[发明专利]二硅酸锂玻璃陶瓷的加工方法

说明书

本发明提供一种二硅酸锂玻璃陶瓷的加工方法，包含以下步骤：对一无结晶相的二硅酸锂玻璃施予一热处理以形成一结晶度大于等于50％的二硅酸锂玻璃陶瓷，且定义该二硅酸锂玻璃陶瓷具有一欲加工区；及以脉冲式激光对该二硅酸锂玻璃陶瓷加工，以移除该二硅酸锂玻璃陶瓷的欲加工区的材料，且该脉冲式激光的脉冲宽度小于等于10^‑9秒。利用脉冲式激光来对该结晶度大于等于50％的二硅酸锂玻璃陶瓷进行加工，可避免热传率较低的二硅酸锂玻璃陶瓷因吸收激光的热能而蓄热导致破裂，并借此提升其二硅酸锂玻璃陶瓷的移除率。

技术领域

本发明涉及一种二硅酸锂玻璃陶瓷(lithium disilicate glass ceramics)，特别是涉及一种二硅酸锂玻璃陶瓷的加工方法。

背景技术

二硅酸锂玻璃陶瓷做为牙冠重建材已是近二十多年来的趋势之一，惟今受限于二硅酸锂制成瓷块的过程因其含有较低结晶度而导致二硅酸锂玻璃陶瓷容易于外力作用下产生表面熔融、碎裂及材料移除效率不佳等问题，所以现有二硅酸锂玻璃陶瓷始终无法有所突破来因应市场主流的激光雕铣制程工法，而只适用于CNC车铣加工。

参阅图1，一种现有的二硅酸锂玻璃陶瓷的成形方法，其包括下步骤：(A)一混合步骤11，是混合一含有二氧化硅(SiO₂)粉末与氧化锂(Li₂O)粉末的混合物以形成一批粉体；(B)一模造成形步骤12，是令该批粉体填充于一成形模具(图未示)内以初步成形出一无结晶相的坯体；(C)两阶段热处理步骤13，是对该无结晶相的坯体施予两阶段热处理以令该无结晶相的坯体晶化成一含有一结晶度介于20％至40％间的二硅酸锂主要晶相的二硅酸锂玻璃陶瓷坯体；(D)一车铣加工精密成形步骤14，是采用CNC车铣加工法研磨该二硅酸锂玻璃陶瓷坯体以精密成形出一高精密度的二硅酸锂玻璃陶瓷坯体；及(E)一成形后热处理步骤15，是对该高精密度的二硅酸锂玻璃陶瓷坯体施予850℃的热处理以成为一含有70％以上的二硅酸锂主要晶相的二硅酸锂玻璃陶瓷。

根据上述可知，该现有的二硅酸锂玻璃陶瓷因其结晶度(20％至40％)较低只能适用于机械加工研磨，无法通过激光雕铣达到良好的材料移除效果，致使用于牙冠产品成型上的困难。

有鉴于此，解决前述问题乃是本技术领域中的相关技术人员有待突破的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可适用于激光雕铣加工，且具有较佳材料移除率的二硅酸锂玻璃陶瓷的加工方法。

本发明的二硅酸锂玻璃陶瓷的加工方法，包括以下步骤：对无结晶相的二硅酸锂玻璃(amorphous)施予热处理以形成结晶度大于等于50％的二硅酸锂玻璃陶瓷，且定义该二硅酸锂玻璃陶瓷具有一欲加工区；及以一脉冲式激光对该二硅酸锂玻璃陶瓷加工，以移除该二硅酸锂玻璃陶瓷的欲加工区的材料，且该脉冲式激光的脉冲宽度小于等于10^-9秒。

本发明的二硅酸锂玻璃陶瓷的加工方法，该热处理是实施至少两阶段热处理，该至少两阶段热处理是依序成核与结晶化该二硅酸锂玻璃，且该至少两阶段热处理所形成的二硅酸锂玻璃陶瓷的结晶度介于50％至95％间。

本发明的二硅酸锂玻璃陶瓷的加工方法，该脉冲式激光是选自奈秒激光、皮秒激光，或飞秒激光。

本发明的二硅酸锂玻璃陶瓷的加工方法，该脉冲式激光的扫描速度介于600mm/sec至1000mm/sec间。

本发明的二硅酸锂玻璃陶瓷的加工方法，该脉冲式激光对该二硅酸锂玻璃陶瓷的单位时间移除量介于11.8mm³/min至60mm³/min间。

本发明的二硅酸锂玻璃陶瓷的加工方法，于实施该热处理前还包含以下步骤：

研磨含有氧化硅粉末与氧化锂粉末的混合物；

煅烧该混合物以形成一批稳定性粉体；