[发明专利]一种用于牙科修复的锂基玻璃陶瓷粉末及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于牙科修复的锂基玻璃陶瓷粉末及其制备方法，该制备方法为：按一定的重量份数比选取SiO₂、Al₂O₃、Li₂O、K₂O、P₂O₅、ZrO₂、B₂O₃等各种基质原材料；球磨SiO₂以及剩余组份基质原料；真空烘干；使用等离子秋化法制备锂基玻璃陶瓷粉末。本方法制成的锂基玻璃陶瓷粉末成分可控、球形度高、流动性好、粒径分布均匀、杂质少，且制备工艺快速、简捷，适合作为玻璃陶瓷牙科修复体3D打印的原料。

技术领域

本发明涉及玻璃陶瓷粉末制备技术领域，尤其涉及一种用于牙科修复的锂基玻璃陶瓷粉末的制备方法。

背景技术

3D打印技术，又称“增材制造(Additive Manufacture)”技术，即与传统的去除材料加工方法完全相反，基于三维计算机辅助设计模型数据，通过增加材料逐层制造的方式。使用3D打印技术制造高性能的构件，打印粉末需要满足粒径细小、均匀，球形度高，低氧含量等特点。

铸瓷牙也称为全瓷牙。在众多铸瓷材料中，人们发现，二硅酸锂玻璃陶瓷材料制作的牙科修复体，不仅具有突出的美学效果，而且拥有良好的机械性能，非常适合于制作嵌体、贴面、前牙或后牙单冠、3单位前牙桥等。

目前市面上牙科用的二硅酸锂玻璃陶瓷存在售价较高，成型工艺复杂，产品尺寸单一，设备条件要求较高等缺点。并且目前二硅酸锂玻璃陶瓷粉末的主要制备方法仍以高温熔融法为主，然后进行水淬法制备玻璃块，再球磨成粉末。此方法耗能大，不符合绿色环保的要求。且为了使玻璃液澄清和均匀，需要在高温下保温较长时间，这容易使二硅酸锂玻璃料中的氟、磷等元素挥发，还容易导致Si-OH功能团的减少；这些问题不仅导致成分难以控制，还会降低材料的生物活性。此外，采用高温熔融法制备二硅酸锂玻璃陶瓷需要配备特定的坩埚，目前常用的坩埚材料为铂金坩埚，生产成本较高。且铂金高昂的价格还会限制坩埚的容量，产量也无法提高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种锂基玻璃陶瓷粉末的制备方法，该方法由一定基质原料按重量分数比配制，再采用等离子球化法制备出锂基玻璃陶瓷粉末，该粉末能够应用于3D打印设备，制造出符合要求的牙科修复体。

本发明还提供使用上述方法制备的锂基玻璃陶瓷粉末。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于牙科修复的锂基玻璃陶瓷粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)按一定的重量份数比选取SiO₂、Al₂O₃、Li₂O、K₂O、P₂O₅、ZrO₂、B₂O₃作为基质原料，粒径为80-120μm；

(2)用球磨机分别球磨SiO₂以及混合后的剩余组份基质原料，再用真空干燥箱真空烘干1.5～3小时；

(3)将球磨后的SiO₂和剩余组份基质原料分别放入到等离子球化设备的两个原料罐中；

(4)设置等离子球化设备参数，建立出高能量密度和高热强度的等离子体炬；

(5)氩气分别携带SiO₂和剩余组份基质原料，通过具有特定喷管的喷枪，同时喷入等离子体炬，SiO₂和剩余组份基质原料被迅速加热熔化并融合，在表面张力的作用下形成球形度较高的液滴；

(6)在间隔等离子喷枪口10～20cm的位置，使用特定的粉末收集装置收集熔融液滴，并在液氮的冷却作用下将熔融液滴固化成球形粉末颗粒。