專利名稱：化學(xué)結(jié)合的陶瓷產(chǎn)品,它的生產(chǎn)方法,要用于方法實施的工具和在工具上的可互換部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及包括一種或多種粉狀粘合劑的粘合相的原致密件(rawcompact)，該原致密件具有在用液體飽和之后，該液體與粘合劑反應(yīng)，以形成化學(xué)結(jié)合該陶瓷產(chǎn)品的能力，和該原致密件優(yōu)選具有55-67％(體積)固體相的密實度。該陶瓷材料的主要應(yīng)用是作為牙齒填充材料。本發(fā)明也涉及生產(chǎn)該陶瓷材料的方法，和用于處理原致密件的工具和用于工具的可互換部件。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及水泥體系類型的粘合劑體系，特別是體系CaO-Al2O3-(SiO2)-H2O。此體系用于建筑工業(yè)用于異常硬和堅韌的環(huán)境，即具有高機械應(yīng)力的酸環(huán)境(R J Mangabhai，鋁酸鈣水泥，會議卷，E&F NSpon，倫敦，1990)。通過向體系應(yīng)用破裂機械侵蝕方法和先進粉末技術(shù)，可以相當(dāng)?shù)馗倪M基礎(chǔ)體系特征的一般良好輪廓。根據(jù)本發(fā)明進行的研究和先前工作(SE463 493和502 987)已經(jīng)產(chǎn)生了如下指示的結(jié)果強和耐酸性材料如牙齒填充材料體系的極大潛力。目前沒有牙齒填充材料滿足如關(guān)于可由患者和牙齒服務(wù)人員設(shè)定的生物相容性、美學(xué)和功能的所有要求。各種牙齒填充材料的狀況可總結(jié)如下汞齊一般具有良好的耐用性，但具有關(guān)于涉及的生物相容性和美學(xué)的缺點。塑料復(fù)合材料具有良好的加工性能，但具有關(guān)于侵蝕和腐蝕和用于人員處理的缺點(變應(yīng)性問題已經(jīng)產(chǎn)生)。塑料復(fù)合材料在硬化時收縮，它引起在長期運行中裂縫形成和腐蝕開始的危險。玻璃離子交聯(lián)聚合物具有與牙質(zhì)和釉質(zhì)的良好結(jié)合，但具有關(guān)于腐蝕和強度的缺點。硅酸鹽水泥具有良好的壓縮強度和美學(xué)，但其缺點在于腐蝕和強度問題。各種類型的嵌體具有良好的機械性能，但是勞動密集性的和要求膠合。
以下是一般應(yīng)當(dāng)設(shè)定用于新的、實際牙齒填充材料的如下要求的描述具有在空穴中容易應(yīng)用性的良好處理性能，允許良好可模擬性的模塑，對于填充工作足夠快和可直接按照對于牙醫(yī)的訪問進行的硬化/固化。此外，要求高強度和超過現(xiàn)有填充材料的耐腐蝕性，良好的生物相容性，良好的美學(xué)和對于工作人員的安全處理而在材料中沒有變應(yīng)性誘導(dǎo)的或毒性添加劑。此外，希望關(guān)于尺寸穩(wěn)定性的良好的長期特性。如果材料隨時間膨脹，這特別是問題，它可引起作為結(jié)果的災(zāi)難性牙齒破裂。
在SE463 493中，已經(jīng)描述如何可引起，如用于牙齒目的的化學(xué)結(jié)合的陶瓷材料以具有增強的強度特性，其中在高外部壓力和低溫下致密化由一種或多種水力粘合劑和可能的壓載物材料組成的粉末體，使得獲得緊密連接的原致密件而沒有在致密化時的燒結(jié)反應(yīng)。在此原致密件中，填充密度增加到初始填充密度的至少1.3倍，它定義為填充密度，它通過搖動、振動和/或疏松粉末在容器中的輕填充達到。通過在材料的施加之前或原位在空穴，如牙齒空穴中，將原致密件采用水合液體飽和，材料的使用制備相同的物質(zhì)。
根據(jù)SE463 493生產(chǎn)的材料事實上已經(jīng)改進以滿足可根據(jù)以上對于牙齒填充材料設(shè)定的大多數(shù)要求。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可發(fā)生隨尺寸改變的問題，特別是長期膨脹，它根據(jù)以上可具有與牙齒填充物有關(guān)的災(zāi)難性后果。有關(guān)于材料進一步發(fā)展和也關(guān)于其它方面的它的制造的空間。這樣的方面是例如原致密件的密實度，它影響原致密件在各種方向上的耐用性，在應(yīng)用上的加工性能，和成品的強度。其它方面涉及原致密件尺寸和形狀的優(yōu)化和它如何與應(yīng)用有關(guān)被潮濕化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)材料水合太快時可發(fā)生問題。在已經(jīng)將原致密件與水合液體混合之后，在它固化之前則沒有足夠的時間以模塑材料和/或切割成相同的物質(zhì)。此問題由水合液體中的任何促進劑增強。然而，促進劑的使用在它自身是所需的，由于它意味著產(chǎn)物變成快速可拋光的，和由于患者可很快離開臨床和進食等。
涉及原致密件用于牙齒填充用途的一個方面是原致密件如何被純粹物理處理的問題。要求用于緊握原致密件和將它輸送到希望填充的空穴中的儀器。同樣要求致密化設(shè)備用于提供有液體的原致密件在空穴中的致密化。
按照SE463 493，已經(jīng)顯示根據(jù)瑞典專利502 987，對于水泥體系，如果使用特殊設(shè)計的塞子進行水泥體系的完全浸泡和隨后致密化，可進行完全水合(它可減少尺寸改變的危險)。然而，該方法并未防止尺寸改變，該尺寸改變在之后發(fā)生和其涉及水合物的相轉(zhuǎn)變或與周圍氣氛(例如，具有更高二氧化碳含量的呼出空氣)的反應(yīng)，或其它反應(yīng)。在其中于材料生產(chǎn)中使用高密實度的情況下，這些反應(yīng)和相關(guān)的尺寸改變是更為顯然的。然而，通常是要尋求更高程度的裝填，由于這一般得到更大的強度。根據(jù)SE502 987的方法也可要求在單個牙醫(yī)使用它達到完美之前進行大量的培訓(xùn)，它可引起單個牙醫(yī)猶豫使用該技術(shù)。
在Yan等人，包含預(yù)水合高氧化鋁水泥基膨脹添加劑的收縮補償膨脹水泥的特性，水泥和混凝土研究，24卷，267-276頁(1990)中，描述了使用鋁酸鈣傾向于膨脹的用途。此文章和關(guān)于膨脹水泥的相關(guān)著作描述了除別的以外使用鋁酸鈣制備膨脹或收縮較少的標(biāo)準(zhǔn)水泥的可能性，但并沒有觸及高度致密化水泥體系長周期膨脹的問題和在非常低水平下鋁酸鈣膨脹的控制，它是在根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用中使用這些粘合劑體系的先決條件。
然而，并沒有涉及本發(fā)明原理領(lǐng)域的其它直接著作和專利例如是SE-B-381 808、EP-A-0 024 056和EP-A-0 115 058、DE5 624 489和US-A-4689 080。
發(fā)明公開本發(fā)明的一個目的是提供在引言中陳述類型的原致密件，該原致密件在水合之后得到化學(xué)結(jié)合的陶瓷材料，該材料具有尺寸穩(wěn)定的長期性能。原致密件必須也滿足以上關(guān)于加工性能和耐用性所述的要求，和容易進行與它的潤濕和空穴，如牙齒空穴中的應(yīng)用相關(guān)的處理。形成的陶瓷材料也應(yīng)當(dāng)，對于牙齒應(yīng)用，滿足對于根據(jù)以上的這樣材料的要求。
根據(jù)本發(fā)明達到此情況在于原致密件包括一種或多種適于向材料提供尺寸穩(wěn)定長期性能的膨脹補償添加劑。
包括添加劑的粉末材料的組合物除良好的機械性能以外，對于牙齒應(yīng)用化學(xué)屬性是重要的。在本發(fā)明的顯著方面，鋁酸鈣，即CaO(氧化鈣)和Al2O3(氧化鋁)的二氧化物(double oxides)-在此和以下稱為CA體系，它與水反應(yīng)，形成鋁酸鈣水合物-用作主粘合相。此水合反應(yīng)構(gòu)成真實設(shè)定和硬化工藝。常規(guī)地，將一些類型的聚集體(填料粒子)加入到鋁酸鈣水泥中，主要為了經(jīng)濟的原因。根據(jù)本發(fā)明，CA水泥體系的選擇，與和鋁酸鹽水泥相互作用的另一種水泥體系或相結(jié)合，或與加入的多孔聚集體或軟材料的結(jié)合，產(chǎn)生線性地小于大約0.20％，通常小于0.10％的尺寸改變。在特殊的情況下，尺寸改變也可接近于零膨脹。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，CA體系可僅用作主粘合相或采用數(shù)量為小于30％(體積)的另一種水泥粘合相的加入。有利地使用通常Portland水泥(OPC水泥)或細(xì)粒狀二氧化硅的混合物。由于鋁酸鈣水泥具有在更硬包裝上膨脹更強烈的傾向，CA水泥和具有收縮傾向的該類型另一相的結(jié)合，可產(chǎn)生降低的尺寸改變。由于CA相有益于高強度和耐酸性，CA水泥應(yīng)當(dāng)存在于牙齒應(yīng)用中作為粘合相中的主相。
已經(jīng)證明這樣的情況，關(guān)于在瑞典專利502 987中提出的尺寸改變的原因的理論，即不完全水合，并未顯示以給出在關(guān)于尺寸穩(wěn)定性的問題以后原因的完全解釋。本發(fā)明的背景而是這樣的主意，即尺寸改變與水合物的相轉(zhuǎn)變相關(guān)聯(lián)。該陳述(其并不被看成是對本發(fā)明的限制)意味著當(dāng)加入水時開始溶解的鋁酸鈣，形成然后結(jié)晶和形成水合物相的凝膠。由于連續(xù)水合反應(yīng)和水合物轉(zhuǎn)變，各種純鋁酸Ca水合物如10-相、8-相、其它較少確定的水合物相或轉(zhuǎn)變相、和最后6-相(katoite)可以存在，和在包含硅的添加劑，Ca-Si鋁酸鹽水合物的情況下。10-相、8-相和6-相分別表示每單位結(jié)構(gòu)式含有10、8或6個結(jié)晶水的鋁酸鈣相。水合物的相轉(zhuǎn)變可導(dǎo)致尺寸改變，特別是膨脹，它已經(jīng)由水泥材料的長期評價顯示。已經(jīng)令人驚奇地證明，在與本發(fā)明相關(guān)的情況下，采用加入包含硅的次級相，優(yōu)選通常所謂的Portland水泥(含有作為主要相的Ca-硅酸鹽的OPC水泥)和/或細(xì)結(jié)晶二氧化硅(它構(gòu)成本發(fā)明的所述第一、優(yōu)選實施方案)，可以在主要部分中避免不希望的相轉(zhuǎn)變或改變的相轉(zhuǎn)變順序，和可以最小化此尺寸改變的直接后果，特別是長期膨脹。并沒有完全解釋復(fù)雜水合反應(yīng)如何詳細(xì)進行。采用加入包含Si的材料，改進水合反應(yīng)，導(dǎo)致尺寸穩(wěn)定的材料。
令人驚奇地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在加入次級相時的剛剛提及的積極效果具有采用相對低加入量的最優(yōu)值。當(dāng)該次級相由如下物質(zhì)組成時OPC水泥和/或細(xì)結(jié)晶二氧化硅和/或另一種含Si相，其總含量優(yōu)選為材料中1-20％(體積)和甚至更優(yōu)選1-10％(體積)，最小膨脹已經(jīng)在此關(guān)系中建立。最優(yōu)選，該次級相由數(shù)量為1-5％(體積)的OPC水泥和/或數(shù)量為1-5％(體積)的細(xì)結(jié)晶二氧化硅組成。也在此上下文中參考在此說明書中的也已經(jīng)令人驚奇地證明，提供硬度的常規(guī)填料粒子，如形式為硬Al2O3粒子，可以在材料中完全避免，或它們的使用可以最小化，其中硬度主要由產(chǎn)生的水合物控制。水合物轉(zhuǎn)變是隨時間的尺寸改變，特別是長期改變的主要原因。根據(jù)本發(fā)明的膨脹補償添加劑在此對水泥相起作用，而沒有可以存在的任何提供硬度的填料粒子的影響。能夠避免或最小化提供硬度的填料粒子的使用也是由于這樣的事實，任何保留的未反應(yīng)水泥-從膨脹觀點來看它先前被認(rèn)為是嚴(yán)重的-僅對膨脹具有輕微的影響。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相關(guān)，未反應(yīng)的水泥能積極地代替起作用，作為原位填料材料，它有益于材料的所需硬度。
然而，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，原致密件，和因此的最終陶瓷材料，可包含壓載物材料，它并不參與在粘合相和水合液體之間的化學(xué)反應(yīng)，但它在最終陶瓷產(chǎn)品中存在為固體相。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，原致密件因此可包含至多50％(體積)的壓載物材料。此壓載物材料例如可以是在SE463 493和SE502 987中描述的類型，即金屬、碳、玻璃或有機材料的纖維等，或如SiC、Si3N4和/或Al2O3的連續(xù)晶體，所謂晶須。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，由于給定幾何/形狀、孔隙率和/或軟度的聚集體(填料粒子)的加入，可以對感興趣的粘合劑體系的尺寸穩(wěn)定性進行精確地監(jiān)視和證明到所需的水平，通常達到低水平或達到一點也沒有尺寸改變。以下更詳細(xì)地描述水泥體系CaO-Al2O3-(SiO2)-H2O(它可有利地用作牙齒填充材料的基礎(chǔ)材料)的狀態(tài)，但本發(fā)明一般涉及陶瓷粘合劑體系，其中尺寸穩(wěn)定性是關(guān)鍵的。
通過在根據(jù)本發(fā)明的粘合劑體系中選擇具有特定幾何形狀和孔隙率的聚集體(填料粒子)，可以積極地影響在粘合相和聚集體之間的粘合條件，如尺寸穩(wěn)定性。因此多孔聚集體和其它膨脹或收縮補償添加劑有益于通過作為“膨脹容器”，能夠證明尺寸改變到所需水平的可能性。
因此根據(jù)本發(fā)明的多孔聚集體的功能，與高給定含量的填料粒子的保留一起，以增加與水泥相的接觸表面和在更小的增長區(qū)域分布此物質(zhì)。衍生自水泥相的膨脹主要由多孔填料粒子吸收，其中給予水泥時機以在此物質(zhì)內(nèi)部膨脹。多孔聚集體有利地由如下物質(zhì)組成惰性陶瓷材料如氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦或氧化鋅或另一種氧化物或氧化物的結(jié)合物?？紫堵士纱嬖跒殚_孔率或閉孔率或以結(jié)合方式。在正常情況下，多孔粒子或聚集體的開孔率為20-60％，優(yōu)選30-50％。選擇聚集體尺寸，它最優(yōu)適于材料的破裂強度，但通常它的直徑小于20μm，優(yōu)選5-15μm。與具有相應(yīng)尺寸的固體粒子相比，在正感興趣的材料中，小多孔聚集體或粒子有益于更細(xì)的表面(更低的Ra值)。在聚集體中的孔開口適于粘合劑的滲透能力。孔開口有利地小于5μm，優(yōu)選0.1-5μm和甚至更優(yōu)選1-3μm。
優(yōu)選通過細(xì)粒狀粉末的燒結(jié)，但不在太高而不能保持聚集體或粒子為多孔的溫度下，生產(chǎn)上述氧化物的多孔聚集體或粒子。例如，將氧化鋁最好在1500-1600℃附近燒結(jié)?？刂茻Y(jié)工藝達到孔的所需直徑、孔隙率和尺寸?；蛘撸梢酝ㄟ^將細(xì)粒狀氧化物粉末與試劑(如淀粉，使其蒸發(fā)以形成孔)混合，生產(chǎn)多孔聚集體或粒子。
在特別的情況下，為能夠吸收由粘合相中尺寸改變引起的內(nèi)應(yīng)力，可以使用具有非常高閉孔率的聚集體，它在高內(nèi)應(yīng)力的情況下破裂和提供內(nèi)部膨脹空間。將這些高度多孔粒子的含量限制到粘合劑相的最大5％(體積)。在此情況下可以使用玻璃的高度多孔微球。在混合操作的最后階段，將高度多孔的材料加入到水泥混合物中以避免被碾碎。在另一種特別情況下，將非常軟的粒子選擇為外部添加劑，該粒子可通過具有的低于粘合相E-模量的E-模量而吸收應(yīng)力。在此可以使用各種軟聚合物，如塑料球，或水合物。當(dāng)使用非常小的塑料球時，這些物質(zhì)也可以在中間含有孔用于進一步的變形性。
根據(jù)本發(fā)明的方面，也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過引起構(gòu)成組分具有高度精細(xì)的粒度，增加材料的尺寸穩(wěn)定性。這也適用于強度方面。在該情況下的理論是粒子太大而不具有收縮在結(jié)構(gòu)中的傾向，在不同方向上具有不同的相應(yīng)屬性。根據(jù)本發(fā)明的此方面，因此使用粘合劑原材料的細(xì)粒狀、精細(xì)分裂的混合物，它得到精細(xì)的均勻微結(jié)構(gòu)。用于組分相的小增長區(qū)域降低了在相之間的內(nèi)部機械應(yīng)力，和提供了補償內(nèi)膨脹的更好可能性，內(nèi)膨脹可在相改變，如與圍繞物的連續(xù)反應(yīng)或相轉(zhuǎn)變的情況下發(fā)生。可以允許的尺寸依賴于所需的強度水平，但顆粒尺寸應(yīng)當(dāng)?shù)湫偷卦?.5-10μm分布。在非極性液體存在下，通過研磨24-72小時引起鋁酸鈣在主要部分具有如下顆粒尺寸約2-8μm，優(yōu)選3-4μm或約3μm。以相應(yīng)的方式，通過研磨，可能在相同的時間下，引起OPC水泥，如果使用此物質(zhì)，在主要部分具有如下顆粒尺寸約4-8μm，優(yōu)選5-7μm或約6μm。一旦已經(jīng)完成研磨，將非極性液體從粉末混合物蒸發(fā)。細(xì)粒狀二氧化硅，如果使用這樣的物質(zhì)，會具有甚至更小的顆粒尺寸，優(yōu)選在如下數(shù)量級小于100nm，和甚至更優(yōu)選約10-50nm，如約15nm，該類型的二氧化硅可例如作為商業(yè)產(chǎn)品購買，其在硅生產(chǎn)中的靜電過濾器中分離。
致密化將根據(jù)以上的固體組分部分充分混合，最好在非極性液體，如石油醚、丙酮或異丙醇存在下，于是此非極性液體從混合物中蒸發(fā)。使用傳統(tǒng)方法將粉末混合物顆?；栽黾釉趬簲D時的流動。然后將包含膨脹補償添加劑和任何壓載物材料的粉末混合物，致密成根據(jù)本發(fā)明的緊密連接的原致密件。此致密化在高壓但低溫，優(yōu)選室溫下進行，它意味著在致密化期間沒有燒結(jié)反應(yīng)發(fā)生。密實度的優(yōu)化是重要的，這是由于它影響性能如原致密件的耐用性和在正向(positive direction)上陶瓷材料的強度，同時由于它影響當(dāng)在空穴中在負(fù)向(negative direction)上的應(yīng)用時原致密件的加工性能。
根據(jù)先前已知的技術(shù)(SE463 493)，通過冷等壓成型(CIP)致密化原致密件，將粉末體布置在不滲透性套管中，將它在圍繞套管的液體體積中曝露于外部壓力。稱壓力超過200MPa，最多250MPa最小值。然而，根據(jù)本發(fā)明，可以將致密化程序相當(dāng)?shù)睾喕渲锌梢詫⑺鳛楹唵螜C械片劑壓擠進行，一個接一個，在常規(guī)類型的機械壓片劑機中，將原致密件以片劑形式壓擠。這可能是由于這樣的事實，根據(jù)本發(fā)明的原致密件相對較小，以下對它進一步討論。原致密件的尺寸相對較小，僅有小的壓力降與致密化相關(guān)而發(fā)生，它意味著簡單的片劑壓擠或片劑沖孔足以達到所需的密實度。在此關(guān)系中所需的密實度是55-67％(體積)固體相的密實度。密實度優(yōu)選為57-63％(體積)固體相和甚至更優(yōu)選為58-61％(體積)固體相，最優(yōu)密實度依賴于原致密件的尺寸。要注意到這些密實度在某些情況下可表示組分相的重均值。根據(jù)片劑尺寸，片劑壓擠最好在如下壓力下進行40-150MPa，優(yōu)選70-110MPa。獲得的原致密件的強度(壓縮強度)為0.3-5MPa，優(yōu)選0.5-2MPa，具有良好的邊緣強度。然而，并不排除根據(jù)本發(fā)明，可以在某些情況下使用冷等壓成型，如在SE463493中描述的那樣。
得益于片劑壓擠到所述的密實度，在最終陶瓷產(chǎn)品中獲得硬度/強度，它比根據(jù)如在SE502 987中所述懸浮方法可達到的強度高大約30-40％。同時，獲得原致密件的良好加工性能，該加工性能好于可采用根據(jù)SE463 493的冷等壓成型的原致密件達到的該加工性能。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，原致密件的最大尺寸為8mm最大值和最小尺寸為0.3mm最小值，它的直徑或?qū)挾葹?-8mm，優(yōu)選2-5mm，和它的高度為0.3-5mm，優(yōu)選0.5-4mm。為填充牙齒空穴，在此正常需要許多原致密件，如2-5個致密件。原致密件的形狀可以為球形、圓筒形(一般具有破裂/斜切的邊緣)或適于片劑壓擠的任何其它形狀和它同時得到良好的強度，如具有圓筒形中間部分的球形或在平面?zhèn)壬虾兄行那锌诘膱A筒體。具有幾乎球形的壓片的原致密件容易從所有方向與儀器緊握?？扇菀椎厥褂霉ぞ?根據(jù)以下)緊握要被應(yīng)用(在包裝物中)的，高圓筒形原致密件?？梢詫⒃陧敽偷讉?cè)含有切口的低圓筒形原致密件破裂成一半和適合大的近似填充物?？梢栽S多標(biāo)準(zhǔn)尺寸，最小尺寸，如能夠被用于牙齒填充中最頂層的約0.5-1.5mm的高度，生產(chǎn)原致密件。然后這容易擠壓到平滑和細(xì)表面上而不會展開材料到側(cè)面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，原致密件的形狀可適于牙鉆，使得它們完美地適合要填充的空穴。這適用于以上所有的較大填充物。在此使用形狀和直徑匹配原致密件的合適尺寸的牙鉆，將牙齒空穴鉆孔。將牙齒空穴預(yù)熱和將潮濕的原致密件直接插入牙齒中的匹配孔。將原致密件致密化和進一步裝填入空穴中。甚至較大的填充物，如當(dāng)牙齒壁缺少時，所謂的近似填充物，可以相應(yīng)的方式實施，也將原致密件抗基體條裝填。此方法的優(yōu)點是可以進一步增加強度，其中原致密件保持完整，恰好適于最終抗空穴壁或基體條裝填。也降低了材料浪費。在這些情況下，有利的是在致密化間隔中使用較高的部分，即61-67％(體積)固相體，更優(yōu)選63-67％(體積)固體相。
根據(jù)另外的實施方案，進一步改進用于每個空穴的個體化填充物的可能性。在合適的印模材料，優(yōu)選A-硅氧烷塊體中，負(fù)印模由空穴組成，因此生產(chǎn)牙齒和空穴的正模型。向此模子和同樣牙齒空穴的精確模型中，將原致密件致密化，然后將它在如下的水合液體中浸漬，和然后直接施加到牙齒空穴中作為完全個體化嵌體。合適地避免隨后的裝填和接著發(fā)生的原致密件的破碎。在這些情況下，有利的是在致密化間隔中使用較高的部分，即62-67％(體積)固體相，更優(yōu)選64-67％(體積)固體相。
在空穴中的應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的一個方面，可以加速在陶瓷材料中強度的發(fā)展，使得可以將材料拋光和因此快速地完成，縮短對于每個患者需要的時間和患者能夠快速地使用修補的牙齒，如用于進食等。矛盾地，可以在將它水合之前，根據(jù)本發(fā)明同時獲得用于成形和切割材料的令人滿意的時間。這可能在一方面得益于用于材料水合的促進劑的使用，和另一方面得益于用于將原致密件裝填入空穴的方法。
關(guān)于促進劑的使用，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用此類型的一些物質(zhì)促進水合，和同時在材料中得到更高的早期強度。然而在原致密件已經(jīng)用水合液體飽和之后，水合工藝很少受在第1分鐘(大約2-3分鐘)期間的促進劑影響，表示可以在不太大的時間壓力下進行材料的成型和切割。也有利地延伸用于成型的時間，其中將一個原致密件每次，至少部分地，浸入水合液體中至少5-15秒，優(yōu)選至少10秒和至多30秒。在此允許液體由在原致密件中作用的毛細(xì)力吸收，該原致密件優(yōu)選通過與它被浸入液體相關(guān)的插入儀器緊握。吸收液體的數(shù)量自動為要求用于完全水合的數(shù)量的至少90-95％，表示原致密件吸收根據(jù)粉末數(shù)量依賴于密實度計算的液體的15-22％。這種情況是由于這樣的事實，已經(jīng)優(yōu)化原致密件的密實度，使得由于毛細(xì)力它吸收要求數(shù)量液體的90-95％。這樣的液體數(shù)量得到良好的壓實性。優(yōu)選在超過150℃的溫度下，通過粉末混合物和/或原致密件的預(yù)調(diào)節(jié)，獲得改進的潤濕能力。然后將在原致密件上的任何剩余的表面液體(眼睛可見)弄干，如通過將飽和的原致密件快速地與潮濕的餐巾紙接觸。然后在空穴中發(fā)生完全的水合，與材料硬化期間的唾液分泌有關(guān)。也可將原致密件在液體中飽和，抗潮濕的餐巾紙干燥掉和然后使用儀器施加到空穴上。
根據(jù)本發(fā)明的此優(yōu)選實施方案，因此引起第一原致密件由液體飽和，然后以被裝填入空穴中，優(yōu)選通過填充工具，因此引起第二原致密件由液體飽和，然后以被裝填入該空穴中，優(yōu)選通過相同的填充工具。按照這樣，引起任何另外的原致密件由液體飽和，然后以被裝填入該空穴中，優(yōu)選通過相同的填充工具，最好直到空穴被壓緊在一起的潮濕原致密件填充，然后允許它硬化以產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合的陶瓷材料。得益于每次采用水合液體飽和的原致密件，因此當(dāng)將它們潤濕和裝填入空穴中時，水合開始循序地用于單個原致密件。與在SE463 493和在SE502 987中所示的方法相比，其中將整個原壓擠的餅狀物潤濕，以然后被破碎成片和在空穴中裝填，因此得到用于模塑的基本量的時間。在根據(jù)先前已知技術(shù)中的飽和原壓擠餅狀物中的最終材料，事實上甚至在將它裝填入空穴中和其中壓緊在一起之前，具有開始水合的時間，可能導(dǎo)致在空穴中材料的不均勻裝填中最壞的情況，具有質(zhì)量的伴隨減損。然而，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)將材料被裝填入空穴中時它水合。根據(jù)以上內(nèi)容，如果使用促進劑，在初始2-3分鐘之后，在此也促進水合反應(yīng)，使得獲得非常強度和快速硬化的陶瓷材料?？梢栽趧倓?0-60分鐘之后功能地發(fā)展強度。
促進劑優(yōu)選由堿金屬的鹽組成，它溶于水合液體(正常為水)。最優(yōu)選，使用鋰鹽，如氯化鋰或碳酸鋰。含量可以為水的0.1-1g/l，優(yōu)選至少0.2g/l，甚至更優(yōu)選至少0.4g/l和甚至更優(yōu)選至少0.8g/l。含量越高，水合越快和材料中獲得的強度越大。得益于順序潤濕和裝填，可以使用高含量的促進劑而沒有用于將材料施加和裝填入空穴中發(fā)生的時間的縮短。或者，可以在致密化粉末混合物之前，將促進劑、堿金屬的鹽以固體形式混入粉末混合物。在此關(guān)系中，促進劑的含量可由如下組成粉末混合物中按體積0.1-0.5每密耳，優(yōu)選按體積0.2-0.3每密耳。由于促進劑以此方式以固體形式存在，另外小但也許重要的時間增量可以達到，其中在由水合液體的原致密件的飽和之后的鹽溶解需要另外的時間。
根據(jù)以上內(nèi)容，當(dāng)已經(jīng)采用壓縮的原致密件，和由一種或多種薄原致密件形成的任何頂層填充空穴時，通過致密化工具原位進行最終裝填和任何剩余液體的脫除。正常不會有任何剩余的水合液體，這是由于如下事實已經(jīng)優(yōu)化原致密件的密實度/孔隙率，使得在原致密件中由毛細(xì)力自動吸收的液體量相應(yīng)于模塑和初始水合要求的液體量。然而，其它液體可在材料上與它的裝填入空穴中相關(guān)而結(jié)束，如唾液，它是為什么有利的是使用去濕致密化設(shè)備/工具用于最終的致密化。工具的去濕操作部分在此由硬、多孔材料組成，任何剩余液體吸收入其中，同時當(dāng)工具壓縮原致密件時進一步吸收入空穴。
在最終裝填之后，優(yōu)選在已經(jīng)完成潮濕原致密件的致密化之后3-10分鐘之內(nèi)，甚至更優(yōu)選3-7分鐘之內(nèi)，進行朝向口腔的化學(xué)結(jié)合陶瓷材料的隨后拋光，如自由表面的研磨。
用于插入和最終致密化的工具本發(fā)明也涉及用于原致密件向空穴中插入的工具。術(shù)語插入表示要被緊握、保持、引入到空穴中的原致密件，希望將空穴填充和放置/連接在那里。
根據(jù)本發(fā)明的插入工具包括圓筒體護套和優(yōu)選內(nèi)徑根據(jù)給定原致密件直徑適應(yīng)的噴嘴或頭部。護套含有用于接收原致密件的開啟第一短端，和位于護套中的活塞，該活塞可在護套的軸向移動，用于傳遞原致密件到空穴。
根據(jù)工具的一個方面，圓筒形護套、或噴嘴的最小內(nèi)徑，小于給定原致密件的直徑，護套，在它的第一短端或噴嘴，具有大約20°的內(nèi)斜角，它的最大直徑超過給定原致密件的直徑。
根據(jù)工具的優(yōu)選實施方案，當(dāng)不緊握原致密件時，它也適于緊握和保持致密體，它的直徑適于護套或噴嘴的內(nèi)徑和由相對較硬、多孔材料組成，由于該工具形成在一種或多種由該液體飽和的原致密件的空穴中用于致密化的去濕致密化設(shè)備。由于此，因此相同的工具可用于原致密件插入空穴中，和用于原致密件在空穴中的最終去濕壓緊在一起(致密化)。
根據(jù)本發(fā)明的致密體由如下組中的材料組成，該組由如下物質(zhì)組成多孔陶瓷材料、多孔聚合物材料、多孔金屬材料和多孔木材料，優(yōu)選由硬木材料組成的材料。用于致密體的材料應(yīng)當(dāng)含有直徑小于要被致密化材料中的粉末顆粒的孔。已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)山毛櫸木優(yōu)異地作為用于致密體的材料。致密體最好具有相應(yīng)于原致密件的最通常使用直徑的直徑，優(yōu)選1-8mm，甚至更優(yōu)選2-5mm。通過采用致密體提供的致密化設(shè)備，在裝填入空穴中的原致密件上獲得有利結(jié)合的壓擠和吸入效果。
附圖簡述參考附圖以下進一步描述根據(jù)本發(fā)明的一些方面，其中

圖1a-c顯示根據(jù)本發(fā)明原致密件的一些想得到的實施方案；圖2a-c顯示，從側(cè)面或從上面，被鉆孔和含有一個或多個根據(jù)本發(fā)明的原致密件的牙齒；
圖3a-b顯示含有空穴的牙齒的模型/模子，和已經(jīng)在模型/模子中模塑的原致密件；圖4顯示對于水合液體中一些促進劑濃度變化作為時間函數(shù)的強度；圖5顯示工具的第一實施方案，即插入儀器，包括原致密件的透視圖；圖6顯示在圖5中工具，包括原致密件在橫截面中的側(cè)視圖；圖7顯示根據(jù)圖6的工具的頭部，在橫截面中；圖8顯示根據(jù)圖7的頭部的尖端，在截面中，包括活塞和原致密件；圖9顯示用于工具的另外實施方案的頭部的兩個變化方案的側(cè)視圖；圖10顯示用于工具的另外實施方案的頭部的仍然另一個變化方案的側(cè)視圖；圖11顯示用于根據(jù)本發(fā)明工具的頭部的側(cè)視圖，它緊握致密體；和圖12顯示對于根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的陶瓷材料作為時間函數(shù)的膨脹。
發(fā)明詳述圖1a-c顯示根據(jù)本發(fā)明原致密件的一些想得到的形式，精確地為含有圓筒形中間部分的球形，高圓筒形或含有如這樣需要用于簡化分裂的切口的低圓筒形。
圖2a-b顯示如何采用具有選擇直徑的鉆2將牙齒1鉆孔，因此可以將具有相應(yīng)直徑的圓筒形原致密件3插入在牙齒1中形成的空穴4中。圖2b也顯示最初的腐蝕侵襲5的程度。圖2c顯示如何可以將幾種原致密件3插入大的空穴5中。
圖3a顯示牙齒，含有空穴5的正模型6。此模型6已經(jīng)從含有空穴的單個牙齒的負(fù)印模(未示出)生產(chǎn)。在原致密件的致密化階段中，模型6用作模具或模子，獲得的原致密件3(圖3b)優(yōu)選適于含有它的空穴的單個牙齒。在潮濕之后將原致密件3放入牙齒的空穴中和然后優(yōu)選不再壓緊。
圖4顯示在水合液體中(它在此情況下存在為水)，一些促進劑(在此情況下為氯化鋰)濃度變化作為時間的函數(shù)，在形成的陶瓷材料中達到的硬度(測量為HV100g)。如顯然的，更快速地發(fā)展硬度和最終值越高，使用的促進劑濃度越高。低、中等和高水平分別表示1×10-4g，2×10-4g和3×10-4g鋰鹽/g形成的產(chǎn)物。
圖5和6顯示工具7，它可具有可與常規(guī)插入工具相同的外部設(shè)計和可以塑料或金屬，優(yōu)選鋼生產(chǎn)。該工具包括圓筒形護套8和位于護套中的活塞9，該活塞可在護套軸向上移動。活塞9圍繞在螺旋彈簧10中，它防止活塞通過護套8被引導(dǎo)得太遠。工具7，更精確地活塞9，也含有用于通過用戶手指，如拇指壓擠的壓擠表面11。最好將突出的墊盤布置在護套上以由兩個其它手指，如食指和中指緊握。將在所示實施方案中的護套8彎曲以達到向口腔通道的最好措施。工具的尖端13最好由頭部14形成，它是可分離的，優(yōu)選螺紋的，使得工具可用于許多不同尺寸的原致密件。
所以不會因太困難而不能緊握原致密件，護套8含有由頭部14的內(nèi)斜面15，該斜面的最大直徑D超過給定尺寸原致密件3的直徑和它的最小直徑d小于根據(jù)圖7和8的給定原致密件3的直徑。斜面15合適地具有相對于頭部14中心線約20°的角度。由于此，可以容易地將原致密件引入工具中，和然而穩(wěn)定在工具中保持位置。圖8顯示如何通過斜面15堅固地保持原致密件，它也指示如何可以移動活塞9使得它將原致密件3推出頭部14。
根據(jù)圖9，工具，或更精確地頭部14，可以含有穿孔，如形式為窄口16或孔17，目標(biāo)在于當(dāng)將緊握的原致密件3部分浸入液體中時增加水合液體的吸收。在此將許多窄口16或孔17布置在頭部14的周緣附近。根據(jù)圖10，替代方案用于提供在壁中含有凹口18的頭部14，它合適地沿頭部14的周緣附近延伸一點點距離和布置一點點距離，如3mm，從頭部的短端向上。
根據(jù)圖9和10的實施方案僅是想得到的變化方案。在正常情況下，不要求穿孔或凹口，這是由于原致密件的毛細(xì)力較好使得甚至當(dāng)僅將原致密件3的低、突出部分浸入液體中時，吸收必須量的液體。
圖11顯示含有頭部14的工具7如何也可以緊握致密體19，用于原致密件在空穴中的最終致密化。根據(jù)先前的描述，此致密體19由硬、多孔材料組成，和具有適于由工具7緊握的直徑。
實施例1進行一系列試驗以研究各種膨脹補償添加劑對膨脹，特別是長期膨脹的影響。
原材料的描述形成如Ca-鋁酸鹽水泥部分的相CaO.Al2O3和CaO.2Al2O3的鋁酸鈣(Alcoa或LaFarge)，標(biāo)準(zhǔn)水泥(Cementa)，細(xì)粒狀二氧化硅(Aldrich)和玻璃球(Sil-池，Stauss GmbH)。Al2O3(Sumitomo，AKP30)，來自ToyoSoda的ZrO2(3mol％Y2O3)。
多孔粒子，從細(xì)粒狀A(yù)l氧化物(Sumitomo，AKP30)室內(nèi)(in-house)生產(chǎn)的(聚集體直徑大約15微米)在a)-h)描述下的實施例a)采用完全水合的鋁酸鹽沒有添加劑的鋁酸鈣長期膨脹，但采用提供硬度的填料粒子(參考樣)b)原水泥材料細(xì)粒度的影響c)次級相，OPC水泥的影響d)次級相，細(xì)粒狀Si氧化物的影響e)多孔聚集體對b)的影響f)多孔聚集體對c)的影響g)OPC和細(xì)粒狀Si氧化物的結(jié)合物的影響h)各種添加劑結(jié)合物的影響i)含硅次級相對純水泥體系而沒有提供硬度的填料粒子的影響j)提供硬度的填料粒子對i)的影響將鋁酸鈣，分子比大約為1∶1的CaO.Al2O3和CaO.2Al2O3與下述填料粒子和次級添加劑(所有規(guī)定的數(shù)量與鋁酸鈣的數(shù)量相關(guān))混合。當(dāng)提及“氧化鋁”時，沒有規(guī)定粒子的類型，表示常規(guī)的提供硬度的填料粒子。
a)加入40％(體積)氧化鋁，研磨時間24h。將水泥預(yù)先研磨20h。
b)加入40％(體積)氧化鋁，研磨時間24h。將水泥預(yù)先研磨80h。
c)加入40％(體積)氧化鋁，研磨時間24h。將水泥根據(jù)以上b)預(yù)先研磨。將15％(體積)OPC(通常Portland水泥/標(biāo)準(zhǔn)水泥)加入到鋁酸鈣中。
d)加入40％(體積)氧化鋁，研磨時間24h。將形式為10％(體積)細(xì)粒狀二氧化硅的次級相加入到根據(jù)以上b)的研磨鋁酸鈣中。
e)加入20％(體積)氧化鋁，研磨時間24h。將水泥根據(jù)以上b)研磨。僅在20h的研磨時間之后加入20％(體積)的多孔氧化鋁聚集體(室內(nèi)生產(chǎn))。
f)加入20％(體積)氧化鋁+20％(體積)作為多孔粒子的氧化鋁(聚集體)，研磨時間24h，但僅在20h之后加入聚集體。將水泥根據(jù)以上b)研磨，但加入形式為15％(體積)OPC的次級相。
g)加入40％(體積)氧化鋁，研磨時間24h。將水泥根據(jù)以上b)研磨。將5％(體積)OPC和5％(體積)細(xì)粒狀二氧化硅加入到鋁酸鈣中。
h)加入20％(體積)氧化鋁+20％(體積)作為多孔粒子的氧化鋁，研磨時間24h，但僅在20h之后加入聚集體。在此情況下向鋁酸鈣中加入形式為5％(體積)OPC的次級相和5％(體積)細(xì)粒狀二氧化硅和0.5％(體積)玻璃球。
i)加入形式為5％(體積)OPC的次級相和5％(體積)細(xì)粒狀二氧化硅，研磨時間24h。將水泥預(yù)先研磨80h。
j)加入形式為5％(體積)OPC的次級相和5％(體積)細(xì)粒狀二氧化硅和10％(體積)ZrO2的提供硬度的填料粒子，研磨時間24h。將水泥預(yù)先研磨80h。
采用氮化硅惰性研磨球，采用35％的充滿度系數(shù)，將混合物在球磨機中研磨。異丙醇用作液體。在溶劑蒸發(fā)之后，將材料a)-h)與水混合，脫水和采用塞子填實入容器中直徑為4mm的孔中，它允許在光學(xué)顯微鏡中尺寸的測量。在37℃下在測試測量之間將材料保持潮濕，將它連續(xù)進行至多180天。
結(jié)果報導(dǎo)于下表。

測量值的誤差界限+-0.02％從結(jié)果看顯然的是在大約100天之后膨脹停滯。對于非常尺寸穩(wěn)定的材料(在0.15％下的膨脹，包括誤差界限)，不能推斷出清楚的停滯時間點。也顯然的是如下●僅相對于參考樣(a)增加的研磨時間(b)幾乎使長期膨脹減半。
●當(dāng)也加入形式為OPC水泥，數(shù)量為15％(體積)的次級相時(c)，相對于(b)達到長期膨脹的進一步實質(zhì)上的減半。
●通過形式為細(xì)粒狀二氧化硅，數(shù)量為10％(體積)的次級相(d)，進一步降低長期膨脹。
●也使用數(shù)量為20％(體積)的氧化鋁多孔聚集體，達到相對于(b)的改進(降低的)長期膨脹。
●當(dāng)結(jié)合使用多孔粒子和OPC水泥的次級相時，達到非常低的膨脹。
●當(dāng)結(jié)合使用OPC水泥和細(xì)粒狀二氧化硅兩者的次級相時，達到非常低的膨脹。
●使用多孔粒子、以結(jié)合形式的OPC水泥和細(xì)粒狀二氧化硅兩者的次級相和玻璃球，達到非常低的膨脹。
●當(dāng)僅使用低含量的含Si添加劑時，對于純水泥體系沒有提供硬度的填料粒子，達到非常低的膨脹。
●僅使用對于膨脹補償?shù)暮琒i添加劑，對于采用低數(shù)量(10％(體積))提供硬度的填料粒子的Ca-鋁酸鹽體系，達到非常低的膨脹。
除膨脹性能以外，具有非常低膨脹(＜0.10％)的材料，具有一般特征輪廓，它匹配沒有添加劑的相應(yīng)水泥體系。這些材料具有170-200MPa的壓縮強度、H(Vickers 100g)＝110-130的硬度和非常高的耐酸性。
實施例2原材料的描述形成如Ca-鋁酸鹽水泥部分的相CaO.Al2O3和CaO.2Al2O3的鋁酸鈣(Alcoa或LaFarge)，標(biāo)準(zhǔn)水泥(Cementa)，二氧化硅(Aldrich)和惰性氧化物，ZrO2(Aldrich)。
混合將水泥相一起研磨大約80h，因此在大約22h的最終混合操作中加入氧化物。最后，蒸發(fā)由2-丙醇組成的研磨液體。
壓擠在大約90MPa的壓力下，在Korsch片劑沖孔機中，將粉末混合物壓擠成小片劑。片劑直徑3.00mm和高度3.00mm，含有從平面?zhèn)却蠹s20°斜面0.35mm。
調(diào)節(jié)將片劑在400℃下熱處理4h。
在測試腔中的插入和致密化每次將水和堿金屬鹽加入到片劑中。將片劑傳遞到在特殊夾具中的空穴中和采用常規(guī)塞子初始地致密化，以被最終采用多孔致密化設(shè)備填實(根據(jù)圖11)。然后在37℃下，在潮濕環(huán)境中將它們保持在測試體中。
結(jié)果圖12顯示對于形成的陶瓷材料，作為時間函數(shù)的膨脹。確認(rèn)達到的膨脹值非常低和在40天之后膨脹持平。
本發(fā)明并不限于描述的實施方案，但可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。因此可以理解例如，本發(fā)明也可與非牙齒應(yīng)用結(jié)合使用，即，與用于其它目的的化學(xué)結(jié)合陶瓷材料的生產(chǎn)結(jié)合。想得到的應(yīng)用領(lǐng)域是如用于電路的載體材料(基材)和在微機械中的基材。產(chǎn)物在此例如可由直徑為約2-7cm的薄板組成，用作電路的載體材料，作為在微機械應(yīng)用中的載體材料，作為用于生物傳感器的載體材料或作為用于生產(chǎn)電路板、產(chǎn)物并在此類應(yīng)用中生物傳感器等的光纖的載體材料。也想得到的是不需要包括膨脹補償添加劑的產(chǎn)品，然而其不在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種原致密件(3)，包括一種或多種粉狀粘合劑的粘合相，該原致密件具有在用液體飽和之后，該液體與粘合劑反應(yīng)，以形成化學(xué)結(jié)合陶瓷材料的能力，和該原致密件優(yōu)選具有55-67％(體積)固體相的密實度，其特征在于原致密件(3)也包括一種或多種適于向材料提供尺寸穩(wěn)定長期性能的膨脹補償添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的原致密件，其特征在于原致密件(3)基本沒有提供硬度的填料粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的原致密件，其特征在于原致密件(3)包括至多50％(體積)壓載物材料。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的原致密件，其特征在于該粘合相至少基本由鋁酸鈣水泥組成。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的原致密件，其特征在于該添加劑由如下組中的一種或多種添加劑組成，該組由多孔粒子或多孔聚集體，E模量低于粘合相E模量的軟粒子，和次級相組成，該次級相與粘合相反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的原致密件，其特征在于該添加劑至少基本由次級相組成，該次級相優(yōu)選由OPC水泥和/或細(xì)結(jié)晶二氧化硅和/或另一種含硅相組成，總數(shù)量優(yōu)選為原致密件中的1-20％(體積)和甚至更優(yōu)選為1-10％(體積)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的原致密件，其特征在于該次級相由數(shù)量為1-5％(體積)的OPC水泥和/或數(shù)量為1-5％(體積)的細(xì)結(jié)晶二氧化硅組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的原致密件，其特征在于該添加劑至少基本由多孔粒子或多孔聚集體組成，它至少基本由Al、Zr、Ti、Si、或Zn和Sn的氧化物組成，這些物質(zhì)的直徑優(yōu)選為2-30μm，甚至更優(yōu)選5-15μm，開孔率為20-60％，優(yōu)選30-50％，和粒子/聚集體中的孔開口小于5μm，優(yōu)選0.1-5μm和甚至更優(yōu)選1-3μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的原致密件，其特征在于該添加劑至少基本由多孔粒子組成，該多孔粒子至少基本由具有高閉孔率的微球組成，該微球優(yōu)選是玻璃和孔隙率超過50％，優(yōu)選超過80％，和存在量小于原致密件的2％(體積)，優(yōu)選0.1-2％(體積)，和甚至更優(yōu)選0.5-1.5％(體積)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的原致密件，其特征在于該原致密件(3)的密實度為57-63％(體積)固體相，優(yōu)選58-61％(體積)固體相。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的原致密件，其特征在于該原致密件(3)也包括用于該粘合劑和液體之間促進反應(yīng)的促進劑，該促進劑優(yōu)選由如下數(shù)量的堿金屬鹽組成按體積0.1-0.5每密耳，優(yōu)選按體積0.2-0.3每密耳，根據(jù)固體含量計算。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的原致密件，其特征在于該粘合劑的顆粒尺寸基本為2-8μm，優(yōu)選3-4μm。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的原致密件，其特征在于該原致密件(3)的最大尺寸為8mm最大值和最小尺寸為0.3mm最小值，它的直徑或?qū)挾葹?-8mm，優(yōu)選2-5mm，和它的高度為0.3-5mm，優(yōu)選0.5-4mm。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的原致密件，其特征在于它希望用于牙齒目的，優(yōu)選用于牙齒填充材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的原致密件，其特征在于該原致密件(3)的尺寸適于牙鉆(2)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項的原致密件，其特征在于它希望用作電路的載體材料，在微機械應(yīng)用中用作載體材料，用作生物傳感器的載體材料或用作光纖的載體材料。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的原致密件，其特征在于該原致密件(3)的尺寸適于要將原致密件引入其中的單個空穴(5)。
18.一種通過在一種或多種粉狀粘合劑的粘合相與液體之間的反應(yīng)生產(chǎn)化學(xué)結(jié)合陶瓷材料的方法，液體與這些粘合劑反應(yīng)，包括該粘合劑的粉末體被致密成原致密件(3)，其中在使液體飽和粉末體之前，將粉末體曝露于高外部壓力下和在低溫度下使得獲得緊密連接的原致密件而沒有在致密化時的燒結(jié)反應(yīng)，該原致密件具有55-67％(體積)固體相的密實度，其特征在于粉末體也包括一種或多種適于向材料提供尺寸穩(wěn)定長期性能的膨脹補償添加劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其特征在于該粘合劑至少基本由鋁酸鈣水泥組成，該添加劑優(yōu)選由如下組中的一種或多種添加劑組成，該組由多孔粒子或多孔聚集體，E模量低于粘合相E模量的軟粒子，和次級相組成，該次級相與粘合相反應(yīng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19的方法，其特征在于引起該原致密件(3)具有如下密實度57-63％(體積)固體相，優(yōu)選58-61％(體積)固體相。
21.根據(jù)權(quán)利要求18-20中任一項的方法，其特征在于該方法包括對于要生產(chǎn)的原致密件(3)的片劑壓擠階段，片劑壓擠在40-150MPa，優(yōu)選70-110MPa的壓力下實施。
22.根據(jù)權(quán)利要求18-21中任一項的方法，其特征在于在該致密化中形成的該原致密件(3)在空穴(5)的模型(6)中實施，向其中引入原致密件。
23.根據(jù)權(quán)利要求18-22中任一項的方法，其特征在于在超過150℃，優(yōu)選超過250℃的溫度下將粉末混合物和/或該原致密件(3)預(yù)定位。
24.根據(jù)權(quán)利要求18-23中任一項的方法，其特征在于引起該液體飽和原致密件(3)，其中將原致密件至少部分地浸入液體中，優(yōu)選至少5-15秒，優(yōu)選至少10秒和至多30秒，使得允許液體被原致密件中的毛細(xì)力作用吸收，原致密件優(yōu)選通過插入工具(7)緊握，與它被浸入液體中相關(guān)和將在原致密件上的任何剩余表面液體弄干。
25.根據(jù)權(quán)利要求18-24中任一項的方法，其特征在于該液體由水合液體組成，它優(yōu)選包含用于粘合相和液體之間的促進劑，該促進劑優(yōu)選由堿金屬的鹽組成，數(shù)量優(yōu)選為液體的0.1-1g/l，優(yōu)選液體的至少0.2g/l，甚至更優(yōu)選至少0.4g/l和最優(yōu)選至少0.8g/l。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其特征在于引起第一原致密件(3)由液體飽和，然后以被裝填入空穴(5)中，優(yōu)選通過填充工具，因此引起第二原致密件(3)由液體飽和，然后以被裝填入空穴(5)中，優(yōu)選通過該填充工具，因此引起任何另外的原致密件由液體飽和，然后以被裝填入該空穴中，優(yōu)選通過該填充工具，優(yōu)選直到空穴已經(jīng)由潮濕、壓縮的原致密件填充，然后允許它硬化成該化學(xué)結(jié)合陶瓷材料。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其特征在于原位通過致密化設(shè)備(7)-工具來實施最后裝填和任何剩余液體的脫除，它抗潮濕，致密化原致密件的部分(19)由硬、多孔材料組成，在將壓緊在一起的潮濕原致密件(3)在空穴(5)中進一步致密化的同時，向其中吸收任何剩余的液體。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27的方法，其特征在于在已經(jīng)完成潮濕原致密件(3)的該致密化之后優(yōu)選3-10分鐘之內(nèi)，甚至更優(yōu)選3-7分鐘之內(nèi)，實施形成的化學(xué)結(jié)合陶瓷材料的自由表面的隨后拋光。
29.一種用于原致密件(3)插入空穴(5)的工具(7)，該原致密件包括一種或多種粉狀粘合劑的粘合相，和該原致密件具有在用液體飽和之后，該液體與粘合劑反應(yīng)，以形成化學(xué)結(jié)合陶瓷材料的能力，其特征在于該工具(7)包括含有短端或頭部(14)的圓筒形護套，它的內(nèi)徑(d，D)根據(jù)給定原致密件(3)的直徑調(diào)節(jié)，該護套(8)的短端或頭部(14)開啟以接收原致密件(3)，和工具(7)含有布置在護套中的活塞(9)，該活塞在護套的軸向上可移動，用于原致密件(3)向該空穴(5)的傳送。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的工具，其特征在于在短端或含有內(nèi)斜面(15)，優(yōu)選10-30°的噴嘴(14)處，該護套(8)的短端或頭部(14)的最小內(nèi)徑(d)小于給定原致密件(3)、護套(8)的直徑，它的最大直徑(D)超過給定原致密件(3)的直徑。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30的工具，其特征在于在接近于它的短端、或該頭部(14)的該護套(8)在它的壁上含有凹口(18)或許多穿孔，孔(17)或窄口(16)。
32.根據(jù)權(quán)利要求29-31中任一項的工具，其特征在于當(dāng)不緊握原致密件(3)時，該工具(7)也適于替代和堅固地緊握致密體(19)，它的直徑調(diào)節(jié)到護套(8)短端或頭部(14)的內(nèi)徑(d，D)和由硬、多孔材料組成，這是由于工具(7)形成用于將用該液體飽和的一個或多個原致密件(3)壓擠入該空穴(5)的去濕致密化設(shè)備。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的工具，其特征在于該致密體(19)由如下組中的材料組成，該組由多孔陶瓷材料、多孔聚合物材料、多孔金屬材料和多孔木材料組成，優(yōu)選由硬木，甚至更優(yōu)選山毛櫸木組成。
34.用于根據(jù)權(quán)利要求27-31中任一項的工具(7)的致密體(19)，其特征在于它的直徑適于護套(8)短端或頭部(14)的內(nèi)徑(d，D)和它由如下組中的硬、多孔材料組成，該組由多孔陶瓷材料、多孔聚合物材料、多孔金屬材料和多孔木材料組成，優(yōu)選由硬木，甚至更優(yōu)選山毛櫸木組成的材料。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的致密體，其特征在于它的直徑為1-8mm，優(yōu)選2-5mm。
全文摘要
包括一種或多種粉狀粘合劑的粘合相的原致密件(3)，該原致密件具有在用液體飽和之后，該液體與粘合劑反應(yīng)，以形成化學(xué)結(jié)合陶瓷材料的能力，和該原致密件優(yōu)選具有55－67％(體積)固體相的密實度。根據(jù)本發(fā)明，原致密件(3)也包括一種或多種適于向材料提供尺寸穩(wěn)定長期性能的膨脹補償添加劑。本發(fā)明也涉及陶瓷材料的制備方法，和用于致密飽和的原致密件的致密設(shè)備和致密體。
文檔編號C04B22/08GK1438867SQ01807980
公開日2003年8月27日 申請日期2001年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月11日
發(fā)明者L·赫曼森, L·薩爾伯格 申請人:多克薩股份公司