[发明专利]由陶瓷材料制成的物体

说明书

本发明涉及由稳定剂稳定的陶瓷材料制成的物体(body)(根据权利要求1的序言)，涉及所述物体的制造方法(根据权利要求10的序言)，以及所述物体作为植入物、特别是牙齿植入物的用途。

目前使用的牙齿植入物通常由金属例如钛或陶瓷例如氧化锆基陶瓷制成。

与颜色深并且因而与天然牙齿颜色错配的金属植入物不同，陶瓷材料具有其颜色可以与天然牙齿颜色接近匹配的优点。因而，努力提供其中在插入之后可见的至少部分由陶瓷材料制成的牙齿植入物。

尽管在颜色方面其具有有利的性质，使用陶瓷材料用于牙齿植入物在许多情况下受到其稳定性差的限制，其稳定性通常相当低。

一种具有高机械强度的陶瓷材料公开在US-B-6,165,925中，该文件涉及用于生产烧结的半成品的氧化钇-稳定的氧化锆，其主要为四方晶形(氧化钇-稳定的四方晶氧化锆；Y-TZP)。

尽管其具有有利的机械性质，特别是其高的强度、韧性和耐磨性，然而，在水分存在下，氧化钇-稳定的四方晶氧化锆(Y-TZP)具有低温降解(LTD)的倾向，如例如由Chevalier等人在J.Am.Ceram.Soc，92(9)，1901-1920(2009)中描述的。

低温降解是一种动力学现象，其中在相当窄但重要的温度范围内，通常为室温至约400℃，多晶的四方晶氧化锆转变成单斜晶氧化锆。

降解过程是从材料表面到其内部，并伴随有微观和宏观裂缝，因而导致材料的断裂强度降低。

该问题，也称为“热液稳定性低”，对于使用氧化锆用于牙齿植入物特别相关，因为如此，材料被长期暴露于湿润并且温暖的环境中，需要满足相对严格的安全要求。

另外，牙齿植入物通常接受消减处理(subtractive treatment)，以便改善其骨整合(osteointegrative)性质。在这点上，例如，EP-A-1 982 670涉及一种为由陶瓷材料制成的牙齿植入物的表面提供形貌(topography)的方法，其中至少一部分表面被包括氢氟酸的蚀刻溶液所蚀刻。然而，发现蚀刻陶瓷材料通常伴有其热液稳定性的进一步下降。

为了改善其热液稳定性，已经提议给氧化钇-稳定的氧化锆中掺杂适量的二氧化铈。在这点上，参考Huang等人，Journal of the European Ceramic Society 25(2005)，第3109-3115页和Settu等人，Journal of the European Ceramic Society 16(1996)，第1309至1318页，两篇文献都是关于氧化钇-二氧化铈-稳定的氧化锆。

然而，氧化钇-二氧化铈-稳定的氧化锆具有颜色比氧化钇-稳定的氧化锆更深的缺点。如果将该材料用于牙齿植入物，这点特别不利，牙齿植入物优选地具有与天然牙齿颜色匹配的浅颜色。此外，氧化钇-二氧化铈-稳定的氧化锆具有在烧结之后不适于接受热-等静压处理(HIP)的缺点。因此，氧化钇-二氧化铈-稳定的氧化锆可获得的强度比氧化钇-稳定的氧化锆要低。

做为选择，已经报道Al₂O₃晶粒的均质分散体进入四方晶氧化钇-稳定的氧化锆基质中增加了四方晶相的热液稳定性，如例如上述提及的Huang等人的论文中阐述的。然而，掺杂氧化铝对于氧化钇-稳定的氧化锆的半透明性还具有不利的影响。

考虑到已知稳定的陶瓷材料、特别是氧化钇-稳定的氧化锆的缺点，本发明因而要解决的问题是提供由陶瓷材料制成的物体，通过保持陶瓷材料的机械性质和视觉性质，所述物体具有改善的热液稳定性，即在温暖并且湿润的条件下改善的长期稳定性，所述物体基于该陶瓷材料。

该目的通过根据权利要求1的物体实现。优选的实施方案在从属权利要求中给出。

因此，本发明涉及一种由稳定剂稳定的陶瓷材料制成的物体。根据本发明，所述物体包括由物体表面延伸至预定深度的表层区，稳定剂富集在所述表层区中。

因而，表层区从表面向下到达一定深度，该深度可以根据物体的特定目的而变化。

在一方面，当在本发明的上下文中使用时，术语“富集的”指其中在表层区中，陶瓷材料的稳定剂比例高于物体其它部分中的情形。因为稳定剂也可从比物体的其它部分具有更低比例的稳定剂的表层区开始富集，术语“富集的”也可以指其中在表层区中，稳定剂的比例与物体的其它部分中一样高的情形。

当在本发明的上下文中使用时，术语“比例”指分别相对于陶瓷材料的原子或分子总量计，分别为原子形式或氧化形式的稳定剂的原子百分数或摩尔百分数。