修复全瓷基底材料的加工方法

修复全瓷基底材料的加工方法
【专利摘要】本发明涉及一种修复全瓷基底材料的加工方法，所述方法包括如下步骤：利用凝胶沉淀法获得Al2O3包裹ZrO2复合粉；制备Al2O3和BN共包裹ZrO2复合粉；将所述Al2O3和BN共包裹ZrO2复合粉在聚乙烯亚胺中分散，置于闭路强磁场中诱导，同时进行电泳沉降获得粉体；将所述粉体通过放电等离子或热压方式进行烧结从而得到所述修复全瓷基底材料。本发明通过梯次标准生成自由能解决氧化物陶瓷热压烧结的脱氧变色问题。控制晶界的成分与化学状态，使材料的烧结体具备可加工性能，克服了目前商品化基底陶瓷不完全烧结块体致密化后的形变问题，且与常规饰瓷达到化学结合，解决氧化锆全瓷基底与饰瓷结合力差的问题。
【专利说明】修复全瓷基底材料的加工方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种修复全瓷基底材料的加工方法，尤其涉及一种口腔科用的基于纳 米晶包覆及强磁场织构的修复全瓷基底材料的制备和加工方法。

【背景技术】
[0002] 瓷熔附金属修复体在口腔修复临床的中青年患者中占据所有修复方式的70%以 上，是医生和患者的首选。但金属基底长期在唾液中有离子释出，不但影响美观，而且最常 使用的镍基合金对人体健康有害。近年来国际上出现了瓷基底的全瓷修复体，其使用高 强度陶瓷代替金属作为内部基底，显著提高了义齿的色彩仿真性、生物安全性及唾液中的 化学稳定性，克服了金属基底因离子渗出造成的颈缘"黑线"和镍基合金生物毒性的缺点， 已成为口腔固定修复的趋势。特别是将高性能结构陶瓷引入到口腔全瓷基底的制作后， 使全瓷修复不仅能够用于前牙的美学修复，也能够用于后牙的功能修复，其中的代表就是 3mol%氧化钇（Y 2O3)部分稳定的氧化锆（ZrO2)陶瓷（3Y-TZP)。该类陶瓷具有马氏体相变 增韧的特性，比其他氧化物陶瓷具有更高的断裂韧性（单边切口梁法，多6MPa · m1/2)，三点 弯曲法测常压烧结抗弯强度多500MPa，其优良的机械学性能适合后牙的功能性修复。但该 类陶瓷烧结体的硬度高，机加工难度极大，对具有复杂空间曲面的全瓷基底，此矛盾就更为 突出。现多采用将其部分烧结，通过CAD/CAM的方式加工成需要的形态，之后完全烧结，最 后在外层热涂覆烧结时产生玻璃相的饰瓷，达到仿真自然牙色彩的目的。
[0003] 按上述方法制作的全瓷修复体需要二次烧结，此过程伴随约30%的体积收缩和不 规则的形态变化，影响了修复体的精度，对于跨度较长的桥体容易造成修复失败，增加了工 艺环节及制作成本。此外由于基底瓷材和饰瓷组成成分、热胀系数及弹性模量的差异过大， 两者结合不理想，长期临床服役会造成外层饰瓷崩裂等问题。加之ZrO 2低的热导率，技工进 行修形操作时容易产生摩擦热，造成热诱导的裂纹形成，影响修复体的质量。因而，如何使 陶瓷烧结体在保持高强、高韧等机械学特性的前提下，能够方便地按需要的形态进行加工， 同时获得与外层饰瓷良好的物理化学匹配，将会克服口腔全瓷修复存在的诸多问题。


【发明内容】

[0004] 本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种基于纳米晶包覆及强磁场织构的 修复全瓷基底材料
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种修复全瓷基底材料的加工方法，所述方法包 括如下步骤：
[0006] 步骤1，利用凝胶沉淀法获得Al2O3包裹ZrO 2复合粉；
[0007] 步骤2，制备Al2O3和BN共包裹ZrO 2复合粉；
[0008] 步骤3,将所述Al2O3和BN共包裹ZrO2复合粉在聚乙烯亚胺中分散，置于闭路强磁 场中诱导，同时进行电泳沉降获得粉体；
[0009] 步骤4,将所述粉体通过放电等离子或热压方式进行烧结从而得到所述修复全瓷 基底材料。
[0010] 进一步的，所述步骤1具体包括：
[0011] 步骤11，磁力搅拌下在浓度为98 %的Al (NO3) 3溶液中加入相同摩尔比的m-Zr02 和8Y-TZP，同时缓慢滴入稀氨水，待凝胶充分形成后分离凝胶；
[0012] 步骤12，将八1(0!1)3凝胶包裹的111-21〇2和8￥12?在1000°0的温度下煅烧，之后加 入分散剂乙醇，氧化铝球磨获得纳米Al 2O3包裹ZrO 2复合粉。
[0013] 进一步的，所述步骤2具体包括：
[0014] 将硼酸和尿素按摩尔比I : 1及所述纳米Al2O3包裹ZrO 2复合粉振荡球磨，于 500-600°C温度下进行反应烧结15小时，将粉体在950°C氮气氛下处理9小时，从而形成 Al2O3和BN双相包裹ZrO 2的复合粉体。
[0015] 进一步的，所述步骤3具体包括：
[0016] 将所述Al2O3和BN双相包裹21〇2的复合粉体超声分散于饱和的聚乙烯亚胺中，使 用盐酸调节PH值为5,置于IOT的强磁场中24小时，同时采用电泳沉降获得粉体，于500°C 下煅烧除去分散剂，冷等静压成型，ll〇〇°C热处理。
[0017] 进一步的，所述步骤4具体包括：
[0018] 将制好的经磁场定向的粉体加入烧结助剂，将BN含量为5%的复合粉体于1750°C 烧结，保温1小时，施加25MPa的压力烧成所述修复全瓷基底材料。
[0019] 本发明的技术优点如下：
[0020] 1、通过纳米级晶粒的核壳式微观结构设计和强磁场织构，解决口腔临床氧化锆基 底力学性能与加工能力的矛盾，并揭示了二者能够统一的机理。
[0021] 2、通过梯次标准生成自由能解决氧化物陶瓷热压烧结的脱氧变色问题。
[0022] 3、控制晶界的成分与化学状态，使材料的烧结体具备可加工性能，克服了目前商 品化基底陶瓷不完全烧结块体致密化后的形变问题，且与常规饰瓷达到化学结合，解决氧 化锆全瓷基底与饰瓷结合力差的问题。

【专利附图】

【附图说明】
[0023] 图1为本发明修复全瓷基底材料的加工方法的流程图。

【具体实施方式】
[0024] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0025] 本发明的修复全瓷基底材料的加工方法中的可加工陶瓷能够将强度与可加工性 统一起来，因为可加工指数M = Kie/Hv，良好的可加工性要求高K1JP低硬度。硬度低意味着 材料内部键合弱，因而导致材料强度下降。但材料的强度可以通过K rc的提高来改善。作为 材料基本性质之一的Kk是组织敏感性因素，为材料中裂纹发生失稳扩展时所遇到的阻力。 陶瓷材料的增韧目前已发展得较为完备，这就提供了一种可能性，将一些先进的增韧机制 应用到可加工陶瓷当中，通过微观结构设计便有可能获得强度与可加工性兼顾的材料。另 一方面，从应力场作用区域来看，强度应力场作用区域为整个构件尺寸，一般为毫米级；而 加工时刀具作用应力场仅仅局限在刀具尖端附近的微小区域内，处于微米级范围。材料长、 短裂纹的扩展阻力不同。提高长裂纹扩展阻力，则强度高；降低短裂纹扩展阻力，则可加工 性好。可加工相尺寸减小，分布均勾，相当于所引入的缺陷尺寸减小。当其尺寸远小于基体 晶粒尺寸时（如纳米颗粒弥散），引入的缺陷尺寸小于临界尺寸，将不会对强度产生影响。 而且，当第二相颗粒处于纳米尺寸，由于比表面积大幅增加，相当于弱界面所占比例增加， 复相陶瓷的可加工性能将会更加优越。此外，通过粉料的合成、制备方法和工艺选择，可以 控制晶界上纳米颗粒的分布、形态及尺寸，完全可以获得兼顾强度与可加工性能的材料。
[0026] 工业可加工陶瓷有可加工多孔陶瓷，云母玻璃陶瓷，稀土磷酸盐系复相陶瓷， Mn+1AX#化合物，以及可加工纳米复相陶瓷等。
[0027] 口腔全瓷修复基底瓷材符合以下要求：1.高力学性能；2.良好的生物安全性； 3.优良的可加工能力；4.尽可能贴近自然牙色彩；5.与饰瓷具有足够的化学结合。
[0028] 本发明采用材料微观结构设计工程技术一一纳米晶包覆和强磁场排列技术。根据 陶瓷粉体三维微观结构设计，增韧相Al 2O3和可加工相BN的引入采用纳米晶包覆技术，从 而获得核壳结构及均匀分布的微观形貌和更好的宏观性能。根据陶瓷的纳米晶增韧机理， Al2O3纳米相的引入能抑制ZrO 2晶粒的异常长大，使基体结构均匀细化，从而提高纳米陶瓷 复合材料的强度韧性，ZrO2颗粒以Al 203纳米颗粒为核发生致密化而将其包裹在基体晶粒 内部形成"晶内型"结构。这样便能减弱主晶界的作用，诱发穿晶断裂，从而提高陶瓷复合 材料强度和韧性。存在于基体晶界的纳米Al 2O3颗粒产生"钉扎"效应，从而限制了晶界滑 移和孔穴、蠕变的发生，晶界的增强导致纳米复相陶瓷韧性的提高。由于纳米晶的存在，导 致裂纹发生偏转，增加了裂纹扩展路径，从而增大了裂纹扩展阻力。此外纳米级Al 2O3和BN 具有很高的烧结活性，有利于缩短烧结时间及在较低的烧结温度下达到理论密度。同时口 腔科全瓷修复所采用的饰瓷通常含有Al 2O3，为后期与饰瓷获得良好的化学结合提供了材料 基础。通过调整Al2O 3和BN的含量也能够在一定程度上调整复合粉体的热膨胀曲线及弹 性模量，使之与常用饰瓷做到尽可能匹配，进一步增大了与饰瓷获得良好结合的可能。同时 Al2O3的热导高于3Y-TZP，在口腔技工对烧结的基底进行修形操作时有利于摩擦热的传导， 避免局部过热导致微观缺陷的形成。特别是BN的加入是为了将层状结构引入3Y-TZP烧结 体中，从而实现烧结体的可加工性，因此从根本上克服了部分烧结3Y-TZP在完全烧结后的 体积收缩和形变问题。
[0029] 根据ZrO^ 1500°C下有两种晶型转变HiSt的特点，其中m为单斜晶，t为四方 晶，通过强磁场排列（Strong magnetic fieldalignment，SMFA)技术，利用强磁场诱导使m 相ZrO^ (100)晶面定向排列，烧结后产生各相异性的断裂韧性。后期制定加工刀具路径 时，使其保持垂直于磁场方向（弱断裂韧性），而咬合力平行于磁场方向（强断裂韧性），这 样既可提高切削效率，又能最大限度发挥断裂韧性各相异性的效果。
[0030] 本发明选用的基材与可能的中间产物均为高生物安全性材料，加入相材料的选 择均满足口腔修复体对生物安全性和色彩仿真的特殊要求，如BN的添入，其理论密度为 2. 29g/cm3,莫氏硬度为2,化学性质极其稳定。不仅热膨胀系数低，且热传导率高，既是热的 良导体，又是典型的电绝缘体。不但具有高抗热震性、优良的机械加工性能、而且能够保持 基材较高的强度，对3Y-TZP的白色系没有影响，非常适合作全瓷修复用可切削3Y-TZP的添 入相。
[0031] 本发明改常压烧结为热压烧结，可以将烧结体的气孔限制在纳米级，分布更加均 匀，减少了烧结体内部的缺陷，进一步降低了全瓷修复体的临床失败率。
[0032] 本发明着眼于全瓷基底用材的力学性能与可加工能力的矛盾问题，兼顾材料的生 物安全性与色彩。从材料的微观结构出发采用纳米晶包裹的设计，同时引入强磁场排列技 术，合成性能优异的复相陶瓷。
[0033] 图1为本发明修复全瓷基底材料的加工方法的流程图，如图所示，本发明具体包 括如下步骤：
[0034] 步骤101，利用凝胶沉淀法获得Al2O3包裹ZrO 2复合粉；
[0035] 具体的包括，步骤101A，磁力搅拌下在浓度为98 %的Al (NO3)3溶液中加入相同摩 尔比的m-ZrOjP 8Y-TZP，同时缓慢滴入稀氨水，待凝胶充分形成后分离凝胶；
[0036] 步骤101B，将Al (OH) 3凝胶包裹的m-ZrO 2和8Y-TZP在600-1100°C的温度下煅烧， 优选为1000°C，之后加入分散剂球磨获得纳米Al 2O3包裹ZrO 2复合粉。
[0037] 更具体的包括：A1 (OH) 3凝胶的获得磁力搅拌下在不同浓度的Al (NO 3)3溶液中加 入相同摩尔比的m-ZrOjP 8Y-TZP (烧结后可生成3Y-TZP)，同时缓慢滴入稀氨水，待凝胶充 分形成后记录氨水的用量及此时的PH值，之后分离凝胶，烘箱烘干备用。
[0038] 纳米Al2O3包裹ZrO 2粉的制备将Al (OH) 3凝胶包裹的m-ZrO 2和8Y-TZP在 600-1100°C不同的温度下煅烧，之后加入分散剂球磨。
[0039] DTA/TG研宄干凝胶室温至1100°C的热分解，析晶及重量变化。TEM观察粉体颗粒 形貌，颗粒大小及粉体团聚状况，同时可以看出Al 2O3从非晶态向晶态转变的温度范围。XRD 分析不同煅烧温度Al2O3与ZrO 2的相组成和含量。
[0040] 步骤102,制备Al2O3和BN共包裹ZrO 2复合粉；
[0041] 具体的，将硼酸和尿素按摩尔比I : 1及所述纳米Al2O3包裹ZrO2复合粉振荡球 磨，于500-600°C温度下进行反应烧结15小时，将粉体在950°C氮气氛下处理9小时，从而 形成Al 2O3和BN双相包裹ZrO 2的复合粉体。
[0042] 更具体的包括：BN的生成及包裹将硼酸和尿素及上述纳米Al2O3包裹ZrO 2复合 粉振荡球磨，于500-600°C温度下进行反应烧结，为充分转化为非晶态氮化硼，将粉体在 900、950及1000°C氮气氛下处理9h，从而形成Al 2O3和BN双相包裹ZrO 2的复合粉体。
[0043] DTA/TG和红外光谱法研宄硼酸和尿素室温至1000°C的热分解过程和产物，析晶 及重量变化。TEM观察粉体颗粒形貌，颗粒大小及粉体团聚状况。XRD分析不同热处理温度 Zr02/Al203/BN的相组成和含量。
[0044] 步骤103,将所述Al2O3和BN共包裹ZrO 2复合粉在聚乙烯亚胺中分散，置于闭路强 磁场中诱导，同时进行电泳沉降获得粉体；
[0045] 具体的，将所述Al2O3和BN双相包裹ZrO2的复合粉体超声分散于饱和的聚乙烯亚 胺中，使用盐酸调节PH值为5,置于IT的强磁场中24小时，同时采用电泳沉降获得粉体，于 500°C下煅烧除去分散剂，冷等静压成型，1100°C热处理。
[0046] 更具体的包括：将Zr02/Al203/BN复合粉体超声分散于聚乙烯亚胺中，使用盐酸调 节不同PH值，观察粉体的分散性与流变特点，将其置于1-12T的强磁场中不同时间同时采 用电泳沉降获得粉体，于500°C下煅烧除去分散剂，冷等静压成型，IKKTC热处理，切割块体 观察其不同磁场方向的微观形貌特征，与不进行磁场定向的粉体进行对比。
[0047] 使用XRD分析有无磁场排列及不同磁场方向的复合粉体相组成，特别是m-Zr〇d9 晶面变化情况。使用SEM观察不完全烧结复合粉体不同磁场方向的微观形貌特征。
[0048] 步骤104,将所述粉体通过放电等离子或热压方式进行烧结从而得到所述修复全 瓷基底材料。
[0049] 具体的，将制好的经磁场定向的粉体加入烧结助剂，将BN含量为5%的复合粉体 于1750°C烧结，保温1小时，施加25Pa的压力烧成所述修复全瓷基底材料。
[0050] 更具体的包括：
[0051] 粉体热压烧结条件的研宄将制好的经磁场定向的粉体加入不同的烧结助剂，按不 同BN含量于1600-1900°C不同温度，保温0. 5、1、1. 5h，施加10-40MPa的压力烧成，分别研 宄不同条件下烧结体的相对密度、气孔率、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度等。同时于一定 温度热孵育，探讨晶界上烧结助剂再晶化条件。
[0052] 可加工性能及加工精度的测定将热压烧结试样进行规定时间内钻孔深度的调查， 得出钻孔速率的大小，测表面粗糙度，结合断口 SEM、碎肩TEM及肉眼的宏观观察以评价可 加工性能。采用加工标准冠的方法对全瓷基底的精度进行检测，与烧结3Y-TZP进行比较。
[0053] 将复合粉体经传统热压烧结、放电等离子体烧结及微波烧结等方式致密化，通过 比较力学性能与可加工能力确定最终的烧结方式。
[0054] 测试粉体的热导率，对烧成试样模拟口腔技工的磨削操作，通过SHM观察微观缺 陷与微裂纹的形成。
[0055] 使用XRD分析不同烧结温度下BN的相成分与含量，观察h-BN生成的温度段，观察 热压烧结后四方氧化锆的含量。使用TEM观察Al 2O3和BN的粒子尺寸及最终生成的块体形 貌、晶粒大小及团聚状况。SEM观察烧结试样不同磁场方向的断口、抛光表面及晶界相的形 貌。高分辨XRD分析不同热处理温度烧结助剂在晶界上的相组成。阿基米德法测量块体材 料的致密化程度及气孔率。三点弯曲法测抗弯强度，单边切口梁法测断裂韧性。
[0056] 另外，可以对复合陶瓷与饰瓷结合力的测定，如将不同配比关系的3Y-TZP/A120 3/ BN烧结体制成标准试样测其热膨胀曲线，选择与口腔常规饰瓷热胀曲线匹配关系最好的几 组试样与饰瓷按照标准烧制程序烧结在一起，通过剪切法结合SEM断面观察考察两者的结 合力。
[0057] 将现有的机械混合工艺与试验采用的制粉工艺所获得的粉体烧结后，采用压痕法 制造微观缺陷，利用高分辨率SEM观察裂纹扩展的方式与程度，晶内晶界裂纹的大小、多 寡、位置与偏转方向，利用数学模型计算裂纹扩展需要消耗的能量，从实验角度证明二者能 够统一的机理。
[0058] 强度与可加工性对立统一的关键在于纳米Al2O3增韧相与BN加工相在基体ZrO 2M 料晶间或晶界的分布状态、晶粒大小及各组分的配比上，通过强磁场排列、纳米晶包覆等微 观结构设计技术，合理控制Hi-ZrO 2的数量及晶面方向、原位反应过程，热处理工艺及热压烧 结程序，控制各组分的配比关系，形成优化的显微结构设计，根据可加工指数M = Krc/Hv，尽 可能利用纳米增韧机制，提高1。值，提高复合陶瓷的长裂纹扩展阻力，降低短裂纹扩展阻 力（如减小可加工相的尺寸为纳米级），将能够获得兼具优良力学性能及可加工能力的新 型陶瓷材料。
[0059] 为了减少纳米级BN形成硬团聚，原位反应生成时严格计算硼酸及尿素的比例，采 用高效球磨及超声振荡的方式，并选用适宜的分散剂，严格控制热处理工艺温度及保温时 间，改变烧结助剂的加入顺序（如可先行包覆BN，再加入氧化物烧结助剂，之后球磨的方 式），以期到达微观结构的最优化设计，从而使BN在最低的引入量时达到最好的提高加工 性能的作用。后期材料烧结时可采取如等离子体烧结等快速致密化的方法，进一步降低形 成硬团聚的可能性。
[0060] 为保证复合粉体与口腔全瓷修复用饰瓷具有良好的结合力，除了调节组分与配比 获得热膨胀曲线的匹配，重点从化学结合的角度解决饰瓷的劈裂问题，在选材时即选用相 同或相近的能够形成化学反应和结合力的陶瓷粉体，同时注意控制中间产物对烧结体色彩 的影响。
[0061] 本发明用了纳米晶包覆、磁场定向排列技术，其中位于基体晶界的Al2O3其高弹 性模量及与基体热胀系数的差异，将会限制ZrO 2晶粒的长大，产生的压缩残余应力会增大 基体可相变t-Zr02的比例，增大应力诱导相变的效果，同时其纳米晶增韧的特性可进一步 提高基体的断裂韧性。Al 2O3与口腔全瓷修复用饰瓷的化学组分更为接近，热膨胀系数较 3Y-TZP的低，通过不同含量Al 2O3的加入可以改变3Y-TZP的热膨胀曲线，做到与口腔全瓷 修复用饰瓷的匹配。此外Al 2O3的热导率高（约为21〇2的3倍），有助于使口腔技工对全瓷 基底进行修形时的摩擦热得到快速传导，避免热诱导的缺陷形成。纳米级BN的引入其层状 弱结构降低了短裂纹阻力，使复合陶瓷具有了可加工性能，但并未对长裂纹阻力进行改变， 因而使宏观强度得以保留，同时在破坏力的作用下BN产生微裂纹会消耗裂纹扩展阻力，进 一步提尚初性。
[0062] Hi-ZrO2在磁场的作用下其（100)晶面会定向排列，当与合适配比的8Y-TZP混合 烧结后其最终产物为织构的3Y-TZP，其中Y 2O3弥散入Hi-ZrO2的晶粒中从而将其稳定为 t-Zr02，在此过程中如Zhang Li等学者的研宄，会形成一部分晶粒尺寸较大而Y2O3含量较 少的高相变能力的t-ZrO^ s0，增大了烧结体的相变增韧能力，且织构陶瓷其断裂韧性具各 相异性，沿磁场方向的大而垂直于磁场方向的小，即使垂直于磁场方向的断裂韧性也高于 未进行磁场排列的3Y-TZP对照组。各相异性的断裂韧性设计，当切割方向与磁场垂直时， 更易加工，而咬合破坏力与其平行则可最大限度发挥其增韧作用。后期的生物安全性检测 为该类型陶瓷开辟生物医学领域的应用打下了良好的实验基础。所有的实验原料均为廉价 可得的常规化学试剂。因此实验设计具有现实可行性，有望获得新型高性能可加工口腔全 瓷修复基底专用复合陶瓷。
[0063] 本发明实现了 ：
[0064] 1、微观结构上的核壳结构，且纳米级BN在基体材料的晶界上适度均匀分布。
[0065] 2、涡流层状的纳米级BN易发生团聚，烧成过程中会造成过度结晶，影响烧结体性 能，能否使包裹粉获得良好的分散，尽可能减少硬团聚的形成，也成为保证粉体性能的关键 之一。
[0066] 3、3Y-TZP/A1203/BN复合陶瓷块体与口腔全瓷修复用常规饰瓷热膨胀曲线的较好 匹配，是获得理想结合力的必要因素。
[0067] 4、能否通过磁场诱导结合电泳沉降的方法使Hi-ZrO2晶的（100)晶面定向排列，是 微观结构上创新性思维实现的关键。
[0068] 采用反应烧结法将非晶态BN包裹于ZrO2颗粒的表面，合理控制反应物的配比和 热处理工艺将可获得均匀分布，分散性理想的核壳型粉体微观结构；3Y-TZP、Al 2O3和BN的 热膨胀系数α (Χ1(Γ6/Κ)分别为10. 1、8. 6和2?7. 5,调整各组分的配比关系将可在较大 范围上影响复合物陶瓷的热膨胀曲线，使其与口腔全瓷修复用常规饰瓷获得理想的匹配。 强磁场排列技术有两个关键要求：（1)材料本身具有磁各向异性，通常为非立方晶系；（2) 粉体分散良好，以便单晶定向排列。Hi-ZrO 2晶粒为单斜型对磁场具有各向异性，通过选择合 适的分散体系有望通过强磁场实现定向排列。
[0069] 本发明的技术优点如下：
[0070] 1、通过纳米级晶粒的核壳式微观结构设计和强磁场织构，解决口腔临床氧化锆基 底力学性能与加工能力的矛盾，并揭示了二者能够统一的机理。
[0071] 2、通过梯次标准生成自由能解决氧化物陶瓷热压烧结的脱氧变色问题。
[0072] 3、控制晶界的成分与化学状态，使材料与常规饰瓷达到化学结合，解决氧化锆全 瓷基底与饰瓷结合力差的问题。
[0073] 专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的 单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬 件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。 这些功能宄竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。 专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现 不应认为超出本发明的范围。
[0074] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的 软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM)、内存、只读存储器 (ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或【技术领域】 内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0075] 以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种修复全瓷基底材料的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 步骤1，利用凝胶沉淀法获得A1203包裹ZrO 2复合粉； 步骤2,制备A1203和BN共包裹ZrO 2复合粉； 步骤3，将所述A1203和BN共包裹ZrO 2复合粉在聚乙烯亚胺中分散，置于闭路强磁场中 诱导，同时进行电泳沉降获得粉体； 步骤4,将所述粉体通过放电等离子或热压方式进行烧结从而得到所述修复全瓷基底 材料。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括： 步骤11，磁力搅拌下在浓度为98 %的A1 (N03) 3溶液中加入相同摩尔比的m-Zr02和 8Y-TZP，同时缓慢滴入稀氨水，待凝胶充分形成后分离凝胶； 步骤12,将A1 (0H) 3凝胶包裹的m-ZrO 2和8Y-TZP在1000°C的温度下煅烧，之后加入分 散剂乙醇，氧化铝球磨获得纳米A1203包裹ZrO 2复合粉。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括： 将硼酸和尿素按摩尔比1 : 1及所述纳米A1203包裹21~02复合粉振荡球磨，于 500-600°C温度下进行反应烧结15小时，将粉体在950°C氮气氛下处理9小时，从而形成 A1203和BN双相包裹ZrO 2的复合粉体。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括： 将所述A1203和BN双相包裹ZrO 2的复合粉体超声分散于饱和的聚乙烯亚胺中，使用盐 酸调节PH值为5,置于10T的强磁场中24小时，同时采用电泳沉降获得粉体，于500°C下煅 烧除去分散剂，冷等静压成型，ll〇〇°C热处理。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤4具体包括： 将制好的经磁场定向的粉体加入烧结助剂，将BN含量为5%的复合粉体于1750°C烧 结，保温1小时，施加25MPa的压力烧成所述修复全瓷基底材料。
【文档编号】C04B35/622GK104446460SQ201410788484
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】杨瑟飞, 温宁, 吴金双, 顾斌 申请人:杨瑟飞