技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于新材料種植牙基臺(tái)制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氧化鋯種植牙基臺(tái)制備方法，制備具有高可靠性、強(qiáng)度和韌性以及低成本的氧化鋯種植牙基臺(tái)，以替代金屬材質(zhì)的種植牙基臺(tái)。

背景技術(shù)：
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牙列缺損、缺失是口腔科常見病多發(fā)病，修復(fù)方法主要有可摘義齒、固定義齒和牙種植；牙種植的發(fā)展既標(biāo)志著口腔醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，也反映了生物學(xué)、化學(xué)和材料學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，是相關(guān)學(xué)科相互滲透、融合的結(jié)晶；牙種植的產(chǎn)生和發(fā)展代表了人們對(duì)口腔美學(xué)和功能恢復(fù)的追求；自20世紀(jì)60年代至今，現(xiàn)代牙種植所使用的各種種植系統(tǒng)均為金屬鈦制成，由于金屬基臺(tái)的不透光性而影響美學(xué)效果；中國(guó)專利201610641885.2公布的一種新型高穩(wěn)定性種植牙基臺(tái)包括義齒連接部、中間連接部、下端連接部，義齒連接部、中間連接部、下端連接部為在豎直方向上從上至下依次分布，義齒連接部?jī)?nèi)設(shè)有用于螺釘插入的通孔，通孔縱向貫穿中間連接部并延伸至下端連接部?jī)?nèi)，通孔的直徑從上至下依次遞減，義齒連接部的外周分布有與義齒內(nèi)表面形狀適配的環(huán)狀凸起，義齒連接部為長(zhǎng)圓柱體結(jié)構(gòu)，環(huán)狀凸起內(nèi)設(shè)有彈簧，中間連接部與下端連接部的連接端呈圓弧槽狀，通過在義齒連接部的外周表面設(shè)置環(huán)狀凸起，環(huán)狀凸起內(nèi)設(shè)置彈簧，內(nèi)裝有彈簧的環(huán)狀凸起具有一定的彈性形變力；中國(guó)專利201510431315.6公開的一種個(gè)性化種植牙基臺(tái)的生產(chǎn)工藝包括以下工藝步驟：a、通過口外掃描儀對(duì)石膏模進(jìn)行三維數(shù)據(jù)掃描，石膏模中模仿植入病患牙骨內(nèi)的種植體的部位鎖上掃描桿，或者，通過口內(nèi)掃描儀對(duì)病患口腔進(jìn)行三維數(shù)據(jù)掃描，種植體鎖上掃描桿，b、口外掃描儀或口內(nèi)掃描儀將三維數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)配對(duì)，c、計(jì)算機(jī)根據(jù)配對(duì)結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行義齒設(shè)計(jì)，d、計(jì)算機(jī)將設(shè)計(jì)好的義齒數(shù)據(jù)傳輸至3d打印機(jī)或者研磨機(jī)，3d打印機(jī)完成義齒3d打印，研磨機(jī)完成義齒研磨，e、3d打印成型的義齒或者研磨處理后的義齒即可與植入病患牙骨內(nèi)的種植體配合；中國(guó)專利201310733686.0公開了一種種植牙基臺(tái)、種植牙及種植牙基臺(tái)的制備方法，種植牙基臺(tái)包括基臺(tái)本體，基臺(tái)本體上鍍有銀離子層，種植牙為種植體安裝于基臺(tái)本體上，種植牙基臺(tái)的制備方法如下：制備agno3稀溶液、na3c6h5o6稀溶液和nabh4稀溶液備用，將agno3溶液、na3c6h5o6溶液和水在冰水浴中混合，加適量去離子水，在攪拌下加入nabh4溶液，繼續(xù)攪拌至得到均勻的溶膠，將硅烷化后的種植牙基臺(tái)浸入制好的溶膠中0.8-1.2小時(shí)，取出，清洗干凈，即得；近來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)，種植牙基臺(tái)中的金屬材料會(huì)漸漸滲透并刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)，表現(xiàn)為血淋巴細(xì)胞增高，位于口腔(頜骨外)的金屬還會(huì)對(duì)磁共振、ct檢查產(chǎn)生影響(偽影)。因此，研發(fā)設(shè)計(jì)一種氧化鋯種植牙基臺(tái)制備方法，采用氧化鋯替代金屬制備種植牙基臺(tái)，既可避免金屬材料對(duì)機(jī)體的不良影響又能提高牙種植的美學(xué)修復(fù)效果，氧化鋯的全瓷材料也不會(huì)引起變態(tài)反應(yīng)和異常的新陳代謝，對(duì)x線也無(wú)阻射，適合國(guó)人的牙齒結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種氧化鋯種植牙基臺(tái)制備方法，采用氧化鋯替代金屬制備種植牙基臺(tái)，在避免金屬材料對(duì)機(jī)體不良影響的前提下，降低生產(chǎn)成本，提高牙種植的美學(xué)修復(fù)效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的氧化鋯種植牙基臺(tái)制備方法的工藝過程包括漿料制備、坯體成型和微波燒結(jié)共三個(gè)步驟：

(一)、漿料制備：將丙烯酰胺單體與n，n’亞甲基雙丙烯酰胺按照17∶1的質(zhì)量比混合制備得到混合體，再將混合體與水按照18∶85的質(zhì)量比混合制備得到預(yù)配液，在預(yù)配液中加入0.5％質(zhì)量份數(shù)的分散劑、純度大于99％和粒度小于20nm的粉狀3y-tzp，配制成ph值為9.5和固相體積分?jǐn)?shù)大于55％的懸浮體，懸浮體經(jīng)球磨機(jī)混合10小時(shí)后得到粘度小于200mpa.s的水體系陶瓷漿料，混合體在水體系陶瓷漿料中的質(zhì)量百分比為3％，完成漿料的制備；

(二)、坯體成型：采用凝膠注模成型技術(shù)對(duì)漿料進(jìn)行真空處理后，在漿料中加入1％質(zhì)量百分比引發(fā)劑和0.5％體積百分比催化劑形成混合物，將混合物勻速的澆注到模具中進(jìn)行凝膠化，然后進(jìn)行脫模并干燥，完成坯體的成型；

(三)、微波燒結(jié)：將坯體放入微波燒結(jié)裝置的微波燒結(jié)腔中，按照設(shè)定的升溫曲線，對(duì)坯體進(jìn)行微波燒結(jié)。

本發(fā)明涉及的分散劑為質(zhì)量百分比濃度為5％的聚甲基丙烯酸銨溶液；引發(fā)劑為質(zhì)量百分比濃度為5％的過硫酸銨水溶液；催化劑為質(zhì)量百分比濃度為5％的四甲基乙二胺水溶液。

本發(fā)明制備的氧化鋯種植牙基臺(tái)中的氧化釔含量為3％mol，氧化鋯種植牙基臺(tái)的密度為6.05克/厘米³，硬度為12.22gpa，抗彎強(qiáng)度為936.32mpa，斷裂韌性為12.56mpam^1/2。

本發(fā)明涉及的微波燒結(jié)裝置的主體結(jié)構(gòu)包括磁控管、微波電源、環(huán)形器、水負(fù)載、四樁調(diào)諧器、加熱腔、負(fù)載、天線陣、轉(zhuǎn)動(dòng)支架和托盤；設(shè)置有磁控管的微波電源與環(huán)形器的左端管道式連接，環(huán)形器的下端設(shè)置有水負(fù)載，環(huán)形器的右端與四樁調(diào)諧器的左端管道式連接，四樁調(diào)諧器的右端與內(nèi)空式矩形結(jié)構(gòu)的加熱腔管道式直角連接，設(shè)置有負(fù)載加熱腔的頂端設(shè)置有天線陣，加熱腔的底端設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)支架，轉(zhuǎn)動(dòng)支架的頂端設(shè)置有圓形板狀結(jié)構(gòu)的托盤；磁控管發(fā)射的微波頻率為2.45ghz；微波電源的最大輸出功率為5kw；環(huán)形器用于將負(fù)載的反射波送入水負(fù)載，使其不致返回磁控管，以保護(hù)磁控管；水負(fù)載用于吸收環(huán)形器送入的反射波；四樁調(diào)諧器用于控制加熱腔使負(fù)載的反射波最小；加熱腔的材質(zhì)為不銹鋼；天線陣用于匯聚微波并使微波順利進(jìn)入加熱腔；轉(zhuǎn)動(dòng)支架用于旋轉(zhuǎn)和支撐托盤，使托盤在轉(zhuǎn)動(dòng)支架的帶動(dòng)下做圓周運(yùn)動(dòng)；托盤用于承載被燒結(jié)的物品。

本發(fā)明涉及的凝膠注模成型技術(shù)，適合于規(guī)模化生產(chǎn)，能夠提高成品率和成品可靠性,顯著降低制造成本，消除陶瓷粉體顆粒的團(tuán)聚體，減少燒結(jié)過程中復(fù)雜形狀部件的變形和開裂，減少最終產(chǎn)品的機(jī)加工量，獲得高可靠性的陶瓷材料與部件；制備的胚體密度和強(qiáng)度高、均勻性好，外形尺寸不固定；微波燒結(jié)裝置將微波能通過匯聚天線控制在一定空間范圍內(nèi)，加大加熱范圍并將均勻分布能量，實(shí)現(xiàn)陶瓷材料連續(xù)化微波燒結(jié)，并能夠和常規(guī)燒結(jié)設(shè)備結(jié)合使用，微波燒結(jié)結(jié)合常規(guī)燒結(jié)能夠彌補(bǔ)常規(guī)燒結(jié)靠熱傳導(dǎo)加熱的加熱溫度梯度大、材料受熱不均勻、加熱時(shí)間長(zhǎng)和耗能大的缺點(diǎn)，同時(shí)避免了陶瓷材料在低溫時(shí)吸收微波能差的問題。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用納米級(jí)化學(xué)純氧化鋯為原材料制作牙種植基臺(tái)，通過氧化鋯相變?cè)鲰g使基臺(tái)的抗折強(qiáng)度達(dá)到1200mpa，斷裂韌性達(dá)到10mpa*m^1/2以上，用cad/cam、冷態(tài)等靜壓成型方法和微波燒結(jié)工藝加工制作精度最高和工差最小的全瓷修復(fù)體和種植牙基臺(tái)，符合牙齒生物學(xué)要求和接近天然牙齒機(jī)械強(qiáng)度，燒結(jié)完畢后只需表面拋光即可使用，避免了燒結(jié)后的研磨加工工序，具有強(qiáng)度高、耐磨性好，拋光性較好，磨擦系數(shù)小，尺寸穩(wěn)定性好和自潤(rùn)滑性能好的特點(diǎn)，同時(shí)，提高了基臺(tái)和修復(fù)體的生物相容性、抗折強(qiáng)度、斷裂韌性、透光性、邊緣適合性及美學(xué)效果，縮短臨床修復(fù)治療時(shí)間，降低醫(yī)療費(fèi)用，達(dá)到國(guó)際同類技術(shù)的領(lǐng)先水平，在國(guó)內(nèi)、外推廣應(yīng)用，造福于人類。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的工藝流程框圖。

圖2為本發(fā)明涉及的微波燒結(jié)裝置的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖3為本發(fā)明涉及的氧化鋯種植牙基臺(tái)的主體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明涉及的氧化鋯種植牙基臺(tái)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明涉及的氧化鋯種植牙基臺(tái)的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例制備的氧化鋯種植牙基臺(tái)制備方法的工藝過程包括漿料制備、坯體成型和微波燒結(jié)共三個(gè)步驟：

(一)、漿料制備：將丙烯酰胺單體與n，n’亞甲基雙丙烯酰胺按照17∶1的質(zhì)量比混合制備得到混合體，再將混合體與水按照18：85的質(zhì)量比混合制備得到預(yù)配液，在預(yù)配液中加入0.5％質(zhì)量份數(shù)的分散劑、純度大于99％和粒度小于20nm的粉狀3y-tzp，配制成ph值為9.5和固相體積分?jǐn)?shù)大于55％的懸浮體，懸浮體經(jīng)球磨機(jī)粉碎10小時(shí)后得到粘度小于200mpa.s的水體系陶瓷漿料，混合體在水體系陶瓷漿料中的質(zhì)量百分比為3％，完成漿料的制備；

(二)、坯體成型：采用凝膠注模成型技術(shù)對(duì)漿料進(jìn)行真空處理后，在漿料中加入1％質(zhì)量百分比引發(fā)劑和0.5％體積百分比催化劑形成混合物，將混合物勻速的澆注到模具中進(jìn)行凝膠化，然后進(jìn)行脫模并干燥，完成坯體的成型；

(三)、微波燒結(jié)：將坯體放入微波燒結(jié)裝置的微波燒結(jié)腔中，按照設(shè)定的升溫曲線，對(duì)坯體進(jìn)行微波燒結(jié)。

本實(shí)施例涉及的分散劑為質(zhì)量百分比濃度為5％的聚甲基丙烯酸銨溶液(pmaa-nh4)；引發(fā)劑為質(zhì)量百分比濃度為5％的過硫酸銨水溶液；催化劑為質(zhì)量百分比濃度為5％的四甲基乙二胺水溶液。

本實(shí)施例制備的氧化鋯種植牙基臺(tái)中的氧化釔含量為3％mol，氧化鋯種植牙基臺(tái)的密度為6.05克/厘米³，硬度為12.22gpa，抗彎強(qiáng)度為936.32mpa，斷裂韌性為12.56mpam^1/2。

本實(shí)施例涉及的微波燒結(jié)裝置的主體結(jié)構(gòu)包括磁控管1、微波電源2、環(huán)形器3、水負(fù)載4、四樁調(diào)諧器5、加熱腔6、負(fù)載7、天線陣8、轉(zhuǎn)動(dòng)支架9和托盤10；設(shè)置有磁控管1的微波電源2與環(huán)形器3的左端管道式連接，環(huán)形器3的下端設(shè)置有水負(fù)載4，環(huán)形器3的右端與四樁調(diào)諧器5的左端管道式連接，四樁調(diào)諧器5的右端與內(nèi)空式矩形結(jié)構(gòu)的加熱腔6管道式直角連接，設(shè)置有負(fù)載7加熱腔6的頂端設(shè)置有天線陣8，加熱腔6的底端設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)支架9，轉(zhuǎn)動(dòng)支架9的頂端設(shè)置有圓形板狀結(jié)構(gòu)的托盤10；磁控管1發(fā)射的微波頻率為2.45ghz；微波電源2的最大輸出功率為5kw；環(huán)形器3用于將負(fù)載7的反射波送入水負(fù)載4，使其不致返回磁控管1，以保護(hù)磁控管1；水負(fù)載4用于吸收環(huán)形器3送入的反射波；四樁調(diào)諧器5用于控制加熱腔6使負(fù)載7的反射波最??；加熱腔6的材質(zhì)為不銹鋼；天線陣8用于匯聚微波并使微波順利進(jìn)入加熱腔6；轉(zhuǎn)動(dòng)支架9用于旋轉(zhuǎn)和支撐托盤10，使托盤10在轉(zhuǎn)動(dòng)支架9的帶動(dòng)下做圓周運(yùn)動(dòng)；托盤10用于承載被燒結(jié)的物品。

本實(shí)施例涉及的凝膠注模成型技術(shù)，適合于規(guī)?；a(chǎn)，能夠提高成品率和成品可靠性,顯著降低制造成本，消除陶瓷粉體顆粒的團(tuán)聚體，減少燒結(jié)過程中復(fù)雜形狀部件的變形和開裂，減少最終產(chǎn)品的機(jī)加工量，獲得高可靠性的陶瓷材料與部件；制備的胚體密度和強(qiáng)度高、均勻性好，外形尺寸不固定；微波燒結(jié)裝置將微波能通過匯聚天線控制在一定空間范圍內(nèi)，加大加熱范圍并將均勻分布能量，實(shí)現(xiàn)陶瓷材料連續(xù)化微波燒結(jié)，并能夠和常規(guī)燒結(jié)設(shè)備結(jié)合使用，微波燒結(jié)結(jié)合常規(guī)燒結(jié)能夠彌補(bǔ)常規(guī)燒結(jié)靠熱傳導(dǎo)加熱的加熱溫度梯度大、材料受熱不均勻、加熱時(shí)間長(zhǎng)和耗能大的缺點(diǎn)，同時(shí)避免了陶瓷材料在低溫時(shí)吸收微波能差的問題。