齒科鑄造合金及齒科修復體的制作方法
【專利摘要】提供齒科鑄造合金和修復體，依據(jù)本發(fā)明的一個方面的齒科鑄造合金中含有重量百分比為20～60%的銀（Ag）；10～40%的鈀（Pd）；15～35%的銦（In）；元素群1（鎵（Ga）、銅（Cu）、硅（Si）、鍺（Ge））中至少包含一種且其含量大于0低于10%；元素群2（鋅（Zn）、錫（Sn）、銥（Ir）、錸（Re）、銠（Rh）、釕（Ru）、鑭（La）、鋨（Os）、鉍（Bi））中至少包含一種且其含量大于0低于3%。
【專利說明】齒科鑄造合金及齒科修復體
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是關于金屬合金的，特別是齒科用鑄造合金以及使用這種合金的齒科修復體。
【背景技術】
[0002]齒科鑄造合金用于溫度、酸度、壓力等多變的口腔內，所以不僅要求要有優(yōu)異的機械性能，還要有化學穩(wěn)定性和美觀性。比如，齒科鑄造合金用于口內就要沒有腐蝕和變色、對人體無害。
[0003]基于此，含金量高的金合金被廣泛用作齒科鑄造合金。但是金合金價格昂貴，所以開發(fā)一種各種性能跟金合金接近價格又便宜的替代合金就是一個必然的趨勢。比如大家都在做金鈀合金、銀鈀合金、鎳鉻合金等。
[0004]發(fā)明的詳細說明
[0005]技術課題
[0006]但是，開發(fā)這種替代合金時，獲得合適的化學性能及美觀性不是一件易事。比如，鎳鉻合金價格便宜，但有過敏、體內重金屬沉積等缺點。別的合金或者變色，或者有細胞毒性，或者鑄造性能差。本發(fā)明就是為解決如上問題而設計的。但以上問題只是為了舉例說明，本發(fā)明的范圍不僅局限于以上幾個方面。
[0007]解決這一課題的方法
[0008]本合金一方面是在齒科·鑄造合金中加入20~60% (重量百分比)的Ag、10~40%的Pd、15~35%的In、合計大于O低于10%的元素群I (Ga、Cu、S1、Ge)中的至少一種、合計大于O低于3%的元素群2 (Zn、Sn、Ir、Re、Rh、Ru、La、Os、Bi)中的至少一種。
[0009]上述齒科鑄造合金中還可含有重量百分比大于O且不超過40%的金。
[0010]上述齒科鑄造合金中可含有重量百分比大于O且不超過8%的元素群3(B、Co、Cr、Fe、Nb、N1、Ta、T1、Mn、V、Mg、Ca、Al、Mo、Zr)中的至少一種。
[0011]上述齒科鑄造合金中，元素群I中要求至少選擇一種的金屬有可能是Cu和Ga中的一種或兩種。
[0012]上述齒科鑄造合金中，元素群I中要求至少選擇一種的金屬有可能是Ge和Si中的一種或兩種。
[0013]與本合金不同的齒科鑄造合金可以含10~40% (重量百分比)的Pd、15~35%的In、大于O且不超過40%的Au、大于O且不超過10%的元素群I (Ga、Cu、S1、Ge、)中的至少一種、合計大于O且不超過3%的元素群2 (Zn、Sn、Ir、Re、Rh、Ru、La、Os、Bi)中的至少一種、合計大于 O 且不超過 8% 的元素群 3 (Se、C、Sb、B、Co、Cr、Fe、Nb、N1、Ta、T1、Mn、V、Mg、Ca, Al> Mo, Zr)中的至少一種；剩下的為Ag及不可避免的不純物。
[0014]根據(jù)本發(fā)明及其它方面的齒科修復體使用上述齒科鑄造合金制作而成。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]依據(jù)本發(fā)明的實例的齒科鑄造合金通過提高Pd、Ag、In的含量可降低成本。同時，使合金的成分配比達到最合適的比例，既可以實現(xiàn)金黃色又可以防止發(fā)紅，確保優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和高度的人體相容性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1通過照片實例比較了不同的齒科修復體；
[0018]圖2是依據(jù)本發(fā)明的實例的齒科修復體的照片。
【具體實施方式】
[0019]為了本發(fā)明的實施的最完善的形態(tài)
[0020]如下，用依據(jù)本發(fā)明的可期望的實例做詳細說明。但本發(fā)明不僅局限于以下的實例，還包含其它多種不同的形態(tài)。只不過這個實例完整展示了本發(fā)明，提供它只是為了讓具備基本常識的人全面的了解發(fā)明的范圍。
[0021]本發(fā)明的實例中，重量百分比(wt%)是指整體合金中的重量中相關成分所占的重量的百分比。重量百分比的范圍呢，超過重量百分比或者不足的情況下不包含其界限值。單純的指定范圍或者指定以上或以下的情況下也可以理解為包含界限值。
[0022]本發(fā)明的實例中有可能含有合金中的各種元素自身含有的不可避免的不純物以及制作成合金的過程中不可預見的不純物。即生產(chǎn)合金或制作修復體的時候不希望引入的不純物統(tǒng)稱不可避免的不純物。
[0023]基于本發(fā)明的實例的齒科鑄造合金的主要成分是Ag、Pd、In，添加其他輔助元素后制作而成。合金中不含黃金或者大幅降低了黃金的含量，所以為了實現(xiàn)金黃色，主要添加Ag和In ;為了完善物理性能，主要添加Pd。其中，Ag、Pd、In合計重量占到45~50%因此這種合金也可稱為Ag-Pd-1n基合·金。
[0024]Pd作為一種主要成分，取代了相當比例的Au和Pt，而且大家都知道，Pd對人體無害。Pd加多少首先要看Ag和In的含量，然后再根據(jù)添加的其它成分的含量進行調整。比如，如果Ag的含量降低，Pd的含量就可能增加，但是Pd多了顏色就不黃，所以要根據(jù)目標黃度適當?shù)恼{整Pd的含量。比如，Pd的含量可以在10~40%的范圍。
[0025]Ag的含量要根據(jù)斷裂、H的脆性、鑄造性能低下、顏色等問題來調整。如上所述，可能還要根據(jù)Pd的含量來調整。加入In是為了調節(jié)合金的顏色，含量要根據(jù)Ag的含量來確定。比如，如果Ag的含量在20~60%，In就要在15~35%再比如，主要是調整別的成分的話，不夠的成分就可以用Ag來補齊。
[0026]Ag和In在合金和空氣中與硫發(fā)生氧化反應形成硫化物而使合金呈金黃色。但是，這種硫化物和硫會使合金表面氧化而發(fā)紅(又稱變黃)。增加In和Ag的含量對合金的顏色有利，但也同等程度的增加了變紅的幾率。因此。準確的把握Ag和In的含量來實現(xiàn)金黃色的同時抑制發(fā)紅現(xiàn)象不是一件易事。
[0027]元素群I既可以抑制發(fā)紅現(xiàn)象又可控制合金的其它機械性能和化學性能，所以可以添加。比如，可以至少含有元素群I (Ga、Cu、S1、Ge)中的至少一種。依據(jù)發(fā)明人的研究，元素群I中的元素與硫形成硫化物，可以抑制硫的氧化反應。比如，Cu與Ga與硫結合形成CuGaS2抑制了硫的氧化反應。因此，元素群I中的成分的總含量應該應該在0.5~10%。
[0028]Cu可以彌補Ag造成的強度降低，但又會使合金的延伸率大幅降低，雖可以添加，但有限度。因此，Cu的含量增加可提高延伸率，對應的Ag的含量就要增加。進一步講，Cu跟Ag、In 一起與硫結合形成硫化物,使合金呈金黃色。對應的，Cu也跟In —樣,發(fā)生氧化反應的話會發(fā)紅。
[0029]Ga熔點低，抵消了 Pd的高熔點，但是含量過多的話鑄造時會向下流動，熔化的金屬的流動性變差。但是，本發(fā)明的發(fā)明人通過研究證明，同時加入Cu和Ga的話，兩者形成化合物，減輕了這個問題。進一步講，Cu和Ga與硫結合形成CuGaS2,抑制了硫的氧化,極大地抑制了變紅的現(xiàn)象。
[0030]Cu和Ga的含量要考慮到上述各個方面來確定，比如，考慮到合金的延伸率和顏色、熔化的合金的流動性、發(fā)紅現(xiàn)象，Cu和Ga的添加量均限制在3%以內。但是，這種特性中的一個特性用別的元素來完善的情況下，添加量有可能超過3%。
[0031]Ge可與主元素Ag —起與S結合形成硫化物，比如,Ge與Ag和S結合形成AgGeS2,抑制了硫的氧化反應，從而可以抑制發(fā)紅的現(xiàn)象。Ge的含量可以控制合金的顏色、發(fā)黃現(xiàn)象等多種變量。比如，為了降低發(fā)紅的程度，Ge的含量應在0.5%以上，為了使合金的黃度達到中等以上的程度，其添加量又應該在2%以下。
[0032]Si可以抑制熔化的合金以及合金表面的氧氣的滲透，從而抑制硫化物的氧化反應。比如，硫化物的含量應根據(jù)合金的顏色、發(fā)黃現(xiàn)象等多種變量來確定。比如，為了避免合金發(fā)紅，Si的含量應在0.5%以上；為了使合金的顏色在中等以上，其含量又應在1%以內。但是，Ge和Si的合金太脆，又應適當?shù)恼{整含量。
[0033]元素群2中的元素可以增加合金的強度。如，元素群2至少要有Zn、Sn、Ir、Re、Rh、Ru、La、Os、Bi中的一種。但是，元素群2中的元素雖然可以增加合金的強度，也會對其它特性產(chǎn)生不利的影響，比如延伸率降低，所以要限制其含量，比如限制在3%以內。
[0034]為了提高耐腐蝕及抗變色性能、提高延伸率，要加入Au，其含量取決于其它元素的含量。但如果要考慮價格因素，含金量應控制在40%以內，特別是替代元素的含量高的情況下，應限制在25%以內。進一步講，為了提高經(jīng)濟性，含金量應控制在5%以內或者干脆不用。因此一部分Au要用Pt來代替。這種情況下，Au和Pt的總含量可在35%以內。Pt貴且熔點高，齒科鑄造合金中其含量應控制在20%以內。
[0035]元素群3中的元素對合金的抗彎曲強度、硬度、延伸率等有利。比如元素群3中要包含 Se、C、Sb、B、Co、Cr、Fe、Nb、N1、Ta、T1、Mn、V、Mg、Ca、Al、Mo、Zr 中的至少一種。比如元素群3中的元素的總含量可在8%以下。
[0036]依據(jù)本發(fā)明的實例的齒科鑄造合金降低了昂貴的Au和Pt的含量，增加了 Pd、Ag、In的含量，因此降低了成本。同時通過其它元素的添加確保了優(yōu)異的機械性能、穩(wěn)定的化學性能及極高的生物相容性。
[0037]依據(jù)本發(fā)明的一個實例的齒科修復體使用上述齒科鑄造合金制作而成，比如齒科修復體用上述合金做成牙冠或成型的鑄造體，這種Ag-Pd-1n系列齒科修復體的顏色、機械性能、化學穩(wěn)定性均不亞于黃金系齒科修復體，價格又便宜，是一款世人期待已久的替代金合金修復體的好材料。
`[0038]如下，為使本發(fā)明易于理解，我們提供了實例，但以下實例只是為了讓大家理解本發(fā)明，本發(fā)明不僅局限于下面的實例。
[0039]本發(fā)明的發(fā)明人很長時間以來一直關注用于代替昂貴的Au和Pt的Ag-Pd-1n系合金。所以首先調查了 Ag-Pd-1n系合金的各種配比的物理性質。表1體現(xiàn)的是基于實例I的Ag-Pd-1n系合金的成分及物理性質。實例I合金內的In的含量低的情況下，其他成分用Au補齊。表1的試驗用樣品是將合金的各成分溶化后注入石墨坩堝中形成鑄造體之后使用壓延機將鑄造體壓延后刻印、切割而成。
[0040]表1
[0041]
【權利要求】
1.一種齒科鑄造合金，其特征在于，含有: 20~60% (重量百分比)的Ag ； 10~40% (重量百分比)的Pd ； 15~35% (重量百分比)的In ； 含量在10% (重量百分比)以內的元素群I (Ga、Cu、S1、Ge)中的至少一種； 含量大于O且在3% (重量百分比)以內的元素群2 (Zn、Sn、Ir、Re、Rh、Ru、La、Os、Bi)中的至少一種。
2.如權利要求1所述的齒科鑄造合金，其特征在于， 還含有含量大于O且低于40% (重量百分比)的Au。
3.如權利要求1所述的齒科鑄造合金，其特征在于， 還含有含量大于O且低于8% (重量百分比)的元素群3 (Se、C、Sb、B、Co、Cr、Fe、Nb、N1、Ta、T1、Mn、V、Mg、Ca、Al、Mo、Zr)中的至少一種。
4.如權利要求1所述的齒科鑄造合金，其特征在于， 含有0.5~10% (重量百分比)的元素群I中的至少一種。
5.如權利要求1所述的齒科鑄造合金，其特征在于， 從上述元素群I中選擇的至少一種元`素包括Cu和Ga。
6.如權利要求5所述的齒科鑄造合金，其特征在于， 上述Cu的含量在0.5~3% (重量百分比)。
7.如權利要求5所述的齒科鑄造合金，其特征在于， 上述Ga的含量在0.5~3% (重量百分比)。
8.如權利要求1所述的齒科鑄造合金，其特征在于， 從上述元素群I中選擇的至少一種元素包括Ge。
9.如權利要求8所述的齒科鑄造合金，其特征在于， 上述Ge的含量高于0.5%低于2% (重量百分比)。
10.如權利要求1所述的齒科鑄造合金，其特征在于， 從上述元素群I中選擇的至少一種元素包含Si。
11.如權利要求10所述的齒科鑄造合金，其特征在于， 上述Si的含量大于0.5% (重量百分比)低于1% (重量百分比)。
12.—種齒科鑄造合金，其特征在于，由 10~40% (重量百分比)的Pd ； 15~35% (重量百分比)的In ； 大于O且低于40% (重量百分比)的Au ； 兀素群I (Ga、Cu、S1、Ge)中至少選擇一種，含量合計大于O且低于10% ； 元素群2 (Zn、Sn、Ir、Re、Rh、Ru、La、Os、Bi )中至少包含一種，合計含量大于O且低于3% (重量百分比)； 元素群 3 (Se、C、Sb、B、Co、Cr、Fe、Nb、N1、Ta、T1、Mn、V、Mg、Ca、Al、Mo、Zr)中至少包含一種，合計含量大于O且低于8% (重量百分比)； 其它成分為Ag及不可避免的不純物組成。
13.如權利要求12所述的齒科鑄造合金，其特征在于，從上述元素群I中選擇的至少一種元素包含Cu和Ge。
14.一種使用權利要求1至13中任一項所述的齒科鑄造合金制作的齒科修復體?！?br> 【文檔編號】A61K6/04GK103857374SQ201280040104
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年4月12日 優(yōu)先權日:2011年6月15日
【發(fā)明者】樸炯奭 申請人:樸炯奭