一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及玻璃陶瓷技术领域，具体为一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术

目前牙齿的美学修复越来越受到重视。玻璃陶瓷是全瓷材料的一种，是对具有一定化学组成的基质玻璃块体(或粉体)进行热处理(或烧结)，通过控制形核及晶化过程，获得结晶相和玻璃相均匀分布、致密的多晶固体材料。由于含有一定含量的玻璃相，玻璃陶瓷具备优秀的半透光特性，能够很好地呈现天然牙齿的色泽和透光特性，是前牙美学修复的首选材料。

二硅酸锂玻璃陶瓷具有极佳的生物相容性、优良的美学性能和力学性能，近年来广受到消费者的青睐。但目前的二硅酸锂玻璃陶瓷产品在牙科临床应用上仍较为局限，主要应用于对力学性能要求较低的牙科产品中，其抗弯强度仍不能满足牙科修复材料的需求，且半透性不高，美学效果较差。

因此我们提出了一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法和应用来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法和应用，解决了目前的二硅酸锂玻璃陶瓷产品在牙科临床应用上仍较为局限，主要应用于对力学性能要求较低的牙科产品中，其抗弯强度仍不能满足牙科修复材料的需求，且半透性不高，美学效果较差的问题。

(二)技术方案

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷，所述高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷包括以下质量百分比原料组分：SiO

进一步地，所述添加剂为PrNd合金、Y

进一步地，所述添加剂为PrNd合金、Y

进一步地，所述添加剂为PrNd合金、Y

进一步地，所述着色剂为MnCO

进一步地，所述着色剂为CeO

一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

S1、将高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷原料研磨均匀，研磨后对各原料进行混合；

S2、对石英坩埚下进行预热，将预热后的石英坩埚快速升温至1450～1600℃，后将混合后的原料置于坩埚内熔制1～2h，再将得到的熔融玻璃液迅速倒入去离子水中进行冷淬，得到二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料；

S3、对二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料依次进行前退火处理、静压处理、一次热处理、后退火处理、二次热处理和三次热处理，即得高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷。

进一步地，所述静压处理是将二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料置于静压机中，在250～265MPa的压力下冷静压30～45min，所述一次热处理是将二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料在650～750℃下保温60～90min，所述二次热处理是将二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料在750～820℃下保温120～200min，所述三次热处理是将二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料在850～1080℃下保温35～50min。

一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷的应用，所述高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷具有作为牙科美学修复材料方面的应用。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法和应用，具备以下有益效果：

本发明，通过在原料中添加SrCO

附图说明

图1为本发明经实施例1-6以及对比例1-2制得的二硅酸锂玻璃陶瓷材料性能测试结果示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本发明一个实施例提出的一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷，高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷包括以下质量百分比原料组分：SiO

一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

S1、将高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷原料研磨均匀，研磨后对各原料进行混合；

S2、对石英坩埚下进行预热，将预热后的石英坩埚快速升温至1520℃，后将混合后的原料置于坩埚内熔制1.5h，再将得到的熔融玻璃液迅速倒入去离子水中进行冷淬，得到二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料；

S3、对二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料依次进行前退火处理、静压处理、一次热处理、后退火处理、二次热处理和三次热处理，即得高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷。

在一些实施例中，静压处理是将二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料置于静压机中，在258MPa的压力下冷静压40min，一次热处理是将二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料在700℃下保温75min，二次热处理是将二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料在790℃下保温160min，三次热处理是将二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料在990℃下保温45min。

一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷的应用，高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷具有作为牙科美学修复材料方面的应用。

实施例2

实施例2与实施例1大体相同，不同的是实施例2提供的一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷包括以下质量百分比原料组分：SiO

实施例3

实施例3与实施例1大体相同，不同的是实施例3提供的一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷包括以下质量百分比原料组分：SiO

实施例4

实施例4与实施例1大体相同，不同的是实施例4提供的一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷包括以下质量百分比原料组分：SiO

实施例5

实施例5与实施例1大体相同，不同的是实施例5提供的一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷中添加剂为PrNd合金与Y

实施例6

实施例6与实施例1大体相同，不同的是实施例6提供的一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷中添加剂为PrNd合金和ZrO

对比例1

对比例1为实施例1的比较例，对比例1与实施例1不同的是，对比例1提供的一种高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷包括以下质量百分比原料组分：SiO

对比例1提供的一种二硅酸锂玻璃陶瓷的制备方法包括以下制备步骤：

S1、将高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷原料研磨均匀，研磨后对各原料进行混合；

S2、对石英坩埚下进行预热，将预热后的石英坩埚快速升温至1520℃，后将混合后的原料置于坩埚内熔制1.5h，再将得到的熔融玻璃液迅速倒入去离子水中进行冷淬，得到二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料；

S3、对二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料依次进行退火处理和热处理，热处理是将二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料在800℃下保温200min，即得二硅酸锂玻璃陶瓷。

对比例2

对比例2为实施例1的比较例，对比例2与实施例1不同的是，对比例2提供的一种二硅酸锂玻璃陶瓷的制备方法包括以下制备步骤：

S1、将高强度和高透性二硅酸锂玻璃陶瓷原料研磨均匀，研磨后对各原料进行混合；

S2、对石英坩埚下进行预热，将预热后的石英坩埚快速升温至1520℃，后将混合后的原料置于坩埚内熔制1.5h，再将得到的熔融玻璃液迅速倒入去离子水中进行冷淬，得到二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料；

S3、对二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料依次进行退火处理和热处理，热处理是将二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料在750℃下保温200min，即得二硅酸锂玻璃陶瓷。

对经实施例1-6以及对比例1-2制得的二硅酸锂玻璃陶瓷材料进行性能测试；测试结果如图1所示。

经检测，实施例1-6在二硅酸锂玻璃陶瓷基体胚料成型后依次进行前退火处理、静压处理、一次热处理、后退火处理、二次热处理和三次热处理，使制得的二硅酸锂玻璃陶瓷材料均具有高强度和高透性的优异性能，其3点抗弯强度高达661±46MPa，美学特性表现出色，由于原料中添加的SrCO

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。