[发明专利]一种钛粘结瓷层的电泳沉积-微波烧结复合加工方法

说明书

一种钛粘结瓷层的电泳沉积‑微波烧结复合加工方法，首先将2‑20％重量百分比的钛粉与80‑98％重量百分比的钛粘结瓷粉混合、研磨制成复合钛粘结瓷粉，然后采用电泳沉积的方法在牙科纯钛及钛合金基底表面沉积一定厚度的复合粘结瓷瓷层，然后采用微波加热的方式将瓷层熔覆到牙科纯钛及钛合金基底材料表面，从而制备出牙科钛烤瓷义齿。本发明的加工方法操作方便、工艺过程易于控制；料液可循环利用，无污染物排放；所需设备简单、工艺成本低，可连续生产。

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，具体涉及一种钛粘结瓷层的电泳沉积-微波烧结复合加工方法。

背景技术

牙科烤瓷材料自临床应用以来，由于其良好的生物相容性、耐磨耐腐蚀性以及色泽自然逼真等优点，已成为治疗牙缺失的最主要方法。牙科纯钛及钛合金由于其不含对人体有害的镍元素与铍元素，不易过敏，已被广泛用到口腔领域。牙科纯钛及钛合金烤瓷牙相比镍铬烤瓷牙，耐腐蚀性更高、生物相容性更好，不易出现黑色牙龈或者牙龈出血的现象，安全可靠且价格较低，是做为非贵金属烤瓷替代镍铬合金烤瓷牙的理想选择。

在钛金属基底上制备涂层的方法主要有涂覆-烧结法、等离子喷涂法和电泳沉积烧结法等。等离子喷涂工艺通过高温度的等离子焰流将各种喷涂材料加热到熔融状态，从而制备得到多种性能的喷涂层，其优点是工艺稳定，涂层质量高，不改变钛金属基底整体的热处理性质，零件变形小或无变形；其缺点是喷涂设备昂贵，难以在复杂的钛金属基底上实现多瓷层尺寸的精度控制。牙科纯钛及钛合金烤瓷瓷层有粘结瓷、遮色瓷、体瓷和釉质瓷等，目前其临床制作采用的加工方法为传统的涂覆-烧结法，其流程为逐层涂覆、烧结，首先采用人工刷涂瓷粉构筑粘接瓷层，然后经高温烧结将粘接瓷层熔覆在钛金属基底表面；然后逐层涂覆、烧结遮色瓷、体瓷和釉面瓷等瓷层。涂覆-烧结法具有工艺简单，成本低廉等优点；缺点是难于实现连续生产，涂层厚度难以控制，手工涂覆复现性差，易造成表面瓷层不均匀等。

电泳沉积工艺是一种非线性涂层工艺，可以在形状复杂的基体上制备出均匀涂层。电泳沉积是电泳和沉积两个过程的综合，配合调节沉积电压，可实现不同成分的颗粒在基体上先后沉积或共同沉积，从而获得组成和孔结构呈梯度变化的涂层坯体。其优点是操作方便、工艺过程易于控制；所需设备简单、工艺成本低；可连续生产，又可间歇操作；料液可循环利用，无污染物排放；可通过控制工艺参数在较大范围内控制涂层的组成、厚度和微观结构，在多层材料的制备方面具有独特的优势。另外，电泳沉积可避免采用高温涂敷引起的相变和脆裂。因牙齿形状特殊，将该工艺结合微波烧结工艺或常规烧结工艺，可实现金属烤瓷义齿的规模生产。但是，也具有缺点，那就是由电泳沉积所制得的涂层与基体结合强度很低。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种钛粘结瓷层的电泳沉积-微波烧结复合加工方法，该方法可提高烤瓷义齿粘结瓷层的均匀性和界面结合强度；操作方便、工艺过程易于控制；料液可循环利用，无污染物排放；所需设备简单、工艺成本低，可连续生产。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：首先将2-20％重量百分比的钛粉与80-98％重量百分比的钛粘结瓷粉混合、研磨制成复合钛粘结瓷粉，然后采用电泳沉积的方法在牙科纯钛及钛合金基底材料表面沉积一定厚度的复合粘结瓷层，然后采用微波加热的方式将粘结瓷层熔覆到牙科纯钛及钛合金基底材料表面，从而制备出牙科钛烤瓷义齿。