CH702520B1 - ceramic material for decorative applications. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un matériau céramique comprenant: une matrice composée, de zircone; des particules d’au moins un composé réfractaire de carbonitrures de carbure ou nitrure, la teneur desdites particules étant comprise entre 5% et 20% en masse; caractérisé en ce que la taille desdites particules est généralement comprise entre 100 µm et 500 µm. Le matériau céramique comporte des motifs avec un bon contraste de teinte et/ou d’aspect et peut être obtenu par un procédé de fabrication similaire à la fabrication de céramiques conventionnelles.The invention relates to a ceramic material comprising: a composite matrix of zirconia; particles of at least one refractory carbide or nitride carbonitride compound, the content of said particles being between 5% and 20% by weight; characterized in that the size of said particles is generally between 100 μm and 500 μm. The ceramic material has patterns with good hue and / or aspect contrast and can be obtained by a manufacturing process similar to conventional ceramic manufacturing.
Description
Domaine techniqueTechnical area
[0001] La présente invention concerne un matériau céramique décoratif à base de zircone comportant une phase colorée, ainsi qu’un procédé de fabrication dudit matériau décoratif. The present invention relates to a decorative ceramic material based on zirconia comprising a colored phase, and a method of manufacturing said decorative material.
Etat de la techniqueState of the art
[0002] Les céramiques telles que la zircone (ZrO2) ou l’alumine (Al2O3) sont largement employées en horlogerie pour la réalisation de boîtes et de bracelets inrayables. La couleur de la zircone pure ou de l’alumine pure est un blanc laiteux qui trouve peu d’applications en horlogerie. Ceramics such as zirconia (ZrO2) or alumina (Al2O3) are widely used in watchmaking for the production of scratch-resistant boxes and wristbands. The color of pure zirconia or pure alumina is a milky white that finds few applications in watchmaking.
[0003] Des procédés de coloration de la zircone dans sa masse sont déjà couramment utilisés par les fabricants de céramiques. Ils consistent généralement à introduire dans le mélange de base de l’oxyde de zirconium, préalablement à une étape d’injection, un pigment ou un oxyde à l’état poudreux. [0003] Methods for coloring zirconia in its mass are already commonly used by ceramics manufacturers. They generally consist in introducing into the base mixture of zirconium oxide, prior to an injection step, a pigment or an oxide in the powdery state.
[0004] Par exemple, EP 678 490 décrit un procédé de fabrication d’un article décoratif noir à base d’un mélange de zircone contenant 99 à 90% en poids de zircone stabilisée et le complément, c’est à dire 1 à 10%, d’un mélange d’oxyde de cobalt et d’oxyde de fer ou d’une poudre de spinelle CoFe2O4. Le mélange est ensuite fritté à 140 °C ou 160 °C sous air afin d’obtenir l’article. For example, EP 678 490 describes a method of manufacturing a black decorative article based on a mixture of zirconia containing 99 to 90% by weight of stabilized zirconia and the complement, ie 1 to 10 %, a mixture of cobalt oxide and iron oxide or a CoFe2O4 spinel powder. The mixture is then sintered at 140 ° C or 160 ° C in air to obtain the article.
[0005] Dans un autre exemple, le document JP-A-02-167 875 décrit un procédé pour modifier une céramique à base de zircone dans le but de modifier, d’une part, la dureté de celle-ci et d’autre part, de lui conférer une couleur noire ou gris-noire. Pour ce faire, il est proposé d’introduire une pièce en zircone préalablement chauffée dans une enceinte dans laquelle on crée un plasma, de préférence, à micro-ondes à partir d’un mélange de gaz comprenant de l’hydrogène et un hydrocarbure ou du CO de sorte que la couche superficielle de la céramique se transforme en une forme de carbure de zirconium (ZrC) d’aspect noir ou gris-noir. La céramique ainsi modifiée est ensuite utilisée pour réaliser des outils de coupe et des pièces de machines. In another example, the document JP-A-02-167 875 describes a method for modifying a zirconia-based ceramic in order to modify, on the one hand, the hardness thereof and on the other hand on the other hand, to give it a black or gray-black color. To do this, it is proposed to introduce a piece of zirconia previously heated in a chamber in which a plasma is created, preferably a microwave from a gas mixture comprising hydrogen and a hydrocarbon or of the CO so that the surface layer of the ceramic is transformed into a form of zirconium carbide (ZrC) of black or gray-black appearance. The modified ceramic is then used to make cutting tools and machine parts.
[0006] L’utilisation des couches de nitrure de titane (TiN) pour obtenir un aspect doré est connue. Par exemple, dans le brevet US 4 556 607 une couche contenant 80% de TiN est déposée sur une mèche en tungstène comportant des sous-couches intermédiaires afin d’améliorer l’accrochage de la couche de TiN ainsi que ses propriétés physiques. La couche de TiN donne à la mèche une apparence étincelée dorée. The use of titanium nitride (TiN) layers to obtain a golden appearance is known. For example, in US Pat. No. 4,556,607, a layer containing 80% of TiN is deposited on a tungsten wick comprising intermediate sub-layers in order to improve the adhesion of the TiN layer as well as its physical properties. The TiN layer gives the wick a sparkling golden appearance.
[0007] Dans le document EP 850 900, un article à base de zircone est transformé sur une partie de son épaisseur pour conférer à cet article une surface ayant un aspect métallique. A cette fin, l’article est disposé dans une enceinte contenant un plasma obtenu à partir d’un mélange d’hydrogène, d’un gaz neutre et de traces de carbone de sorte à former une couche superficielle contenant du carbure de zirconium. L’article est destiné à la fabrication d’élément d’habillage de montres-bracelets. In the document EP 850 900, a zirconia-based article is processed over part of its thickness to give this article a surface having a metallic appearance. To this end, the article is placed in a chamber containing a plasma obtained from a mixture of hydrogen, a neutral gas and traces of carbon so as to form a surface layer containing zirconium carbide. The article is intended for the manufacture of a component for dressing wristwatches.
[0008] Le document US 6 355 202 divulgue une méthode pour obtenir un article à base de zircone comportant une couche superficielle de ZrC d’apparence métallique dorée. La méthode comporte les étapes de réduction partielle la zircone, disposer l’article dans un plasma généré par un gaz d’ammoniac ou un mélange d’azote et d’hydrogène à une température comprise entre 500 et 900 °C. [0008] US 6,355,202 discloses a method for obtaining a zirconia-based article having a ZrC surface layer of gold metallic appearance. The method comprises the zirconia partial reduction steps, arranging the article in a plasma generated by an ammonia gas or a mixture of nitrogen and hydrogen at a temperature between 500 and 900 ° C.
[0009] Les procédés ci-dessus produisent un article céramique avec un aspect coloré ou métallisé sur toute la surface de l’article et ne permettent pas la réalisation de motifs avec un contraste de teinte et/ou d’aspect. La demande EP 0 741 117 divulgue bien un procédé pour colorer localement une céramique de zircone à l’aide d’une illumination de la surface. Cependant, cette approche qui requiert une étape de fabrication supplémentaire de l’article, ne permet de produire des motifs qu’à la surface de l’article et n’offre qu’un très fort contraste blanc et noir inesthétique. The above processes produce a ceramic article with a colored or metallized appearance over the entire surface of the article and do not allow the production of patterns with a contrast of hue and / or appearance. EP 0 741 117 discloses a method for locally dyeing a zirconia ceramic by means of illumination of the surface. However, this approach which requires an additional manufacturing step of the article, allows to produce patterns on the surface of the article and offers only a very strong white and black unsightly contrast.
Bref résumé de l’inventionBrief summary of the invention
[0010] L’invention propose de fournir un matériau céramique comportant un motif avec un bon contraste de teinte et/ou d’aspect dans tout le volume du matériau. The invention proposes to provide a ceramic material having a pattern with a good contrast of hue and / or appearance throughout the volume of the material.
[0011] A cet effet, l’invention a pour objet un matériau céramique comprenant: une matrice composée de zircone; des particules d’au moins un composé réfractaire de carbure et/ou nitrure, la teneur desdites particules étant comprise entre 5% et 20% en masse; caractérisé en ce que la taille desdites particules est généralement comprise entre 100 µm et 500 µm. For this purpose, the subject of the invention is a ceramic material comprising: a matrix composed of zirconia; particles of at least one refractory carbide and / or nitride compound, the content of said particles being between 5% and 20% by mass; characterized in that the size of said particles is generally between 100 μm and 500 μm.
[0012] Selon un mode de réalisation, ledit au moins un composé réfractaire comprend un composé de carbure de titane ou de nitrure de titane. According to one embodiment, said at least one refractory compound comprises a compound of titanium carbide or titanium nitride.
[0013] Dans un autre mode de réalisation, lesdites particules ont la forme de paillettes. In another embodiment, said particles are in the form of flakes.
[0014] Encore dans un autre mode de réalisation, le matériau est utilisé en tant qu’élément de construction de bracelet ou de boîte pour pièce d’horlogerie. In yet another embodiment, the material is used as a piece of construction of a bracelet or box for a timepiece.
[0015] L’invention concerne également un procédé d’obtention du matériau céramique comprenant: la mise en forme d’une composition contenant: entre 5% et 20% en poids de particules du composé réfractaire et le reste d’une poudre de zircone pour obtenir un compact; et le frittage dudit compact à une température comprise entre 1350 °C et 1500 °C. The invention also relates to a process for obtaining the ceramic material comprising: shaping a composition containing: between 5% and 20% by weight of particles of the refractory compound and the remainder of a zirconia powder to obtain a compact; and sintering said compact at a temperature of between 1350 ° C and 1500 ° C.
[0016] Le matériau céramique de l’invention comporte un motif coloré et d’aspect et métallisé et peut être obtenu par un procédé de fabrication similaire à la fabrication de céramiques conventionnelles. The ceramic material of the invention comprises a colored and aspect pattern and metallized and can be obtained by a manufacturing method similar to the manufacture of conventional ceramics.
Brève description des figuresBrief description of the figures
[0017] Des exemples de mise en œuvre de l’invention sont indiqués dans la description illustrée par la fig. 1 qui représente une surface polie d’un matériau céramique obtenu selon l’invention. Examples of implementation of the invention are indicated in the description illustrated in FIG. 1 which represents a polished surface of a ceramic material obtained according to the invention.
Exemple(s) de mode de réalisation de l’inventionExample (s) of embodiment of the invention
[0018] Selon un mode de réalisation, une composition comprend une poudre de zircone (ZrO2), préférablement partiellement stabilisée de façon classique en phase tétragonale avec un stabilisateur connu tel que l’oxyde d’yttrium (Y2O3), l’oxyde de magnésium (MgO), l’oxyde de cérium (CeO2) et/ou l’oxyde de calcium (CaO), dissout dans une solution solide. La quantité du stabilisateur pouvant être comprise entre 3 et 70% en poids par rapport à la zircone. La quantité de zircone partiellement stabilisée est typiquement comprise entre 80% et 95% en poids, basé sur le poids du matériau fritté. According to one embodiment, a composition comprises a zirconia powder (ZrO 2), preferably partially stabilized in a conventional manner in the tetragonal phase with a known stabilizer such as yttrium oxide (Y 2 O 3), magnesium oxide. (MgO), cerium oxide (CeO2) and / or calcium oxide (CaO), dissolved in a solid solution. The amount of the stabilizer may be between 3 and 70% by weight relative to zirconia. The amount of partially stabilized zirconia is typically from 80% to 95% by weight, based on the weight of the sintered material.
[0019] La zircone peut être colorée par l’ajout de composants colorants dispersés de façon homogène dans la composition. A cette fin, les composants colorants peuvent être des poudres métalliques, des poudres d’oxydes métalliques ou leurs précurseurs qui, pendant le frittage deviennent des poudres d’oxydes métalliques, ou des pigments ou un mélange de ces composés. Plus particulièrement, les composants colorants sont un oxyde d’un des éléments du groupe Iva, Va, Vla, Vlla ou Vllla du tableau périodique, par exemple, un oxyde de Cr, Co, Fe, Ti, Mn, V et Ni. Ces oxydes peuvent être réduits en oxydes d’ordre inférieur carbures ou métaux élémentaires par réduction dans une atmosphère réductrice contenant du carbone. Les composants colorants peuvent également être composés de sels ou complexes métalliques, ou encore des structures cristallines telles que l’hématite, le corindon, le rutile, ou le spinelle. Les sels et complexes métalliques donnent des oxydes colorés lors du frittage. La composition peut également comprendre plusieurs de ces différents types de composants colorants de sorte à obtenir de nouvelles couleurs. Les composants colorants sont incorporés à la composition dans une proportion typiquement comprise entre 0,1 et 10% en poids, calculé pour l’oxyde. Une quantité plus petite que 0,1% en poids produit une coloration insuffisante et inégale, tandis qu’une quantité plus élevée que 10% peut détériorer des propriétés mécaniques de matériau fritté. The zirconia can be colored by the addition of coloring components dispersed homogeneously in the composition. For this purpose, the coloring components may be metal powders, metal oxide powders or their precursors which, during the sintering, become powders of metal oxides, or pigments or a mixture of these compounds. More particularly, the dye components are an oxide of one of the elements of the group Iva, Va, Vla, Vlla or VIIa of the periodic table, for example an oxide of Cr, Co, Fe, Ti, Mn, V and Ni. These oxides can be reduced to lower carbide or elemental metal oxides by reduction in a reducing atmosphere containing carbon. The coloring components can also be composed of metal salts or complexes, or crystalline structures such as hematite, corundum, rutile, or spinel. The salts and metal complexes give colored oxides during sintering. The composition may also include many of these different types of coloring components so as to obtain new colors. The coloring components are incorporated in the composition in a proportion typically between 0.1 and 10% by weight, calculated for the oxide. An amount smaller than 0.1% by weight produces insufficient and uneven coloring, while an amount greater than 10% may deteriorate mechanical properties of sintered material.
[0020] En plus des composants colorants mentionnés ci-dessus, la composition peut également contenir du carbure de zircone (ZrC), dans une quantité typiquement comprise entre 0,05 et 15% en poids, afin de noircir ou foncer la couleur générée par les particules colorantes. Par exemple, une teinte iridescente ou métallique peut être obtenue par l’ajout de ZrC à des particules colorantes composées de NiO ou CoO. In addition to the dyeing components mentioned above, the composition may also contain zirconia carbide (ZrC), in an amount typically between 0.05 and 15% by weight, in order to blacken or darken the color generated by the coloring particles. For example, an iridescent or metallic shade can be obtained by adding ZrC to coloring particles composed of NiO or CoO.
[0021] Selon un mode de réalisation, entre 5% et 20% en poids de particules d’un composé réfractaire de carbure et/ou nitrure sont incorporées de façon homogène dans la composition. De façon préférée, le composé réfractaire est composé de particules de nitrure de titane (TiN) ou de carbure de tungstène. L’ajout de particules de carbure de titane (TiC), de nitrure de tungstène (WN2), ou encore de carbonitrure de titane ou de tungstène est également possible. L’utilisation de particules du composé réfractaire à base d’un métal autre que le titane et le tungstène fait aussi partie de l’invention. Dans le cas où le taux du composé réfractaire est plus élevé que 20% en poids, les propriétés mécaniques du matériau céramique peuvent se dégrader. According to one embodiment, between 5% and 20% by weight of particles of a refractory compound of carbide and / or nitride are incorporated homogeneously in the composition. Preferably, the refractory compound is composed of particles of titanium nitride (TiN) or tungsten carbide. The addition of particles of titanium carbide (TiC), tungsten nitride (WN2), or titanium carbonitride or tungsten is also possible. The use of particles of the refractory compound based on a metal other than titanium and tungsten is also part of the invention. In the case where the level of the refractory compound is higher than 20% by weight, the mechanical properties of the ceramic material can degrade.
[0022] Dans un autre mode de réalisation, la composition comprend une combinaison d’au moins deux composés réfractaires de différente nature. Par exemple, la composition peut contenir des particules de nitrure de titane et des particules de carbure de tungstène. Dans tous les cas, les particules du ou des composés réfractaires sont ajoutés à la composition dans une quantité comprise entre 5% et 20% en poids. In another embodiment, the composition comprises a combination of at least two refractory compounds of different kinds. For example, the composition may contain titanium nitride particles and tungsten carbide particles. In all cases, the particles of the refractory compound (s) are added to the composition in an amount of between 5% and 20% by weight.
[0023] Selon l’invention, les particules du composé réfractaire ont généralement une taille comprise entre 100 et 500 µm, c’est-à-dire leur dimension la plus grande est entre 100 et 500 µm. Par exemple, dans un autre mode de réalisation préféré, les particules du composé réfractaire ont la forme de paillettes ayant une longueur généralement comprise entre 100 et 500 µm. Les particules peuvent également avoir une forme plus tridimensionnelle, par exemple sphérique (dans ce cas avec un diamètre généralement entre 100 et 500 µm) ou autre. Une taille de particules égale ou plus grande que 100 µm permet de produire un motif à la surface du matériau céramique facilement visible à l’œil nu. Cependant, des particules de taille plus élevée que 500 µm commence à dégrader les propriétés mécaniques du matériau céramique de manière importante. According to the invention, the particles of the refractory compound generally have a size between 100 and 500 microns, that is to say their largest dimension is between 100 and 500 microns. For example, in another preferred embodiment, the particles of the refractory compound are in the form of flakes having a length generally between 100 and 500 microns. The particles may also have a more three-dimensional shape, for example spherical (in this case with a diameter generally between 100 and 500 microns) or other. A particle size equal to or greater than 100 microns makes it possible to produce a pattern on the surface of the ceramic material easily visible to the naked eye. However, particles larger than 500 μm begin to degrade the mechanical properties of the ceramic material significantly.
[0024] De telles particules réfractaires sont manufacturées, entre autres, par la compagnie Easyl, France. Les particules réfractaires peuvent être fabriquées par une méthode de synthèse auto-entretenue à haute température, telle que décrite dans la demande de brevet FR-A-2 629 078 et permettant la synthèse rapide de poudres réfractaires de microstructures très fines. Les particules peuvent également être produites par réaction du métal avec le carbone et/ou l’azote à des températures comprises entre 1200 et 2000 °C. Le carbone peut être sous une forme solide, tel d’une poudre de graphite ou sous forme moléculaire dans un gaz. Such refractory particles are manufactured, inter alia, by the company Easyl, France. The refractory particles can be manufactured by a high temperature self-sustaining synthesis method, as described in the patent application FR-A-2 629 078 and allowing the rapid synthesis of refractory powders of very fine microstructures. The particles can also be produced by reacting the metal with carbon and / or nitrogen at temperatures between 1200 and 2000 ° C. The carbon may be in a solid form, such as graphite powder or in molecular form in a gas.
[0025] Encore dans un autre un mode de réalisation, la composition est mise en forme de sorte à obtenir un compact non consolidé. Par mise en forme on entend tout procédé industriel de mise en forme similaire aux procédés utilisés pour la mise en forme de pièces céramiques. Par exemple, la mise en forme peut être réalisée par une méthode de compactage à froid de coulage, de moulage par injection, de coulée en ruban. Des méthodes de compactage à froid telles que le pressage, le pressage par injection ou par extrusion, ou le prototypage sont également possibles. Lors de la mise en forme, la composition peut former un mélange solide ou être mise dans une solution liquide, par exemple, une préparation de barbotine ou suspension comprenant les différant composant de la composition. La composition peut être préalablement mélangée dans un broyeur humide. Le procédé de mise en forme permet de produire un compact dans une géométrie souhaitée telle qu’une pièce massive. In yet another embodiment, the composition is shaped so as to obtain an unconsolidated compact. By shaping is meant any industrial shaping process similar to the methods used for shaping ceramic parts. For example, the shaping can be carried out by a method of cold compaction of casting, injection molding, tape casting. Cold compaction methods such as pressing, injection or extrusion pressing, or prototyping are also possible. When shaping, the composition may form a solid mixture or be put into a liquid solution, for example, a slip preparation or suspension comprising the different component of the composition. The composition may be premixed in a wet mill. The shaping method makes it possible to produce a compact in a desired geometry such as a massive piece.
[0026] En outre des composants mentionnés ci-dessus, tels que la poudre de zircone, les particules colorantes et le composé réfractaire, des éléments additifs, tels que liants et/ou plastifiants peuvent être incorporés dans la composition avant la mise en forme. Ces additifs peuvent être éliminés (déliantage) pendant un traitement thermique, éventuellement assisté d’une surpression ou d’une pression réduite ou de micro-ondes, ou par migration capillaire, ou par sublimation sous vide. In addition to the aforementioned components, such as zirconia powder, coloring particles and the refractory compound, additive elements, such as binders and / or plasticizers may be incorporated into the composition prior to shaping. These additives can be removed (debinding) during a heat treatment, possibly assisted by an overpressure or a reduced pressure or by microwaves, or by capillary migration, or by sublimation under vacuum.
[0027] Le compact est fritté sous atmosphère contrôlée, par exemple, sous air ou sous un gaz tel que O2, N2, Ar, H2, NH3, pour consolider les particules mises en forme, densifier le matériau et conférer une tenue mécanique au matériau céramique. Le frittage peut être facilité par des additifs qui viennent accélérer la densification et/ou former une phase vitreuse ou liquide à haute température, ou qui viennent former une nouvelle phase inorganique pendant le frittage (frittage réactif). Le frittage est typiquement réalisé dans un four à une température variant entre 1350 °C et 1500 °C. The compact is sintered under a controlled atmosphere, for example, under air or under a gas such as O2, N2, Ar, H2, NH3, to consolidate the shaped particles, densify the material and impart a mechanical strength to the material. ceramic. Sintering can be facilitated by additives that accelerate the densification and / or form a vitreous or liquid phase at high temperature, or that form a new inorganic phase during sintering (reactive sintering). Sintering is typically performed in an oven at a temperature ranging from 1350 ° C to 1500 ° C.
[0028] Dans un mode de réalisation, le matériau céramique est fritté par une méthode de pressage uniaxial à chaud (HP). Dans une telle méthode, le compact pressé à froid est amené dans une presse où il est fritté par pressage uniaxial à chaud entre deux matrices. Un appareillage adapté à un tel pressage est décrit, par exemple, dans la demande de brevet DE 10 2004 006 454. Le frittage est réalisé à une température typiquement comprise entre 1350 °C et 1500 °C et à une pression comprise entre 20 et 100 bar. Cette méthode permet d’obtenir une température de frittage et une pression uniformes et de produire des articles en céramique de façon reproductible en termes de dimensions, dureté et densité. In one embodiment, the ceramic material is sintered by a hot uniaxial pressing method (HP). In such a method, the cold pressed compact is fed into a press where it is sintered by hot uniaxial pressing between two dies. An apparatus adapted to such pressing is described, for example, in the patent application DE 2004 006 454. The sintering is carried out at a temperature typically between 1350 ° C and 1500 ° C and at a pressure between 20 and 100 bar. This method achieves a uniform sintering temperature and pressure and produces ceramic articles reproducibly in terms of size, hardness and density.
[0029] Le frittage peut également être réalisé par frittage laser, par exemple lors de la conception d’une pièce par prototypage rapide. Alternativement, une étape de préfrittage à une température autour de 1000 °C peut être réalisée afin de conférer au compact une solidité suffisante permettant un usinage aisé avec des outils appropriés (carbure de tungstène, ou diamantés). Sintering can also be performed by laser sintering, for example during the design of a part by rapid prototyping. Alternatively, a pre-sintering step at a temperature around 1000 ° C can be carried out in order to give the compact sufficient strength for easy machining with appropriate tools (tungsten carbide, or diamond).
[0030] Le matériau céramique obtenu selon les modes de réalisations contient entre 5% et 20% en poids d’un composé réfractaire de carbure et/ou nitrure et le complément en poids de zircone, c’est-à-dire entre 80% et 95% en poids. Le matériau céramique ainsi obtenu peut être usiné et/ou recevoir un traitement de surface, tel que le polissage. Une telle étape d’usinage et/ou de traitement de surface permet d’obtenir un produit utilisable commercialement et industriellement. The ceramic material obtained according to the embodiments contains between 5% and 20% by weight of a refractory compound of carbide and / or nitride and the complement by weight of zirconia, that is to say between 80% and 95% by weight. The ceramic material thus obtained can be machined and / or receive a surface treatment, such as polishing. Such a step of machining and / or surface treatment makes it possible to obtain a product that can be used commercially and industrially.
[0031] La fig. 1 représente une surface polie du matériau céramique obtenu selon l’invention, comprenant une matrice de zircone coloré noir, montrée par le numéro 2 dans la figure, et comprenant 15% en poids de particules de carbure de titane, montrées par le numéro 1 dans la figure. Les particules de carbure de titane réfléchissent la lumière dans un spectre semblable à l’élément or, produisant ainsi une couleur jaune et un aspect doré. FIG. 1 represents a polished surface of the ceramic material obtained according to the invention, comprising a black colored zirconia matrix, shown by the number 2 in the figure, and comprising 15% by weight of titanium carbide particles, shown by the number 1 in the figure. Titanium carbide particles reflect light in a spectrum similar to the gold element, producing a yellow color and a golden appearance.
[0032] Le matériau céramique obtenu selon les modes de réalisation de l’invention permet de réaliser avantageusement un article en zircone dont l’aspect et les propriétés mécaniques sont particulièrement adaptées à la réalisation de pièces constitutives de pièces d’horlogerie, telles que les montres-bracelets, ou à la réalisation de tout autre article décoratif. Plus particulièrement, l’incorporation des particules du composé réfractaire ayant une grande taille (de 100 à 500 µm) permet de produire un motif d’aspect décoratif de type céramique «étoilée» pouvant être utilisé en tant tout ou partie d’un élément de construction d’habillage horloger ou autre pièces horlogères. Par exemple, le matériau céramique de l’invention peut être avantageusement utilisé pour la fabrication d’un disque destiné à l’affichage des phases de la lune, les particules de carbure de titane servant alors à simuler les étoiles. The ceramic material obtained according to the embodiments of the invention makes it possible advantageously to produce an article made of zirconia, the appearance and the mechanical properties of which are particularly suitable for the production of component parts of timepieces, such as wristwatches, or the making of any other decorative item. More particularly, the incorporation of the particles of the refractory compound having a large size (from 100 to 500 microns) makes it possible to produce a "starry" ceramic type decorative appearance pattern that can be used as part or all of an element of construction of clockwork or other watch parts. For example, the ceramic material of the invention can be advantageously used for the manufacture of a disk for displaying the phases of the moon, the titanium carbide particles then serving to simulate the stars.
[0033] D’autres applications décoratives sont également envisageables, tel que l’utilisation du matériau céramique de l’invention pour la fabrication de composants pour la bijouterie, les outils, ou des applications médicales. Other decorative applications are also conceivable, such as the use of the ceramic material of the invention for the manufacture of components for jewelery, tools, or medical applications.
[0034] D’autres motifs peuvent être également obtenus selon le type de particules du composant réfractaire utilisées. Par exemple, les particules de carbonitrure de titane ajouteront un motif de couleur allant du gris au violet, selon le traitement de fabrication des particules. Le carbure de tungstène de couleur grise donnera un motif ayant un aspect argenté (comme l’acier inox). Other patterns may also be obtained depending on the type of particles of the refractory component used. For example, the titanium carbonitride particles will add a color pattern from gray to purple, depending on the particle manufacturing process. Gray tungsten carbide will give a pattern with a silvery appearance (like stainless steel).
[0035] Dans le cas où plusieurs types de composés réfractaires sont ajoutés à la composition, des motifs comportant plusieurs couleurs ou aspects peuvent être obtenus. Par exemple, une composition comprenant des particules de nitrure de titane et de carbure de tungstène donnera un matériau céramique avec un motif comportant des zones de couleur jaune doré et argenté, respectivement. In the case where several types of refractory compounds are added to the composition, patterns comprising several colors or aspects can be obtained. For example, a composition comprising titanium nitride and tungsten carbide particles will yield a ceramic material with a pattern of gold-yellow and silver-colored areas, respectively.
Numéros de référence employés sur les figuresReference numbers used in the figures
[0036] <tb>1<SEP>particules de carbure de titane <tb>2<SEP>matrice de zircone[0036] <tb> 1 <SEP> particles of titanium carbide <tb> 2 <SEP> zirconia matrix
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PL | Patent ceased |