硅酸锂低石英玻璃陶瓷制造技术

本发明专利技术涉及硅酸锂低石英玻璃陶瓷，其特征在于非常良好的机械性能和光学性能的组合，且因此可以特别用作牙科中的修复材料。

Lithium-silicate low quartz glass ceramics

The invention relates to low quartz glass ceramics of lithium silicate, which is characterized by very good combination of mechanical properties and optical properties, and can therefore be used especially as a dental restorative material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硅酸锂低石英玻璃陶瓷本专利技术涉及硅酸锂-低石英(lowquartz)玻璃陶瓷，其特别适合用于牙医学，优选用于制备牙科修复体，以及涉及用于制备该玻璃陶瓷的前驱体。硅酸锂玻璃陶瓷的特征一般在于非常良好的机械性能，这就是它们在牙科领域中已经使用了一段时间，并且在牙科领域中主要用于制备牙冠和小型牙桥的原因。US5,507,981和US5,702,514描述了焦硅酸锂玻璃陶瓷，其通过在粘性状态下压制而被加工形成牙科修复体。然而，使用可变形的坩埚是必要的，这使得加工非常昂贵。EP827941和EP916625公开了焦硅酸锂玻璃陶瓷，其可以通过压制或机械加工而被赋予希望的牙科修复体的形状。EP1505041和EP1688398描述了由焦硅酸锂玻璃陶瓷制备牙科修复体的方法。作为中间产物，首先制备具有作为主晶相的硅酸锂(lithiummetasilicate)的玻璃陶瓷，其可以非常容易地被机械加工，例如通过CAD/CAM工艺被机械加工。然后使该中间产物经受进一步的热处理，以形成希望的高强度焦硅酸锂玻璃陶瓷。应选择在该方法的过程中使用的热处理，以避免形成不希望的晶相，例如方石英。WO2013/053864公开了硅酸锂玻璃陶瓷，其含有二价金属氧化物并且可以通过热压制以及通过机械加工来加工，以形成牙科修复体。由WO2013/164256已知具有作为主晶相的焦硅酸锂和作为另外的晶相的磷灰石的玻璃陶瓷。该玻璃陶瓷的特征在于高化学稳定性，并且可以通过机械加工或热压制成形，以形成希望的牙科修复体。US2015/0104655描述了根据选择的用于结晶的组成和温度处理可以包含作为晶相的焦硅酸锂、硅酸锂、磷酸锂、方英石、鳞石英、石英或锂辉石的玻璃陶瓷。该玻璃陶瓷特别意在用于镶饰(veneer)氧化锆陶瓷。然而，常规的焦硅酸锂玻璃陶瓷的机械加工由于其高强度而难以实现，且因此其通常涉及所用工具的高度磨损。实现对作为前驱体的相应的硅酸锂玻璃陶瓷的同样的机械加工则容易的多。然而，这需要还进一步的热处理，以在通过机械加工成形之后由高强度焦硅酸锂玻璃陶瓷制备修复体。因此，需要硅酸锂玻璃陶瓷，其可容易地机械加工，并且在该加工之后不需要进一步的热处理，以赋予所制备的牙科修复体希望的机械性能。硅酸锂玻璃陶瓷不仅应具有非常好的机械性能，而且同样还应具有非常好的光学性能，以使它们也满足针对修复性牙科材料设定的高度美学要求。该目的是通过根据权利要求1至14和17的硅酸锂-低石英玻璃陶瓷实现的。根据权利要求15、16和17的起始玻璃、根据权利要求18、19和22的方法以及根据权利要求20和21的用途也是本专利技术的主题。根据本专利技术的硅酸锂-低石英玻璃陶瓷的特征在于其包含作为主晶相的硅酸锂，以及作为另外的晶相的低石英。已经令人惊讶地显示，根据本专利技术的玻璃陶瓷结合了非常理想的机械性能和光学性能的组合，例如对于修复性牙科材料恰好是必需的非常理想的机械性能和光学性能的组合。玻璃陶瓷具有高强度，但是通过机械加工可以容易地赋予其牙科修复体的形状。不需要后续热处理来达到令人满意的强度。此外，出乎预料到的是，除作为主晶相的硅酸锂之外，通过提供作为另外的晶相的低石英，仍然可以实现非常好的光学性能。这是因为许多另外的晶相对硅酸锂玻璃陶瓷的光学性能有负面影响。例如，它们会降低半透明度，并且它们同样会削弱玻璃陶瓷被染色的能力，这会在模仿要被替换的天然牙齿材料的颜色方面导致很大的困难。根据本专利技术的硅酸锂-低石英玻璃陶瓷特别地包含59.0至79.0重量％，优选64.0至78.0重量％，且特别优选64.0至76.0重量％的SiO2。在另一个实施方案中，根据本专利技术的硅酸锂-低石英玻璃陶瓷特别地包含68.0至79.0重量％，优选69.0至78.0重量％，且特别优选70.0至76.0重量％的SiO2。进一步优选的是，根据本专利技术的硅酸锂-低石英玻璃陶瓷包含8.0至15.0重量％，特别优选9.0至14.0重量％，且非常特别优选10.0至13.5重量％的Li2O。认为Li2O降低了玻璃基体的粘度，且因此促进了希望的相的结晶。在另外的优选的实施方案中，玻璃陶瓷包含0至9.0重量％，优选2.0至6.0重量％，且特别优选3.0至5.0重量％的P2O5。认为P2O5充当成核剂。还优选的是，玻璃陶瓷包含1.0至8.0重量％和特别是2.0至7.0重量％的一价元素的氧化物MeI2O，所述一价元素的氧化物MeI2O选自K2O、Na2O、Rb2O、Cs2O及其混合物。所述玻璃陶瓷特别优选地以规定的量包含以下一价元素的氧化物MeI2O中的至少一种且特别是以下一价元素的氧化物MeI2O的全部：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0至5.0重量％，优选1.0至4.0重量％，且特别优选2.0至3.5重量％的K2O。此外，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％，且特别优选3.0至7.0重量％的二价元素的氧化物MeIIO，所述二价元素的氧化物MeIIO选自CaO、MgO、SrO、ZnO及其混合物。在另外的优选的实施方案中，玻璃陶瓷包含低于2.0重量％的BaO。特别地，玻璃陶瓷基本上不含BaO。玻璃陶瓷优选地以规定的量包含以下二价元素的氧化物MeIIO中的至少一种且特别是以下二价元素的氧化物MeIIO的全部：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1.0至6.0重量％，特别是1.5至6.0重量％，优选2.0至5.5重量％，特别优选3.1至5.5重量％，且非常特别优选3.4至5.0重量％的MgO。进一步优选包含0至8.0重量％，优选1.0至7.0重量％，且特别优选2.0至6.5重量％的三价元素的氧化物MeIII2O3的玻璃陶瓷，所述三价元素的氧化物MeIII2O3选自Al2O3、B2O3、Y2O3、La2O3、Ga2O3、In2O3及其混合物。所述玻璃陶瓷特别优选地以规定的量包含以下三价元素的氧化物MeIII2O3中的至少一种且特别是以下三价元素的氧化物MeIII2O3的全部：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1.0至6.0重量％，且优选2.0至5.0重量％的Al2O3。此外，优选包含0至10.0重量％，且特别优选0至8.0重量％的四价元素的氧化物MeIVO2的玻璃陶瓷，所述四价元素的氧化物MeIVO2选自ZrO2、TiO2、SnO2、CeO2、GeO2及其混合物。所述玻璃陶瓷特别优选地以规定的量包含以下四价元素的氧化物MeIVO2中的至少一种且特别是以下四价元素的氧化物MeIVO2的全部：在另外的实施方案中，玻璃陶瓷包含0至8.0重量％，优选0至6.0重量％五价元素的氧化物MeV2O5，所述五价元素的氧化物MeV2O5选自V2O5、Ta2O5、Nb2O5及其混合物。所述玻璃陶瓷特别优选地以规定的量包含以下五价元素的氧化物MeV2O5中的至少一种且特别是以下五价元素的氧化物MeV2O5的全部：在另外的实施方案中，玻璃陶瓷包含0至5.0重量％，优选0至4.0重量％的六价元素的氧化物MeVIO3，所述六价元素的氧化物MeVIO3选自WO3、MoO3及其混合物。所述玻璃陶瓷特别优选地以规定的量包含以下氧化物MeVIO3中的至少一种且特别是以下氧化物MeVIO3的全部：组分重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅酸锂‑低石英玻璃陶瓷，其包含作为主晶相的硅酸锂，以及作为另外的晶相的低石英。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.25 EP 15182307.7;2015.10.20 EP 15190547.81.一种硅酸锂-低石英玻璃陶瓷，其包含作为主晶相的硅酸锂，以及作为另外的晶相的低石英。2.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷，其包含59.0至79.0重量％，优选64.0至78.0重量％，且特别优选64.0至76.0重量％的SiO2，或68.0至79.0重量％，优选69.0至78.0重量％，且特别优选70.0至76.0重量％的SiO2。3.根据权利要求1或2所述的玻璃陶瓷，其包含8.0至15.0重量％，优选9.0至14.0重量％，且特别优选10.0至13.5重量％的Li2O。4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃陶瓷，其包含0至9.0重量％，优选2.0至6.0重量％，且特别优选3.0至5.0重量％的P2O5。5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃陶瓷，其包含1.0至8.0重量％，且优选2.0至7.0重量％的一价元素的氧化物MeI2O，所述一价元素的氧化物MeI2O选自K2O、Na2O、Rb2O、Cs2O及其混合物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃陶瓷，其包含0至5.0重量％，优选1.0至4.0重量％且特别优选2.0至3.5重量％的K2O。7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃陶瓷，其包含1.0至9.0重量％，优选2.0至8.0重量％，且特别优选3.0至7.0重量％的二价元素的氧化物MeIIO，所述二价元素的氧化物MeIIO选自CaO、MgO、SrO、ZnO及其混合物。8.根据权利要求1至7中任一项所述的玻璃陶瓷，其包含1.0至6.0重量％，特别是1.5至6.0重量％，优选2.0至5.5重量％，特别优选3.1至5.5重量％和非常特别优选3.4至5.0重量％的MgO。9.根据权利要求1至8中任一项所述的玻璃陶瓷，其包含0至8.0重量％，优选1.0至7.0重量％，且特别优选2.0至6.5重量％的三价元素的氧化物MeIII2O3，所述三价元素的氧化物MeIII2O3选自Al2O3、B2O3、Y2O3、La2O3、Ga2O3、In2O3及其混合物。10.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·里茨伯格，M·拉姆夫，W·霍兰德，M·迪特默，M·施魏格尔，
申请(专利权)人：义获嘉伟瓦登特公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登,LI