Стекло для биосовместимого стеклокристаллического материала Советский патент 1990 года по МПК C03C10/06 

Изобретение относится к бионеорганическому медицинскому материаловедению и может быть использовано в ортопедической стоматологии дляг изготовления искусственных зубов, корней зубов, зубных коронок, искусственных костных тканей и пломбировочных материалов,

Целью изобретения является повышение водостойкости, снижение термического коэффициента линейного расширения и упрощение технологии.

На чертеже приведены дифракто- граммы фазовых составов материалов.

Составы стекол приведены в табл.1; свойства стекол - в табл.2.

Процесс производства закристалли- зонанно о с текла состоит из двух основных этапов - варки базового стекла и его последующей кристаллизации.

Варку базового стекла проводят в корундовых тиглях в печах прямого нагрева из реактивов марки ч., ч.д.а. или х.ч. В качестве реактивов использую ЯЮ В,

z

Alt03,

CaF2, CaO, P2Qf и

вводят через СаС03, (NH)HPO и ВО (все реактивы квалификации ч.д.а.). После взвешивания на аналитических весах реактивы перемешивают в агатовых ступках до получения однородной массы. Полученную порошкооб-0 разную смесь засыпают в корундовые тигли и загружают в силитовую печь. Максимальная температура варки стекла 1400-1500°С, выдержка I ч. Хорошо проваренное и осветленное стекло отливают в формы, и полученные заготовки подвергают кристаллизации в муфельных печах с целью выделения мелкодисперсных кристаллов фторапатита и

СП

Јь Јъ

со

О

анортита. Кристаллизация проводят при 1000-1050 С с выдержкой 3-4 ч для развития кристаллов..Бьосовмести мые закристаллизованные стекла не содержат токсичных, дорогих и дефицитных компонентов. Синтез стекол не выдвигает особых требований к защите огнеупорных сосудов и варочных пространств печи, его можно производить на заводах медицинского приборостроения на существующем оборудовании. Предлагаемое техническое решение

исключает стадию измельчения стекла i

перед его кристаллизацией, что значительно снижает трудоемкость производства конечно 1 продукта.

Благодаря достижению ТКЛР (65-87)10 7град повышается адгезия (сцепление) закристаллизованных сте кол к металлам платиновой группы и титану, широко применяемым в зубопро тезировании. ТКЛР металлов платиновой группы (иридий, родий, платина и рутений) находится в интервале (65-91) 10 7град- , а ТКЛР титана равен 88 т , что позволяет использовать предлагаемые составь для (покрытия каркасов, сделанных щ дан- ных металлов. У обычны:; стоматологических фарфором и известных закристаллизованных стекол (прототип) величина ТКПР находится н интернале (100-140) 10 7град- , ы связи с чем их можно применять в сочетании с металлами или сплавами, имеющими соответствующие ТКПР, например золото, нержавеющая сталь, никс-льхромал/оминн вые сплавы и др.

Снижение ТКЛР закристаллизованных стекол способствует термостойкое ния микронаг в процессе } материала.

10

5

0

0

5

0

5

Свойства закристаллизованных стекол функционально связаны с особенностями их строении. Предлагаемые составы содержат две кристаллические фазы: фторапатит н анорит, а в случае известных отмечается пять фаз другого типа - оксиапатит, витлокит, диоп- сид, акерманит, форстерит.

Существенные различия в фазовом составе данных материалов прослеживаются на их дифрактограммах. Дифракционные картины предлагаемого закристаллизованного стекла и зуба человека очень близки,о чем не скажешь про известный состав. Данное обстоятельство является принципиально важным моментом при разработке новых имплантационных материалов.

Высокие механические свойства предлагаемых составов являются следствием формирования мелкодисперсной равномерно кристаллической структуры, образующейся при выделении из матрицы Ьазового стекла мелких (до 1 млм) кристаллов фторапатита и анортита.

Формула и э о б р е т е н н я

Стекло для биосовмес,7.1 юго стскло- крнсгалличсского материала, включающее SiO, , СаО, , Р, ,0., и фторсодержащнй компонент, о т л и - -1 ю щ е с с п тем, что, с целью повмпсчия водостойкости, i. пиления i ррмгчесгого коэффициента лшючного расширения ц упрощения технологии, н качестве фторсодержащего компонента оно содержит Са1Г2 при гледу| чцем соотношопип компонентов , мчс . 73: Вз 0г 20,95-34,21 8,36-20,48

34,05

1V5

j.O

15447366

Таблица 2

Изобретение относится к бионефганическому медицинскому материаловедению и может быть использовано в ортопедической стоматологии для изготовления искусственных зубов, корней зуба, зубных коронок, искусственных костных тканей и пломбировочных материалов. Целью изобретения является повышение водостойкости, снижение термического коэффициента линейного расширения и упрощения технологии. Для того стекло для биосовместимого стеклокристаллического материала содержит, мас.%: SIO₂ 20,95-34,21

P₂O₅ 8,36-20,48

CAO 25,87-34,05

AL₂O₃ 17,77-29,03

B₂O₃ 1,00-3,00

CAF₂ 1,53-3,75. Термический коэффициент линейного расширения составляет (65-87)^.10^-7 град^-1, водостойкость 0,02-0,1%. 2 табл., 1 ил.

Температура ярijки стекла, С

Ео/ остойкость, %

Т.КЛР, град

(при 20-400СС)

Плотнисть, кг/к

Микротвсрдость,

MH,

Предал прочности

мри изгибе, МПа

(1 азоцый состав:

кристаллические

фаяы

И р и м е ч а н н с. Ф - ргорапатит, Ли - анортит,

локит, диопсид,

акерманит,

форстерит