[发明专利]陶瓷体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷体、其制备方法以及所述陶瓷体的用途，尤其为在医药中的用途。

背景技术

技术陶瓷或高性能陶瓷具有多种可用于改善产品在机械和装备制造、加工和生产工艺、高温应用、精密技术、电工学和电子学及光学中的诸多应用的特性。一些工艺甚至只有采用高性能陶瓷才有可能实现。这些特性包括：

耐火性和抗热击性、高强度和可靠度，以及在高温范围内，低的热膨胀系数、硬度和耐磨性、抗化学腐蚀性、低密度、最大刚性、长期强度(无疲劳)。

如果使用方法合理，则相对于传统材料(金属、塑料、玻璃和常规陶瓷)，这样的材料可以给用户带来经济优势，例如，延长了组分和集料的使用寿命，或因采用较高的温度而提高了反应效率。陶瓷材料的应用限制，例如，因其脆性导致的应用限制可通过采用考虑到陶瓷特殊需求的构造来避免。

因此，陶瓷体被用在相当多的技术领域中。除技术领域的应用外，特别要提到的是在使用陶瓷作种植体的医药和口腔医学中的应用。在这项功能中，他们可与诸如钛的金属相媲美。但是，至今仍不能提供表面拓扑结构与钛种植体相似的陶瓷种植体，这会给种植体的整合及修复过程带来不利影响。

先前的陶瓷种植体具有经机械加工或喷砂的表面。由于锐缘表面损伤及表面的喷砂介质残留，喷砂表面尤其不具备最佳的机械和微生物学性能。

陶瓷表面可以不同的方法进行处理。

DE-A-41 38 214涉及氮化铝陶瓷的高附着力镀金属的方法。在该方法中，对陶瓷进行机械预处理、清洗和化学后处理，从而得到均匀的精细粗化。这使得能够在随后进行的两步镀金属法中实现极高附着力固定。

US-A-6,296,716涉及一种清洗陶瓷工件的方法，所述陶瓷工件例如为制造半导体用的碳化硅舟。该方法包括用强酸冲洗未使用过的或使用过的陶瓷工件，然后采用粒状CO₂清洗经酸洗过的工件。

US-A-5,578,349涉及一种在陶瓷电热塞的局部涂覆均匀附着的氧化钽保护层以保护电热塞免受柴油机中代用燃料燃烧所致的腐蚀性环境侵蚀的方法。该涂覆是通过采用等离子喷涂-沉积技术将氧化钽沉积在氮化硅电热塞上来实现的。

WO-A-2006/131010涉及一种陶瓷种植体，尤其为牙种植体，该种植体具有至少部分地嵌入骨头中的结构化或多孔表面。若至少在其区域中以盐熔体进行改性，则能获得特别有利的多孔表面。在其中至少在暴露于骨和/或软组织的表面区域中以盐熔体进行表面改性(任选在之前的烧蚀表面改性之后)的方法中，可获得优良的骨结合特性。

在Journal of Oral Rehabilitation(2001，28；95-101，S.Canay等人)中报道了一项测定选定表面处理对长石瓷表面结构的影响的研究.考查了三种使用不同的酸进行蚀刻的处理方法.

本发明的一个目的是提供一种避免现有技术缺点的陶瓷表面。特别地，当用于医学种植体时，该陶瓷表面应能够让骨组织生长和结合，并且改善整合及修复过程。特别地，陶瓷种植体的修复时间(加载时间)缩短了，因此它们能更早的经受满载。另一目的是提供制备陶瓷表面的方法。

该目的通过一种具有用于改善骨结合的表面的陶瓷牙种植体的制备方法来实现，其中采用以下工艺步骤制备所述表面：

-制备具有表面的陶瓷坯料；

-采用烧蚀工艺处理陶瓷坯料的表面的至少一个局部区域，从而使表面产生粗糙度，其相当于在以下条件下进行的喷砂处理：喷射压力为1.5巴至8巴，用于喷砂的喷射介质粒径为30μm至250μm；

-随后对利用烧蚀工艺处理的陶瓷坯料的表面的所述至少一个局部区域进行化学处理；

-然后在＞125℃的温度下对表面已经进行过所述烧蚀和化学处理的坯料进行热处理。

可用在本发明方法中的坯料可以，但不需要，具有特定的形状，如牙种植体等的形状。

本发明使得能够通过组合各工艺步骤来制备出适合于所涉及的材料的纳米结构微形貌。化学处理打开了可用于调整表面形貌和特性的自由度。热后处理产生额外的蚀刻效应，即所谓的热蚀刻，使用于调节理想特性的掺和氧化物能够扩散进晶格中在晶体学/能量学上都有利的位置，并形成没有“尖锐”边缘的纳米结构表面。例如，这适用于氧化锆，其中可以通过调节化学蚀刻的时间获得微形貌，且不形成不期望的氟化锆。一个优点是使用这种表面可期望使种植体更快地生物整合到骨中。