[发明专利]制备玻璃-陶瓷体的方法

说明书

本发明涉及一种制备玻璃-陶瓷体的方法，用于所述方法的玻璃组合物，可通过所述方法获得的玻璃-陶瓷体以及所述玻璃-陶瓷体用于牙齿修复物的用途。

玻璃-陶瓷材料包含无定形(玻璃)相和嵌在该无定形相中的一个或多个结晶(陶瓷)相。由于无定形和结晶相的同时存在，玻璃-陶瓷具有玻璃和陶瓷二者的许多性能。它们被用于许多不同的技术领域，例如作为炉灶面、炊具和烘焙用具，作为用于磁盘的基片或作为用于数字投影仪的高性能反射器。

玻璃-陶瓷在修复牙科学领域是特别令人感兴趣的，在该领域表达了对在功能性和外观方面将表现得恰如它们的天然对应物一样的假体的需要。

惯例上，牙齿修复物根据“烤瓷熔附金属”(PFM)方法来制备，其中将载体金属框架与构成了假体颜色的陶瓷材料镶面层结合使用。根据这种方法制备修复物意味着诸多的制造步骤，因此是费力的。

PFM方法已经通过用非金属无机框架替代金属框架而获得了进一步的发展。就这一点而言，已经提出了填充有氧化铝颗粒的长石质玻璃。进一步的开发已经导致用不透明的陶瓷框架代替该氧化铝增强的玻璃。

牙冠和牙桥目前大部分是通过CAD/CAM工艺来制造的，其日益获得重视。该制作方法包含两个决定性阶段：修复物的计算机辅助设计和它的计算机辅助研磨。在研磨阶段，将修复物从坯料中机加工出来。

DE-A-19750794已经提出了一种制备适于用作牙齿产品的二硅酸锂产品的方法。该方法的目标是产品的高化学稳定性、高半透明性和良好的机械性能。但是，由于所获得的高强度和韧度，所述材料的机加工导致了非常高的机加工工具磨损和非常长的加工时间。此外，当它们的厚度落入仅仅几百微米的范围内时，根据这种技术制备的修复物仅显示出差的强度。

US-B-7452836涉及一种提供玻璃-陶瓷的方法，该玻璃-陶瓷具有亚稳态的偏硅酸锂(Li₂SiO₃)作为主结晶相。这种偏硅酸锂玻璃-陶瓷的机械性能允许它容易地机加工成甚至复杂的牙齿修复物形状，而不过度磨损工具。它可以通过进一步热处理转化成具有非常良好的机械性能和半透明性的二硅酸锂玻璃-陶瓷。

虽然US-B-7452836能够实现具有抗弯强度(其可能足以用于前面的多个失去的牙齿的修复(例如3单元桥))的材料，但是它的强度对于后面的桥或大的修复物来说仍显不足。

目标不仅仅在于改进机械性能，而且还在于高度的美学外观，具有模拟天然牙齿结构的内部结构的材料将是非常期望的。

天然牙齿由负载在较少矿化的、回弹性更大的和关键的硬组织牙本质上的硬的、惰性的和非细胞的牙釉质组成。因为它特别高的矿物含量，牙釉质是脆的组织，如果没有该回弹性更大的牙本质的支撑，其无法承受咀嚼力而不破裂。

牙釉质和牙本质的差异不仅在于它们的机械性能，即，它们的压缩强度、弹性模量和热膨胀系数，而且在于它们的外观。牙釉质是半透明的且颜色从浅黄色到灰白色变化，而牙本质是黄色的。在天然牙齿中，牙釉质的厚度从最大约2.5mm到其一部分变化。这种变化影响了牙齿的外观，因为下面的牙本质透过较薄的牙釉质区域可见，但它朝着较厚的区域逐渐隐去。

总之，天然牙齿因此具有不同于US-B-7452835的玻璃-陶瓷(其中晶体在整个体积中生长，而没有任何的空间次序)的不均匀的结构。与天然牙齿相反(其在不同的部分(无论是在牙本质还是在牙釉质部分)表现出不同的组成和结构，而由根据US-B-7452835的材料制成的修复物在材料构成方面是均匀的，并且不象天然对应物那样包含不同构造的区域。因此不能通过根据US-B-7452835的材料来完美地模拟天然牙齿。

但是，用于单个牙齿替换(牙冠)和用于被修整过的天然牙齿支撑的由两个或更多个牙冠构成的假体(桥)的生物相容性的、高度美观和坚固的材料(具有模拟天然牙齿的内部结构)在牙科修复中是极其重要的。此外，随着更多的牙齿实验室采用CAD/CAM装置，可以预期实验室产生的CAD/CAM假体在未来几十年将显著增加。这种发展造成了对用于以可承受的成本上制作修复物(即，CAD/CAM机加工)的材料的额外要求。

US-B-5939211中公开了一种由包含至少一个高耐磨层、至少一个高抗弯强度层和至少一个低硬度和强度层的坯料来制造假体的方法。在该修复物研磨过程中，以这样的方式进行材料去除使得具有高强度的层构成增强结构。