[发明专利]一种具有梯度力学性能的氧化锆义齿及其制造方法

权利要求书

1.一种具有梯度力学性能的氧化锆义齿，其特征在于，该氧化锆义齿采用3D打印成型，包括一体化成型的基体（1）以及位于基体（1）上的咬合面（2），咬合面（2）上开设有若干孔隙（3）并深入至基体（1）内；其中，

咬合面（2）与基体（1）部分具有不同的孔隙率及孔隙（3）大小，孔隙（3）中填充有牙科修复用树脂，使得咬合面（2）部分具有自润滑性能，避免氧化锆义齿对对侧自然面（4）的过度磨损；咬合面（2）以下深度在0.2-1mm的孔隙率在10%-50%之间，孔隙（3）大小在20-200微米之间；基体（1）部分是除咬合面（2）以下0.2-1mm部分以下的其余部分，其孔隙率低于10%，孔隙（3）大小小于10微米；

该氧化锆义齿的咬合面（2）与基体（1）部分具有的不同孔隙率和孔隙大小是通过微结构设计和光固化工艺参数的动态调整实现的，其中，光固化工艺参数包括光强、扫描速度或曝光时间。

2.根据权利要求1所述的一种具有梯度力学性能的氧化锆义齿，其特征在于，微结构设计的微管道直径在50-200微米，通过光固化工艺参数动态调整实现的微孔隙尺度在20-50微米之间；对于投影曝光成型光固化工艺，咬合面（2）成形时的光强在1-20mW/cm²之间，曝光时间在2-4秒；基体（1）部分成形时光强在20-50mW/cm²之间，曝光时间在3-5秒；对于光斑扫描光固化工艺，咬合面（2）成形时的高斯光斑大小在10-100微米之间，光强在1-40mW/cm²之间，扫描速度在8-15m/s之间，对于基体（1）部分成形时高斯光斑大小在20-200微米之间，光强在15-40mW/cm²之间，扫描速度在3-10m/s之间。

3.根据权利要求1所述的一种具有梯度力学性能的氧化锆义齿，其特征在于，牙科修复用树脂采用聚醚醚酮。

4.一种具有梯度力学性能的氧化锆义齿的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）多孔件设计及打印文件的准备

根据零件的力学性能要求及安装要求设计零件的孔隙大小、孔隙率和孔隙排布情况，然后对设计好的零件进行切片处理；

2）制备浆料

将陶瓷粉末与光固化树脂单体、光引发剂、分散剂、阻聚剂、流平剂、消泡剂和染剂混合，在球磨机中球磨4—8h至均匀悬浮液状态；

其中，以质量份数计，氧化锆陶瓷粉末为60~85份，光固化树脂单体为15~40份，其中，氧化锆陶瓷粉末的平均粒度为100~500μm；以光固化树脂单体的质量计，光引发剂为光固化树脂单体的5~10%；以陶瓷粉末的质量计，分散剂为陶瓷质量的3~5%；以光引发剂的质量计，阻聚剂为光引发剂质量的10~20%；流平剂、消泡剂和石墨染剂，以光固化树脂单体的质量计，分别占光固化树脂单体的1~5%；

3）成型素坯

根据浆料的要求以及光固化设备的实际情况，将准备好的切片文件导入到光固化3D打印机中，利用光固化成型机成型树脂基陶瓷素坯，将取出的树脂基陶瓷素坯，将表面未固化的浆料清洗干净；

4）脱脂烧结处理

将树脂基陶瓷素坯置入烧结炉中，以2-3℃/min 的速率升温至 500-600℃并保温2-3h，脱去树脂；再以4-5℃ /min的速率升温至1400-1500℃并保温3-4h，完全烧结陶瓷制件；

5）注入聚醚醚酮或牙科修复用光敏树脂

当氧化锆多孔陶瓷件中嵌入聚醚醚酮时，采用注塑、模压成型或者浸渗法，其中，聚醚醚酮通过注塑嵌入多孔陶瓷件的注塑温度为380～410℃，注塑机模具温度为120～250℃；当注入牙科修复用光敏树脂时，牙科修复用光敏树脂在常温下注入咬合面以下0.2-1mm，并进行紫外光照射固化，得到氧化锆义齿。

5.根据权利要求4所述的一种具有梯度力学性能的氧化锆义齿的制造方法，其特征在于，步骤2）中，光固化树脂单体为丙烯酸异癸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或几种；光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦，简称819；分散剂为迪高Dego润湿分散剂685；阻聚剂为MQ。

6.根据权利要求4所述的一种具有梯度力学性能的氧化锆义齿的制造方法，其特征在于，步骤3）中，采用无水乙醇将表面未固化的浆料清洗干净。