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CN118834017A - 一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷及其制备工艺 - Google Patents

一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷及其制备工艺 Download PDF

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CN118834017A
CN118834017A CN202410853187.3A CN202410853187A CN118834017A CN 118834017 A CN118834017 A CN 118834017A CN 202410853187 A CN202410853187 A CN 202410853187A CN 118834017 A CN118834017 A CN 118834017A
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oxide
glass ceramic
glass
raw material
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CN202410853187.3A
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唐洁
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Hunan Pengdeng Biotechnology Co ltd
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Hunan Pengdeng Biotechnology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，主要包括二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化镁、氧化钙、氧化钾、氧化钠、氧化锆、氧化铈以及不大于总原料重量5％的其他微量氧化物，所述的其他微量氧化物包括氧化钛、氧化钇、氧化镧、氧化铒、氧化铥，玻璃陶瓷中至少包括其他微量氧化物中的一种原料组分。还包括玻璃陶瓷的制备工艺，通过原料混合、熔融、冷却成型、退火处理、晶化处理、表面处理，制呈能够用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷。本发明提供的玻璃陶瓷及其制备工艺，在保证化学稳定性的前提下，能够使美学性能、机械强度、耐磨性、生物相容性、热膨胀系数上得以改进优化。

Description

一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷及其制备工艺
技术领域
本发明涉及玻璃陶瓷技术领域，具体的说是一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷及其制备工艺。
背景技术
玻璃陶瓷作为一种常见的牙齿修复材料，因其优异的美学性能和生物相容性，广泛应用于牙齿修复治疗领域。传统的牙齿修复材料主要包括金属合金、树脂基复合材料和玻璃陶瓷等。相比金属合金和树脂基复合材料，玻璃陶瓷具有更好的透明度和色彩匹配度，使其在美观性和自然度上更接近天然牙齿。然而，传统玻璃陶瓷在美学性能、机械强度、耐磨性、生物相容性以及热膨胀系数等方面仍存在一定的局限性。
1.美学性能
传统玻璃陶瓷在美学性能方面虽然优于金属合金，但在颜色匹配度和透明度方面仍有提升空间。牙齿修复材料需要与患者的天然牙齿颜色高度匹配，同时具备足够的透明度，以确保修复后的牙齿看起来自然美观。然而，传统玻璃陶瓷的颜色匹配度和透明度尚未达到理想水平，尤其是在光照条件下，修复后的牙齿可能会出现色差，影响美观效果。
2.机械强度
机械强度是评估牙齿修复材料的重要指标之一。牙齿修复材料需要在口腔环境中承受咀嚼力和其他机械应力，因此需要具备高的弯曲强度和抗压强度。传统玻璃陶瓷的机械强度相对较低，容易在使用过程中出现裂纹或破碎，影响其使用寿命和安全性。特别是在面对坚硬食物或剧烈咀嚼时，机械强度不足的玻璃陶瓷更容易损坏，无法提供长期稳定的修复效果。
3.耐磨性
耐磨性是衡量牙齿修复材料在长期使用过程中能否保持原有形态和功能的重要因素。传统玻璃陶瓷的耐磨性相对较差，长时间使用后容易出现磨损，导致牙齿表面不平整，影响咬合和咀嚼功能。磨损体积的增加不仅会影响牙齿的功能性，还会影响其美观性和舒适度，增加患者的不适感。
4.生物相容性
生物相容性是指材料与人体组织和细胞的相互作用，牙齿修复材料需要在口腔环境中与口腔软组织和硬组织良好相容，不引起炎症或过敏反应。传统玻璃陶瓷在生物相容性方面虽具有一定优势，但仍存在改进空间。细胞活力的不足可能会导致材料在口腔中使用一段时间后引发不良反应，影响口腔健康和患者的使用体验。
5.热膨胀系数
热膨胀系数是指材料在温度变化时体积变化的程度。牙齿修复材料的热膨胀系数需要与天然牙齿的热膨胀系数接近，以避免因温度变化导致材料与天然牙齿之间产生应力差，进而引发材料的开裂或脱落。传统玻璃陶瓷的热膨胀系数与天然牙齿尚存在一定差距，尤其在冷热交替环境下，容易因热膨胀系数不匹配而影响修复效果和材料的长期稳定性。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷及其制备工艺，旨在保证化学稳定性的前提下，能够使美学性能、机械强度、耐磨性、生物相容性、热膨胀系数上得以改进优化。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：55-65份；
氧化铝(Al2O3)：10-15份；
氧化锂(Li2O)：2-4份；
氧化镁(MgO)：0.5-1.5份；
氧化钙(CaO)：2-4份；
氧化钾(K2O)：1-3份；
氧化钠(Na2O)：1-3份；
氧化锆(ZrO2)：5-10份
氧化铈(CEO2)：0.1-1份；
以及不大于总原料重量5％的其他微量氧化物。
在其中一些实施中，为提供针对性的玻璃陶瓷以对特定人群进行牙齿修复治疗，以进一步提高玻璃陶瓷的各项性能指标，对此提供有如下技术方案。
所述其他微量氧化物包括以下按重量份数配比的原料组分：
氧化钛(TiO2)：0.5-2份；
氧化钇(Y2O3)：0.1-1份；
氧化镧(La2O3)：0.1-0.5份；
氧化铒(Er2O3)：0.1-0.5份；
氧化铥(Tm2O3)：0.1-0.5份；
所述玻璃陶瓷中至少包括其他微量氧化物中的一种原料组分。
在其中一些实施中，为全面提升玻璃陶瓷材料的各项性能，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，对此提供有如下玻璃陶瓷方案。
包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：60份；
氧化铝(Al2O3)：15份；
氧化锂(Li2O)：2份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：3份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：0.5份；
氧化钛(TiO2)：2份；
氧化钇(Y2O3)：1份；
氧化镧(La2O3)：0.5份；
氧化铒(Er2O3)：0.5份；
氧化铥(Tm2O3)：0.5份。
在其中一些实施中，为提升玻璃陶瓷材料的机械强度、耐磨性能和光学特性，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，提供有如下玻璃陶瓷方案。
包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：60份；
氧化铝(Al2O3)：15份；
氧化锂(Li2O)：2份；
氧化镁(MgO)：1.5份；
氧化钙(CaO)：3份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：0.5份；
氧化钛(TiO2)：3.5份。
在其中一些实施中，为提升玻璃陶瓷材料的材料韧性和化学稳定性，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，提供有如下玻璃陶瓷方案。
包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：13份；
氧化锂(Li2O)：1份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：0.5份；
氧化钇(Y2O3)：1.5份。
在其中一些实施中，为提升玻璃陶瓷材料的光学透明度和化学稳定性，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，提供有如下玻璃陶瓷方案。
包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：10份；
氧化锂(Li2O)：4份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：1份；
氧化镧(La2O3)：1份。
在其中一些实施中，为提升玻璃陶瓷材料的美观性，使其与天然牙齿更为类似，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，提供有如下玻璃陶瓷方案。
包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：10份；
氧化锂(Li2O)：4份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：1份；
氧化铒(Er2O3)：1份。
在其中一些实施中，为提升玻璃陶瓷材料的美观性，使其与天然牙齿更为类似并使其持久光泽效果，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，提供有如下玻璃陶瓷方案。
包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：10份；
氧化锂(Li2O)：4份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：1份；
氧化铒(Er2O3)：0.5份；
氧化铥(Tm2O3)：0.5份。
一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷制备工艺，用于制备上述涉及的一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，包括以下步骤：
S1，原料混合：
按重量配比称取各组分原料粉末，将其混合均匀；
S2，熔融：
将混合后的原料在1500-1600℃下熔融，确保形成均质的熔融体；
S3，冷却成型：
将熔融体快速冷却至室温，形成非晶态玻璃；
S4，退火处理：
将非晶态玻璃在500-700℃下退火处理1-3h，以消除内应力；
S5，晶化处理：
将退火后的玻璃在800-900℃下晶化处理1-2h，控制晶体生长以优化力学性能。
S6，表面处理：
对晶化后的玻璃陶瓷进行表面抛光处理，确保其具有优良的美学性能和耐磨性。
本发明的有益效果：
在确保化学稳定性的前提下，通过加入不同的氧化物成分，改进后的玻璃陶瓷显著提升了颜色匹配度和透明度；使材料在咀嚼力和其他机械应力下更加稳定，减少了使用过程中的裂纹或破碎风险，延长了材料的使用寿命；还能够显示出更好的耐磨性，长时间使用后，材料表面依然保持光滑和平整，确保了良好的咬合和咀嚼功能，提升了患者的使用体验。改进后的材料在口腔环境中与软硬组织良好相容，减少了炎症和过敏反应的风险，保证了口腔健康和舒适度，能够有效减少了因温度变化引起的材料与天然牙齿之间的应力差，确保了材料的长期稳定性和修复效果。
附图说明
图1为本发明组成成分和制备工艺的流程图。
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，并结合以下实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：55-65份；
氧化铝(Al2O3)：10-15份；
氧化锂(Li2O)：2-4份；
氧化镁(MgO)：0.5-1.5份；
氧化钙(CaO)：2-4份；
氧化钾(K2O)：1-3份；
氧化钠(Na2O)：1-3份；
氧化锆(ZrO2)：5-10份
氧化铈(CEO2)：0.1-1份；
以及不大于总原料重量5％的其他微量氧化物。
其中，二氧化硅能够提供基本的玻璃基质，增强化学稳定性和生物相容性；氧化铝能够提高玻璃陶瓷的机械强度和耐磨性；氧化锂可对玻璃陶瓷的热膨胀系数进行调控，使其与牙体匹配，氧化镁能够提高材料的韧性和耐磨性；氧化钙能够提供生物相容性和化学稳定性；氧化钾能够调整玻璃陶瓷的熔点，并提高其机械强度；氧化钠能够调整玻璃陶瓷的流动性，以便于对其进行加工；氧化锆能够增强玻璃陶瓷的机械强度和韧性；氧化铈提供抗紫外线和抗变色性能，提升美学效果和持久美观性。
各物质组分按比例配合所制成的玻璃陶瓷，能够提升其在牙齿修复治疗时的美学性能、机械强度、耐磨性、生物相容性、化学稳定性，并使其具有与牙体组织相匹配的热膨胀系数。
以下对玻璃陶瓷在应用于牙齿修复治疗时所体现性能进行说明：
1.美学性能：
玻璃陶瓷材料具有良好的光学性能,如透光性、发色性和色泽稳定性,可以模拟天然牙齿的外观。这是玻璃陶瓷广泛应用于前牙修复的重要原因。
2.机械强度：
玻璃陶瓷材料具有一定的抗压强度和抗弯强度,可以承受咀嚼过程中的机械载荷。这决定了其适用于后牙区的大型修复。
3.耐磨性：
玻璃陶瓷修复体具有良好的耐磨性,可以维持长期的形态和功能。这有助于修复体的使用寿命。
4.生物相容性：
玻璃陶瓷材料有较好的生物相容性,不会引起过敏反应或刺激牙龈等,确保了修复体的临床安全性。
5.化学稳定性：
玻璃陶瓷材料抗酸、碱及水解性能良好,在口腔酸性环境中使用也不会发生化学腐蚀。
6.热膨胀系数：
玻璃陶瓷材料的热膨胀系数应与牙体组织相匹配,避免温度变化时产生裂纹。
这些性能参数都是决定玻璃陶瓷材料是否适合用于牙齿修复的关键因素。在实际应用中需要综合考虑,以确保修复体的可靠性和临床效果。
为提供针对性的玻璃陶瓷以对特定人群进行牙齿修复治疗，以进一步提高玻璃陶瓷的各项性能指标，对此提供有如下技术方案。
所述其他微量氧化物至少包括以下原料组分中的一种：
氧化钛(TiO2)、氧化钇(Y2O3)、氧化镧(La2O3)、氧化铒(Er2O3)、氧化铥(Tm2O3)。
其中，氧化钛能够进一步提高玻璃陶瓷的机械强度和耐磨性能，同时提升材料的光学特性；氧化钇能够进一步增强玻璃陶瓷的材料韧性和化学稳定性；氧化镧能够进一步提升光学透明度和耐腐蚀性；氧化铒能够提供荧光效应，使修复体在自然光下具有与天然牙齿类似的光学特性；氧化铥能够进一步提高玻璃陶瓷的抗紫外线性能和颜色稳定性。
实施例2
一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷制备工艺，对上述提供的一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷进行制备，包括以下步骤：
S1，原料混合：
按重量配比称取各组分原料粉末，将其混合均匀；
S2，熔融：
将混合后的原料在1500-1600℃下熔融，确保形成均质的熔融体；
S3，冷却成型：
将熔融体快速冷却至室温，形成非晶态玻璃；
S4，退火处理：
将非晶态玻璃在500-700℃下退火处理1-3h，以消除内应力；
S5，晶化处理：
将退火后的玻璃在800-900℃下晶化处理1-2h，控制晶体生长以优化力学性能。
S6，表面处理：
对晶化后的玻璃陶瓷进行表面抛光处理，确保其具有优良的美学性能和耐磨性。
对于步骤S1，按重量配比称取各组分原料粉末(如二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化镁、氧化钙、氧化钾、氧化钠、氧化锆、氧化铈以及添加的其他微量氧化物等)。之后将称取的原料放入混合设备中，通常采用球磨机或高速混合器进行混合，以确保原料充分均匀混合。
原料混合是制备均质玻璃陶瓷的关键步骤。通过均匀混合，可以确保各成分在后续熔融过程中充分反应，避免局部成分不均引起的性能差异。
对于步骤S2，将混合均匀的原料粉末放入高温炉中，温度设定在1500-1600℃。在该温度下持续加热，直至原料全部熔化形成均质的熔融体。
熔融过程通过高温使原料粉末中的各成分完全熔化，形成均质的熔融体。这一过程需要确保温度足够高且均匀，以避免未完全熔化的颗粒影响玻璃陶瓷的质量。
对于步骤S3，将熔融体快速倒入模具中或进行急冷处理。快速冷却至室温，形成非晶态玻璃。
快速冷却使熔融体形成非晶态玻璃，避免了晶体的形成。非晶态玻璃具有良好的透明度和均质性，是后续退火和晶化处理的基础。
对于步骤S4，将非晶态玻璃放入退火炉中，温度设定在500-700℃。在该温度下保持1-3小时，逐步冷却至室温。
退火处理的目的是消除非晶态玻璃中的内应力，使其结构更加稳定。通过在适中温度下保持一段时间，玻璃内部的应力得到缓解，降低了后续加工和使用中的破裂风险。
对于步骤S5，将退火后的玻璃放入晶化炉中，温度设定在800-900℃。在该温度下保持1-2小时，以控制晶体的生长。
晶化处理通过在较高温度下保持，促进玻璃中的晶体生长。控制晶化温度和时间，可以优化玻璃陶瓷的力学性能，使其具有更高的强度和韧性。
对于步骤S6，对晶化后的玻璃陶瓷进行机械抛光，使用研磨剂和抛光剂对表面进行处理。确保表面光滑、平整，达到优良的美学性能和耐磨性。
表面处理通过机械抛光，使玻璃陶瓷表面光滑平整，增强其美学性能。同时，抛光处理可以去除表面的微小缺陷，进一步提高材料的耐磨性和使用寿命。
实施例3
为全面提升玻璃陶瓷材料的各项性能，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，对此提供有如下实验方案。
1.样品制备：
传统玻璃陶瓷样品(A组)，二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化钙为主要成分。
本发明提供的玻璃陶瓷样品(B组)：
包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：60份；
氧化铝(Al2O3)：15份；
氧化锂(Li2O)：2份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：3份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：0.5份；
氧化钛(TiO2)：2份；
氧化钇(Y2O3)：1份；
氧化镧(La2O3)：0.5份；
氧化铒(Er2O3)：0.5份；
氧化铥(Tm2O3)：0.5份。
按照实施例2提供的制备工艺生产制得陶瓷材料样品(B组)。
2.测试项目：包括美学性能(颜色匹配度、透明度)、机械强度(弯曲强度、抗压强度)、耐磨性(磨损体积)、生物相容性(细胞活力测试)、化学稳定性(酸碱耐受性)以及热膨胀系数。
通过相关测试仪器对A组样品、B组样品分别测验并获取实验数据。
3.实验数据：
测试项目 A组样品 B组样品
颜色匹配度 85％ 95％
透明度 80％ 92％
弯曲强度(MPa) 120 150
抗压强度(MPa) 300 350
磨损体积(mm3) 0.02 0.015
细胞活力(％) 90 95
酸碱耐受性 无显著变化 无显著变化
热膨胀系数(*10-6/K) 10.0 9.5
4.数据分析：
4-1.美学性能：
颜色匹配度：本发明提供的玻璃陶瓷样品在颜色匹配度上提升了10％，更接近天然牙齿的颜色。
透明度：本发明提供的玻璃陶瓷样品的透明度提高了12％，更符合牙齿修复的美学需求。
4-2.机械强度：
弯曲强度：本发明提供的玻璃陶瓷样品的弯曲强度提高了25％，表明其在牙齿修复中的耐用性更强。
抗压强度：本发明提供的玻璃陶瓷样品的抗压强度提高了16.7％，进一步增强了其机械性能。
4-3.耐磨性：
磨损体积：本发明提供的玻璃陶瓷样品的磨损体积减少了25％，表明其耐磨性显著提高。
4-4.生物相容性：
细胞活力：本发明提供的玻璃陶瓷样品的细胞活力提高了5％，展示出更好的生物相容性。
4-5.化学稳定性：
酸碱耐受性：两组样品在酸碱环境中均无显著变化，表明本发明提供的的材料保持了优良的化学稳定性。
5-6.热膨胀系数：
本发明提供的玻璃陶瓷样品的热膨胀系数稍有降低，更加匹配牙体组织的热膨胀系数，减少了热应力。
6.结论：
以二氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化镁、氧化钙、氧化钾、氧化钠、氧化锆、氧化铈为基础成分，并添加氧化钛、氧化钇、氧化镧、氧化铒和氧化铥，改进后的玻璃陶瓷样品在美学性能、机械强度、耐磨性、生物相容性和热膨胀系数方面均表现出显著提升，满足了牙齿修复材料的多项关键性能要求。
实施例4
为提升玻璃陶瓷材料的机械强度、耐磨性能和光学特性，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，并对本发明提供的牙齿修复治疗的玻璃陶瓷进行实验验证。
一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷(C组样品)，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：60份；
氧化铝(Al2O3)：15份；
氧化锂(Li2O)：2份；
氧化镁(MgO)：1.5份；
氧化钙(CaO)：3份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：0.5份；
氧化钛(TiO2)：3.5份。
按照实施例2提供的制备工艺生产制得陶瓷材料样品(C组)。
并对其各项性能进行测验以及将测验数据与实施例3中的A组样品进行参照对比：
1.美学性能：氧化钛的加入提升了材料的白度和透明度，颜色匹配度提升至92％；透明度提升至90％，增加氧化钛提高了玻璃的透明度，使其更接近天然牙齿。
2.机械强度：弯曲强度提高至146MPa，抗压强度提高至343MPa。
3.耐磨性：磨损体积减少至0.018mm3，显示出更好的耐磨性。
4.生物相容性：细胞活力提升至93％。
5.化学稳定性：化学稳定性无显著变化，保持良好。
6.热膨胀系数：控制在9.8*10-6/K，接近牙体组织。
实施例5
为提升玻璃陶瓷材料的材料韧性和化学稳定性，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，并对本发明提供的牙齿修复治疗的玻璃陶瓷进行实验验证。
一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷(D组样品)，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：13份；
氧化锂(Li2O)：1份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：0.5份；
氧化钇(Y2O3)：1.5份。
按照实施例2提供的制备工艺生产制得陶瓷材料样品(D组)。
并对其各项性能进行测验以及将测验数据与实施例3中的A组样品进行参照对比：
1.美学性能：氧化钇的加入使得材料具有更自然的颜色，颜色匹配度提升至88％；透明度提升至85％。
2.机械强度：弯曲强度提高至145MPa，抗压强度提高至340MPa。
3.耐磨性：磨损体积减少至0.017mm3。
4.生物相容性：细胞活力提升至94％。
5.化学稳定性：氧化钇增加了化学稳定性，无明显变化。
6.热膨胀系数：控制在9.7*10-6/K，接近牙体组织。
实施例6
为提升玻璃陶瓷材料的光学透明度和化学稳定性，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，并对本发明提供的牙齿修复治疗的玻璃陶瓷进行实验验证。
一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷(E组样品)，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：10份；
氧化锂(Li2O)：4份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：1份；
氧化镧(La2O3)：1份。
按照实施例2提供的制备工艺生产制得陶瓷材料样品(E组)。
并对其各项性能进行测验以及将测验数据与实施例3中的A组样品进行参照对比：
1.美学性能：氧化镧的加入使颜色匹配度提升至92％，透明度提高至90％。
2.机械强度：弯曲强度提高至135MPa，抗压强度提高至321MPa。
3.耐磨性：磨损体积减少至0.017mm3。
4.物相容性：细胞活力提升至95％。
5.化学稳定性：提高了化学稳定性。
6.热膨胀系数：控制在9.6*10-6/K，接近牙体组织。
实施例7
为提升玻璃陶瓷材料的美观性，使其与天然牙齿更为类似，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，并对本发明提供的牙齿修复治疗的玻璃陶瓷进行实验验证。
一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷(F组样品)，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：10份；
氧化锂(Li2O)：4份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：1份；
氧化铒(Er2O3)：1份。
按照实施例2提供的制备工艺生产制得陶瓷材料样品(F组)。
并对其各项性能进行测验以及将测验数据与实施例3中的A组样品进行参照对比：
1.美学性能：氧化铒的加入提供荧光效应，颜色匹配度提升至93％，透明度提高至89％。
2.机械强度：弯曲强度提高至135MPa，抗压强度提高至320MPa。
3.耐磨性：磨损体积减少至0.017mm3。
4.生物相容性：细胞活力提升至94％。
5.化学稳定性：化学稳定性无显著变化。
6.热膨胀系数：控制在9.7*10-6/K，接近牙体组织。
实施例8
为提升玻璃陶瓷材料的美观性，使其与天然牙齿更为类似并使其持久光泽效果，保证其在牙齿修复治疗领域的应用效果，并对本发明提供的牙齿修复治疗的玻璃陶瓷进行实验验证。
一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷(G组样品)，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：10份；
氧化锂(Li2O)：4份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：1份；
氧化铒(Er2O3)：0.5份；
氧化铥(Tm2O3)：0.5份。
按照实施例2提供的制备工艺生产制得陶瓷材料样品(G组)。
并对其各项性能进行测验以及将测验数据与实施例3中的A组样品进行参照对比：
1.美学性能：氧化铥的加入提供了独特的光学特性，颜色匹配度提升至94％，透明度提高至91％。
2.机械强度：弯曲强度提高至132MPa，抗压强度提高至328MPa。
3.耐磨性：磨损体积减少至0.016mm3。
4.生物相容性：细胞活力提升至95％。
5.化学稳定性：氧化铥的加入保持了优良的化学稳定性，无显著变化。
6.热膨胀系数：控制在9.5*10-6/K，最接近牙体组织的热膨胀系数。
实施例9
对实施例3-8所提供的玻璃陶瓷样品(A-G)进行对比：
通过额外添加不同的氧化物，如氧化钛(TiO2)、氧化钇(Y2O3)、氧化
镧(La2O3)、氧化铒(Er2O3)、氧化铥(Tm2O3)，实施例3-8中所制备的玻璃陶瓷在美学性能、机械强度、耐磨性、生物相容性、化学稳定性以及热膨胀系数方面均表现出不同程度的提升。这些实验数据证明了添加成分对牙齿修复材料性能的显著改善，可以为实际应用提供可靠的理论依据。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，其特征在于，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：55-65份；
氧化铝(Al2O3)：10-15份；
氧化锂(Li2O)：2-4份；
氧化镁(MgO)：0.5-1.5份；
氧化钙(CaO)：2-4份；
氧化钾(K2O)：1-3份；
氧化钠(Na2O)：1-3份；
氧化锆(ZrO2)：5-10份
氧化铈(CEO2)：0.1-1份；
以及不大于总原料重量5％的其他微量氧化物。
2.根据权利要求1所述的一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，其特征在于，所述其他微量氧化物包括以下按重量份数配比的原料组分：
氧化钛(TiO2)：0.5-2份；
氧化钇(Y2O3)：0.1-1份；
氧化镧(La2O3)：0.1-0.5份；
氧化铒(Er2O3)：0.1-0.5份；
氧化铥(Tm2O3)：0.1-0.5份；
所述玻璃陶瓷中至少包括其他微量氧化物中的一种原料组分。
3.根据权利要求2所述的一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，其特征在于，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：60份；
氧化铝(Al2O3)：15份；
氧化锂(Li2O)：2份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：3份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：0.5份；
氧化钛(TiO2)：2份；
氧化钇(Y2O3)：1份；
氧化镧(La2O3)：0.5份；
氧化铒(Er2O3)：0.5份；
氧化铥(Tm2O3)：0.5份。
4.根据权利要求2所述的一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，其特征在于，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：60份；
氧化铝(Al2O3)：15份；
氧化锂(Li2O)：2份；
氧化镁(MgO)：1.5份；
氧化钙(CaO)：3份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：0.5份；
氧化钛(TiO2)：3.5份。
5.根据权利要求2所述的一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，其特征在于，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：13份；
氧化锂(Li2O)：1份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：0.5份；
氧化钇(Y2O3)：1.5份。
6.根据权利要求2所述的一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，其特征在于，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：10份；
氧化锂(Li2O)：4份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：1份；
氧化镧(La2O3)：1份。
7.根据权利要求2所述的一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，其特征在于，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：10份；
氧化锂(Li2O)：4份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：1份；
氧化铒(Er2O3)：1份。
8.根据权利要求2所述的一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，其特征在于，包括以下按重量份数配比的原料组分：
二氧化硅(SiO2)：65份；
氧化铝(Al2O3)：10份；
氧化锂(Li2O)：4份；
氧化镁(MgO)：1份；
氧化钙(CaO)：4份；
氧化钾(K2O)：2份；
氧化钠(Na2O)：2份；
氧化锆(ZrO2)：10份；
氧化铈(CEO2)：1份；
氧化铒(Er2O3)：0.5份；
氧化铥(Tm2O3)：0.5份。
9.一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷制备工艺，用于制备权利要求1-8任意一项所述的一种用于牙齿修复治疗的玻璃陶瓷，其特征在于，包括以下步骤：
S1，原料混合：
按重量配比称取各组分原料粉末，将其混合均匀；
S2，熔融：
将混合后的原料在1500-1600℃下熔融，确保形成均质的熔融体；
S3，冷却成型：
将熔融体快速冷却至室温，形成非晶态玻璃；
S4，退火处理：
将非晶态玻璃在500-700℃下退火处理1-3h，以消除内应力；
S5，晶化处理：
将退火后的玻璃在800-900℃下晶化处理1-2h，控制晶体生长以优化力学性能；
S6，表面处理：
对晶化后的玻璃陶瓷进行表面抛光处理，确保其具有优良的美学性能和耐磨性。
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