[发明专利]含硅氧化锆烧结体的制法

说明书

一种含硅氧化锆烧结体的制法，用以改善目前氧化锆生胚需高温煅烧以致耗能的问题。本发明含硅氧化锆烧结体的制法包含下列步骤：湿式混合一混合物，以得一混合浆料，该混合物含有一含硅氧化锆粉体、一碳酸钠粉体、一四乙氧基硅烷及一粘着剂；干燥该混合浆料，以得一结块体；研磨该结块体并予以过筛，以得一混合粉体；加压成型该混合粉体，以得一生坯块；于900至1200℃的环境中煅烧该生坯块，以得一含硅氧化锆煅烧体。且该含硅氧化锆煅烧体可再烧结成收缩率更佳的一含硅氧化锆烧结体。

技术领域

本发明关于一种含硅氧化锆的热处理方法，尤其是一种含硅氧化锆煅烧体及烧结体的制法。

背景技术

氧化锆(化学式为ZrO₂，又称“二氧化锆”或“锆酸酐”)为一种陶瓷材料，具有高熔点、高沸点、高生物相容性、高化学稳定性、高强度、高硬度、高韧性等材料性质，因而已广泛地应用于机械、电子、电机、建筑、航太或生物医学等不同产业中。

其中，氧化锆于生物医学产业中最普遍的应用例子，是以氧化锆烧结体作为赝复牙科材料。依目前的工业技艺，其是以1300℃～1450℃的高温煅烧一氧化锆生坯数小时，并经冷却后得一氧化锆煅烧体；续将该氧化锆煅烧体切削成所需外型，再以1300℃～1450℃的高温加热该氧化锆煅烧体，方可得到一氧化锆烧结体，以作为假牙、牙冠等赝复牙科材料。然而，高温煅烧及烧结的制程都需耗费相当大的能源，致制造成本高；如能降低其中一者的制程温度，可有助降低制造成本。再且，为能适应高温制程，用以热处理氧化锆的制程设备须符合特定的安全规范，故设备成本昂贵，对相关产业的发展形成限制。

另一方面，氧化锆在烧结后的收缩率不佳，致烧结后的氧化锆烧结体的致密度无法更进一步地提升，故用作赝复牙科材料时，氧化锆烧结体仍会有因结构强度不足而发生裂损的情况。

发明内容

本发明提供一种含硅氧化锆煅烧体的制法，可降低所需的煅烧温度，以达到节能的效果。

本发明提供一种含硅氧化锆烧结体的制法，可提升烧结收缩率，以提升烧结后的致密度。

本发明的含硅氧化锆煅烧体的制法，包含下列步骤：湿式混合一混合物，以得一混合浆料，该混合物含有一含硅氧化锆粉体、一碳酸钠粉体、一四乙氧基硅烷及一粘着剂；干燥该混合浆料，以得一结块体；研磨该结块体并予以过筛，以得一混合粉体；加压成型该混合粉体，以得一生坯块；于900至1200℃的环境中煅烧该生坯块，以得一含硅氧化锆煅烧体。

其中，以该混合物的总重量为基准，该含硅氧化锆粉体的重量百分比约为80～92％，该碳酸钠粉体的重量百分比约为5～14％，该四乙氧基硅烷的重量百分比约为2～5％，该粘着剂的重量百分比约为0.1～1％。

其中，该混合浆料是将该混合物与一液体利用湿式球磨法均匀混合而得。

其中，该湿式混合步骤是，可将15.00克的含硅3mol％的氧化锆粉体、0.79克的碳酸钠粉体、0.28克四乙氧基硅烷及0.15克的聚乙烯醇添加至100毫升的去离子水中，并均匀混合成该混合物；续将该混合物放入一球磨罐，另加入磨球及乙醇，以球磨混合而制得该混合浆料。

或者，可将15.00克的含硅5mol％的氧化锆粉体、1.32克的碳酸钠粉体、0.48克四乙氧基硅烷及0.15克的聚乙烯醇添加至100毫升的去离子水中，并均匀混合成该混合物；续将该混合物放入一球磨罐，另加入磨球及乙醇，以球磨混合而制得该混合浆料。

或者，可将15.00克的含硅7mol％的氧化锆粉体、1.85克的碳酸钠粉体、0.69克四乙氧基硅烷及0.15克的聚乙烯醇添加至100毫升的去离子水中，并均匀混合成该混合物；续将该混合物放入一球磨罐，另加入磨球及乙醇，以球磨混合而制得该混合浆料。