[发明专利]一种复合陶瓷材料及其制造方法和应用

权利要求书

1.一种制造复合陶瓷材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)压制成型，通过等静压将粉体和粘结剂压制成型，得到粗坯，其中所述粉体包含二氧化锆和烧结助剂；二氧化锆占所述粉体的40质量%至50质量%；所述粘结剂选自由聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂和松香组成的组，为粉体质量的0.1质量%至5质量%；所述烧结助剂为氧化物粉体和非氧化物粉体，所述氧化物粉体为二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和氧化锌，所述非氧化物粉体为硼酸；所述粉体还包含调色剂；所述调色剂为二氧化钛、氧化铈、氧化铋和三氧化二铁；所述粉体的粒径D₅₀为600纳米至50微米；所述压制成型为先模压成型然后再等静压成型，并且所述模压成型的压力为1～20MPa和所述等静压成型的压力为100～500MPa；

(2)高温烧结，将粗坯于600℃至1200℃的烧结温度进行烧结，得到烧结体，烧结的程度使得烧结体具有至少30MPa的抗弯强度和不低于20%的孔隙度；

(3)表面处理，使用偶联剂对烧结体进行表面处理，得到表面处理坯体；所述偶联剂为硅烷偶联剂且选自由γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷和γ-环氧丙氧基三甲基硅烷组成的组；所述偶联剂被配制成0.1质量%～10质量%的乙醇溶液使用；所述表面处理为先进行浸渍处理然后干燥处理，并且浸渍处理的时间为0.1～10小时，干燥处理的温度为20～120℃；

(4)渗透处理，使用树脂对表面处理坯体进行渗透处理，得到渗透处理坯体，渗透条件为常压渗透；所述树脂为聚甲基丙烯酸甲酯；和

(5)树脂复合，使渗透到渗透处理坯体中的树脂聚合，得到所述复合陶瓷材料；所述聚合的聚合温度为120～150℃，聚合时间为0.5～5小时；制得的复合陶瓷材料具有：(1)至少130 MPa的抗弯强度；(2)至少300 MPa的抗压强度；(3)8.8至34.8GPa的弹性模量；和(4)0.6至5.3 GPa的硬度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述粉体的粒径D₅₀为700纳米微米至30微米。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述粉体的粒径D₅₀为800纳米至10微米。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述粉体的制备步骤，该制备步骤包括：配制浆料，将所述二氧化锆、烧结助剂和调色剂以及所述粘结剂加入到乙醇中并通过球磨混合，得到混合均匀的浆料；(2)将浆料烘干并过筛，得到所述粉体。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，制得的复合陶瓷材料具有不大于100 µg/cm³的化学溶解性。

6.由根据权利要求1至5中任一项所述的方法制得的复合陶瓷材料在制造生物体中的应用。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法制得的复合陶瓷材料在制造牙体中的应用。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法制得的复合陶瓷材料在制造后磨牙中的应用。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法制得的复合陶瓷材料在制造牙冠、贴面、嵌体中的应用。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的方法制得的复合陶瓷材料在制造高嵌体中的应用。