[发明专利]激光3D打印制备石墨烯增强仿生牙齿材料的方法

摘要

本发明公开了一种激光3D打印制备石墨烯增强仿生牙齿材料的方法，结合新型仿生牙齿基体材料、石墨烯材料、激光3D打印技术、激光上釉技术，得到具备优异力学性能、低摩擦特性以及生物相容性好的高质量义齿。

主权项

一种激光3D打印制备石墨烯增强仿生牙齿材料的方法，其特征在于，它包括如下步骤：(1)新型仿生牙齿基体材料制备：以市售的聚甲基丙烯酸甲酯粉末作为仿生牙齿的主体材料，添加硅酸锂、玻璃陶瓷、二氧化锗、金刚砂、硅酸锂及小黄牛骨粉，经球磨机研磨至粉体粒度小于100um，升温至700～2000℃，保持0.2‑5h，冷却至50～550℃，构成新型仿生牙齿基体材料；(2)仿生牙齿复合材料制备：将新型仿生牙齿基体材料与氧化石墨烯以20：1～1000：1的比例混合，添加去离子水按体积比2∶1～3：1进行研磨均匀混合，干燥10～60min后，过筛，控制粉末直径在1～100um；(3)激光3D打印制备石墨烯增强仿生牙齿：使用带激光加工综合系统的3D打印机，该3D打印机含光纤激光器、双通道送粉器、同轴连续送粉熔敷头、充氩箱，计算机控制牙齿模型并编写程序，加入前所述制备的仿生牙齿复合材料，设置总送粉量为0.8～5.6g/min，激光功率为100～300W，光斑直径为60～180um，激光辐照持续时间为1～3s/mm，氩气流量为5～80L/min，扫描速率为10～160mm/min，经3D扫描程序结束后，即得激光3D打印制备石墨烯增强仿生牙齿；(4)仿生牙齿激光上釉：采用高功率激光对仿生牙齿表面进行瞬时照射形成极薄的玻璃态，进一步提升仿生牙齿复合材料的抗裂纹性、抗疲劳、耐磨性、抗蚀性能及表面光滑度，激光功率为500～2000W，光斑直径为10～100um，激光辐照持续时间为0.1～1.5s/mm，氩气流量为10～100L/min，扫描速率为10～200mm/min。