一種玻璃、其制備方法及用途與流程

本發(fā)明屬于生物材料領(lǐng)域，涉及一種玻璃、其制備方法及用途，尤其涉及一種玻璃、其制備方法及其在制備可切削微晶玻璃或可鑄造微晶玻璃的用途。
背景技術(shù)：
：二硅酸鋰(li2si2o5)微晶玻璃是通過對li2o-sio2玻璃體系進(jìn)行受控析晶而獲得，其析出的主要晶相為二硅酸鋰晶體。由于li2o-sio2玻璃體系可以通過特殊的熱處理制度實(shí)現(xiàn)不同晶相的分步析出，進(jìn)而獲得具有不同力學(xué)性能的微晶玻璃，因此受到學(xué)者們的廣泛研究，義獲嘉公司(ivoclar)將li2o-sio2玻璃體系成功地應(yīng)用在牙科修復(fù)體領(lǐng)域，其代表產(chǎn)品就是二硅酸鋰微晶玻璃。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，li2o-sio2玻璃體系的析晶分兩步進(jìn)行。首先析出硅酸鋰(li2sio3)晶相，然后硅酸鋰晶相再轉(zhuǎn)化成二硅酸鋰晶相。li2o-sio2原始玻璃的強(qiáng)度約為90mpa，硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度約為140mpa，二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度約為400mpa。義獲嘉公司根據(jù)li2o-sio2玻璃體系的這一析晶特點(diǎn)，推出了鑄瓷和切削瓷兩種牙科修復(fù)產(chǎn)品。其鑄瓷產(chǎn)品即是將原始玻璃通過鑄造的方法制備成牙冠，然后通過特定的熱處理制度使牙冠析出二硅酸鋰晶體，達(dá)到提高牙冠強(qiáng)度的目的。而其切削瓷產(chǎn)品則具有與其鑄瓷產(chǎn)品完全不同的熱處理制度。由于原始玻璃的強(qiáng)度偏低，不能直接用于切削，因此義獲嘉公司先將原始玻璃通過特定的熱處理制度轉(zhuǎn)變成硅酸鋰微晶玻璃，以達(dá)到提高強(qiáng)度的目的，從而可以對硅酸鋰微晶玻璃進(jìn)行切削。然后再將切削好的硅酸鋰微晶玻璃經(jīng)過特定的熱處理制度轉(zhuǎn)變成二硅酸鋰微晶玻璃，從而使最終的微晶玻璃的強(qiáng)度達(dá)到400mpa左右，以滿足臨床對牙科修復(fù)體材料強(qiáng)度的要求。特別需要指出的是，義獲嘉公司的切削瓷產(chǎn)品有一個(gè)顯著的特點(diǎn)，那就是無論是第一步的硅酸鋰微晶玻璃，還是第二步的二硅酸鋰微晶玻璃，它們都只含有單一晶相。這種每一步只析出單一晶相的熱處理是為了適應(yīng)加工和臨床的力學(xué)性能需求。由于二硅酸鋰晶體的強(qiáng)度比硅酸鋰晶體的強(qiáng)度高，因此僅僅含有硅酸鋰晶體的微晶玻璃顯然比同時(shí)包含硅酸鋰晶體和二硅酸鋰晶體的微晶玻璃更容易切削。同樣，僅含有二硅酸鋰晶體的微晶玻璃要比同時(shí)含有硅酸鋰晶體和二硅酸鋰晶體的微晶玻璃具有更高的強(qiáng)度，在臨床上會(huì)有更長的使用壽命，但是，義獲嘉公司的切削瓷在制備過程中存在著原始玻璃塊體熱穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)，導(dǎo)致最終的二硅酸鋰微晶玻璃透光率較差，其在480nm波長處的透光率約為10％，透光率差限制了其在牙科修復(fù)材料領(lǐng)域的應(yīng)用。二硅酸鋰微晶玻璃作為一種成熟的牙科材料，已經(jīng)有相當(dāng)多的專利對其進(jìn)行了報(bào)道，表1列出了一些專利中報(bào)道的二硅酸鋰微晶玻璃的主要原料組成(重量百分含量)，這些專利絕大部分都是義獲嘉公司的專利，因此報(bào)道的玻璃組成比較集中，專利彼此的差別主要體現(xiàn)在一些特定組分的含量上。譬如，us8759237b2主要強(qiáng)調(diào)玻璃中含有不少于8.5％(重量百分含量)的過渡金屬氧化物(譬如y2o3)，而us2014/0232030a1則主要強(qiáng)調(diào)玻璃中的六價(jià)金屬氧化物(譬如moo3和wo3)的重量百分含量在2％和5％之間。這些特定組分的含量差別并不影響二硅酸鋰微晶玻璃的力學(xué)性能和析出的晶相。從表1中可以看出，已有專利報(bào)道的二硅酸鋰微晶玻璃的組成主要集中在sio2-li2o-k2o-al2o3-p2o5玻璃體系，其中sio2和li2o是形成二硅酸鋰晶體的兩個(gè)主要組分，p2o5是成核劑，k2o和al2o3用來微調(diào)玻璃的粘度。這些專利中sio2和li2o的含量相對比較集中，而且覆蓋的范圍也比較廣，但是b2o3的含量則在大部分的專利中都為0，即使有 些專利中添加了b2o3，其含量也非常低。譬如，ep1505041a1中b2o3的含量最高，但也不超過5％。上述專利中制備得到的二硅酸鋰微晶玻璃雖然具有較好的力學(xué)性能，但是原始玻璃塊體的熱穩(wěn)定性較差。目前制備鑄瓷時(shí)通常先將原始玻璃采用澆鑄法制備成原始玻璃塊體，然后再通過特殊的熱處理制度制備二硅酸鋰微晶玻璃，因而玻璃的熱穩(wěn)定性對于澆鑄工藝的可操作性以及難易程度有著非常重要的影響，熱穩(wěn)定性越好玻璃越容易澆鑄。對于sio2-li2o玻璃體系而言，由于si4+和li+均具有非常高的場強(qiáng)，因此sio2-li2o玻璃體系的熱穩(wěn)定性其實(shí)是比較差的，表現(xiàn)在該玻璃體系在降溫的過程中非常容易出現(xiàn)分相。這種較差的熱穩(wěn)定性對于原始玻璃塊體的鑄造工藝構(gòu)成了較大的挑戰(zhàn)，因此有必要進(jìn)行改進(jìn)。表1.一些專利中報(bào)道的二硅酸鋰微晶玻璃的主要組成(重量百分含量)us2015104655a1公開了一種置于氧化鋯基材表面的二硅酸鋰微晶玻璃，由其可制成牙科修復(fù)材料，該微晶玻璃組分包括10～15wt％li2o、71.1～85wt％sio2、2～5wt％p2o5、1～5wt％al2o3及0.01～1wt％zro2，該微晶玻璃組分還可包括0.1～6.5wt％b2o3、0.1～7wt％k2o和/或na2o及0.001～3wt％mgo，但是，其在制備過程中并沒有保證每步熱處理只析出一種晶相，其無論是第一步析出的硅酸鋰晶相還是第二步析出的二硅酸鋰晶相，都不是唯一晶相。由于硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度(約140mpa)遠(yuǎn)低于二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度(400mpa)，因此根據(jù)us2015104655a1制備的硅酸鋰微晶玻璃將會(huì)因?yàn)閺?qiáng)度偏高而不好切削，而制備的二硅酸鋰微晶玻璃將會(huì)因?yàn)閺?qiáng)度偏低而無法滿足臨床對力學(xué)強(qiáng)度的要求。因此，有必要開發(fā)一種玻璃及采用該玻璃制備的微晶玻璃，使得該澆鑄制備得到的玻璃具有良好的熱穩(wěn)定性，不會(huì)發(fā)生分相或析晶，且由該玻璃制備微晶玻璃的過程中保證每次析出晶相為單一晶相從而使硅酸鋰微晶玻璃具有好的切削性能，二硅酸鋰微晶玻璃具有高強(qiáng)度，并保證得到的二硅酸鋰微晶玻璃具有很好的透光率，以滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃、其制備方法及其在牙科修復(fù)材料領(lǐng)域的用途。本發(fā)明通過加入合適量的b2o3、控制其與sio2及其他組分的配合關(guān)系，使制得的玻璃具有很好的熱穩(wěn)定性，將所述玻璃采用澆鑄法制備玻璃塊體時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)分相和析晶的現(xiàn)象，該合適量7％～20％(重量百分含量)的b2o3的加入，降低了硅系玻璃的熔融溫度，熔融溫度為1200℃～1400℃，能耗更低，而且熔融得到的玻璃的粘度在103dpa·s～104dpa·s，在該粘度范圍內(nèi)，澆鑄效果更好，使得澆鑄制備玻璃塊體更容易。以本發(fā)明所述玻璃經(jīng)熱處理制備微晶玻璃，并控制微晶玻璃制備過程中合適的工藝參數(shù)，使得所述微晶玻璃的制備過程中每次析出的晶相均為單一晶相，使得本發(fā)明所述玻璃經(jīng)第一次熱處理，只析出硅酸鋰第一晶相，得到的硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度為100mpa～180mpa，具有很好的切削性能，繼續(xù)進(jìn)行第二次熱處理，單一晶相硅酸鋰全部轉(zhuǎn)化為二硅酸鋰晶相，得到的二硅酸鋰微晶玻璃具有高強(qiáng)度，強(qiáng)度為360mpa～450mpa，滿足臨床的應(yīng)用。而且，制備得到的二硅酸鋰微晶玻璃具有很好的透光性，其在480nm波長處的透光率約為30％～40％。為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：第一方面，本發(fā)明提供一種玻璃，所述玻璃以重量百分含量計(jì)包括以下組分：本發(fā)明所述玻璃中各組分的重量百分含量之和為100％。本發(fā)明所述玻璃中，sio2的重量百分含量為50％～80％，例如可為50％、55％、58％、60％、62％、65％、67％、70％、73％、75％或80％等。本發(fā)明所述玻璃中，li2o的重量百分含量為5％～20％，例如可為5％、8％、10％、12％、14％、15％、17％或20％等。本發(fā)明所述玻璃中，k2o的重量百分含量為0.5％～5％，例如可為0.5％、0.7％、1％、1.2％、1.5％、2％、2.3％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.2％、4.6％或5％等。本發(fā)明所述玻璃中，al2o3的重量百分含量為1％～9％，例如可為1％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％或9％等。本發(fā)明所述玻璃中，p2o5的重量百分含量為1％～7％，例如可為1％、2％、3％、3.5％、4％、5％、6％或7％等。本發(fā)明所述玻璃中，b2o3的重量百分含量為7％～20％，例如可為7％、7.5％、8％、8.3％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.8％、11％、11.5％、12％、13％、13.6％、14％、15％、16％、16.5％、17％、18％、18.5％、19％或20％等，優(yōu)選為7％～15％，進(jìn)一步優(yōu)選為9％～15％。本發(fā)明通過大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，b2o3作為一種主要的玻璃形成體，其合適量的添加以及與其他組分的合理配合，對提高玻璃的熱穩(wěn)定性以及降低玻璃的熔融溫度起著至關(guān)重要的作用。本發(fā)明所述玻璃中，合適量b2o3組分的添加使得本發(fā)明所述玻璃中形成硅硼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高其熱穩(wěn)定性，由于硼原子具有3和4兩種配位數(shù)，因此其在本發(fā)明所述玻璃中的重量百分含量變化具有一個(gè)比較寬的調(diào)節(jié)范圍7％～20％，當(dāng)硼原子全部以4配位的狀態(tài)參與玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，將會(huì)獲得最緊密的玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以獲得具有最好熱穩(wěn)定性的玻璃。當(dāng)b2o3重量百分含量小于7％時(shí)，不能有效改善本發(fā)明所述玻璃的耐熱性，而當(dāng)含量大于20％時(shí)，則會(huì)引起玻璃析出新的晶相，即析出含有b元素的晶相。而且，通過大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)b2o3組分的重量百分含量為7％～20％時(shí)，本發(fā)明玻璃的耐熱性更佳，且由該玻璃制得的二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度更高，進(jìn)一步的，當(dāng)b2o3組分的重量百分含量為9％～15％時(shí)，本發(fā)明所述玻璃的耐熱性和制得的二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度得到進(jìn)一步提升。此外，本發(fā)明b2o3的加入還會(huì)降低硅系玻璃的熔融溫度，使得熔融溫度在1200℃～1400℃之間，這有利于降低玻璃生產(chǎn)時(shí)的能耗，而且b2o3的加入還能使玻璃熔融時(shí)的粘度值降為103dpa·s～104dpa·s，該粘度范圍內(nèi)澆鑄效果更好，澆鑄制備sio2-li2o玻璃塊體更容易，優(yōu)選b2o3的重量百分含量為7％～15％時(shí)，此優(yōu)選范圍內(nèi)更有利于降低硅系玻璃的熔融溫度以及改善澆鑄效果。根據(jù)本發(fā)明提供的組成制備的玻璃，由于加入合適量的b2o3、控制其與sio2及其他組分的配合關(guān)系，所得玻璃表現(xiàn)出很好的熱穩(wěn)定性，在澆鑄制備玻璃塊體的過程中，玻璃塊體不會(huì)發(fā)生分相和析晶現(xiàn)象，而且，本發(fā)明所述玻璃的熔融溫度低，為1200℃～1400℃，熔融得到的玻璃的粘度在103dpa·s～104dpa·s，在該粘度范圍內(nèi)，澆鑄效果更好，使得澆鑄制備玻璃塊體更容易。以本發(fā)明所述玻璃經(jīng)過熱處理制備微晶玻璃的過程中每一步均析出單一晶相，經(jīng)第一次熱處理，析出單一晶相硅酸鋰，得到的硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度在100mpa～180mpa 之間，具有很好的切削性，繼續(xù)在750℃～950℃進(jìn)行第二次熱處理，單一晶相硅酸鋰全部轉(zhuǎn)化成二硅酸鋰，得到的二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度超過360mpa，滿足臨床的需求。以下作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，但不作為對本發(fā)明提供的技術(shù)方案的限制，通過以下優(yōu)選的技術(shù)方案，可以更好的達(dá)到和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的和有益效果。一種玻璃，所述玻璃以重量百分含量計(jì)包括以下組分：本發(fā)明所述玻璃中各組分的重量百分含量之和為100％。優(yōu)選地，一種玻璃，所述玻璃以重量百分含量計(jì)包括以下組分：本發(fā)明所述玻璃中各組分的重量百分含量之和為100％。第二方面，本發(fā)明提供如第一方面所述玻璃的制備方法，所述方法如下：以sio2、li2co3、k2co3、al2o3、(nh4)2hpo4和b2o3作為原料，首先將原料混合，進(jìn)行球磨，然后熔融得到玻璃。優(yōu)選地，球磨的時(shí)間為5分鐘～60分鐘，例如可為5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘、30分鐘、35分鐘、40分鐘、50分鐘或60分鐘等。本發(fā)明所述玻璃的制備方法中，熔融得到的玻璃的粘度為103dpa·s～104dpa·s，例如可為103dpa·s、2×103dpa·s、3×103dpa·s、5×103dpa·s、7×103dpa·s或104dpa·s等。在該粘度范圍內(nèi)，澆鑄效果更好，澆鑄制備玻璃塊體更容易。優(yōu)選地，采用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨。優(yōu)選地，將球磨后得到的混合料放入鉑合金坩堝中進(jìn)行熔融。優(yōu)選地，熔融的溫度為1200℃～1400℃，例如可為1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1380℃或1400℃等。優(yōu)選地，熔融的時(shí)間為2小時(shí)～5小時(shí)，例如2小時(shí)、2.5小時(shí)、3小時(shí)、3.2小時(shí)、3.5小時(shí)、4小時(shí)或5小時(shí)等。優(yōu)選地，將熔融得到的玻璃進(jìn)一步澆鑄成玻璃塊體。所得玻璃玻璃塊體用于制備微晶玻璃。所述玻璃塊體的形狀并無特定限制，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如可以做成牙冠的形狀。第三方面，本發(fā)明提供一種微晶玻璃，所述微晶玻璃由第一方面所述的玻璃經(jīng)熱處理制備得到。本發(fā)明所述微晶玻璃為硅酸鋰微晶玻璃或二硅酸鋰微晶玻璃。本發(fā)明所述二硅酸鋰微晶玻璃中的二硅酸鋰晶體均勻地分布在玻璃母相中，二硅酸鋰晶體的粒徑優(yōu)選為小于1μm，例如可為0.95μm、0.9μm、0.8μm、0.78μm、0.75μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm或0.3μm等。優(yōu)選地，所述熱處理的次數(shù)為一次或兩次。第四方面，本發(fā)明提供如第三方面所述微晶玻璃的制備方法，所述方法包括如下步驟：(1)將玻璃在450℃～650℃進(jìn)行第一次熱處理，析出單一晶相硅酸鋰，得到硅酸鋰微晶玻璃。優(yōu)選地，所述方法還包括在步驟(1)之后進(jìn)行步驟(2)：將步驟(1)得到的硅酸鋰微晶玻璃繼續(xù)在750℃～950℃進(jìn)行第二次熱處理，單一晶相硅酸鋰完全轉(zhuǎn)化為單一晶相二硅酸鋰，得到二硅酸鋰微晶玻璃。本發(fā)明所述方法中采用的玻璃可以是經(jīng)熔融得到的玻璃，也可以是經(jīng)繼續(xù)澆鑄得到的玻璃塊體，優(yōu)選采用玻璃塊體。本發(fā)明中，第一次熱處理的溫度為450℃～650℃，例如可為450℃、480℃、500℃、530℃、550℃、560℃、575℃、580℃、590℃、600℃、610℃、615℃、625℃、635℃或650℃等。優(yōu)選地，步驟(1)第一次熱處理的時(shí)間為5分鐘～20分鐘，例如可為5分鐘、6分鐘、7分鐘、8分鐘、9分鐘、10分鐘、12分鐘、14分鐘、15分鐘、17分鐘、18分鐘或20分鐘等。上述方法中，第一次熱處理之后得到的硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度在100mpa和180mpa之間，例如可為100mpa、115mpa、130mpa或180mpa等。該硅酸鋰微晶玻璃可采用cad/cam(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與加工)進(jìn)行切削，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，可切削成不同的形狀，例如應(yīng)用到牙科修復(fù)領(lǐng)域時(shí)，可切削成牙冠的形狀，也可根據(jù)需要調(diào)整切削的尺寸。本發(fā)明中，第二次熱處理的溫度為750℃～950℃，例如可為750℃、760℃、775℃、785℃、800℃、810℃、820℃、835℃、850℃、865℃、880℃、890℃、900℃、910℃、925℃、935℃或950℃等。優(yōu)選地，步驟(2)第二次熱處理的時(shí)間為5分鐘～20分鐘，例如可為5分鐘、7分鐘、9分鐘、10分鐘、11分鐘、12分鐘、14分鐘、15分鐘、17分鐘或20分鐘等。上述方法中，第二次熱處理之后得到的二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度在360mpa和450mpa之間，例如可為360mpa、370mpa、400mpa、430mpa或450mpa等。該二硅酸鋰微晶玻璃可作為牙科修復(fù)材料，例如制成牙冠，完全可以滿足臨床上的需要。第五方面，本發(fā)明提供一種切削瓷，其為第四方面所述方法步驟(1)完成后得到的硅酸鋰微晶玻璃進(jìn)行切削后，再進(jìn)行步驟(2)得到的二硅酸鋰微晶玻璃。第六方面，本發(fā)明提供一種鑄瓷及其制備方法。所述鑄瓷為本發(fā)明第一方面所述玻璃經(jīng)鑄造和熱處理制備得到的二硅酸鋰微晶玻璃。所述鑄瓷的制備方法有兩種，第一種方法如下：將本發(fā)明所述玻璃塊體在1000℃～1200℃鑄造成型，然后在750℃～950℃熱處理，析出二硅酸鋰晶體，制備得到鑄瓷。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，本方法中可將所述玻璃塊體鑄造成不同的形狀，例如應(yīng)用到牙科修復(fù)領(lǐng)域時(shí)，可鑄造成牙冠的形狀，也可根據(jù)需要調(diào)整鑄造的尺寸。本發(fā)明得到的鑄瓷的強(qiáng)度為360mpa～450mpa，例如可為360mpa、380mpa、400mpa、420mpa或450mpa等，該強(qiáng)度可以滿足臨床的需求。優(yōu)選地，所述鑄造的溫度為1000℃～1200℃，例如可為1000℃、1050℃、1100℃、1150℃或1200℃等。優(yōu)選地，鑄瓷制備過程中，熱處理的時(shí)間為5分鐘～20分鐘，例如可為5分鐘、6分鐘、8分鐘、10分鐘、12分鐘、15分鐘、18分鐘或20分鐘等。本發(fā)明所述鑄瓷的另一種制備方法如下：將本發(fā)明所述玻璃塊體在450℃～650℃進(jìn)行一次熱處理，得到硅酸鋰微晶玻璃，再在750℃～950℃進(jìn)行第二次熱處理，得到二硅酸鋰微晶玻璃，將二硅酸鋰微晶玻璃在1000℃～1200℃鑄造成型。優(yōu)選地，這兩種鑄瓷的制備方法中，熱處理的時(shí)間均獨(dú)立地為5分鐘～20分鐘，例如可為5分鐘、6分鐘、8分鐘、10分鐘、13分鐘、16分鐘或20分鐘等。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，本方法中可將二硅酸鋰微晶玻璃鑄造成不同的形狀，例如應(yīng)用到牙科修復(fù)領(lǐng)域時(shí)，可鑄造牙冠的形狀，也可根據(jù)需要調(diào)整鑄造的尺寸。本發(fā)明所述玻璃均可用于制備牙冠等牙科修復(fù)材料，當(dāng)其作為牙冠應(yīng)用時(shí)均以二硅酸鋰微晶玻璃終產(chǎn)物的形式應(yīng)用，可以通過如下三種方案實(shí)現(xiàn)：①將本發(fā)明所述玻璃在450℃～650℃熱處理，制備得到硅酸鋰微晶玻璃，此硅酸鋰微晶玻璃可經(jīng)切削得到所需的形狀，然后再進(jìn)行第二次熱處理，得到二硅酸鋰微晶玻璃。②將本發(fā)明所述玻璃在450℃～650℃熱處理，制備得到硅酸鋰微晶玻璃，然后再 進(jìn)行第二次熱處理，得到二硅酸鋰微晶玻璃，再將得到的二硅酸鋰微晶玻璃在1000℃～1200℃鑄造成所需形狀。③將本發(fā)明所述玻璃在1000℃～1200℃鑄造成所需的形狀，然后在750℃～950℃熱處理，得到二硅酸鋰微晶玻璃。采用方案①制備得到的材料又稱為切削瓷，采用方案②和方案③制備得到的材料又稱為鑄瓷。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：(1)本發(fā)明通過加入合適量的b2o3、控制其與sio2及其他組分的配合關(guān)系，使得制得的玻璃具有很好的熱穩(wěn)定性，將該玻璃采用澆鑄法制備得到的玻璃塊體不會(huì)出現(xiàn)分相和析晶的現(xiàn)象，該合適量7％～20％的b2o3的加入降低了硅系玻璃的熔融溫度，熔融溫度為1200℃～1400℃，能耗更低，而且熔融得到的玻璃的粘度在103dpa·s～104dpa·s，在該粘度范圍內(nèi)，澆鑄效果更好，使得制備玻璃塊體更容易。(2)以本發(fā)明所述玻璃經(jīng)熱處理制備微晶玻璃，并控制微晶玻璃制備過程中合適的工藝參數(shù)，使得微晶玻璃的制備過程中每次析出的晶相均為單一晶相，使得玻璃經(jīng)第一次熱處理后析出硅酸鋰單一晶相，并且得到的硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度在100mpa～180mpa之間，具有很好的切削性能，并保證經(jīng)第二次熱處理后析出的硅酸鋰晶相全部轉(zhuǎn)化為二硅酸鋰晶相，并且得到的二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度在360mpa～450mpa之間，滿足臨床對力學(xué)性能的要求，而且，制備得到的二硅酸鋰微晶玻璃具有很好的透光性，在480nm波長處的透光率約為30％～40％。附圖說明圖1是實(shí)施例1澆鑄所得的原始玻璃塊體的xrd圖譜；圖2是實(shí)施例1在620℃熱處理5分鐘后的xrd圖譜，析出硅酸鋰單一晶 相；圖3是實(shí)施例1在620℃熱處理5分鐘后繼續(xù)在880℃熱處理12分鐘后的xrd圖譜，析出二硅酸鋰單一晶相；圖4是實(shí)施例4在510℃熱處理13分鐘后繼續(xù)在900℃熱處理8分鐘后的sem背散射照片；圖5是實(shí)施例5制備的實(shí)物樣品，從左至右依次為：玻璃塊體，硅酸鋰微晶玻璃和二硅酸鋰微晶玻璃。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例1～6玻璃塊體的制備：根據(jù)表2列出的各實(shí)施例中所述玻璃各組分的重量百分含量，分別稱取分析純的sio2、li2co3、k2co3、al2o3、(nh4)2hpo4和b2o3，用行星式球磨機(jī)充分混磨后，取出烘干；將烘干后得到的粉料放在鉑合金坩鍋中，置于箱式電阻爐中，空氣氣氛下升溫至1200℃～1400℃，恒溫2小時(shí)～5小時(shí)，然后在1100℃下取出澆鑄成玻璃塊體。澆鑄所得的玻璃塊體約30克左右。硅酸鋰微晶玻璃和二硅酸鋰微晶玻璃的制備：將各個(gè)實(shí)施例所得的玻璃塊體在450℃～650℃熱處理5分鐘～20分鐘后，析出單一的硅酸鋰晶相，得到硅酸鋰微晶玻璃。繼續(xù)將其在750℃～950℃熱處理5分鐘～20分鐘后，硅酸鋰晶相全部轉(zhuǎn)化成二硅酸鋰晶相，得到二硅酸鋰微晶玻璃。圖1是實(shí)施例1所得玻璃塊體的xrd圖譜，由圖可以看出，該玻璃塊體確實(shí)為無定形，證明澆鑄所得的玻璃塊體確實(shí)沒有發(fā)生分相和析晶。圖2是實(shí)施例1的玻璃塊體在620℃熱處理5分鐘后的xrd圖譜，由圖可以知道，其析出硅酸鋰單一晶相。圖3是實(shí)施例1的玻璃塊體在620℃熱處理5分鐘后繼續(xù)在880℃熱處理12分鐘后的xrd圖譜，由圖可以知道，其析出二硅酸鋰單一晶相。圖4是實(shí)施例4的玻璃塊體在510℃熱處理13分鐘后繼續(xù)在900℃熱處理8分鐘后的sem背散射照片。從圖4中可以看出，二硅酸鋰晶體的尺寸小于1μm，均勻地分布在玻璃母體中。圖5是實(shí)施例5制備的實(shí)物樣品，從左至右依次為：玻璃塊體，硅酸鋰微晶玻璃和二硅酸鋰微晶玻璃。實(shí)施例1-6澆鑄制備的玻璃塊體均沒有發(fā)生分相和析晶現(xiàn)象，且熔融溫度更低，在1200℃～1400℃之間，降低了能耗，熔融得到的玻璃的粘度更低，在103～104dpa·s，在該粘度范圍內(nèi)，澆鑄效果更好，使得澆鑄制備玻璃塊體更容易。對各個(gè)實(shí)施例得到的硅酸鋰微晶玻璃和二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度進(jìn)行檢測，結(jié)果如下：實(shí)施例1-6制得的硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度依次為112.34mpa、178.26mpa、133.25mpa、165.63mpa、121.15mpa和153.6mpa；二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度依次為：362.65mpa、412.23mpa、388.63mpa、395.56mpa、443.26mpa和421.6mpa。實(shí)施例1-6制得的二硅酸鋰微晶玻璃在480nm波長處的透光率約為30％～40％。對比例1除b2o3組分的重量百分含量為5％，且sio2組分的重量百分含量為79％，li2o組分的重量百分含量為6.8％，al2o3為3.1％外，其他各組分的含量以及制備方法和條件與實(shí)施例3相同。本對比例1在澆鑄制備玻璃塊體時(shí)粘度偏大，在1400℃熔融得到的玻璃的粘度約為105dpa·s，在該粘度范圍內(nèi)，澆鑄時(shí)容易在玻璃塊體內(nèi)產(chǎn)生氣孔，若要達(dá)到與實(shí)施例3相同的澆鑄效果，則需提高熔融溫度至1500℃。對比例2除b2o3組分的重量百分含量為25％，且sio2組分的重量百分含量為59.5％，li2o組分的重量百分含量為8.2％，k2o組分的重量百分含量為2.3％，p2o5為3.8％外，其他各組分的含量以及制備方法和條件與實(shí)施例4相同。本對比例2澆鑄制備的玻璃塊體發(fā)生分相，說明對比例2的熱穩(wěn)定性不好。對比例3一種玻璃，其以重量百分含量計(jì)包括以下組分：各組分的重量百分含量為100％。本對比例3的玻璃塊體的制備：根據(jù)對比例3列出的玻璃中各組分的重量百分含量，分別稱取分析純的sio2、li2co3、k2co3、al2o3、(nh4)2hpo4、b2o3和zro2，用行星式球磨機(jī)充分混磨后，取出烘干；將烘干后得到的粉料放在鉑合金坩鍋中，置于箱式電阻爐中，空氣氣氛下升溫至1200℃～1400℃，恒溫2小時(shí)～5小時(shí)，然后在1100℃下取出澆鑄成玻璃塊體。本對比例3的微晶玻璃的制備：將本對比例3得到的玻璃塊體在450℃～650℃熱處理5分鐘～20分鐘后，再繼續(xù)將其在750℃～950℃熱處理5分鐘～20分鐘后，得到微晶玻璃。本對比例3在澆鑄制備玻璃塊體時(shí)粘度偏大，在1400℃熔融得到的玻璃的粘度約為105dpa·s，在該粘度范圍內(nèi)，澆鑄時(shí)容易在玻璃塊體內(nèi)產(chǎn)生氣孔，若要達(dá)到與實(shí)施例3相同的澆鑄效果，則需提高熔融溫度至1500℃。本對比例3在微晶玻璃制備過程中，兩次熱處理析出的均不是單一晶相。對本對比例3得到的硅酸鋰微晶玻璃和二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度進(jìn)行檢測，結(jié)果如下：硅酸鋰微晶玻璃和二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度分別為190mpa～220mpa和260mpa～350mpa。本對比例3制得的二硅酸鋰微晶玻璃在480nm波長處的透光率約為10％。表2玻璃組成表(重量百分含量)sio2li2ok2oal2o3p2o5b2o3實(shí)施例151.117.30.76.86.817.3實(shí)施例264.315.22.43.54.110.5實(shí)施例3786.34.92.61.27實(shí)施例460.59.23.81.25.819.5實(shí)施例570.811.11.45.32.88.6實(shí)施例653.119.13.18.72.213.8通過實(shí)施例1-6可以看出，根據(jù)本發(fā)明提供的組成制備的玻璃，由于加入合適量的b2o3、控制其與sio2及其他組分的配合關(guān)系，所得玻璃表現(xiàn)出很好的熱穩(wěn)定性，在澆鑄制備玻璃塊體的過程中，玻璃塊體不會(huì)發(fā)生分相和析晶現(xiàn)象，而且，本發(fā)明所述玻璃的熔融溫度低，為1200℃～1400℃，熔融得到的玻璃的粘度在103dpa·s～104dpa·s，在該粘度范圍內(nèi)，澆鑄效果更好，使得澆鑄制備玻璃塊體更容易。以本發(fā)明所述玻璃經(jīng)過熱處理制備微晶玻璃的過程中每一步均析出單一晶相，經(jīng)第一次熱處理，析出單一晶相硅酸鋰，得到的硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度在100mpa～180mpa之間，具有很好的切削性，繼續(xù)在750℃～950℃進(jìn)行第二次熱處理，硅酸鋰晶體可全部轉(zhuǎn)化成二硅酸鋰晶體，得到的二硅酸鋰微晶玻璃的強(qiáng)度為360mpa～450mpa，滿足臨床對力學(xué)強(qiáng)度的要求，而且，本發(fā)明得到的二硅酸鋰微晶玻璃的透光性很好，在480nm波長處的透光率約為30％～40％。申請人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。 所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12