CN105829264A - 透光性氧化锆烧结体和氧化锆粉末、及其用途 - Google Patents

透光性氧化锆烧结体和氧化锆粉末、及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种兼具优异的透光性及弯曲强度的氧化锆烧结体，特别是一种兼具适合作为前齿用义齿的透光性及强度的氧化锆烧结体及其制造方法。该透光性氧化锆烧结体含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇和低于0.1wt％的氧化铝，相对密度为99.82％以上，厚度1.0mm时相对于波长600nm的光的总透光率为37％以上且低于40％，弯曲强度为500MPa以上。

Description

透光性氧化锆烧结体和氧化锆粉末、及其用途
技术领域
本发明涉及烧结体密度及强度高且具有极接近自然牙齿的透光性的氧化锆烧结体。该高透光性氧化锆烧结体适合齿科用途，特别适用于前齿、进而适合用作义齿材料等的齿科打磨坯料(Dentalmillblank)、正畸托槽。
背景技术
固溶有少量Y2O3作为稳定化剂的氧化锆烧结体(以下，称为“部分稳定化氧化锆烧结体”)具有高强度、高韧性。因此，部分稳定化氧化锆烧结体被用于切削工具、模具、喷嘴、或轴承等机械构造用材料。进而，除机械构造用材料以外，还用作齿科材料等生物体材料。在使用部分稳定化氧化锆烧结体作为齿科材料的情况下，不仅要从高强度及高韧性之类的机械特性的观点出发，而且还要从审美的观点出发，都要求具有透光性、色调等光学特性。
从美感的观点出发，作为具有透光性的氧化锆，目前，含有约10mol％的氧化钇的氧化锆单晶(立方氧化锆)被用于珠宝首饰等。但是，氧化锆单晶具有强度极低之类的问题。
另一方面，氧化锆的多晶体即氧化锆烧结体没有透光性。作为该原因，得知的是晶粒间及晶粒内存在的气孔会引起光散射。因此，至今都在进行通过减少气孔，即增大烧结体密度，来对多晶的氧化锆烧结体赋予透光性的研究。
例如，专利文献1公开的是含有2～4mol％的氧化钇、氧化铝含量为0.2wt％以下、1mm厚度的总透光率为35％以上的氧化锆烧结体。但是，实施例公开的烧结体的总透光率为41％，这是因为厚度为1.0mm时相对于波长600nm的光的总透光率为36％。该烧结体是在用作臼齿用义齿时具有充分透光性和强度的烧结体。其另一方面，该烧结体具有在用作前齿用义齿时透光性不足之类的问题。
专利文献2公开的是含有1.5～5mol％的氧化钇、气孔率为0.6％以下的氧化锆烧结体。但是，该烧结体是通过利用热等静压机(以下，称为“HIP”)的加压烧结而得到的氧化锆烧结体，在通过常压烧结而得到的氧化锆烧结体中，得不到充分的透光性。
另外，专利文献3公开的是含有4mol％以上且7mol％以下的氧化钇的氧化锆烧结体，且是厚度1mm时在波长600nm处的总透光率为40％以上的氧化锆烧结体。该烧结体也是通过利用HIP的加压烧结而得到的氧化锆烧结体，在通过常压烧结得到的氧化锆烧结体中，得不到充分的透光性。
非专利文献1公开的是通过对含有3mol％的氧化钇和8mol％的氧化钇的氧化锆粉末进行放电等离子烧结(SparkPlasmaSintering，以下称为“SPS”)而得到的具有透明性的氧化锆烧结体。
但是，在使用专利文献3或非专利文献1公开的氧化锆烧结体作为前齿用义齿时，因为透明感过高，所以不自然。
另外，作为由具有透光性的氧化锆烧结体制作义齿的方法，得知的是在将预烧结后的成形体切削成义齿形状以后，再将其烧结的方法。在这种方法中，例如，通过对氧化锆粉末进行通常的冲压成形，制作成形体，其后，在700～1000℃的温度下对成形体进行预烧结，制作打磨坯料。接下来，通过CAD/CAM，将制作出的打磨坯料切削成义齿的形状，其后，将其烧结。例如，通过利用将升温速度设为600℃/hr而升温到烧结温度，然后将烧结温度下的保持时间设为2小时的工序程序，使具有已切削出的义齿的形状的打磨坯料烧结，而在7小时左右的短时间内进行使氧化锆烧结的工序。
另一方面，在HIP的烧结中，需要进行这种烧结作为一次烧结，其后，再一次进行HIP作为加压下的烧结(二次烧结)，另外，在SPS中，进行短时且低温下的烧结。其另一方面，SPS因为使用的是石墨制的模具，所以需要进行用于将因模具的材质而着色的烧结体回火而制成无色的热处理。进而，从需要将较硬的氧化锆烧结体切削成义齿的形状等出发，不采用这些方法。因此，希望提供一种通过短时间的常压烧结就能够制作密度高的氧化锆烧结体的氧化锆粉末。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2009/125793号
专利文献2：日本国特开昭62-153163号公报
专利文献3:日本国特开2008-222450号公报
非专利文献
非专利文献1：“TrabsparentNanometricCubicandTetragonalZirconiaObtainedbyHigh-PressureElectricCurrentSintering”Adv.Funct.Mater.2007，17，3267-3273
发明内容
发明所要解决的课题
在本发明中，其目的在于，提供一种在消除了现有方法的如上所述缺点的前提下，烧结体密度仍然很高，且具有优异的透光性的氧化锆烧结体，特别是一种兼具适合作为前齿用义齿的透光性及强度的氧化锆烧结体，及提供一种通过常压烧结的简易工艺就能够制造该氧化锆烧结体的氧化锆粉末。
用于解决课题的技术方案
本发明人等对适合作为前齿用义齿的氧化锆烧结体进行了研究。其结果发现，控制了组成及物性以后的氧化锆烧结体具有与天然的前齿同程度的美感。
进而，本发明人员对氧化锆粉末中的氧化钇浓度及氧化铝浓度与烧结体密度及烧结体的总透光率之间的关系进行了详细研究。其结果发现，为了通过常压烧结得到适合作为前齿用义齿的高透光性氧化锆烧结体，不仅需要改善总透光率，而且还需要控制氧化锆粉末的组成及物性、还有它们的关系性，直至完成本发明。
本发明的要旨如下所述。
[1]一种透光性氧化锆烧结体，其含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇和低于0.1wt％的氧化铝，相对密度为99.82％以上，厚度1.0mm时相对于波长600nm的光的总透光率为37％以上且低于40％，弯曲强度为500MPa以上。
[2]上述[1]所述的透光性氧化锆烧结体，其中，晶体粒径为0.3～1.0μm。
[3]如上述[1]或[2]所述的透光性氧化锆烧结体，其中，试样厚度1.0mm时相对于D65光线的总透光率与试样厚度1.0mm时相对于波长600nm的光的总透光率的比例为1.16以上。
[4]上述[1]～[3]中任一项所述的透光性氧化锆烧结体的制造方法，该方法具有：将含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇和低于0.1wt％的氧化铝的氧化锆粉末成形而得到成形体的成形工序、及将该成形体在常压下以烧结温度1350℃以上且1500℃以下进行烧结的烧结工序。
[5]如上述[4]所述的制造方法，其中，所述成形体的密度为高于3.2g/cm3。
[6]一种氧化锆粉末，其含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇和低于0.1wt％的氧化铝，且BET比表面积为8～15m2/g。
[7]如上述[6]所述的氧化锆粉末，其中，微晶直径为
[8]如上述[6]或[7]所述的氧化锆粉末，其中，平均粒径为0.40～0.50μm。
[9]如上述[6]～[8]中的任一项所述的氧化锆粉末，其中，晶体中所含的正方晶及立方晶的合计比例为80％以上。
[10]如上述[6]～[9]中的任一项所述的氧化锆粉末，其还含有有机粘合剂。
[11]如上述[6]～[10]中的任一项所述的氧化锆粉末，其为喷雾成形粉末颗粒。
[12]一种氧化锆烧结体的制造方法，其使用上述[6]～[11]中的任一项所述的氧化锆粉末。
[13]一种齿科材料，其含有上述[1]～[3]中的任一项所述的透光性氧化锆烧结体。
[14]如上述[13]所述的齿科材料，其用于义齿、义齿打磨坯料、前齿用义齿、前齿用义齿打磨坯料、或正畸托槽。
发明的效果
本发明可提供一种兼具适合作为前齿用义齿的透光性及强度的氧化锆烧结体。就本发明的透光性氧化锆烧结体而言，透光性优异，可用作齿科用途，特别是可作为前齿用义齿所使用的氧化锆烧结体来使用。另外，也可作为用作义齿材料等打磨坯料、正畸托槽的氧化锆烧结体来使用。
另外，根据本发明的氧化锆粉末，无需使用HIP等大型加压烧结装置，通过常压烧结就能够制造具有透光性的氧化锆烧结体。
具体实施方式
本发明的氧化锆粉末的“稳定化剂浓度”是指稳定化剂/(ZrO2+稳定化剂)的比率用mol％的形式表示的值。
“添加物含量”是指添加物/(ZrO2+稳定化剂+添加物)的比率用重量％的形式表示的值。
“相对密度”是指实测密度(ρ；g/cm3)相对于理论密度(ρ0；g/cm3)的比例(％)，且是通过下式求出的值。
相对密度(％)＝(ρ/ρ0)×100
在此，实测密度(ρ)是通过阿基米德法测定的值。另外，理论密度(ρ0)是通过以下(1)式求出的值。
ρ0＝100/[(A/3.987)+(100-A)/ρX](1)
在(1)式中，ρ0为理论密度(g/cm3)，3.987为氧化铝的理论密度(g/cm3)，ρX为含有Xmol％氧化钇的氧化锆烧结体的理论密度(g/cm3)。另外，A为氧化铝含量(重量％)，是氧化铝相对于含有Xmol％氧化钇的氧化锆烧结体的重量比例。
进而，通过氧化锆烧结体中的氧化钇含量、或氧化铝含量不同，(1)式的ρX显示不同的值。在本发明中，氧化钇含量为下述mol％的氧化锆烧结体的理论密度(ρX)为以下值。
氧化钇含量3.0mol％：ρX＝6.095g/cm3
氧化钇含量3.5mol％：ρX＝6.086g/cm3
氧化钇含量4.0mol％：ρX＝6.080g/cm3
氧化钇含量4.1mol％：ρX＝6.080g/cm3
氧化钇含量4.5mol％：ρX＝6.072g/cm3
氧化钇含量5.0mol％：ρX＝6.062g/cm3
氧化钇含量5.5mol％：ρX＝6.052g/cm3
氧化钇含量6.0mol％：ρX＝6.043g/cm3
氧化钇含量6.5mol％：ρX＝6.033g/cm3
氧化钇含量7.4mol％：ρX＝6.019g/cm3
另外，上述以外的氧化钇含量的氧化锆烧结体的ρX可采用根据“LatticeParametersandDensityforY2O3-StabilizedZrO2”J.Am.Ceram.Soc.，69[4]325-32(1986)计算而求出的值。
“晶体粒径”是根据粉末X射线衍射(以下，称为“XRD”)测定的正方晶(111)面及立方晶(111)面的XRD峰(以下，也称为“主要XRD峰”)，且通过以下(2)式求出的值。
晶体粒径＝κλ/βcosθ(2)
在(2)式中，κ为谢勒常数(κ＝1)，λ为测定X射线的波长(以CuKα射线为射线源时的)，β为主要XRD峰的半峰宽，及θ为主要XRD峰的布拉格角。
此外，主要XRD峰是以CuKα射线为射线源时出现在2θ＝30.1～30.2°附近的XRD峰。该峰是正方晶的(111)面和立方晶的(111)面重合而成的XRD峰。为了计算出晶体粒径，不进行正方晶及立方晶的峰分离，而是对主要XRD峰进行波形处理，只要求出波形处理后的主要XRD峰的布拉格角(θ)和修正了机械扩幅后的主要XRD峰的半峰宽(β)即可。
氧化锆粉末的“平均粒径”是与成为用体积基准表示的粒径分布的累积曲线的中值(中值粒径；对应于累积曲线的50％的粒径)的粒子相同体积的球的直径。该平均粒径是利用激光衍射法的粒径分布测定装置测定的值。
本发明的氧化锆烧结体含有氧化钇及氧化铝，氧化钇的含量为高于4.0mol％且为6.5mol％以下，氧化铝的含量低于0.1wt％，氧化锆烧结体的相对密度为99.82％以上，弯曲强度为500MPa以上，将试样厚度设为1.0mm时相对于波长600nm的光的总透光率为37％以上且低于40％。
本发明的透光性氧化锆烧结体含有作为稳定化剂发挥功能的高于4.0mol％且为6.5mol％以下、优选为4.1mol％以上且6.0mol％以下、更优选为4.5mol％以上且6.0mol％以下的氧化钇。在氧化钇的含量为4.0mol％以下时，氧化锆烧结体的透光性下降。另外，在6.5mol％以上的情况下，透光性过高。因此，在用作前齿用义齿的情况下，烧结体呈现透明感，成为具有不自然的美感的前齿用义齿。进而，因为强度过低，所以作为前齿用义齿时不耐用。此外，本发明的氧化钇的含量可作为稳定化剂浓度求出。
本发明的透光性氧化锆烧结体的氧化铝的含量低于0.1wt％，优选为0.08wt％以下，进一步优选为0.06wt％以下。氧化铝作为添加剂含在本发明的透光性氧化锆烧结体中。本发明的透光性氧化锆烧结体通过含有氧化铝来提高强度。其另一方面，因为在氧化铝含量为0.1wt％以上时，透光性下降，所以作为前齿用义齿时，会不自然。为了具有适合作为前齿用义齿的美感，氧化铝的含量优选为0.05wt％以下。此外，本发明的氧化铝的含量可作为添加物含量求出。氧化铝的含量只要为0wt％以上且低于0.1wt％即可，优选为0wt％以上且0.05wt％以下。
本发明的透光性氧化锆烧结体的相对密度高于99.82％，优选为99.85％以上。在相对密度为99.82％以下时，氧化锆烧结体的透光性下降。本发明的透光性氧化锆烧结体优选相对密度为99.90％以上，更优先为99.95％以上。
此外，如上所述，在本发明中，求相对密度时所使用的理论密度因氧化钇含量、或氧化铝含量的差异而具有不同的值。作为本发明的透光性氧化锆烧结体的理论密度，可例示以下的值。
[表1]
表中的值为理论密度(g/cm3)
本发明的透光性氧化锆烧结体不是使用HIP等加压烧结，而是通过常压烧结得到。进而，通过满足上述组成且相对密度为99.82％以上，试样厚度1.0mm时相对于波长600nm的光的总透光率(以下，也简称为“总透光率“)满足37％以上且低于40％。
本发明的透光性氧化锆烧结体的总透光率为37％以上且低于40％，优选为37％以上且39.9％以下，进一步优选为37.1％以上且39.5％以下。在总透光率为40％以上的情况下，成为既有透光性(Translucency)又有透明性(Transparency)的烧结体。这种烧结体因为过于透光，所以不能用作前齿用义齿。
另一方面，在总透光率低于37％的情况下，烧结体的呈色过强。当使用这种烧结体作为前齿用义齿时，就成为呈现不自然色调的前齿。通过总透光率为上述的范围，本发明的透光性氧化锆烧结体无需玻璃涂层等涂层，单体即可用作前齿用义齿。作为无需涂层的前齿用义齿的透光性氧化锆烧结体，更优选总透光率为37.3％以上且39.2％以下，进而为37.3％以上且39.0％以下，进一步为37.5％以上且38.6％以下。
就本发明的透光性氧化锆烧结体而言，试样厚度1.0mm时相对于D65光线的总透光率(以下，称为“D65透射率”)与透光性氧化锆烧结体的总透光率的比例(以下，称为“透射率比”)优选为1.16以上，进一步优选为1.18以上。通过提高透射率比，本发明的透光性氧化锆烧结体的美感即使在被太阳光、荧光灯、白炽灯、LED灯泡等含有多个波长不同的照明光照射的情况下，也具有更接近自然前齿的美感。通常，本发明的透光性氧化锆烧结体的透射率比可举出1.4以下，进而举出1.35以下。为了制成具有更接近天然前齿的美感的烧结体，透射率比优选为1.16以上且1.4以下，更优选为1.16以上且1.35以下，进一步优选为1.18以上且1.35以下，再进一步优选为1.2以上且1.35以下，更进一步优选为1.25以上且1.35以下。
通过兼具上述总透光率及透射率比，本发明的透光性氧化锆烧结体具有更接近自然前齿的美感。
本发明的透光性氧化锆烧结体的D65透射率只要是具有上述透射率比的值即可。作为本发明的透光性氧化锆烧结体的D65透射率，例如，优选为42％以上且56％以下，更优选为42以上且54％以下，进一步优选为44％以上且52％以下。
本发明的透光性氧化锆烧结体优选弯曲强度为500MPa以上，进一步优选为550MPa以上。本发明的透光性氧化锆烧结体尽管具有适度的透光性及较高的相对密度，但弯曲强度也不会过高。如果弯曲强度为500MPa以上，则在作为前齿用义齿的用途时，就成为充分的强度。为了制成适合作为前齿用义齿的强度，弯曲强度优选为600MPa以上，更优选为650MPa以上，进一步优选为670MPa以上，再进一步优选为700MPa以上。
本发明的透光性氧化锆烧结体的弯曲强度通常优选为1070MPa以下，更优选为1020MPa以下，进一步优选为低于1000MPa，再进一步优选为950MPa以下，更进一步优选为900MPa以下。
作为前齿用义齿，例如，弯曲强度优选为500MPa以上且1070MPa以下，更优选为500MPa以上且低于1000MPa，进一步优选为550MPa以上且低于1000MPa，再进一步优选为550MPa以上且950MPa以下。此外，上述弯曲强度是三点弯曲强度的意思。
因为相对密度及弯曲强度优异，所以本发明的透光性氧化锆烧结体的晶体粒径优选为0.3～1.0μm，更优选为0.3～0.9μm，进一步优选为0.4μm～0.86m、再进一步优选为0.4μm～0.81μm，更进一步优选为0.4μm～0.8μm。
本发明的透光性氧化锆烧结体的氧化钇含量、氧化铝含量、相对密度、总透光率、D65透射率、透射率比、弯曲强度、及晶体粒径的值或范围也可以为上述所示的各值中的任一组合。
作为本发明的透光性氧化锆烧结体的制造方法，可举出具有成形工序及烧结工序的方法，该成形工序将含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇、及低于0.1wt％的氧化铝的氧化锆粉末成形，得到成形体；该烧结工序在常压下，且在烧结温度1350℃以上且1500℃以下对该成形体进行烧结。
在成形工序中，将含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇、及低于0.1wt％的氧化铝的氧化锆粉末成形，得到成形体。只要可得到所期望的形状的成形体，则其成形方法为任意方法。作为成形方法，可举出单轴加压的冲压成形或CIP中的至少任一种。
成形体的密度为高于3.2g/cm3，优选为高于3.2g/cm3且3.3g/cm3以下。
供于成形工序的氧化锆粉末是含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇、及低于0.1wt％的氧化铝的氧化锆粉末。作为供于成形工序的优选的氧化锆粉末(以下，也称为“本发明的透光性氧化锆烧结体用的氧化锆粉末”或“本发明的氧化锆粉末”)，可举出以下的氧化锆粉末。
通过使用本发明的氧化锆粉末，烧结工序的烧结即使仅进行常压烧结，也能够得到本发明的氧化锆烧结体。由此，在烧结工序中，无需使用HIP等加压烧结或SPS等特殊的烧结方法，就能够得到兼具适合作为前齿用义齿的透光性及强度的透光性氧化锆烧结体。
本发明的氧化锆粉末是含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇作为稳定化剂，且氧化铝的含量低于0.1wt％的氧化锆粉末。
本发明的氧化锆粉末含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下、优选为4.1mol％以上且6.0mol％以下、更优选为4.5mol％以上且6.0mol％以下的氧化钇。氧化钇作为稳定化剂发挥功能。在稳定化剂为4.0mol％以下时，得到的氧化锆烧结体的透光性会过低。
另一方面，当稳定化剂超过6.5mol％时，可得到作为前齿用义齿时所需要的透光性以上的高透光性的氧化锆烧结体。因此，在用作前齿用义齿的情况下，呈现透明感，成为不自然的义齿。除此以外，因为强度过低，所以不能用作前齿用义齿。
就本发明的氧化锆粉末而言，氧化铝的含量优选为低于0.1wt％，更优选为0.08wt％以下，进一步优选为0.06wt％以下。通过本发明的氧化锆粉末含有氧化铝，可得到适合用作前齿用义齿的强度的透光性氧化锆烧结体。
另一方面，因为在氧化铝含量为0.1wt％以上时，得到的氧化锆烧结体的透光性下降，所以会成为作为前齿用义齿时不自然的氧化锆烧结体。为了得到具有适合作为前齿用义齿的美感的透光性氧化锆烧结体，氧化铝的含量优选为0.05wt％以下。作为本发明的氧化锆粉末的氧化铝含量，优选为0wt％以上且低于0.01wt％，更优选为0wt％以上且0.05wt％以下。
关于本发明的氧化锆粉末的微晶直径，由于得到的氧化锆烧结体的密度升高，所以优选为更优选为进一步优选为 更进一步优选为
本发明的氧化锆粉末优选BET比表面积为8～15m2/g，进一步优选为10～15m2/g。通过BET比表面积为8m2/g以上，氧化锆粉末成为容易在更低的温度下进行烧结的粉末。另一方面，如果BET比表面积为15m2/g以下，进而为14m2/g以下，则要得到的烧结体的密度就难以降低，容易得到具有透光性的氧化锆烧结体。为了容易得到具有适合作为前齿用义齿的透光性及密度的透光性氧化锆烧结体，BET比表面积优选为9m2/g以上且15m2/g以下，更优选为10m2/g以上且14m2/g以下。
本发明的氧化锆粉末通过兼具上述晶体粒径及BET比表面积，且通过仅进行常压烧结的烧结，能够提供一种更适合作为前齿用义齿的氧化锆烧结体。即，无需利用HIP或SPS等烧结方法对兼具如上所述的晶体粒径及BET比表面积的氧化锆粉末进行烧结，而是仅进行常压烧结，也无需特别实施涂层处理等，用单体即可容易得到适合作为前齿用义齿的透光性氧化锆烧结体。
本发明的氧化锆粉末其晶体中所含的正方晶(Tetragonal)及立方晶(Cubic)的合计比例(以下，也称为“(T+C)相率”)优选为80％以上，更优选为85％以上。通过(T+C)相率具有这种值，即使仅进行常压烧结的烧结，也可得到兼具适合作为前齿用义齿的透光性及弯曲强度的烧结体。作为优选的(T+C)相率，可举出90％以上，进一步举出90％以上，再进一步举出95％以上。
在本发明中，(T+C)相率是氧化锆的正方晶及立方晶的合计相对于单斜晶、正方晶及立方晶的合计的比例，可通过以下式求出。
(T+C)相率(％)＝100-fm
在上述式中，fm为单斜晶率(％)。fm可根据相当于单斜晶相(111)面的XRD峰强度(以下，称为“Im(111)”)、相当于单斜晶相(11-1)面的XRD峰强度(以下，称为“Im(11-1)”)、以及相当于正方晶(111)面的XRD峰和相当于立方晶的(111)面的XRD峰的强度(以下，称为“It+c(111)”)，通过以下式求出。
fm(％)＝[Im(111)+Im(11-1)]÷[Im(111)+Im(11-1)It+c(111)]×100
此外，相当于正方晶(111)面的XRD峰和相当于立方晶的(111)面的XRD峰是重叠在一起的峰。It+c(111)是看作两者不分离的一个峰求出的强度。
从粉碎时间、成形性及烧结性的观点来看，本发明的氧化锆粉末的平均粒径优选为0.40～0.50μm，更优选为0.40～0.45μm，进一步优选为0.40～0.43μm。
进而，本发明的氧化锆粉末优选为喷雾成形粉末颗粒(以下，也简称为“颗粒”)。
本发明的氧化锆粉末特别优选为含有氧化钇作为稳定化剂，含有氧化铝，此外还含有有机粘合剂作为添加剂的喷雾造粒颗粒。该颗粒因为形成成形体时的流动性升高，所以能够实现冲压成形后的保形性优异的成形体的形成。颗粒的平均粒径优选为30～80μm，轻装堆积密度优选为1.10～1.40g/cm3。此外，轻装堆积密度是通过以JISR1628为基础的方法测定的密度(BulkDensity)。
作为有机粘合剂，可举出选自聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛、石蜡、及丙烯酸系树脂中的一种以上。在这些有机粘合剂中，优选在分子中具有羧基或其衍生物(例如，盐，特别是铵盐等)的丙烯酸系树脂。作为丙烯酸系树脂，例如可举出选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸共聚物、及它们的衍生物的一种以上。
有机粘合剂的添加量相对于氧化锆粉末浆料中的氧化锆粉末优选为0.5～10重量％，特别优选为1～5重量％。
这样，根据本发明的氧化锆粉末，通过仅进行常压烧结的烧结，可得到具有适合作为前齿用义齿的透光性的氧化锆烧结体。即，本发明的氧化锆粉末即使不利用HIP处理等加压烧结，也可得到具有适合作为前齿用义齿的高透光性的氧化锆烧结体。
将本发明的氧化锆粉末成形而得到的成形体的密度只要高于3.2g/cm3即可，优选为高于3.2g/cm3且3.3g/cm3以下，更优选为高于3.2g/cm3且3.27g/cm3以下。如果成形体的密度为高于3.2g/cm3，则要得到的烧结体的透光性容易成为更适合前齿用义齿的透光性。另外，如果成形体的密度为3.3g/cm3以下，则烧结体不容易具有成为其强度降低的原因的缺陷等。进而，作为具有上述的(T+C)相率的本发明的氧化锆粉末的成形体，通过烧结该成形体，进行适度的烧结收缩。由此，容易得到适合作为前齿用义齿的氧化锆烧结体。成形体优选(T+C)相率为90％以上，且成形体密度为高于3.2g/cm3且3.25g/cm3以下。
本发明的氧化锆粉末优选通过例如具有下述工序的制造方法来制造：通过锆盐水溶液的水解而得到水合氧化锆溶胶的原料工序、将该水合氧化锆溶胶干燥及预烧而得到预烧粉末的预烧工序、及将该预烧粉末粉碎而得到粉碎粉末的粉碎工序。
在原料工序中，通过将锆盐水溶液水解，可得到水合氧化锆溶胶。作为水合氧化锆溶胶的制造所使用的锆盐水溶液，可举出含有选自氢氧化锆和酸的混合物、氧氯化锆、硝酸氧化锆、氯化锆及硫酸锆中的至少一种的水溶液。
在得到水合氧化锆溶胶时，优选在水解前或水解中将氧化钇源添加在锆盐水溶液中。氧化钇源的添加量只要是与氧化锆粉末中的氧化钇含量同程度的量即可。作为氧化钇源，只要是在水合锆盐水溶液中可溶解的即可，可举出选自氯化钇、氧化钇、硝酸钇及氢氧化钇中的至少一种、或氯化钇或氧化钇中的至少任一种。
在预烧工序中，在将所得到的水合氧化锆溶胶干燥得到干燥粉末以后，通过将该干燥粉末预烧，得到预烧粉末。
预烧工序的干燥只要能够去除水合氧化锆溶胶中的水分、及附着在水合氧化锆溶胶中的残留水分，可通过任意方法进行干燥。干燥温度可例示160～200℃。
在预烧工序中，通过将上述所得到的水合氧化锆溶胶的干燥粉末预烧，得到预烧粉末。预烧温度优选为1050～1250℃，更优选为1100～1200℃。通过预烧温度为该范围，不仅可抑制氧化锆的凝聚，还容易使要得到的预烧粉的粒径均匀。
在粉碎工序中，将所得到的预烧粉末粉碎。由此，得到本发明的氧化锆粉末。粉碎工序进行粉碎，直到上述所得到的预烧粉末的平均粒径变成0.40～0.50μm为止。只要是预烧粉末成为上述平均粒径的方法，则粉碎方法为任意方法。作为粉碎方法，可举出湿式粉碎或干式粉碎中的至少任一种，或进一步举出湿式粉碎。作为特别优选的粉碎方法，可举出使用氧化锆球的湿式粉碎，氧化锆球优选直径为3mm以下。
另外，粉碎优选在将氧化铝源添加在预烧粉末中以后进行。由此，氧化锆及氧化铝被更均匀地混合。
用作添加物的氧化铝源只要是铝的化合物即可，例如可举出选自氧化铝、水合氧化铝、氧化铝溶胶、氢氧化铝、氯化铝、硝酸铝、及硫酸铝中的至少一种，优选为选自氧化铝、水合氧化铝及氧化铝溶胶中的至少一种。在氧化锆粉末的粉碎时，可添加必要量的氧化铝源，进行粉碎，然后进行分散混合。
本发明的氧化锆粉末的制造方法优选还包含颗粒化工序。由此，能够将本发明的氧化锆粉末制成颗粒。颗粒化工序只要将氧化锆粉末制成浆料，然后进行喷雾干燥即可。作为喷雾干燥，例如可举出将该浆料滴在160～200℃的热风中。在烧结工序中，在常压下，以烧结温度1350～1500℃对由成形工序得到的成形体进行烧结。由此，得到本发明的透光性氧化锆烧结体。烧结工序的烧结温度优选为1400℃以上且1490℃以下，更优选为1400℃以上且1450℃以下。
烧结工序的升温速度为800℃/小时以下，优选为600℃/小时以下。烧结温度的保持时间(以下，也简称为“保持时间”)因烧结温度而不同。作为烧结工序的保持时间，可例示5小时以下，进而例示3小时以下，进一步例示2小时以下。
本发明的透光性氧化锆烧结体可通过常压烧结得到。在此，常压烧结是不对成形体施加外力而是通过简单加热来进行烧结的方法。作为具体的常压烧结，可举出大气压下的烧结。
烧结气氛只要不是还原性气氛即可，即，只要是还原性气氛以外的气氛即可。烧结气氛只要是氧气氛即可，优选大气中的烧结。作为特别优选的烧结工序，可举出在大气压下，以升温速度600℃/小时以下、烧结温度1400℃以上且1490℃以下进行烧结。
烧结工序优选仅通过常压烧结进行烧结。通常，作为提高透光性的手段，可举出在常压烧结后，使用HIP等其他加压烧结或SPS等特殊的烧结方法。但是，加压烧结或特殊的烧结方法不仅制造工艺复杂，而且还会带来制造成本的上升。在本发明的制造方法特别是在使用本发明的氧化锆粉末的情况下，即使仅进行常压烧结，也能够得到兼具作为前齿用义齿时充分的透光性及强度的透光性氧化锆烧结体。
实施例
下面，通过实施例对本发明进行具体说明。但是，本发明不局限于这些实施例。
(粉末的平均粒径)
氧化锆粉末的平均粒径使用Micro-Trak(マイクロトラック)粒度分布仪(Honeywell公司制，型号：9320-HRA)进行测定。作为试样的前处理条件，使粉碎浆料悬浮于蒸馏水，使用超声波匀浆器(日本精机制作所社制，型号：US-150T)，分散3分钟。
(颗粒的平均粒径)
氧化锆颗粒的平均粒径通过以JISZ8801为基础的筛选试验方法求出。
(BET比表面积)
粉末试样的BET比表面积通过BET1点法的氮吸附进行测定。作为测定装置，使用通常的气体吸附式比表面积测定装置(装置名称：Trista3000(トライスター3000)，Micromeritics公司制)。在测定之前，通过在250℃下进行60分钟加热的脱气处理，对粉末试样进行前处理。
在上述式中，κ为谢勒常数(＝1)，λ为以CuKα射线为射线源时的λ，且为另外，θ为主要XRD峰的θ值，且为30.1～30.2°。
(晶相的鉴定)
使用通常的X射线衍射装置(商品名：MXP-3，MACScience公司制)，利用试样的粉末X射线衍射测定来测定晶相。测定条件如下所述。
射线源：
测定模式：步进扫描
扫描条件：每秒0.04°
发散狭缝：1.00deg
散射狭缝：1.00deg
受光狭缝：0.30mm
测量时间：3.0秒
测定范围：2θ＝26°～33°
根据由上述XRD测定得到的XRD图谱，通过以下式，求出(T+C)相率。
(T+C)相率(％)＝100-fm
在上述式中，fm为单斜晶率(％)，通过以下式求出。
fm(％)＝[Im(111)+Im(11-1)]÷[Im(111)+Im(11-1)It+c(111)]×100
(晶体粒径)
关于粉末试样，用与晶相的鉴定同样的方法，进行XRD测定，得到XRD图谱。根据所得到的XRD图谱，计算出相当于正方晶的(111)面及立方晶的(111)面的峰(主要XRD峰)的半峰宽。使用该半峰宽，通过以下式，计算出晶体粒径。使用X射线衍射装置，根据在对测定结果进行了背景去除后再进行峰拟合处理所得的结果，求出半峰宽。
(晶体粒径)
氧化锆烧结体的晶体粒径是根据使用场发射扫描电子显微镜(FESEM)(日本电子社制，型号：JSM-T220)而得到的SEM观察图，通过平面测量法计算出的平均粒径。作为测定试样，使用对镜面抛光后的氧化锆烧结体进行了热蚀刻处理后的试样。
(烧结体密度)
烧结体密度通过阿基米德法进行测定。
(总透光率)
氧化锆烧结体的总透光率使用分光光度计(日本分光(株)制，型号：V-650)进行测定。试样使用对氧化锆烧结体进行了双面抛光后的厚度1mm的圆盘形状的试样，使波长220～850nm的光透过，测定由积分球聚光而成的光。
(D65透射率)
使用浊度仪(日本电色(株)制，型号：NDH2000)，以JISK7361为基础，测定D65光源的总透光率。在测定时，使用与总透光率的测定所使用的试样相同的试样。
(三点弯曲强度)
氧化锆烧结体的强度基于JISR1601记载的方法，用三点弯曲测定法进行评价。
实施例1
(氧化锆粉末的制备)
使氧氯化锆水溶液发生水解反应，得到水合氧化锆溶胶。以氧化钇浓度达到4.1mol％的方式将氯化钇添加在该水合氧化锆溶胶中，然后将其在180℃下干燥。将干燥后的氧化锆溶胶在1120℃下进行2小时的烧成。由此，得到含有4.1mol％的氧化钇的氧化锆预烧粉末。
用蒸馏水水洗所得到的预烧粉末，在110℃下进行干燥，制成氧化锆水洗粉末。以氧化铝含量成为0.05重量％的方式在该氧化锆水洗粉末中添加α-氧化铝，得到混合粉末。
以该混合粉末的固体成分浓度成为45重量％的方式添加蒸馏水，得到浆料。用直径2mm的球磨机将该浆料以平均粒径成为0.40～0.50μm的方式粉碎14小时，制成粉碎浆料。测定所得到的粉碎浆料的平均粒径，作为氧化锆粉末的平均粒径。另外，对粉碎浆料的一部分进行110℃下干燥所得到的氧化锆粉末的评价。将评价结果表示在表2中。
在上述粉碎浆料中添加3重量％的聚丙烯酸系有机粘合剂，通过将其滴在180℃的热风中，实施喷雾干燥，得到本实施例的氧化锆颗粒。所得到的氧化锆颗粒的平均粒径为50μm，轻装堆积密度为1.25g/cm3。
(烧结体的制作)
将所得到的氧化锆颗粒5g装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。将所得到的成形体密度表示在表2中。
将所得到的成形体在1450℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本实施例的氧化锆烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。所得到的氧化锆烧结体的总透光率为37.3％。因为总透光率为37％以上且低于40％，所以非常适合前齿用义齿。
实施例2
(氧化锆粉末的制备)
使氧氯化锆水溶液发生水解反应，得到水合氧化锆溶胶。以氧化钇浓度达到5.0mol％的方式将氯化钇添加在该水合氧化锆凝胶中，然后将其在180℃下干燥。将干燥后的氧化锆凝胶在1120℃下进行2小时的烧成。由此，得到含有5.0mol％的氧化钇的氧化锆预烧粉末。
用蒸馏水水洗所得到的预烧粉末，在110℃下进行干燥，制成氧化锆水洗粉末。以氧化铝含量成为0.05重量％的方式在该氧化锆水洗粉末中添加α-氧化铝，得到混合粉末。
以这些混合粉末的固体成分浓度成为45重量％的方式添加蒸馏水，得到浆料。用直径2mm的球磨机将该浆料以平均粒径成为0.40～0.50μm的方式粉碎17小时，制成粉碎浆料。测定所得到的粉碎浆料的平均粒径，作为氧化锆粉末的平均粒径。另外，对部分粉碎浆料在110℃下干燥所得到的氧化锆粉末进行评价。将评价结果表示在表2中。
在上述粉碎浆料中添加3重量％的聚丙烯酸系有机粘合剂，通过将其滴在180℃的热风中，实施喷雾干燥，得到本实施例的氧化锆颗粒。所得到的氧化锆颗粒的平均粒径为48μm，轻装堆积密度为1.27g/cm3。
(烧结体的制作)
将所得到的氧化锆颗粒5g装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。将所得到的成形体密度表示在表2中。
将所得到的成形体在1450℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本实施例的氧化锆烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。所得到的氧化锆烧结体的总透光率为37.6％。由于总透光率为37％以上且低于40％，所以非常适合前齿用义齿。
实施例3
(氧化锆粉末的制备)
使氧氯化锆水溶液发生水解反应，得到水合氧化锆溶胶。以氧化钇浓度达到6.0mol％的方式将氯化钇添加在该水合氧化锆凝胶中，然后将其在180℃下干燥。将干燥后的氧化锆凝胶在1120℃下进行2小时的烧成。由此，得到含有6.0mol％的氧化钇的氧化锆预烧粉末。
用蒸馏水水洗所得到的预烧粉末，在110℃下进行干燥，制成氧化锆水洗粉末。以氧化铝含量成为0.05重量％的方式在该氧化锆水洗粉末中添加α-氧化铝，得到混合粉末。
以这些混合粉末的固体成分浓度成为45重量％的方式添加蒸馏水，得到浆料。用直径2mm的球磨机将该浆料以平均粒径成为0.40～0.50μm的方式粉碎17小时，制成粉碎浆料。测定所得到的粉碎浆料的平均粒径，作为氧化锆粉末的平均粒径。另外，将部分粉碎浆料在110℃下干燥所得到的氧化锆粉末进行评价。将评价结果表示在表2中。
在上述粉碎浆料中添加3重量％的聚丙烯酸系有机粘合剂，通过将其滴在180℃的热风中，实施喷雾干燥，得到本实施例的氧化锆颗粒。所得到的氧化锆颗粒的平均粒径为48μm，轻装堆积密度为1.26g/cm3。
(烧结体的制作)
将所得到的氧化锆颗粒5g装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。将所得到的成形体密度表示在表2中。
将所得到的成形体在1450℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本实施例的氧化锆烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。所得到的氧化锆烧结体的总透光率为38.5％。因为总透光率为37％以上且低于40％，所以非常适合前齿用义齿。
实施例4
(氧化锆粉末的制备)
使氧氯化锆水溶液发生水解反应，得到水合氧化锆溶胶。以氧化钇浓度达到5.0mol％的方式将氯化钇添加在该水合氧化锆凝胶中，然后将其在180℃下干燥。将干燥后的氧化锆凝胶在1160℃下进行2小时的烧成。由此，得到含有5.0mol％的氧化钇的氧化锆预烧粉末。用蒸馏水水洗所得到的预烧粉末，在110℃下进行干燥，制成氧化锆水洗粉末。
以该水洗粉末的固体成分浓度成为45重量％的方式添加蒸馏水，得到浆料。用直径2mm的球磨机将该浆料以平均粒径成为0.40～0.50μm的方式粉碎25小时，制成粉碎浆料。测定所得到的粉碎浆料的平均粒径，作为氧化锆粉末的平均粒径。另外，对部分粉碎浆料在110℃下干燥所得到的氧化锆粉末进行评价。将评价结果表示在表2中。
在上述粉碎浆料中添加3重量％的聚丙烯酸系有机粘合剂，通过将其滴在180℃的热风中，实施喷雾干燥，得到本实施例的氧化锆颗粒。所得到的氧化锆颗粒的平均粒径为50μm，轻装堆积密度为1.28g/cm3。
(烧结体的制作)
将所得到的氧化锆颗粒5g装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。将所得到的成形体密度表示在表2中。
将所得到的成形体在1450℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本实施例的氧化锆烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。所得到的氧化锆烧结体的总透光率为37.5％。因为总透光率为37％以上且低于40％，所以非常适合前齿用义齿。
实施例5
(氧化锆粉末的制备)
使氧氯化锆水溶液发生水解反应，得到水合氧化锆溶胶。以氧化钇浓度达到5.5mol％的方式将氯化钇添加在该水合氧化锆凝胶中，然后将其在180℃下干燥。将干燥后的氧化锆凝胶在1160℃下进行2小时的烧成。由此，得到含有5.5mol％的氧化钇的氧化锆预烧粉末。用蒸馏水水洗所得到的预烧粉末，在110℃下进行干燥，制成氧化锆水洗粉末。
以该水洗粉末的固体成分浓度成为45重量％的方式添加蒸馏水，得到浆料。用直径2mm的球磨机将该浆料以平均粒径成为0.40～0.50μm的方式粉碎22小时，制成粉碎浆料。测定所得到的粉碎浆料的平均粒径，作为氧化锆粉末的平均粒径。另外，对部分粉碎浆料在110℃下干燥所得到的氧化锆粉末进行评价。将评价结果表示在表2中。
在上述粉碎浆料中添加3重量％的聚丙烯酸系有机粘合剂，通过将其滴在180℃的热风中，实施喷雾干燥，得到本实施例的氧化锆颗粒。所得到的氧化锆颗粒的平均粒径为48μm，轻装堆积密度为1.24g/cm3。
(烧结体的制作)
将所得到的氧化锆颗粒5g装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。将所得到的成形体密度表示在表2中。
将所得到的成形体在1450℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本实施例的氧化锆烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。所得到的氧化锆烧结体的总透光率为39.2％。因为总透光率为37％以上且低于40％，所以非常适合前齿用义齿。
实施例6
(氧化锆粉末的制备)
使氧氯化锆水溶液发生水解反应，得到水合氧化锆溶胶。以氧化钇浓度达到5.5mol％的方式将氯化钇添加在该水合氧化锆凝胶中，然后将其在180℃下干燥。将干燥后的氧化锆凝胶在1160℃下进行2小时的烧成。由此，得到含有5.5mol％的氧化钇的氧化锆预烧粉末。以氧化铝含量成为0.05重量％的方式在该氧化锆水洗粉末中添加α-氧化铝，得到混合粉末。
以该水洗粉末的固体成分浓度成为45重量％的方式添加蒸馏水，得到浆料。用直径2mm的球磨机将该浆料以平均粒径成为0.40～0.50μm的方式粉碎22小时，制成粉碎浆料。测定所得到的粉碎浆料的平均粒径，作为氧化锆粉末的平均粒径。另外，对将部分粉碎浆料在110℃下干燥所得到的氧化锆粉末进行评价。将评价结果表示在表2中。
在上述粉碎浆料中添加3重量％的聚丙烯酸系有机粘合剂，通过将其滴在180℃的热风中，实施喷雾干燥，得到本实施例的氧化锆颗粒。所得到的氧化锆颗粒的平均粒径为43μm，轻装堆积密度为1.26g/cm3。
(烧结体的制作)
将所得到的氧化锆颗粒5g装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。将所得到的成形体密度表示在表2中。将所得到的成形体在1450℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本实施例的氧化锆烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。所得到的氧化锆烧结体的总透光率为37.5％。由于总透光率为37％以上且低于40％，所以非常适合前齿用义齿。
实施例7
(氧化锆粉末的制备)
使氧氯化锆水溶液发生水解反应，得到水合氧化锆溶胶。以氧化钇浓度达到5.5mol％的方式将氯化钇添加在该水合氧化锆凝胶中，然后将其在180℃下干燥。将干燥后的氧化锆凝胶在1120℃下进行2小时的烧成。由此，得到含有5.5mol％的氧化钇的氧化锆预烧粉末。以氧化铝含量成为0.05重量％的方式在该氧化锆水洗粉末中添加α-氧化铝，得到混合粉末。
以该水洗粉末的固体成分浓度成为45重量％的方式添加蒸馏水，得到浆料。用直径2mm的球磨机将该浆料以平均粒径成为0.40～0.50μm的方式粉碎12小时，制成粉碎浆料。测定所得到的粉碎浆料的平均粒径，作为氧化锆粉末的平均粒径。另外，对将部分粉碎浆料在110℃下干燥所得到的氧化锆粉末进行评价。将评价结果表示在表2中。
在上述粉碎浆料中添加3重量％的聚丙烯酸系有机粘合剂，通过将其滴在180℃的热风中，实施喷雾干燥，得到本实施例的氧化锆颗粒。所得到的氧化锆颗粒的平均粒径为48μm，轻装堆积密度为1.24g/cm3。
(烧结体的制作)
将所得到的氧化锆颗粒5g装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。将所得到的成形体密度表示在表2中。将所得到的成形体在1450℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本实施例的氧化锆烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。所得到的氧化锆烧结体的总透光率为37.5％。由于总透光率为37％以上且低于40％，所以非常适合前齿用义齿。
比较例1
(氧化锆粉末)
使用由3.0mol％的氧化钇进行稳定化，且含有0.05wt％的Al2O3的氧化锆粉末(商品名称：Zpex(注册商标)，东曹社制)，制作氧化锆烧结体。将该氧化锆粉末的评价结果表示在表2中。
(烧结体的制作)
将该氧化锆粉末装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。
接着，将其成形体在1450℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本比较例的氧化锆烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。
本比较例的氧化锆烧结体的总透光率为35.8％及强度为1200MPa。这样，本比较例的氧化锆烧结体就具有适合作为臼齿用义齿的强度，另一方面，作为前齿用义齿的透光性变差。
比较例2
(氧化锆粉末的制备)
使氧氯化锆水溶液发生水解反应，得到水合氧化锆溶胶。以氧化钇浓度达到7.4mol％的方式将氯化钇添加在该水合氧化锆溶胶中，然后将其在180℃下干燥。将干燥后的水合氧化锆溶胶在1120℃下进行2小时的烧成。由此，得到含有7.4mol％的氧化钇的氧化锆预烧粉末。用蒸馏水水洗所得到的预烧粉末，在110℃下进行干燥，得到氧化锆水洗粉末。
以该水洗粉末的固体成分浓度成为45重量％的方式添加蒸馏水，得到浆料。用直径2mm的球磨机将该浆料以平均粒径成为0.40～0.50μm的方式粉碎18小时，制成粉碎浆料。测定所得到的粉碎浆料的平均粒径，作为氧化锆粉末的平均粒径。另外，对部分粉碎浆料在110℃下干燥所得到的氧化锆粉末进行评价。将评价结果表示在表2中。
在上述粉碎浆料中添加3重量％的聚丙烯酸系有机粘合剂，通过将其滴在180℃的热风中，实施喷雾干燥，得到本比较例的氧化锆颗粒。所得到的氧化锆颗粒的平均粒径为45μm，轻装堆积密度为1.24g/cm3。
(烧结体的制作)
将所得到的氧化锆颗粒5g装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。将所得到的成形体密度表示在表2中。
将所得到的成形体在1450℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本比较例的氧化锆烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。所得到的氧化锆烧结体的总透光率为36.7％。这样，本比较例的氧化锆烧结体是总透光率低，且作为前齿用义齿的透光性差的烧结体。
比较例3
(氧化锆粉末)
使用由4.0mol％的氧化钇进行稳定化而成的氧化锆粉末(商品名称：TZ-4YS，东曹社制)，制作氧化锆烧结体。
将该氧化锆粉末的评价结果表示在表2中。
(烧结体的制作)
将该氧化锆粉末装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。
将所得到的成形体在1550℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本比较例的烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。
本比较例的氧化锆烧结体的总透光率为36.0％。这样，本比较例的氧化锆烧结体就是总透光率低、且作为前齿用义齿的透光性差的烧结体。
比较例4
(氧化锆粉末)
使用由5.0mol％的氧化钇进行稳定化而成的氧化锆粉末(商品名称：TZ-5YS，东曹社制)，制作氧化锆烧结体。
将该氧化锆粉末的评价结果表示在表2中。
(烧结体的制作)
将该氧化锆粉末装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。将所得到的成形体密度表示在表2中。
将所得到的成形体在1550℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本比较例的烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。
本比较例的氧化锆烧结体的总透光率为36.0％。这样，本比较例的氧化锆烧结体就是总透光率低、且作为前齿用义齿的透光性差的烧结体。
比较例5
(氧化锆粉末)
使用由6.0mol％的氧化钇进行稳定化而成的氧化锆粉末(商品名称：TZ-6YS，东曹社制)，制作氧化锆烧结体。
将该氧化锆粉末的评价结果表示在表2中。
(烧结体的制作)
将该氧化锆粉末装入直径25mm的金属模具中，以19.6MPa的成形压力进行冲压成形，得到一次成形体。将所得到的一次成形体以196MPa的成形压力进行CIP，得到成形体。将所得到的成形体密度表示在表2中。将所得到的成形体在1500℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本比较例的烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。
本比较例的氧化锆烧结体的总透光率为25.3％。这样，本比较例的氧化锆烧结体就是总透光率低、且作为前齿用义齿的透光性差的烧结体。非常不适合前齿用义齿。
本比较例所使用的氧化锆粉末仅通过常压烧结，不能得到透光性高的氧化锆烧结体。
比较例6
通过用与比较例5相同的方法对与比较例5相同的氧化锆粉末进行成形，得到成形体。将所得到的成形体在1550℃、升温速度600℃/hr、及保持时间2小时的条件下进行烧结，得到本比较例的烧结体。将所得到的氧化锆烧结体的评价结果表示在表3中。
本比较例的氧化锆烧结体的总透光率为24.5％。这样，本比较例的氧化锆烧结体就是总透光率低，且作为前齿用义齿的透光性差的烧结体。
本比较例所使用的氧化锆粉末仅通过常压烧结，不能得到透光性高的氧化锆烧结体。
[表2]
[表3]
工业实用性
本发明的透光性氧化锆烧结体可用作以前齿用义齿为首的义齿。进而，可用作义齿打磨坯料或正畸托槽等齿科材料。
需要说明的是，在此引用2013年12月24日申请的日本专利申请2013-265322号的说明书、权利要求书、附图及说明书摘要的全部内容，并作为本发明说明书的公开内容被编入。

Claims (14)

1.一种透光性氧化锆烧结体，其含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇和低于0.1wt％的氧化铝，
所述透光性氧化锆烧结体的相对密度为99.82％以上，其厚度1.0mm时相对于波长600nm的光的总透光率为37％以上且低于40％，且其弯曲强度为500MPa以上。
2.如权利要求1所述的透光性氧化锆烧结体，其晶体粒径为0.3～1.0μm。
3.如权利要求1或2所述的透光性氧化锆烧结体，其中，
试样厚度1.0mm时相对于D65光线的总透光率与试样厚度1.0mm时相对于波长600nm的光的总透光率的比例为1.16以上。
4.权利要求1～3中任一项所述的透光性氧化锆烧结体的制造方法，其具有：
成形工序，将含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇和低于0.1wt％的氧化铝的氧化锆粉末成形而得到成形体；及
烧结工序，将该成形体在常压下以烧结温度1350℃以上且1500℃以下进行烧结。
5.如权利要求4所述的制造方法，其中，所述成形体的密度高于3.2g/cm3。
6.一种氧化锆粉末，其含有高于4.0mol％且为6.5mol％以下的氧化钇和低于0.1wt％的氧化铝，且BET比表面积为8～15m2/g。
7.如权利要求6所述的氧化锆粉末，其微晶直径为
8.如权利要求6或7所述的氧化锆粉末，其平均粒径为0.40～0.50μm。
9.如权利要求6～8中任一项所述的氧化锆粉末，其中，
晶体中所含的正方晶及立方晶的合计比例为80％以上。
10.如权利要求6～9中任一项所述的氧化锆粉末，其还含有有机粘合剂。
11.如权利要求6～10中的任一项所述的氧化锆粉末，其为喷雾成形粉末颗粒。
12.一种氧化锆烧结体的制造方法，其使用权利要求6～11中任一项所述的氧化锆粉末。
13.一种齿科材料，其含有权利要求1～3中任一项所述的透光性氧化锆烧结体。
14.如权利要求13所述的齿科材料，其中，
该齿科材料用于义齿、义齿打磨坯料、前齿用义齿、前齿用义齿打磨坯料、或正畸托槽。
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