[发明专利]钯钴基合金

说明书

相关申请的交叉引用

本申请为2007年8月28日提交的第11/892,933号美国专利申请的部分继续申请，其根据美国法典35USC§119要求2006年9月15日提交的第60/844,672号临时专利申请的优先权，其以参阅的方式全文并入于此。

技术领域

本发明提供新型的钯钴基合金。例如，该合金能够用于制造铸造金属牙科用品或修复体，尤其是合金烤瓷(烤瓷熔附金属(PEM))修复体。

背景技术

在随后的讨论中，涉及一些结构和/或方法。然而，以下所涉及的参考内容不能解释为承认这些结构和/或方法构成现有技术。申请人明确保留证明这些结构和/或方法不能作为现有技术的权利。

自从二十世纪五十年代晚期，人们已经开始采用包括具有烤瓷贴面的铸造金属基体的复合物制造牙冠、牙桥等，其烤瓷贴面的制造方式为在金属和烤瓷中间存在有粘结剂，这样该复合物比单一组成构件更加结实。当制备这样的组合物时需要考虑到几个方面。

美观是需要考虑的一个方面。使用这种复合物的首要原因是再现了自然牙齿的正常色泽。健康自然牙齿的釉层半透明度很高，而烤瓷能够制造为具有同样的半透明度。瓷釉的半透明度使得健康牙质的颜色得以呈现。通常的牙质颜色略发微黄色。如果需要使烤瓷/合金的组合作为组合物是有效的，则在合金上必须存在有氧化物层以形成与烤瓷的粘结(bond)。虽然高金合金可为烤瓷的适度美观性提供适合的微黄色背景，但是合金元素能够形成深灰至黑色的氧化物层，其能够屏蔽潜在的微黄色背景颜色。此外，更大量的合金元素形成带颜色的氧化物层，该氧化物层能进一步降低或消除合金潜在的的金黄色。

要考虑的另一个方面是机械性能。美国国家标准协会/美国牙医协会(“ANSI/ADA”)规范#38和国际标准化组织(“ISO”)标准ISO9693要求合金的屈服强度(yield strength)至少为250兆帕(“MPa”)。为了使金基合金达到这样的强度，必须加入大量的合金元素，结果得到颜色更接近灰色的合金。由于合金支撑的烤瓷的强度很小，尤其是张力强度很小，且无延展性，因此人们认为有必要使其具有大强度。金属的任何轻微变形能够导致烤瓷层的破裂。上文所提及的最低标准是基于在制定标准时成功使用的检测合金而设立。随后，由于低于该最低标准的合金已经被成功使用，因此该最低要求受到质疑。此外，对于单个牙冠的最低要求被证明应该低于由三个或更多单元牙桥组成的牙冠的标准。

德国基尔(Kiel)大学一项未公开的研究表明30至35千克力能够对患者造成疼痛，而在一个实例中，75千克力能够造成牙折。

要考虑的另一个方面为物理性质。尽管上述标准不要求热膨胀系数(“CTE”)的最低值或最大值，然而这些标准要求给出烤瓷和合金的CTE值。这是因为流行的观念认为烤瓷和金属的系数应该是“匹配的”，以便保证两者的兼容性。该观念未考虑到在两者间的压力是在冷却时而不是在加热时发生的，且烤瓷和金属的冷却速率变化非常显著。

容易理解的是合金的固相线(solidus)必须足够高于烤瓷的烧制温度，以便合金在烤瓷烧制的过程中不至于部分熔化。

要考虑的另一方面为化学性质。烤瓷与金属不会直接粘结；相反烤瓷与金属氧化物层容易发生粘结。通常的PFM过程是将铸造合金加热至适合的温度以在合金的表面上产生金属氧化物层。如果氧化物不与合金粘结，通过其与烤瓷的结合容易被除去。一些结合是简单机械式的，但主要的结合在烤瓷金属氧化物的共熔时发生，反之在扩散结合时也同样。如果氧化物在烤瓷中不溶和/或反之亦然，则没有结合发生。当烧制烤瓷时，小颗粒和更大的颗粒表面融合(熔化)且该液体烤瓷和金属氧化物层通过液体或固相扩散形成溶液。

通常要求牙科用所有合金是非磁性的。一些牙科用合金被发现产生在牙科应用中所不需要的磁效应。提供具有良好抗腐蚀性及非磁性的牙科用合金将是有益的。

发明内容

本发明提供能够任选地解决与常规技术相关的一个或多个上述缺陷的组合物、材料和技术。

本发明的一个方面是提供合金，其可采用通常熔化方法通过铸造为条状并被轧制为所需厚度而制造，或者任选地通过Ingersoll等人的第5,799,386号美国专利的雾化和压缩的方法制造，其于1998年9月1日公布，名称为“制造金属铸件的方法”，该专利引用参阅的方式全文并入于此。

本发明的另一个方面是提供固相线足够高的合金，从而在通常烤瓷烧制过程中不会发生熔化。

本发明的另一个方面是提供CTE范围已经显示与烤瓷相容的合金。