一种遮色氧化锆贴面制造技术

本发明专利技术公开了一种遮色氧化锆贴面，对氧化锆贴面加工完微纹饰后进行遮色处理，最后喷砂处理或加工片状氧化铝薄膜；本发明专利技术在不造成材料机械创伤的条件下通过在表面制备微米尺度纹饰，通过在烧结前后的多次镀膜技术，获得纳米至微米尺度的多孔片状表面，提高氧化锆贴面的比表面积及与粘接剂的机械互锁结构，进而强化氧化锆贴面与天然牙之间的粘接结合，满足了临床的粘接性能需求。本发明专利技术兼顾遮色功能的同时保证氧化锆贴面的强度，并做到很好的美学修复效果。

A coloured zirconia veneer

The present invention discloses a coloured zirconium oxide veneer, which covers the color processing after finishing the micro decoration of the zirconia veneer, and finally sanding or processing the sheet shaped alumina film. The porous surface of nanometer to micron scale was obtained, the specific surface area of the zirconia veneer and the mechanical interlocking structure with the adhesive were improved, and the bonding between the zirconia veneer and the natural teeth was strengthened to meet the clinical adhesion demand. The invention can ensure the strength of the zirconia laminate surface while ensuring the color blocking function, and achieves good aesthetic repair effect.

【技术实现步骤摘要】
一种遮色氧化锆贴面
本专利技术涉及牙科陶瓷材料制作
，特别涉及一种遮色氧化锆贴面。
技术介绍
贴面是临床美学修复的一个广泛应用的产品，瓷修复材料应用于临床已有100年的历史，目前临床应用较多的全瓷贴面材料按主要成分可分为白榴石基全瓷、二硅酸锂基全瓷、氧化铝基全瓷、氧化锆基全瓷等系统；按临床处理方法可分为长石类和非长石类，按制作过程的不同，可分为粉浆涂塑类、铸瓷类和切削陶瓷类。氧化铝瓷粉烧结贴面和氧化锆瓷块切削贴面的强度优于硅酸盐类铸瓷贴面，但是与铸瓷的半通透性相比较，氧化铝和氧化锆瓷均显示为不透明的白色。在美观性上不如铸瓷贴面自然通透，因此氧化铝和氧化锆贴面在临床上应用较少。美国专利US4798536A介绍了一种含有白榴石的全瓷材料，通过粉浆涂塑的方法制成临床所需的贴面。该种方法制得的贴面的最主要的问题是强度只能达到60～120Mpa。且制造过程中需要手工涂塑成型，效率较低。美国专利US4189325A及US4515634A提出了使用不同成核材料制备的二硅酸锂玻璃陶瓷。中国专利CN105125413A介绍了一种改进型的热压铸玻璃陶瓷，通过添加气相二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和纳米银来增加强度和韧性，并且具有抗菌的功效。中国专利CN106116547A介绍了一种改进型的白榴石涂塑贴面。通过添加氧化铝和氧化锆等来增加强度。并且由于采用涂塑工艺能够制备出0.5-0.7mm厚度的贴面。中国专利CN102743235A介绍了一种热压铸改进的成型工艺，将传统工艺中的手工堆蜡用3D打印制作，然后再进行热压铸工艺，减少了其中的手工操作环节。其中二硅酸锂玻璃陶瓷以义获嘉伟瓦登特的产品最具有代表性。第1代铸瓷IPSEmpressI，抗弯强度约180MPa。材料在铸成后不能在其上加瓷，修复体表面的色调形成只能在比色后在铸瓷表面外染色。第2代铸瓷IPSEmpressII，抗弯强度为300～400MPa可以良好表现牙齿的色调和质地，但仍需外染色。第3代铸瓷IPSe.maxPress，抗弯强度在400MPa，用粉浆涂塑的方法进行补瓷从而修正修复体的形态进行饰色。但是由于白榴石增强型长石瓷及锂硅酸盐玻璃陶瓷的强度低，容易破碎，满足不了义齿基本功能的要求，而且制造工艺仍然以热压铸及涂塑的方式为主，其中涉及到大量的手工操作，严重影响了产品最终的精度、成品率及效率。现阶段亟待寻找一种类似天然牙的高强度材料及数字化自动化的制造工艺。氧化锆陶瓷是目前临床广为使用的牙科修复材料，但是当做成贴面时，由于其厚度非常薄，制备极其困难，同时贴面的美学要求非常高，既要求半透明接近天然牙，还涉及对四环素牙的遮色工艺技术等。在另一方面，其与天然牙之间的粘接结合是一个需要解决的问题。当锂硅酸盐玻璃陶瓷作贴面时，其与天然牙之间的粘接强度可以通过同时酸蚀处理天然牙表面和玻璃陶瓷表面来强化。酸蚀玻璃陶瓷的作用是通过溶化较不耐腐蚀的玻璃相暴露晶界，提高比表面。但是，这个方法不适用于氧化锆陶瓷。喷砂处理通常用来提高氧化锆陶瓷的比表面。但是，这个方法引入的材料机械创伤已经被证明会降低氧化锆修复体的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种遮色氧化锆贴面，在不造成材料机械创伤的条件下通过在表面制备微米尺度纹饰，通过在烧结前后的多次镀膜技术，获得纳米至微米尺度的多孔片状表面，提高氧化锆贴面的比表面积及与粘接剂的机械互锁结构，进而强化氧化锆贴面与天然牙之间的粘接结合，满足了临床的粘接性能需求。本专利技术兼顾遮色功能的同时保证氧化锆贴面的强度，并做到很好的美学修复效果。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种遮色氧化锆贴面，采用以下方法制备而得：(1)制备氧化锆贴面素坯或者氧化锆贴面素瓷。氧化锆贴面素瓷制备方法如下：采用胶态沉积逐层增材法(如凝胶注模注浆成型、离心成型、原位凝固、3D打印、热压铸成型等)制备出素坯块，素坯块采用升温速率1-10℃/s升温至120-200℃干燥1-2小时，再以升温速率10-50℃/s升温至700-1100℃在氧化气氛下素烧，保温1-2小时得素瓷块，然后通过计算机辅助设计和计算机辅助制造的方法，加工素瓷块得氧化锆贴面素瓷。氧化锆贴面素坯制备方法如下：采用胶态沉积逐层增材法制备出素坯块，然后通过计算机辅助设计和计算机辅助制造的方法，加工素坯块得氧化锆贴面素坯；加工完微纹饰的氧化锆贴面素坯经干燥和素烧形成素瓷的过程如下：加工完微纹饰的氧化锆贴面素坯采用升温速率1-10℃/s升温至120-200℃干燥1-2小时，再以升温速率10-50℃/s升温至700-1100℃在氧化气氛下素烧，保温1-2小时，得到素瓷。(2)对氧化锆贴面素坯或氧化锆贴面素瓷用于与天然牙粘接的粘接表面上进行铣削加工形成用于提高比表面积及表面粗糙度的微纹饰。(3)加工完微纹饰的氧化锆贴面素坯经干燥和素烧形成素瓷后进行以下方案之一的遮色处理：染色遮色、镀膜遮色或染色遮色+镀膜遮色；或对氧化锆贴面素瓷进行以下方案之一的遮色处理：染色遮色、镀膜遮色或染色遮色+镀膜遮色。对于白色的氧化锆贴面可采用染色遮色或染色遮色+镀膜遮色；对于彩色氧化锆贴面则采用镀膜遮色。染色遮色加工形成染色遮色层，镀膜遮色加工形成镀膜遮色层。染色遮色采用过渡金属元素着色和稀土金属离子扩散着色的方式，镀膜遮色是由粒径接近可见光波长的纳米颗粒和空隙形成的光学弥散膜层，由综合可调光学吸收、弥散、折射和反射膜层以及光学量子阱结构反射膜层的一层或多层组成。本专利技术特别适合修复四环素前牙和用于前牙种植体的上部结构，既能遮色又能确保氧化锆贴面高的强度和韧性，从而兼顾功能和良好的美学修复效果。本专利技术氧化锆贴面镀膜遮色形成的镀膜遮色层，由于具有多孔及片状等结构，增加了比表面，因此进一步改善和增强了氧化锆贴面的粘接强度。(4)对遮色处理后的氧化锆贴面素坯或氧化锆贴面素瓷进行高温烧结，自然冷却后获得遮色氧化锆贴面初级品。(5)对遮色氧化锆贴面初级品已遮色处理的表面进行喷砂处理或加工片状氧化铝薄膜得遮色氧化锆贴面成品。片状氧化铝薄膜为厚度在5-20nm，长宽在50-400nm的片状氧化铝形成，其垂直的分布在烧结好的氧化锆贴面表面，片状氧化铝薄膜厚度在50-1000nm之间。目前对氧化锆陶瓷表面的粗化使用氧化铝喷砂，会对氧化锆陶瓷造成机械创伤，且氧化锆陶瓷已完全烧结，后续无法消除喷砂带来的局部应力，从而降低其远期的机械强度。而用铣刀对氧化锆陶瓷素胚和素瓷表面进行铣削的过程产生的以颗粒剥落为机制的表面局部加工，不会对氧化锆陶瓷造成机械创伤，因为所用氧化锆陶瓷未经烧结素胚或未经完全烧结的素瓷，在后续烧结过程中可以消除铣削带来的局部应力。故用铣削加工可以提高氧化锆陶瓷的比表面和表面粗化问题。本专利技术通过片状氧化铝薄膜和新型喷砂处理方法进而强化氧化锆贴面与天然牙之间以树脂为粘接剂的粘接结合。本专利技术选择氧化锆贴面素坯或者氧化锆贴面素瓷为加工对象，这样铣削加工过程产生的以颗粒剥落为机制的表面局部微崩瓷不至于破坏表面微纹饰结构的连贯性。本专利技术步骤(2)铣削加工过程中用压缩空气吹走锆粉，以免锆粉堆积对内表面产生挤压，造成机械创伤。本专利技术加工的微纹饰可以是规则的网格状图案，网格的形状可以为圆形、三角形、菱形、矩形、正方形(这些网格的尺寸控制在10-60微米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遮色氧化锆贴面，其特征在于，采用以下方法制备而得：(1)制备氧化锆贴面素坯或者氧化锆贴面素瓷；(2)对氧化锆贴面素坯或氧化锆贴面素瓷用于与天然牙粘接的粘接表面上进行铣削加工形成用于提高比表面积及表面粗糙度的微纹饰；(3)加工完微纹饰的氧化锆贴面素坯经干燥和素烧形成素瓷后进行以下方案之一的遮色处理：染色遮色、镀膜遮色或染色遮色+镀膜遮色；或对氧化锆贴面素瓷进行以下方案之一的遮色处理：染色遮色、镀膜遮色或染色遮色+镀膜遮色；(4)对遮色处理后的氧化锆贴面素坯或氧化锆贴面素瓷进行高温烧结，自然冷却后获得遮色氧化锆贴面初级品；(5)对遮色氧化锆贴面初级品已遮色处理的表面进行喷砂处理或加工片状氧化铝薄膜得遮色氧化锆贴面成品。

【技术特征摘要】
1.一种遮色氧化锆贴面，其特征在于，采用以下方法制备而得：(1)制备氧化锆贴面素坯或者氧化锆贴面素瓷；(2)对氧化锆贴面素坯或氧化锆贴面素瓷用于与天然牙粘接的粘接表面上进行铣削加工形成用于提高比表面积及表面粗糙度的微纹饰；(3)加工完微纹饰的氧化锆贴面素坯经干燥和素烧形成素瓷后进行以下方案之一的遮色处理：染色遮色、镀膜遮色或染色遮色+镀膜遮色；或对氧化锆贴面素瓷进行以下方案之一的遮色处理：染色遮色、镀膜遮色或染色遮色+镀膜遮色；(4)对遮色处理后的氧化锆贴面素坯或氧化锆贴面素瓷进行高温烧结，自然冷却后获得遮色氧化锆贴面初级品；(5)对遮色氧化锆贴面初级品已遮色处理的表面进行喷砂处理或加工片状氧化铝薄膜得遮色氧化锆贴面成品。2.根据权利要求1所述的一种遮色氧化锆贴面，其特征在于，步骤(2)中，铣削加工的铣削步距为0.03至0.5mm，主轴转速设置为4000rpm-30000rpm，进给速度为500mmpm-2000mmpm，铣削范围为整个粘接表面或者部分粘接表面；所用铣刀为平头立铣刀或者球头立铣刀或者圆鼻铣刀，直径在0.1mm至2mm；部分粘接表面占粘接表面总面积的50-90％。3.根据权利要求1所述的一种遮色氧化锆贴面，其特征在于，步骤(2)中，所述微纹饰的纹路深度在3-50微米。4.根据权利要求1所述的一种遮色氧化锆贴面，其特征在于，所述染色遮色采用过渡金属、稀土金属中的一种或几种制成的染色液浸泡氧化锆贴面着色；或所述染色遮色先采用过渡金属、稀土金属中的一种或几种制成的染色液浸泡着色，干燥后再采用碱金属离子以及Zr4+、Al3+、Y3+中的一种离子溶液刷涂或喷涂着色。5.根据权利要求4所述的一种遮色氧化锆贴面，其特征在于，所述染色液具体由硝酸铁、硝酸铒、硝酸镨、硝酸钴、硝酸钕溶液中的一种或几种，PVA水溶液及硝酸溶液混配而成；硝酸铁、硝酸铒、硝酸镨、硝酸钴、硝酸钕溶的浓度均在0.05-0.5mol/L，PVA水溶液的浓度为0.001-0.005mol/L，硝酸溶液浓度为3-5vol％；碱金属离子以及Zr4+、Al3+、Y3+中的一种离子溶液其浓度均在1-10mol/L。6.根据权利要求1所述的一种遮色氧化锆贴面，其特征在于，所述镀膜遮色的镀膜原料选自以下方案之一：方案一、镀膜原料选自钇部分稳定ZrO2-xH2O溶胶，多孔钇部分稳定ZrO2-xH2O溶胶，Al2O3-xH2O溶胶，氧化铝掺杂Y部分稳定ZrO2溶胶，ZrO2-xH2O溶胶，SiO2-xH2O溶胶，TiO2-xH2O溶胶中的一种或多种。方案二、镀膜原料选自ZrSiO4浆料、Al2O3浆料、ZrO2浆料、TiO2浆料、AlN浆料中的一种或几种的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈志坚，李廷凯，赵武元，刘文广，
申请(专利权)人：杭州而然科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33