一種個性化彩色氧化鋯齒科托槽及其制備方法
【專利說明】一種個性化彩色氧化鋯齒科托槽及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于口腔正畸技術(shù)領(lǐng)域，涉及齒科托槽，具體涉及一種個性化彩色氧化鋯齒科托槽及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]目前使用的托槽材質(zhì)主要為不銹鋼和陶瓷。與不銹鋼相比，陶瓷托槽不僅具有更好的生物相容性，穩(wěn)定的機(jī)械強(qiáng)度，適宜的硬度與耐磨性，同時使用的美觀性更是遠(yuǎn)勝于不銹鋼托槽。目前臨床所使用的陶瓷托槽的材質(zhì)主要是氧化鋁。為了滿足使用的美學(xué)要求，一般將陶瓷托槽制備成透明或半透明。但是，氧化鋁陶瓷受到其晶體結(jié)構(gòu)的各向異性和制備條件的限制，所制備的陶瓷托槽的透明度較低，難以達(dá)到與使用者牙齒色澤的完全匹配，并且透明氧化鋁的制備工藝與成本較高。中國專利CN 103263302報道了口腔正畸用的高透明陶瓷托槽及其制備方法，該方法采用透明度更佳的鎂鋁尖晶石作為托槽材料，雖然能夠提高陶瓷托槽的透明度，但是鎂鋁尖晶原料的成本高，而且需要在真空或者氮?dú)鈿夥蘸?700?1900°C的高溫條件下對陶瓷坯體進(jìn)行燒結(jié)，大大提高了產(chǎn)品的制備成本與工藝復(fù)雜性。此外，氧化鋁韌性較差，在使用過程中容易導(dǎo)致托槽的斷裂；且氧化鋁材質(zhì)較硬，容易對患者的牙齒表面產(chǎn)生損傷。
[0004]使用的美學(xué)性是患者在托槽選擇時的一個重要考量。除了將托槽制備成透明讓患者牙齒的本質(zhì)色能夠透過托槽顯現(xiàn)出來，還可將托槽制備成與牙齒相近的顏色。如中國專利CN 03234387.6公開了一種“ 口腔正畸用的生物陶瓷托槽”，該托槽是在高純氧化鋁或氧化鋯中加入色料制備而成。但是牙齒的顏色隨患者而異，加入色料的方法不僅制備工藝復(fù)雜、成本較高，而且氧化鋁中色料元素的加入會對材料的燒結(jié)行為與最終產(chǎn)品的力學(xué)性能造成較大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠滿足個性化要求的彩色氧化鋯齒科托槽及其低成本制備方法。
[0006]本發(fā)明可以通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種個性化彩色氧化鋯齒科托槽的制備方法，包括如下步驟:
(1)將氧化釔作為穩(wěn)定劑的氧化鋯粉體進(jìn)行托槽形狀成型；
(2)將成型的托槽坯體進(jìn)行預(yù)燒結(jié)；
(3)用染色液對預(yù)燒結(jié)的氧化鋯托槽坯體進(jìn)行染色；
(4)對經(jīng)過染色處理的氧化鋯托槽坯體進(jìn)行干燥；
(5 )對干燥后的氧化鋯托槽坯體進(jìn)行燒結(jié)得到個性化彩色氧化鋯齒科托槽。
[0007]步驟(I)中所述的氧化釔的添加量優(yōu)選為氧化釔作為穩(wěn)定劑的氧化鋯粉體摩爾量的1.5?8%O
[0008]步驟(2)中所述的預(yù)燒結(jié)的條件優(yōu)選為:800?1000°C保溫I?2h。
[0009]步驟(3)中所述的染色液中包含鉺離子、鐠離子、鈰離子、釹離子、鐵離子、鈷離子等陽離子中的一種或多種。
[0010]步驟(3)中進(jìn)行染色的方法包括將預(yù)燒結(jié)的氧化鋯坯體在染色液中浸泡，通過噴涂、涂刷或海綿施加將染色液施加到氧化鋯坯體上。
[0011]步驟(4)中所述的干燥的方法為常溫干燥、紅外干燥、冷凍干燥或微波干燥等。
[0012]步驟(5)中所述的燒結(jié)的條件優(yōu)選為1250?1600°C 0.5?3h ;更優(yōu)選的，為1350 ?1550°C I ?2h。
[0013]一種個性化彩色氧化鋯齒科托槽，通過上述方法制備得到。
[0014]本發(fā)明以添加氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷為托槽材料，成型、預(yù)燒后根據(jù)使用者牙齒的顏色對白色的氧化鋯托槽坯體進(jìn)行染色與燒結(jié)，最終氧化鋯托槽的顏色與使用者牙齒顏色近似或相同，從而實(shí)現(xiàn)托槽使用外觀的美學(xué)要求與個性化定制。本發(fā)明制備齒科托槽的方法成本低、工藝簡單，得到的齒科托槽不僅有更好的美學(xué)外觀，而且具有更好的材料強(qiáng)度和生物穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0016]實(shí)施例1
稱取1.5g的添加3mol%氧化釔作為穩(wěn)定劑的氧化鋯粉體(3Y-TZP)在壓力下注射進(jìn)入模具中進(jìn)行托槽形狀成型。將成型后的托槽坯體置于馬弗爐中以5°C /min速率升溫至1000°C，保溫I小時，冷卻，獲得預(yù)燒結(jié)的白色氧化鋯陶瓷托槽坯體。將預(yù)燒結(jié)的氧化鋯陶瓷托槽坯體浸入10mL含有7.358g硝酸釹水合物(0.168mol/L)、15.771g硝酸鉺水合物(0.356mol/L)、l.131g 硝酸鐠水合物(0.026mol/L)、6.249g 硝酸鈰水合物(0.144mol/L)的水溶液中，浸泡30秒取出常溫干燥24小時。干燥后氧化鋯陶瓷托槽坯體置于馬弗爐中以50C /min速率升溫至1470°C，燒結(jié)I小時，隨爐冷卻得到彩色氧化鋯齒科托槽。經(jīng)比對，所制得的彩色氧化錯齒科托槽的顏色為VITA Classical比色板A2色。
[0017]實(shí)施例2
稱取1.5g的添加2mol%氧化釔作為穩(wěn)定劑的氧化鋯粉體(2Y-TZP)在壓力下注射進(jìn)入模具中進(jìn)行托槽形狀成型。將成型后的托槽坯體置于馬弗爐中以5°C /min速率升溫至1000°C，保溫I小時隨爐冷卻，獲得預(yù)燒結(jié)的氧化鋯陶瓷托槽坯體。將預(yù)燒結(jié)的氧化鋯陶瓷托槽坯體浸入10mL含有3.723g硝酸釹水合物(0.085mol/L)、9.657g硝酸鉺水合物(0.218mol/L)、0.653g 硝酸鐠水合物(0.015mol/L)、3.212g 硝酸鈰水合物(0.074mol/L)的水溶液中，浸泡30秒取出微波干燥2小時。干燥后氧化錯陶瓷托槽還體置于馬弗爐中以50C /min速率升溫至1530°C，燒結(jié)I小時，隨爐冷卻得到彩色氧化鋯齒科托槽。采用標(biāo)準(zhǔn)比色板VITA Classical進(jìn)行對比顯示所制得的彩色氧化鋯齒科托槽為BI色。
[0018]實(shí)施例3
稱取1.5g的添加5.8mol%氧化釔作為穩(wěn)定劑的氧化鋯粉體(5.8%的氧化釔和94.2%的氧化鋯)在壓力下注射進(jìn)入模具中進(jìn)行托槽形狀成型。將成型后的托槽坯體置于馬弗爐中以5°C /min速率升溫至1000°C，保溫I小時隨爐冷卻，獲得預(yù)燒結(jié)的氧化鋯陶瓷托槽坯體。將預(yù)燒結(jié)的氧化鋯陶瓷托槽坯體浸入10mL含有12.045g硝酸釹水合物(0.275mol/L)，21.087g硝酸鉺水合物(0.476mol/L)，1.523g硝酸鐠水合物(0.035mol/L)，8.940g硝酸鈰水合物(0.206mol/L)的水溶液中，浸泡30秒取出冷凍干燥24小時。干燥后氧化鋯陶瓷托槽坯體置于馬弗爐中以5°C /min速率升溫至1470°C，燒結(jié)I小時，隨爐冷卻得到彩色氧化鋯齒科托槽。采用標(biāo)準(zhǔn)比色板VITA Classical進(jìn)行對比顯示所制得的彩色氧化鋯齒科托槽為C3色。
[0019]實(shí)施例4
稱取1.5g的添加3mol%氧化釔作為穩(wěn)定劑的氧化鋯粉體(3Y-TZP)在壓力下注射進(jìn)入模具中進(jìn)行托槽形狀成型。將成型后的托槽坯體置于馬弗爐中以5°C /min速率升溫至1000°C，保溫I小時隨爐冷卻，獲得預(yù)燒結(jié)的氧化鋯陶瓷托槽坯體。將預(yù)燒結(jié)的氧化鋯陶瓷托槽坯體浸入10mL含有15.771g硝酸鉺水合物(0.356mol/L)、0.778g硝酸釹水合物(0.018mol/L)、0.283g 硝酸鐵水合物(0.007mol/L)、0.058g 硝酸鈷水合物(0.002mol/L)的水溶液中，浸泡30秒取出紅外干燥2小時。干燥后氧化錯陶瓷托槽還體置于馬弗爐中以50C /min速率升溫至1450°C，燒結(jié)I小時，隨爐冷卻得到彩色氧化鋯齒科托槽。采用標(biāo)準(zhǔn)比色板VITA Classical進(jìn)行對比顯示所制得的彩色氧化鋯齒科托槽為D4色。
[0020]實(shí)施例5
稱取1.5g的添加3mol%氧化釔作為穩(wěn)定劑的氧化鋯粉體(3Y-TZP)在壓力下注射進(jìn)入模具中進(jìn)行托槽形狀成型。將成型后的托槽坯體置于馬弗爐中以5°C /min速率升溫至1000°C，保溫I小時隨爐冷卻，獲得預(yù)燒結(jié)的氧化鋯陶瓷托槽坯體。配置10mL含有2.102g硝酸釹水合物(0.048mol/L)、9.303g硝酸鉺水合物(0.210mol/L)、0.696g硝酸鐠水合物(0.016mol/L)、5.382g硝酸鈰水合物(0.124mol/L)的水溶液，采用海綿將溶液涂覆在預(yù)燒結(jié)氧化鋯陶瓷托槽坯體，保持5分鐘后取出常溫干燥24小時。干燥后氧化鋯陶瓷托槽坯體置于馬弗爐中以5°C /min速率升溫至1450°C，燒結(jié)I小時，隨爐冷卻得到彩色氧化鋯齒科托槽。采用標(biāo)準(zhǔn)比色板VITA Classical進(jìn)行對比顯示所制得的彩色氧化鋯齒科托槽為Al色。
[0021]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種個性化彩色氧化鋯齒科托槽的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將氧化釔作為穩(wěn)定劑的氧化鋯粉體進(jìn)行托槽形狀成型； (2)將成型的托槽坯體進(jìn)行預(yù)燒結(jié)； (3)用染色液對預(yù)燒結(jié)的氧化鋯托槽坯體進(jìn)行染色； (4)對經(jīng)過染色處理的氧化鋯托槽坯體進(jìn)行干燥； (5 )對干燥后的氧化鋯托槽坯體進(jìn)行燒結(jié)得到個性化彩色氧化鋯齒科托槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于:步驟(I)中氧化釔的添加量為氧化釔作為穩(wěn)定劑的氧化鋯粉體摩爾量的1.5?8%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于:步驟(2)中預(yù)燒結(jié)的條件為:800 ?1000°C 保溫 I ?2h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于:步驟(3)中所述的染色液中包含鉺離子、鐠離子、鈰離子、釹離子、鐵離子、鈷離子中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于:步驟(3)中進(jìn)行染色的方法包括將預(yù)燒結(jié)的氧化鋯坯體在染色液中浸泡，通過噴涂、涂刷或海綿施加將染色液施加到氧化鋯坯體上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于:步驟(4)中所述的干燥的方法為常溫干燥、紅外干燥、冷凍干燥或微波干燥。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于:步驟(5)中燒結(jié)的條件為1250?1600 0C 0.5 ?3h。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的的制備方法，其特征在于:步驟(5)中燒結(jié)的條件為1350?1550 0C I ?2h。9.一種個性化彩色氧化鋯齒科托槽，其特征在于:通過權(quán)利要求1?8任一項所述的方法制備得到。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種個性化彩色氧化鋯齒科托槽及其制備方法，屬于口腔正畸技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以添加氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷為托槽材料，成型、預(yù)燒后根據(jù)使用者牙齒的顏色對白色的氧化鋯托槽坯體進(jìn)行染色與燒結(jié)，最終氧化鋯托槽的顏色與使用者牙齒顏色近似或相同，從而實(shí)現(xiàn)托槽使用外觀的美學(xué)要求與個性化定制。本發(fā)明制備齒科托槽的方法成本低、工藝簡單，得到的齒科托槽不僅有更好的美學(xué)外觀，而且具有更好的材料強(qiáng)度和生物穩(wěn)定性。
【IPC分類】C04B35/48, C04B35/622
【公開號】CN105130431
【申請?zhí)枴緾N201510545544
【發(fā)明人】熊焰, 劉沖, 王玲
【申請人】湖北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月31日