[发明专利]一种激光辅助3D打印石墨烯牙齿的工艺

摘要

本发明公开了一种激光辅助3D打印石墨烯牙齿的工艺，该技术结合石墨烯与激光热处理技术，经3D打印得高质量石墨烯牙齿，所述的石墨烯添加至牙齿基体材料中，不改变基体材料本身的性能，降低牙齿热膨胀系数，提高整体力学性能，所述的激光热处理技术，以高强激光照射在牙齿材料上，用以提高其耐磨性、金瓷结合紧密度、材料的致密度，本发明基于激光可提供瞬时高温、可控辐照、淬火时间短的特性，所打印的石墨烯牙齿不但能准确贴合患者的牙床，而且具备高稳定性、耐磨性及机械强度，经金瓷结合强度测试、热膨胀系数实验、表面粗糙度测试等多项测试均表明，使用该技术制得的石墨烯牙齿相对传统材料，具有更优秀的性能，具备产业化的发展前途。

主权项

1.一种激光辅助3D打印石墨烯牙齿的工艺，其特征在于，它包括如下步骤：(1)3D打印牙冠金属内胆：选取牙冠金属内胆粉体基体材料比例为：Co:60‑64％；Cr:25‑30％；Mo:5‑7％；Si:<1％；Mn<1％；Fe<0.8％；Ni<0.1％；铺粉层厚为15～25um，设置温度为600‑800℃，加热1‑2h，经球磨机研磨至粉体粒度小于100um，升温至900～1000℃，保持2‑3h，冷却至200～300℃，加入石墨烯，比例为W基体:W石墨烯＝20：1‑200:1；所设置的激光辅助3D制作牙冠金属内胆的工艺参数为：所用激光功率为100～500W，光斑直径80～100um；设计的石墨烯牙冠金属内胆的尺寸为20～25mm×2～3mm×0.1～1.0mm，激光辐照持续时间为5～10s；(2)在石墨烯牙冠金属内胆的外围3D打印牙冠：选取硅酸锂玻璃陶瓷、二氧化锗、金刚砂粉、石墨粉和硅酸锂，经球磨机研磨至粉体粒度小于100um，升温至700～1800℃，保持0.2‑3h，冷却至100～500℃，加入石墨烯，石墨烯比例为0.1‑30％，球磨至粒度小于100um，采用3D打印机进行3D打印牙冠；采用激光进行热处理，所用激光功率为80～300W，光斑直径50～300um，激光热处理时间为0.5～10ms；(3)3D外镶烤瓷：选取外镶烤瓷材料为市售氧化铬瓷粉，经1000～1400℃溶化后，在前面所述石墨烯牙冠的中间处外镶1‑2mm厚的氧化铬烤瓷即得3D打印石墨烯牙齿。