本发明涉及一种种植牙的酸蚀表面处理方法，尤其涉及一种多晶氧化锆陶瓷种植牙的酸蚀表面处理方法。
背景技术：
近年来由于美学(esthetic)与仿生(biomimetics)概念的提升，选择无金属治疗(metal-free treatment)的患者数增加。制作生医材料的领域甚为广泛，主要分为四大类，金属材料、陶瓷材料、高分子材料、与复合材料，而其中又以陶瓷材料具有最佳的硬度、生物兼容性及化学稳定性，适合做为生物医学材料。因此拥有象牙白色泽的氧化锆陶瓷牙科植体(zirconia ceramic dental implants)逐渐受到重视，不仅美观也兼具良好的机械性质与生物兼容性，亦无金属离子释放的问题。植入体内的植体表面会与细胞直接接触，其表面粗糙度(roughness)与亲水性(hydrophilic)性质会影响细胞的贴附能力进而影响骨整合(osseointegration)效果的好坏，此为决定植牙手术是否成功的关键。
尽管氧化锆牙科植体经适当的表面处理后，有益于植体与齿槽骨周围组织的骨整合效果，但因氧化锆材质具有良好的机械性质与耐腐蚀性，使得表面处理难度更高。已知的植体表面处理的公知技术常采用喷砂处理，再进行酸蚀，或者在铸模内部刻意先腐蚀，以产生坑洞结构，之后经浇注再脱模之植体就会有一些预先成形之巨观粗糙度，然后再进行酸蚀。典型的实施例可参考Hommann等人于美国专利公开的第20080261178专利公开号，专利名称为“process for providing a topography to the surface of a dental implant”的案件即是一例，Hommann等人揭露酸蚀前处理包括：将植体先进行喷砂、研磨及/或该植体是以射出成型或以铸造技术产生预定的粗糙度。如前所述，若是后两者则在铸模或射出成型的模具内先施以腐蚀处理以产生预定的粗糙度，再浇注或射出成型以使得陶瓷表面产生一些巨观的粗糙度(macro-roughness)。然后，以至少70℃的温度进行酸蚀。该案实施例中实际是以102-104℃且氢氟酸至少50vol.％酸蚀后，再进一步从植体移除酸蚀所导致已浮动的晶粒或晶粒团就可以获致具有凹坑的陶瓷表面，重复这样的步骤，可使表面产生更多的显着凹坑表面。
另一公知技术是Olivier Zinger等人于美国专利公告的第20100042223号，专利名称为“Method of Surface Finishing a Bone implant”的案件揭露将植体以研磨颗粒(abrasiveparticles)喷砂处理，再进行酸洗去除该些研磨颗粒。室温酸洗辅以超音波震荡，时间只需数十秒至数百秒即可以使研磨颗粒脱离植体。因此，进行该酸洗时，并不刻意产生额外的粗糙度。酸洗溶液例如每升溶液中含(NH4)HF2 50公克，65％HNO3 400ml。
另一公知技术是Gahlert等人的美国专利第20090176191公开号，专利名称为“Ceramic Dental Implant”的案件。Gahlert等人认为植体表面特别是锚定(anchoringpart)骨的部分最好有2-15μm的粗糙度，6-12μm更佳，Gahlert等人所采用的手段也是先以喷砂(例如氧化铝研磨颗粒)处理增加植体表面的粗糙度。然后，再以磷酸15％-50vol.％，更优选的是20％-40vol.％，它的酸洗时间同样也是很短，例如10s-10min，而更优选的是15s-60s。
上述两专利案件有关酸洗时间短的目的在于去除研磨颗粒以免污染植体。亦即，避免某些研磨颗粒随着酸洗液进入酸洗过程新产生的凹坑，而不易清除。
另外，喷砂用的研磨颗粒是对植体表面加压，因此，部分颗粒确有可能会植入植体，若没有清除干净，将会造成病人发炎的问题。另外，喷砂的机械应力造成的刮痕，若恰巧出现在陶瓷植体的劈裂面(cleavage plane)，将会形成裂缝形成(crack initiation)的缺陷(defect)，有导致陶瓷植体的疲劳机械强度变差的问题，特别是植体是属于材质脆性的陶瓷材料。
若是以铸模或射出成型模先腐蚀产生预定粗糙度的手段，则因模具不光滑，将导致脱模不易的困境。
技术实现要素：
为解决现有的陶瓷种植牙不易清洗的缺陷，本发明特提供一种多晶氧化锆陶瓷种植牙的酸蚀表面处理方法。
本发明的技术方案如下：
一种多晶氧化锆陶瓷种植牙的酸蚀表面处理方法，将陶瓷种植牙浸泡在酸蚀液中，酸蚀液包含氢氟酸55-65vol.％，磷酸20-45vol.％，在15-35℃下进行，时间为12-36小时。本发明所采用的酸蚀液中的HF及磷酸以及室温腐蚀可以降低先前技艺的高温酸蚀过程的潜在危险性，又可显着降低接触角，且没有任何的喷砂前处理步骤，或者任何研磨步骤来产生巨观粗糙度，这可以降低人工植体被喷砂导致材质疲劳物性弱化的机会，且完全没有喷砂或研磨颗粒可能残留于植体的问题。使用常温下酸蚀即可达到增加氧化锆陶瓷片表面被均匀粗糙化的目的，较于公知采用的表面喷砂处理所导致残留物被挤入粗糙表面内而可能导致手术后患者植体周围组织发炎的风险，本发明不采用喷砂处理，而是用酸液，容易去除干净，故不会发生残留问题。
作为本发明的优选结构，所述酸蚀液还包含去离子水，所述去离子水是在氢氟酸及磷酸的体积百分比选定后再外加，而使得所述去离子水、所述氢氟酸及所述磷酸三者的体积总合满足100vol.％。
进一步地，所述陶瓷种植牙所使用的初始原料含有氧化锆陶瓷粉，高分子粘结剂，低分子助剂，其配比为：氧化锆陶瓷粉80～90wt％，高分子粘结剂5～10wt％，低分子助剂5～10wt％。本方案中陶瓷种植牙采用氧化锆陶瓷粉、高分子粘结剂和低分子助剂制备，所制备出的陶瓷种植牙综合性能好：抗弯强度大于600MPa，断裂韧性高达13MPa.m1/2，弹性模量140MPa，维氏硬度1050～1200MPa，产品质量稳定、性能可靠，便于工业化生产。
为更好地实现本发明，所述高分子粘结剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或一种以上。
进一步地，所述低分子助剂为石蜡、微晶石蜡、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或一种以上。
综上所述，本发明的有益技术效果如下：1、使用常温下酸蚀即可达到增加氧化锆陶瓷片表面被均匀粗糙化的目的，较于公知采用的表面喷砂处理所导致残留物被挤入粗糙表面内而可能导致手术后患者植体周围组织发炎的风险，本发明不采用喷砂处理，而是用酸液，容易去除干净，故不会发生残留问题。
2、陶瓷种植牙采用氧化锆陶瓷粉、高分子粘结剂和低分子助剂制备，所制备出的陶瓷种植牙综合性能好：抗弯强度大于600MPa，断裂韧性高达13MPa.m1/2，弹性模量140MPa，维氏硬度1050～1200MPa，产品质量稳定、性能可靠，便于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例详细介绍本发明的技术方案，但本发明的实施方式并不限于此。
一种多晶氧化锆陶瓷种植牙的酸蚀表面处理方法，将陶瓷种植牙浸泡在酸蚀液中，酸蚀液包含氢氟酸55-65vol.％，磷酸20-45vol.％，在15-35℃下进行，时间为12-36小时。使用常温下酸蚀即可达到增加氧化锆陶瓷片表面被均匀粗糙化的目的，较于公知采用的表面喷砂处理所导致残留物被挤入粗糙表面内而可能导致手术后患者植体周围组织发炎的风险，本发明不采用喷砂处理，而是用酸液，容易去除干净，故不会发生残留问题。
作为本发明的优选结构，所述酸蚀液还包含去离子水，所述去离子水是在氢氟酸及磷酸的体积百分比选定后再外加，而使得所述去离子水、所述氢氟酸及所述磷酸三者的体积总合满足100vol.％。
进一步地，所述陶瓷种植牙所使用的初始原料含有氧化锆陶瓷粉，高分子粘结剂，低分子助剂，其配比为：氧化锆陶瓷粉80～90wt％，高分子粘结剂5～10wt％，低分子助剂5～10wt％。陶瓷种植牙采用氧化锆陶瓷粉、高分子粘结剂和低分子助剂制备，所制备出的陶瓷种植牙综合性能好：抗弯强度大于600MPa，断裂韧性高达13MPa.m1/2，弹性模量140MPa，维氏硬度1050～1200MPa，产品质量稳定、性能可靠，便于工业化生产。
为更好地实现本发明，所述高分子粘结剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或一种以上。
进一步地，所述低分子助剂为石蜡、微晶石蜡、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或一种以上。
实施例1
一种多晶氧化锆陶瓷种植牙的酸蚀表面处理方法，将陶瓷种植牙浸泡在酸蚀液中，酸蚀液包含氢氟酸55-65vol.％，磷酸20-45vol.％，在15-35℃下进行，时间为12-36小时。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，所述酸蚀液还包含去离子水，所述去离子水是在氢氟酸及磷酸的体积百分比选定后再外加，而使得所述去离子水、所述氢氟酸及所述磷酸三者的体积总合满足100vol.％。
实施例3
本实施例在实施例1或实施例2的基础上，所述陶瓷种植牙所使用的初始原料含有氧化锆陶瓷粉，高分子粘结剂，低分子助剂，其配比为：氧化锆陶瓷粉80～90wt％，高分子粘结剂5～10wt％，低分子助剂5～10wt％。
实施例4
本实施例在实施例3的基础上，所述高分子粘结剂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或一种以上。
实施例5
本实施例在实施例3或实施例4的基础上，所述低分子助剂为石蜡、微晶石蜡、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或一种以上。
如上所述，可较好地实现本发明。