标识(ss)表示的是“固溶体”。正如下面要更加详细的描述的,这意味着粘结相可以(但不是必需)在粘结相中的固溶体内包含其它的原子类型,它们全部或者部分取代了Ca和/或Al。在所表示的数量比中,这些其它的原子类型是按Ca或者Al来统计的。“粘结相”一词这里表示在这种材料中的水泥成分,而不管所讨论的是粉状材料还是水合陶瓷产品。从方法方面看,本专利技术目的的实现在于一种包括如下步骤的制造这种粉状材料的方法 a)将包含Ca和Al的粘结相的原料相混合,其中Ca和Al的比率Ca∶Al大于或者等于1∶2.4,优选的大于或者等于1∶2.2,最优选的大于或者等于1∶2,但不大于3∶2。b)从物理上减少不同原料中原子间的扩散途径。c)将此材料在高温下烧结制成所述的粘结相,其主要由CaO·Al2O3(ss)和/或3CaO·Al2O3组成(ss),使在步骤a)中的和/或步骤c之后接下来的材料包含一种或者多种密度大于5g/cm3的重原子类型,该密度是用这种原子类型的元素密度来表示的。通过水合,总是能够由传统的包含由CaO·Al2O3和CaO·2Al2O3相组成的铝酸钙的水泥混和物制得最终的两相3CaO·Al2O3·6H2O和Al2O3·3H2O。本专利技术基于这样的认识,由于其对陶瓷制品的机械性能有损害影响,Al2O3·3H2O是所不希望的。具有的相数超过1本文档来自技高网...

【技术保护点】
粉状材料,其粘结相主要由一种水泥基体系组成,这种粉状材料在用一种与该粘结相反应的液体饱和后能够水合成一种不透射线的化学结合的陶瓷材料,其特征在于所述的粘结相主要由CaO.Al↓[2]O↓[3](ss)和/或3CaO.Al↓[2]O↓[3](ss)组成,而且这种粉状材料中包含一种或者多种密度大于5g/cm↑[3]的重原子类型,这一密度是用该原子类型的元素的密度表示的。

【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:L赫曼森H恩格奎斯特
申请(专利权)人:多克萨股份公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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