一种氧化锆表面处理的方法与流程

本发明公开了一种氧化锆表面处理的方法，具体为牙科修复技术领域。

背景技术：

牙科修复是指修复一颗或多颗因自然衰退腐烂、龋齿或外力受伤损坏的牙齿结构的过程。牙科修复材料有标准的形态和特点，可以制作并应用到损坏的牙齿上达到修复的目的。牙科修复材料包括填充或铸造材料可以替代损坏的牙齿结构，传统的修复材料采用金属或树脂，都缺乏足够的强度和美观度，并易导致褪色或断裂，此外，这些金属和树脂修复在美观方面不太适合用作上颌前牙。贵金属，如金合金，被广泛用作牙科贴面、嵌体、镶面、牙桩和牙冠，贵金属合金价格较高，而且随着贵金属的价格上涨，制作修复体的成本也会急剧上涨。此外贵金属的颜色和真牙的牙色差别较大，所以在美学方面也不是一个很好的选择。非贵金属合金也被推荐使用，但是在健康方面的争议一直不断，随着生活水平的提高，人们对牙科修复美学方面的期望也随之升高。比如，对于修复体的整个可见部分如牙冠，陶瓷修复的需要远大于金属修复的需求，由于陶瓷有着良好的强度和持久坚固性，使氧化锆这种修复材料的应用大大增加，最近成为一种流行的牙科材料,因为它有高强度,抗折断,不透明有能力掩盖变色的基础牙齿结构。其弯曲强度为900至1100兆帕,断裂韧性为8至10兆帕斯卡,使其成为一种合适的材料,既可直接制作全冠，但是由于烧结结晶之后的氧化锆的结构致密，硬度很大，难以对表面处理表面处理，导致美观效果不好，因为氧化锆材料中没有玻璃离子，所以现有的酸蚀剂并不能对氧化锆表面做酸蚀处理，所以远期的粘接效果不理想，氧化锆嵌体与氧化锆贴面修复体无法保证粘接力，但是目前市面上，没有任何一款产品没有任何一种技术无论是化学的还是物理的，能酸蚀烧结结晶之后的氧化锆牙齿表面，能对氧化锆表面进行处理成为了一大难题。为此，我们提出了一种氧化锆表面处理的方法投入使用，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种氧化锆表面处理的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氧化锆表面处理的方法，该方法的具体步骤如下：对牙科用氧化锆锆块进行加工处理，打磨成氧化锆牙冠；然后使用氧化锆染色液对牙冠进行染色，并烘干染色液，使用氧化锆结晶炉对氧化锆进行烧结处理；准备表面处理溶液，将氧化锆牙冠浸泡在表面处理溶液中，确保牙冠的内外表面都接触到溶液，牙冠的内表面用于粘接在基牙上，外表面用于上瓷或者上釉；把表面处理后的氧化锆牙冠从溶液中取出并清洗，对牙冠进行上瓷或者上釉，然后再进行烧结，得到最终牙科修复体。

优选的，所述的氧化锆牙冠在加工时，通过3d扫描仪获取模型数据，用cad/cam研磨出形状接近牙齿形状的锆块。

优选的，所述的表面处理溶液包括乙酰氯，其中乙酰氯的重量含量在0.001-10％之间。

优选的，所述的表面处理溶液还包括乙二酰氯，其中乙二酰氯的重量含量在0.001-10％之间。

优选的，所述的表面处理溶液还包括硝酸和氢氟酸，两者的体积比率范围在1:0.1-4之间。

优选的，所述的表面处理溶液还包括按重量计0.1-20％的过氧化氢。

优选的，所述的表面处理采用超声波冲击处理，超声波频率在20-40khz，其强度在1-200w/cm²，表面处理的时间持续10-90min。

优选的，所述的表面处理的方法具体步骤如下：

s81：将表面处理溶液放置在第一个容器内；

s82：将氧化锆牙冠放置在内有网托的容器中，其中该容器的尺寸比第一个容器小，且其底部和周围均布通孔；

s83：把装有烧结结晶之后的氧化锆牙冠的容器放入第一个容器内，保证网托上的氧化锆牙冠通过网孔全部浸泡在第一个容器内的表面处理溶液中；

s84：表面处理完成后，从第一个容器内取出网托容器，并放入清水中清洗，从网托容器内取出清洗后的氧化锆牙冠。

优选的，所述的上瓷过程采用瓷粉用水混合调制成膏状或糊状，用刷子均匀涂抹在氧化锆牙冠的外表面。

优选的，所述的瓷粉为长石含量40-85％和粘土含量5-30％的长石瓷粉。

优选的，所述的上釉过程采用釉粉釉液混合成的糊状，用刷子均匀的涂抹在氧化锆牙冠的外表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过氧化锆牙冠的内表面附着在基牙上，外表面经过表面酸蚀处理后上瓷或上釉，可改善基牙与氧化锆牙冠之间的粘合强度以及牙冠与瓷层、釉层之间的粘合强度，从而提高牙科修复的持久耐用性；表面处理可以增加氧化锆牙冠的内外的表面附着面积，酸蚀处理使氧化锆牙冠表面更具有摩擦性和粗糙性，牙科修复体能够相比与不酸蚀的更加牢固安稳的附着在基牙上，不会移动或脱落；本发明中的表面处理时间短，可提高生产效率，此外表面处理可在室温下进行有专门的操作箱，并采用两个容器分装表面处理溶液和氧化锆牙冠，操作过程简单。

附图说明

图1为本发明酸蚀前和酸蚀后的对比图；

图2为本发明酸蚀后氧化锆表面变化图；

图3为本发明操作箱实物图；

图4为本发明制作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种氧化锆表面处理的方法，该方法的具体步骤如下：对牙科用氧化锆锆块进行加工处理，打磨成氧化锆牙冠，；然后使用氧化锆染色液对牙冠进行染色，并烘干染色液，使用氧化锆结晶炉对氧化锆进行烧结处理。准备表面处理溶液，将氧化锆牙冠浸泡在表面处理溶液中，确保牙冠的内外表面都接触到溶液，牙冠的内表面用于粘接在基牙上，外表面用于上瓷或者上釉；把表面处理后的氧化锆牙冠从溶液中取出并清洗，对牙冠进行上瓷或者上釉，然后再进行烧结，得到最终牙科修复体。

其中，所述的氧化锆牙冠在加工时，所述的氧化锆牙冠在加工时，通过3d扫描仪获取模型数据，用cad/cam研磨出形状接近牙齿形状的锆块，所述的表面处理溶液包括乙酰氯，其中乙酰氯的重量含量在0.001-10％之间，所述的表面处理溶液还包括乙二酰氯，其中乙二酰氯的重量含量在0.001-10％之间，所述的表面处理溶液还包括硝酸和氢氟酸，两者的体积比率范围在1:0.1-4之间，所述的表面处理溶液还包括按重量计0.1-20％的过氧化氢，所述的表面处理采用超声波冲击处理，超声波频率在20-40khz，其强度在1-200w/cm²，表面处理的时间持续10-90min，所述的表面处理的方法具体步骤如下：s81：将表面处理溶液放置在第一个容器内；s82：将氧化锆牙冠放置在内有网托的容器中，其中该容器的尺寸比第一个容器小，且其底部和周围均布通孔；s83：把装有氧化锆牙冠的容器放入第一个容器内，保证网托上的氧化锆牙冠通过网孔全部浸泡在第一个容器内的表面处理溶液中；s84：表面处理完成后，从第一个容器内取出网托容器，并放入清水中清洗，从网托容器内取出清洗后的氧化锆牙冠，所述的上瓷过程采用瓷粉用水混合调制成膏状或糊状，用刷子均匀涂抹在氧化锆牙冠的外表面，或者采用釉粉釉液混合成的糊状，用刷子均匀的涂抹在氧化锆牙冠的外表面，所述的瓷粉为长石含量40-85％和粘土含量5-30％的长石瓷粉。

在本发明中，氧化锆的牙齿由cadcam设备研磨锆块而成。锆块可以经由锆粉压制出烧结修形而成，也可以选择商业上用的3y-psz、d-max、hass等锆块，研磨出牙齿之后需要使用高温炉对牙齿加热烧结，使其发生结晶转化，烧结的温度为1450-1650℃，烧结的速度一般是3-10℃/min，一共需要3-24h。氧化锆烤瓷冠是先研磨一个氧化锆內冠，厚度约为0.5-1.2mm，上瓷后烧结的釉层厚度为0.6-1.2mm。牙齿最终的形态由上瓷的形态决定。氧化锆全冠、嵌体和贴面都是依据3d数据研磨出来的最终的完整的牙齿形态，高温的结晶转化之后再进行简单的上色和上釉的处理。氧化锆全冠和嵌体的厚度一般为0.5-2.5mm，外表面上一层薄薄的釉就可以作为最终的修复体。氧化锆贴面的厚度很薄一般在0.2-1.0mm。

本专利发现，通过实验，单独使用硝酸或氢氟酸会导致酸蚀速度变慢，而使用硝酸，氢氟酸和过氧化氢的混合溶液可以达到更好的效果。硝酸，氢氟酸，过氧化氢的混合液也被证明效果优于仅是硝酸和氢氟酸的混合溶液。超声波冲击方法和硝酸，氢氟酸，过氧化氢混合溶液一起使用可以达到最好的效果。

含有硝酸和氢氟酸，且二者的体积比例在1：0.1到1：4之间的表面处理溶液为佳(1：0.1到1：1.5之间最好)。如果含有0.1％-20％的过氧化氢更好(5％-15％之间最好)。如果氢氟酸含量相比与硝酸含量低，表面处理进程会变得很慢，反之如果氢氟酸含量相比于硝酸含量太高，氧化锆牙冠的硬度就会减弱。如果过氧化氢的含量太低，表面处理时间将会增加，含量太高，氧化锆牙冠表面处理会不均匀.以上硝酸和氢氟酸的体积比例指在水溶液中的酸的体积。

在室温华环境下把氧化锆牙冠浸泡在表面处理溶液中持续10-90分钟为宜。如果表面处理时间少于10分钟，粘合强度可能不牢固，超过90分钟，由于氧化锆牙冠太薄，会导致牙冠硬度降低

实践证明，即使在室温下，表面处理使用含有硝酸，氢氟酸和过氧化氢的溶液也能达到良好的结果。现存的化学腐蚀氧化锆的方法是采用硫酸钙或磷酸在高温(温度高于400摄氏度)下进行，如此高的温度进行酸蚀有严重的安全隐患，而我们这种包含硝酸，氢氟酸，过氧化氢的溶液可以在室温下对氧化锆表面进行处理就能得到良好的结果

上述提到，本发明展示的表面处理溶液可以额外含有乙酰氯和乙二酰氯。表面处理溶液的化学成分在对表面进行加工处理时是危险的。

氧化锆牙冠被浸泡在表面处理溶液并进行超声波冲击处理。分别观察表面处理时间从0-120分钟产生的粘合效果，超声波冲击频率是20khz，强度是

20w/cm2。实验结果见表1。

本发明凭借表面处理工艺，酸蚀后的氧化锆牙冠附着在基牙上，氧化锆牙冠的表面积区域增大，酸蚀后改善提高了粘结强度，由于增大了氧化钙牙冠的表面摩擦和粗糙度，修复体可以稳定的附着在基牙上，增加了氧化锆牙冠与嵌体的粘接力，大大减少了修复体的活动或脱落的几率。

并且，以前市面上没有可以酸蚀氧化锆表面的产品和处理方法，使得氧化锆材料美观性机械性均能制作贴面修复体，而在基牙上的粘接不能实现。有了此款处理剂对氧化锆表面进行酸蚀处理，使氧化冠表面增加了魔擦和粗糙度，大大增加了粘接率，使氧化锆制作贴面成为可能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。