[发明专利]高透性的硅酸锂微晶玻璃和二硅酸锂微晶玻璃、其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种高透性的硅酸锂微晶玻璃和二硅酸锂微晶玻璃、其制备方法及用途。本发明的硅酸锂微晶玻璃中硅酸锂晶体的尺寸小于50nm，二硅酸锂微晶玻璃中二硅酸锂晶体的尺寸小于200nm。本发明通过提供特定的组成制备基础玻璃，控制SiO₂、Li₂O及其他组分的配合关系，特别是控制了SiO₂与Li₂O的比例关系，经过一次热处理，得到尺寸小于50nm的硅酸锂微晶玻璃，再对硅酸锂微晶玻璃热处理制备二硅酸锂微晶玻璃，得到的二硅酸锂微晶玻璃的晶体尺寸在200nm以下，在550nm波长处的透光率在20％～95％，强度在360MPa～450MPa，能满足临床对二硅酸锂微晶玻璃的高透性和优良强度的需求。

技术领域

本发明属于生物材料领域，涉及硅酸锂微晶玻璃、二硅酸锂微晶玻璃及其制备方法及用途，尤其涉及高透性的硅酸锂微晶玻璃、高透性的二硅酸锂微晶玻璃、及其在牙科修复材料领域的用途。

背景技术

二硅酸锂(Li₂Si₂O₅)微晶玻璃是通过对Li₂O-SiO₂玻璃体系进行受控析晶而获得，其析出的主要晶相为二硅酸锂晶体。由于Li₂O-SiO₂玻璃体系可以通过特殊的热处理制度实现整体析晶，进而获得优异的力学性能，因此受到学者们的广泛研究。义获嘉公司(Ivoclar)将Li₂O-SiO₂玻璃体系成功地应用在牙科修复体领域，其代表产品就是二硅酸锂微晶玻璃。

尽管二硅酸锂微晶玻璃作为一种牙科修复材料已在临床应用多年，但是其透光率一直偏低，从而限制了其作为贴面和牙冠的应用。目前公开报道的专利主要集中在二硅酸锂微晶玻璃的的力学性能、分步切削控制以及制造工艺上。譬如CN102741186A和US2015/0246843A1报道了二硅酸锂微晶玻璃的分步析晶控制，CN104108883A报道了二硅酸锂微晶玻璃的力学增强增韧，CN104909571A报道了利用粉末烧结法制备二硅酸锂微晶玻璃的工艺。随着人们对于义齿美学性能越来越高的追求，而义齿的美学性能又与其透光率息息相关，因而提高义齿用材料的透光率非常重要，但是现有技术的研究很难兼顾非常好的力学性能和高透光率，因此开发具有高透光率以及良好力学性能的二硅酸锂微晶玻璃很有必要。

为了提高二硅酸锂微晶玻璃的透光性，学者们进行了大量的研究，主要体现在减小二硅酸锂晶体的尺寸上，因为二硅酸锂晶体的尺寸越小，二硅酸锂微晶玻璃的透光率越高。比如F.Wang等人发现当P₂O₅的摩尔百分含量为2％时，二硅酸锂晶体的尺寸可以控制在200nm～400nm(F.Wang,J.Gao,H.Wang,J.H.Chen,Flexural strength and translucentcharacteristics of lithium disilicate glass-ceramics with differentP₂O₅content,Mater.Des.31,2010,3270-3274)。又比如P.Zhang等人发现先在650℃热处理72h再在830℃热处理3h，得到的微晶玻璃中二硅酸锂晶体的尺寸为400nm(P.Zhang,X.H.Li,J.F.Yang,S.C.Xu,Effect of heat treatment on the microstructure andproperties of lithium disilicate glass-ceramics,J.Non-Cryst.Solids 402,2014,101-105)。但是现有技术的二硅酸锂微晶玻璃的透光性仍很低，对现有技术中的商用二硅酸锂微晶玻璃的透光性进行测试，采用分光光度计测试样品在380nm～780nm波长处的透光率，结果为：厚度为0.8mm的二硅酸锂微晶玻璃在550nm波长处的透光率小于10％，且现有技术没有公开过关于如何调节二硅酸锂微晶玻璃的透光率的研究。