[发明专利]高强度抑菌抗菌二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法

说明书

高强度抑菌抗菌特性二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法属于生物材料技术领域。现有技术尚无在二硅酸锂玻璃陶瓷中掺杂Ag⁺、Zn²⁺、Cu²⁺的牙科全瓷修复材料。本发明其特征在于，按基体玻璃重量百分配比为基体玻璃配料，另外按基体玻璃重量0.1～8％的比例确定所述高强度抑菌抗菌二硅酸锂玻璃陶瓷中Ag₂O、ZnO、CuO的总量，并且，0≤Ag₂O含量≤2％，0≤ZnO≤5％，0≤CuO含量≤1％，只允许Ag₂O、ZnO、CuO含量中的两个含量同时等于零，采用高温熔融法制得基体玻璃；将所制得的基体玻璃在450℃～550℃温度下核化1.5～2.5h；再进行三步晶化：在650～680℃温度下晶化1～3小时，在710～740℃温度下晶化20～60分钟，在800～830℃温度下晶化10～20分钟，得高强度抑菌抗菌二硅酸锂玻璃陶瓷。

技术领域

本发明涉及一种高强度抑菌抗菌特性二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法，属于生物材料技术领域。

背景技术

二硅酸锂晶粒具有长棒状、交错排列互锁的微结构，均匀分布于玻璃陶瓷中的二硅酸锂晶粒能够阻挡玻璃陶瓷裂纹扩展过程，使得这种二硅酸锂玻璃陶瓷具有较好的韧性。并且，所述玻璃陶瓷具有合适的透明度，外表美观，非常适合作为牙科全瓷修复材料。现有二硅酸锂玻璃陶瓷Li₂Si₂O₅结晶度在65％以上，另有少量Li₃PO₄和Li₂SiO₃晶粒存在，晶粒平均长度为5.2μm，直径约0.8μm，抗弯强度在400MPa以上，参见Guazzato M,Albakry M,Ringer SP,Swain MV.Strength,fracture toughness and microstructure of aselection of all-ceramic materials Part I.Pressable and alumina glass-infiltrated ceramics.Dent Mater 2004；20:441～8。

义齿作为口腔中的异物，比真牙更容易藏污纳垢，如清洁不及时，就会形成菌斑，侵害人们的口腔健康。常见的义齿是一种烤瓷牙，这种烤瓷牙及义齿基托具有自清洁和抑菌抗菌特性，能够带来这一特性的技术措施包括在义齿基托中添加载银的TiO₂抗菌剂，或者在钴铬合金表面烤瓷釉中添加银系抗菌剂，对变形链球菌、白色念球菌等几种口腔主要致病细菌具有良好的抗菌作用，并且具有高生物相容性和良好的稳定性。

Ag⁺、Zn²⁺、Cu²⁺等离子具有良好的抗菌作用，相对于Ag⁺来说，Zn²⁺、Cu²⁺虽然抗菌效果较差，但廉价易得。当Ag⁺与Zn²⁺同时存在时二者协同杀菌，抗菌性能比单一Ag⁺或Zn²⁺好，参见M.Quirynen,M.D.Soete,M.Pauwels,S.Gizani,B.V.Meerbeek,D.V.Steenberghe,J.Periodontol.74(2003)312～322。

但是，如果在二硅酸锂玻璃陶瓷中掺杂Ag⁺、Zn²⁺、Cu²⁺等离子，从理论上讲势必会改变玻璃陶瓷的结晶度、晶相以及晶粒大小，进而降低二硅酸锂玻璃陶瓷的强度。

发明内容

本发明其目的在于，获得一种Ag⁺、Zn²⁺、Cu²⁺掺杂且依然具有较高强度的二硅酸锂玻璃陶瓷牙科全瓷修复材料，为此，我们发明了一种高强度抑菌抗菌二硅酸锂玻璃陶瓷及其制备方法，在获得具有抑菌抗菌性能的二硅酸锂玻璃陶瓷的同时，避免因抗菌元素掺杂而改变基体玻璃的析晶峰位置和玻璃陶瓷的晶相。