JP2010150063A - 透光性ジルコニア焼結体及びその製造方法並びに用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】安定化剤として2〜4mol%のイットリアを含み、添加剤としてアルミナを0.1wt%未満含むジルコニアからなり、相対密度が99.8%以上、かつ厚さ1.0mmでの全光線透過率が35%以上の透光性ジルコニア焼結体を常圧焼結によって製造する。アルミナを0.1wt%未満含むBET比表面積が10〜15m2/gm、平均粒径が0.4〜0.7μmの粉末で、常圧焼結(大気中、昇温速度300℃/時)における焼結収縮速度(△ρ/△T:g/cm3・℃)が0.0125以上0.0160以下の粉末を大気中で常圧焼結することが好ましい。
【選択図】図1
Description
1)安定化剤として2〜4mol%のイットリアを含み、添加剤としてアルミナを0.1wt%未満含むジルコニアからなり、相対密度が99.8%以上、かつ厚さ1.0mmでの全光線透過率が35%以上であることを特徴とする透光性ジルコニア焼結体。
2)結晶粒径が0.20〜0.45μmである上記1)記載の透光性ジルコニア焼結体。
3)140℃の熱水中に24時間浸漬(通常一般に「水熱処理」という)させた後の単斜晶相率が20%以下である上記1)〜2)のいずれかに記載の透光性ジルコニア焼結体。
4)3点曲げ強度が1100MPa以上である上記1)〜3)のいずれかに記載の透光性ジルコニア焼結体。
5)安定化剤として2〜4mol%のイットリア、添加剤として粒径が0.01〜0.5μmのアルミナを0.1wt%未満含むジルコニア粉末を成型後、常圧下にて1350〜1450℃で焼結することを特徴とする透光性ジルコニア焼結体の製造方法。
6)ジルコニア粉末として、噴霧成型粉末顆粒を用いることを特徴とする上記5)に記載の製造方法。
7)ジルコニア粉末が、安定化剤としてのイットリア、添加剤としてのアルミナの他に有機バインダーを含む噴霧造粒粉末である上記5)〜6)のいずれかに記載の製造方法。
8)安定化剤として2〜4mol%のイットリア、添加剤として粒径が0.01〜0.5μmのアルミナを0.1wt%未満含む透光性ジルコニア焼結体用粉末。
9)BET比表面積が10〜15m2/gである上記8)に記載の粉末。
10)常圧焼結(大気中、昇温速度300℃/時)における相対密度70%から90%までの焼結収縮速度(△ρ/△T:g/cm3・℃)が0.0125以上0.0160以下である上記8)〜9)のいずれかに記載の粉末、
からなるものである。
本発明の透光性ジルコニア焼結体用のジルコニア粉末は、通常のプレス成型(必要に応じて静水圧プレス(CIP処理))により相対密度50±5%程度の成型体となる。その様な成型体を大気中で昇温すると、仮焼温度以上の温度、特に1100℃付近から焼結収縮が開始する。焼結の収縮速度は相対密度70%から90%までの範囲で一定となり、相対密度が90%を超えたところから徐々に収縮速度が低下し、100%付近において最終的にそれ以上温度を上げても収縮しなくなる。
オキシ塩化ジルコニウムの加水分解によって得られた水和ジルコニアゾルに、塩化イットリウムをイットリア濃度が3mol%になるように添加して乾燥させ、1000〜1200℃の仮焼温度で1〜10時間仮焼した。
Claims (16)
- 安定化剤として2〜4mol%のイットリアを含み、添加剤としてアルミナを0.1wt%未満含むジルコニアからなり、相対密度が99.8%以上、かつ厚さ1.0mmでの全光線透過率が35%以上であることを特徴とする透光性ジルコニア焼結体。
- 結晶粒径が0.20〜0.45μmである請求項1に記載の透光性ジルコニア焼結体。
- 140℃の熱水中に24時間浸漬させた後の単斜晶相率が20%以下である請求項1〜2のいずれかに記載の透光性ジルコニア焼結体。
- 3点曲げ強度が1100MPa以上である請求項1〜3のいずれかに記載の透光性ジルコニア焼結体。
- 安定化剤として2〜4mol%のイットリア、添加剤として粒径が0.01〜0.5μmのアルミナを0.1wt%未満含むジルコニア粉末を成型後、常圧下にて1350〜1450℃で焼結することを特徴とする透光性ジルコニア焼結体の製造方法。
- 安定化剤として2〜4mol%のイットリア、添加剤として粒径が0.01〜0.05μmのアルミナを0.1wt%未満含むジルコニア粉末が1000℃以上1200℃以下で仮焼した粉末である請求項5に記載の製造方法。
- 安定化剤として2〜4mol%のイットリア、添加剤として粒径が0.01〜0.5μmのアルミナを0.1wt%未満含むジルコニア粉末の噴霧成型粉末顆粒を用いることを特徴とする請求項5乃至6のいずれかに記載の製造方法。
- 安定化剤として2〜4mol%のイットリア、添加剤として粒径が0.01〜0.5μmのアルミナを0.1wt%未満含むジルコニア粉末の噴霧成型粉末顆粒が、さらに有機バインダーを含む噴霧造粒粉末である請求項7に記載の製造方法。
- 安定化剤として2〜4mol%のイットリア、添加剤として粒径が0.01〜0.5μmのアルミナを0.1wt%未満含む透光性ジルコニア焼結体用粉末。
- BET比表面積が10〜15m2/gである請求項9に記載の粉末。
- アルミナの平均粒径が0.01μm以上0.5μm以下、常圧焼結(大気中、昇温速度300℃/時)における相対密度70%から90%までの焼結収縮速度(△ρ/△T:g/cm3・℃)が0.0125以上0.0160以下である請求項9乃至10のいずれかに記載の粉末。
- アルミナの平均粒径が0.01μm以上0.05μm以下、常圧焼結(大気中、昇温速度300℃/時)における相対密度70%から90%までの焼結収縮速度(△ρ/△T:g/cm3・℃)が0.0125以上0.0135以下である請求項9乃至11のいずれかに記載の粉末。
- アルミナの平均粒径が0.05μmを超え0.5μm以下、常圧焼結(大気中、昇温速度300℃/時)における相対密度70%から90%までの焼結収縮速度(△ρ/△T:g/cm3・℃)が0.0135を超え0.0160以下である請求項9乃至11のいずれかに記載の粉末。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の焼結体を用いてなる歯科材料。
- 歯科材料が歯列矯正ブラケットである請求項14に記載の歯科材料。
- 歯科材料が義歯及び/又は義歯ミルブランクである請求項14の歯科材料。
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