專利名稱：口腔修復(fù)用生物型貴金屬烤瓷合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于牙科烤瓷修復(fù)材料領(lǐng)域的貴金屬合金，具體地說，是一種口腔修復(fù)用生物型貴金屬烤瓷合金。
背景技術(shù)：
在牙科修復(fù)領(lǐng)域中，美觀的需求使得烤瓷金屬修復(fù)體受到廣泛歡迎。此種烤瓷修復(fù)技術(shù)是在鑄造出的金屬基底上高溫下熔化并覆蓋上數(shù)層陶瓷粉，從而得到金屬內(nèi)底和陶瓷殼層的復(fù)合體，用于臨床牙科修復(fù)。這種修復(fù)體兼有金屬的優(yōu)異機械性能與陶瓷的美觀性和生物相容性。由于烤瓷修復(fù)體是用于口腔內(nèi)，作為基底的金屬材料必須擁有優(yōu)良的機械性能和生物相容性，以及其他物理化學性能。美國國家標準學會/美國牙科協(xié)會和國際標準組織ISO 9693規(guī)定合金的屈服強度(即非比例延伸強度)Rp0.2不應(yīng)低于250MPa，斷后伸長率應(yīng)大于3％。貴金屬合金由于具有極佳的生物相容性，非常好的機械性能，高度的鑄造精確性等綜合性能而成為口腔烤瓷修復(fù)用合金的首選。常用的為高金系列合金(金的重量百分含量約78-87％)。該合金系列惰性金屬(金+鉑族金屬)的總重量百分含量約為97％，這使得該類合金抗腐蝕能力很強，生物安全性能也得到很好的保證。另有不同量的銦，鋅，鐵，錫以及一些微量元素的添加，它們主要作用為強化合金基體，促進金瓷結(jié)合，以及細化晶粒等。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，報道的高金烤瓷合金大多含有鈀(Pd)，屬Au-Pt-Pd系。如歐洲專利EP1193320瓷熔附技術(shù)用高金牙科合金(Alloy fordental use of high gold content for metal fusing ceramic technique)，其組分重量百分比為金80-86.5％，鉑7.1-13.0％，鈀0.1-8.0％，鋅0.7-3.5％，銀0-1.2％，和其他一些微量細化晶粒元素。臨床證據(jù)表明，鈀對人體有副作用，如過敏反應(yīng)。因而有必要開發(fā)無鈀的生物型烤瓷合金。另外，由于這些合金在鑄態(tài)的硬度和強度欠佳，而且大多難以通過烤瓷前熱處理獲得提高，因而有必要開發(fā)可以通過烤瓷前熱處理提高合金硬度和強度的烤瓷合金。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種口腔修復(fù)用貴金屬烤瓷合金，使其在不降低合金的理化性能和臨床使用效果的前提下，不含有對人體有副作用鈀，而且可以通過烤瓷前熱處理提高其硬度和強度力學性能，適用于臨床的多種使用要求。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明的組分及其重量百分比為金80.0～88.0％，鉑9.0～15.0％，鋅1.0～2.2％，銦0.2～1.2％，鐵0.2～0.8％，銠0.2～0.8％，銥0.1～0.6％。該成分范圍可進一步限定為金83.0～88.0％，鉑9.0～13.0％，鋅1.0～2.0％，銦0.2～0.7％，鐵0.2～0.8％，銠0.2～0.8％，銥0.1～0.3％。本發(fā)明合金的貴金屬(Au+Pt)含量達95％以上，這從本質(zhì)上提高合金的耐腐蝕性和生物安全性。
本發(fā)明合金中，金使合金有較強的抗腐蝕性和抗晦暗性，良好的鑄造性能、延展性和色澤；鉑能提高合金的熔點，增加屈服強度，降低合金熱膨脹系數(shù)，同時，提高合金的耐腐蝕性和抗晦暗性；鋅在鑄造的過程中阻止金屬氧化吸氣的作用，增加流動性降低表面張力，提高合金的鑄造性能，同時也有一定的促進金瓷結(jié)合的作用；銦和鐵的主要作用是提高合金的硬度和屈服強度，提高合金的金瓷結(jié)合能力；銥和銠為晶粒細化元素，有助于形成均勻的顯微結(jié)構(gòu)，提高屈服強度和延伸率，同時提高合金的硬度和屈服強度。
本發(fā)明合金可在真空感應(yīng)或非自耗電弧熔煉，熔煉后的合金在真空爐中澆入預(yù)制模型(銅模)中，冷卻、取模、冷扎后，切斷成規(guī)格為1.0mm×10.0mm×5.3mm，重量約為1g/片的成品。
本發(fā)明適用于牙科烤瓷修復(fù)用冠、橋、長橋等。本發(fā)明烤瓷修復(fù)用貴金屬高金合金與現(xiàn)有合金相比，具有以下優(yōu)點(1)生物相容性能優(yōu)異本發(fā)明合金中貴金屬含量達95％以上，這保證了本合金的抗腐蝕性能。本發(fā)明合金中不含鈀，屬生物型烤瓷合金，不會對人體造成副作用。
(2)具有良好的美學特征本發(fā)明合金為淡黃色，接近一般人體牙齒顏色。本發(fā)明合金不含銀和銅，不會造成烤瓷層變色，也不會影響金瓷結(jié)合。
(3)通過980℃下保溫15分鐘然后空冷到室溫的烤瓷前熱處理，合金能得到均勻的顯微組織，力學性能得到明顯提升，有助于提高烤瓷過程中的性能。
具體實施例方式
以下結(jié)合本發(fā)明內(nèi)容提供實施例實施例一配制合金，其組分及重量百分比為金86％，鉑11％，鋅1.5％，銦0.5％，鐵0.2％，銠0.7％，銥0.1％。
經(jīng)非自耗電弧熔煉成均勻塊狀合金，并加工成薄片成品。經(jīng)電阻加熱或感應(yīng)加熱，重熔，澆鑄成各種口腔修復(fù)成品或力學性能檢驗試樣。合金的性能數(shù)據(jù)為顏色淺黃色，密度18.7g/cm3，熔化范圍1030-1130℃。鑄造狀態(tài)下，合金的力學性能數(shù)據(jù)為屈服強度Rp0.2＝370±20MPa，抗拉強度Rm＝500±20MPa，斷后伸長率A≥6％，維氏硬度HV0.3/45＝150±10。樣品或試樣在980℃下保溫15分鐘然后空冷到室溫的烤瓷狀態(tài)下，合金的力學性能數(shù)據(jù)為屈服強度Rp0.2＝550±20MPa，抗拉強度Rm＝610±20MPa，斷后伸長率A≥4％，維氏硬度HV0.3/45＝185±10。
實施例二配制合金，其組分及重量百分比為金88％，鉑9.0％，鋅1.0％，銦0.2％，鐵0.8％，銠0.8％，銥0.2％。
經(jīng)真空熔煉成均勻塊狀合金，并加工成薄片成品。經(jīng)電阻加熱或感應(yīng)加熱，重熔，澆鑄成各種口腔修復(fù)成品或力學性能檢驗試樣。合金的性能數(shù)據(jù)為顏色淺黃色，密度18.7g/cm3，熔化范圍1010-1100℃。鑄造狀態(tài)下，合金的力學性能數(shù)據(jù)為屈服強度Rp0.2＝370±20MPa，抗拉強度Rm＝480±20MPa，斷后伸長率A≥7％，維氏硬度HV0.3/45＝150±10。樣品或試樣在980℃下保溫15分鐘然后空冷到室溫的烤瓷狀態(tài)下，合金的力學性能數(shù)據(jù)為屈服強度Rp0.2＝550±20MPa，抗拉強度Rm＝600±20MPa，斷后伸長率A≥5％，維氏硬度HV0.3/45＝190±10。
實施例三配制合金，其組分及重量百分比為金83％，鉑13％，鋅2.0％，銦0.7％，鐵0.5％，銠0.5％，銥0.3％。
經(jīng)真空非自耗電弧熔煉成均勻塊狀合金，并加工成薄片成品。經(jīng)電阻加熱或感應(yīng)加熱，重熔，澆鑄成各種口腔修復(fù)成品或力學性能檢驗試樣。合金的性能數(shù)據(jù)為顏色淺黃色，密度18.3g/cm3，熔化范圍1060-1160℃。鑄造狀態(tài)下，合金的力學性能數(shù)據(jù)為屈服強度Rp0.2＝400±20MPa，抗拉強度Rm＝520±20MPa，斷后伸長率A≥6％，維氏硬度HV0.3/45＝170±10。樣品或試樣在980℃下保溫15分鐘然后空冷到室溫的烤瓷狀態(tài)下，合金的力學性能數(shù)據(jù)為屈服強度Rp0.2＝580±20MPa，抗拉強度Rm＝620±20MPa，斷后伸長率A≥4％，維氏硬度HV0.3/45＝210±10。
實施例四配制合金，其組分及重量百分比為金80％，鉑15％，鋅2.2％，銦1.2％，鐵0.5％，銠0.5％，銥0.6％。
經(jīng)真空非自耗電弧熔煉成均勻塊狀合金，并加工成薄片成品。經(jīng)電阻加熱或感應(yīng)加熱，重熔，澆鑄成各種口腔修復(fù)成品或力學性能檢驗試樣。合金的性能數(shù)據(jù)為顏色淺黃色，密度18.3g/cm3，熔化范圍1060-1160℃。鑄造狀態(tài)下，合金的力學性能數(shù)據(jù)為屈服強度Rp0.2＝380±20MPa，抗拉強度Rm＝500±20MPa，斷后伸長率A≥6％，維氏硬度HV0.3/45＝160±10。樣品或試樣在980℃下保溫15分鐘然后空冷到室溫的烤瓷狀態(tài)下，合金的力學性能數(shù)據(jù)為屈服強度Rp0.2＝570±20MPa，抗拉強度Rm＝600±20MPa，斷后伸長率A≥4％，維氏硬度HV0.3/45＝200±10。
權(quán)利要求
1.一種口腔修復(fù)用生物型貴金屬烤瓷合金，其特征在于，組分及重量百分比為金80.0～88.0％，鉑9.0～15.0％，鋅1.0～2.2％，銦0.2～1.2％，鐵0.2～0.8％，銠0.2～0.8％，銥0.1～0.6％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔修復(fù)用生物型貴金屬烤瓷合金，其特征是，組分及重量百分比為金83.0～88.0％，鉑9.0～13.0％，鋅1.0～2.0％，銦0.2～0.7％，鐵0.2～0.8％，銠0.2～0.8％，銥0.1～0.3％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔修復(fù)用生物型貴金屬烤瓷合金，其特征是，組分及重量百分比為金83％，鉑13％，鋅2.0％，銦0.7％，鐵0.5％，銠0.5％，銥0.3％。
全文摘要
一種用于牙科烤瓷修復(fù)材料領(lǐng)域的口腔修復(fù)用生物型貴金屬烤瓷合金。本發(fā)明的組分及重量百分比為金80.0～88.0％，鉑9.0～15.0％，鋅1.0～2.2％，銦0.2～1.2％，鐵0.2～0.8％，銠0.2～0.8％，銥0.1～0.6％。本發(fā)明合金中貴金屬含量約達95％，這保證了優(yōu)異的生物相容性和抗腐蝕性能。本發(fā)明合金中不含鈀，屬生物型烤瓷合金，不會對人體造成副作用。本發(fā)明合金不含銀和銅，不會造成烤瓷層變色，也不會影響金瓷結(jié)合。通過980℃下保溫15分鐘然后空冷到室溫的烤瓷前熱處理，本發(fā)明合金能得到均勻的顯微組織，力學性能得到明顯提升，有助于改善烤瓷過程。
文檔編號A61K6/04GK1823700SQ20051011179
公開日2006年8月30日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者王健農(nóng), 劉衛(wèi)斌 申請人:上海交通大學