[发明专利]一种新型牙科用铌银合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种新型牙科用铌银合金材料及其制备方法，该铌银合金材料按摩尔百分含量由60‑99.95％的铌和0.05‑40％的银组成。通过在惰性气氛下将银粉和铌粉混合后在高能球磨机中进行高能球磨，使其强制混溶形成单相固溶体，然后利用放电等离子体烧结技术烧结成块体铌银双相合金材料。该铌银合金材料由纳米尺度的铌晶粒和银晶粒构成，晶粒尺寸为20‑300nm，具有优异的生物相容性和抗菌性，其压缩强度可达1.0‑1.8GPa，维氏硬度可达3.0‑6.5GPa，同时具有良好的抗腐蚀性和耐磨性，且表面呈现金属光泽，是一种新型的牙科合金，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及合金制备以及牙科材料制备领域，具体涉及一种新型牙科用铌银合金材料及其制备方法

背景技术

牙科疾病是人类社会最常见的疾病之一，包括牙齿缺损、牙周缺失等。治疗牙科疾病一般的方法是采用牙科植入体修复。目前用于口腔修复的材料主要包括合金、陶瓷、和树脂三大类。其中合金修复材料由于具有很高的强度、硬度、韧性和耐磨损而得到广泛应用。

现有的牙科合金材料种类繁多。如镍基体合金、不锈钢、钛合金以及银汞合金等。由于的口腔环境复杂，酸碱性波动大，要求合金材料具备良好的抗腐蚀性能。同时咀嚼过程中牙齿咬合受力，需要合金材料具备较高的强度、硬度和耐磨性。另外，口腔环境与外界接触频繁，容易滋生细菌，需要合金材料具备良好的抗菌性能。并且由于合金材料和人体组织直接接触，需要其具有良好的生物相容性，不能对人体细胞产生副作用。结合上述要求，现有的合金材料很难同时具备以上优点，例如镍合金由于镍离子对细胞具有毒性已经被临床放弃使用，不锈钢和钛合金在结构强度和耐磨性方面尚可，但无法满足抗菌的要求。因此研制耐腐蚀、抗磨损、强度高，且具有良好的生物相容性和抗菌性的材料，是牙科材料发展的新方向。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种新型牙科用铌银合金材料。该合金材料通过高能球磨机械合金化和放电等离子体烧结技术相结合制备得到。所制备的块体铌银合金材料的晶粒尺寸为20-300nm，具有优异的生物相容性以及硬度高、强度高、耐磨损、具有金属光泽等优点，并在口腔环境中表现出良好的抗腐蚀性和抗菌性能，是一种新型的牙科材料。

为实现上述目的，本发明选用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种铌银合金材料，所述铌银合金材料按摩尔百分含量由以下组分组成：铌60-99.95％，银0.05-40％。

本发明制备的铌银合金材料由纳米尺度的铌晶粒和银晶粒构成，晶粒尺寸为20-300nm，具有优异的生物相容性和抗菌性，其压缩强度可达1.0-1.8GPa，维氏硬度可达3.0-6.5GPa，同时具有良好的抗腐蚀性和耐磨性，且表面呈现金属光泽，是一种新型的牙科合金材料。

本发明中，按摩尔百分含量计，所述铌银合金材料中铌的含量为60-99.95％，例如可以是60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或99.5％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

相对应的，按摩尔百分含量计，所述铌银合金材料中银的含量为0.05-40％，例如可以是0.05％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％或40％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

根据本发明，所述铌银合金材料的晶粒尺寸为20-300nm，例如可以是20nm、50nm、100nm、150nm、200nm、250nm或300nm，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

本发明制备的铌银合金材料为纳米晶材料，其晶粒尺寸在20-300nm之间。晶粒细化能够大幅提高材料的屈服强度、硬度以及耐磨性能。