JP2013515665A5

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Publication number: JP2013515665A5
Application number: JP2012545515A
Authority: JP
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2014-01-16

Description

本発明は、特にセラミック焼結部品の製造のための、顆粒を含む粉末であって、前記粉末は、乾燥物質に基づいて、重量による以下の化学組成：
− １００％となるまでの残分のＺｒＯ_２；
− Ｙ_２Ｏ_３、Ｓｃ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ_２、およびそれらの混合物から形成される群から選択されるジルコニア安定剤であって、ジルコニアおよび安定剤の含有量の合計を基準とした安定剤の重量による含有率は、２．０％〜２０％の間であり、ＭｇＯ＋ＣａＯの含有率は、ジルコニアおよび安定剤の含有量の合計を基準として（すなわち、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｓｃ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、およびＣｅＯ_２の合計を基準として）５．０％未満である、ジルコニア安定剤；
− 少なくとも１．０％の、２５℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を示す第１のバインダー；
− ０〜４．０％の、２５℃より高いガラス転移温度を示す追加のバインダー；
− ５〜５０．０％のアルミナ；
− ０〜２．０％のアルミナ焼結添加剤；
− 第１のバインダーおよび追加のバインダー以外の０〜４．０％の一時的添加剤であって、前記第１のバインダー、前記追加のバインダー、および前記一時的添加剤の合計含有率が９．０％未満となる、一時的添加剤；
− 酸化マンガン、ＺｎＯ、Ｌａ_２Ｏ_３、ＳｒＯ、ＢａＯ、およびそれらの混合物から選択される０〜６．０％の追加の酸化物；
− ２．０％未満の不純物；
を示し、
酸化ランタンの全含有率が６．０％未満であり；
粉末のメジアン直径Ｄ_５０が８０〜１３０μｍの間であり、パーセンタイルＤ_９９．５が５００μｍ未満であり、顆粒の相対密度が３０％〜６０％の間である、粉末を提供する。

Claims

特にセラミック焼結部品の製造のための、顆粒を含む粉末であって、前記粉末が、乾燥物質に基づいて、重量による以下の化学組成：
− １００％となるまでの残分のＺｒＯ_２；
− Ｙ_２Ｏ_３、Ｓｃ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ_２、およびそれらの混合物から形成される群から選択されるジルコニア安定剤であって、ジルコニアおよび安定剤の含有量の合計を基準とした安定剤の重量による含有率は、２．０％〜２０％の間であり、ＭｇＯ＋ＣａＯの含有率は、ジルコニアおよび安定剤の含有量の合計を基準として５．０％未満である、ジルコニア安定剤；
− 少なくとも１．０％の、２５℃以下のガラス転移温度を示す第１のバインダー；
− ０〜４．０％の、２５℃より高いガラス転移温度を示す追加のバインダー；
− ５〜５０．０％のアルミナ；
− ０〜２．０％のアルミナ焼結添加剤；
− 第１のバインダーおよび追加のバインダー以外の０〜４．０％の一時的添加剤であって、前記第１のバインダー、前記追加のバインダーおよび前記一時的添加剤の合計含有率が９．０％未満である、一時的添加剤；
− 酸化マンガン、ＺｎＯ、Ｌａ_２Ｏ_３、ＳｒＯ、ＢａＯ、およびそれらの混合物から選択される０〜６％の追加の酸化物；
− ２．０％未満の不純物；
を示し、
酸化ランタンの全含有率が６．０％未満であり、
前記粉末のメジアン直径Ｄ_５０が８０〜１３０μｍの間であり、パーセンタイルＤ_９９．５が５００μｍ未満であり、前記顆粒の相対密度が３０％〜６０％の間である、
粉末。
− 前記安定剤が、Ｙ_２Ｏ_３、Ｓｃ_２Ｏ_３、およびそれらの混合物から形成される群から選択され、前記安定剤の含有率が、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、およびＳｃ_２Ｏ_３の合計を基準として６．５％未満である；または
− 前記安定剤が、ＭｇＯ、ＣａＯ、およびそれらの混合物から形成される群から選択され、前記安定剤の含有率が、ＺｒＯ_２、ＭｇＯ、およびＣａＯの合計を基準として４％未満である；または
− 前記安定剤がＣｅＯ_２であり、前記安定剤の含有率が、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、およびＣｅＯ_２の合計を基準として１０％を超えかつ１５％未満である、
請求項１に記載の粉末。
前記安定剤が、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、およびそれらの混合物から形成される群から選択され、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、およびＣｅＯ_２の合計を基準として１０％≦３．Ｙ_２Ｏ_３＋ＣｅＯ_２≦２０％の関係に従う、請求項１または２のいずれか一項に記載の粉末。
− 前記安定剤がＹ_２Ｏ_３であり、
− 前記安定剤の含有率が、ＺｒＯ_２およびＹ_２Ｏ_３の合計を基準とした重量パーセント値で４．５％〜５．５％の間であり、
− 前記アルミナの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で１５％を超えかつ２５％未満であり、
− 酸化ランタンの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で０．２％を超えかつ０．８％未満であり、
− 第１のバインダーの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で２．５％〜４％の間であり、
− 不純物の含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で０．５％未満であり、
− 残留含水率が、湿潤粉末を基準とした重量パーセント値で０．２％〜１％の間である；または
− 前記安定剤がＹ _２Ｏ _３であり、
− 前記安定剤の含有率が、ＺｒＯ _２およびＹ _２Ｏ _３の合計を基準とした重量パーセント値で４．５％〜５．５％の間であり、
− 前記アルミナの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で１５％を超えかつ２５％未満であり、
− 第１のバインダーの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で２．５％〜４％の間であり、
− 不純物の含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で０．５％未満であり、
− 残留含水率が、湿潤粉末を基準とした重量パーセント値で０．２％〜１％の間である；または
− 前記ジルコニア安定剤がＣｅＯ _２であり、
− 前記安定剤の含有率が、ＺｒＯ _２およびＣｅＯ _２の合計を基準とした重量パーセント値で１０％〜１５％の間であり、
− 前記アルミナの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で１５％を超えかつ２５％未満であり、
− 第１のバインダーの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で２．５％〜４％の間であり、
− 不純物の含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で０．５％未満であり、
− 残留含水率が、湿潤粉末を基準とした重量パーセント値で０．２％〜１％の間である；または
− 前記ジルコニア安定剤がＹ _２Ｏ _３とＣｅＯ _２との混合物であり、
− 前記Ｙ _２Ｏ _３の含有率が、ＺｒＯ _２、Ｙ _２Ｏ _３、およびＣｅＯ _２の合計を基準とした重量パーセント値で１％〜２％の間であり、
− 前記ＣｅＯ _２の含有率が、乾燥物質のＺｒＯ _２、Ｙ _２Ｏ _３、およびＣｅＯ _２の合計を基準とした重量パーセント値で１１％〜１３％の間であり、
− 前記アルミナの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で１５％を超えかつ２５％未満であり、
− 第１のバインダーの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で２．５％〜４％の間であり、
− 不純物の含有率が０．５％未満、好ましくは０．１％未満であり、
− 残留含水率が、湿潤粉末を基準とした重量パーセント値で０．２％〜１％の間、好ましくは０．２％〜０．６％の間である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の粉末。
− 追加のバインダーの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で０．５％〜１％の間である；または
− 追加のバインダーの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で０．５％〜１％の間であり、かつ一時的添加剤の含有率が０．５％〜１％の間である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の粉末。
前記追加の酸化物の含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で０．３％を超える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の粉末。
− 前記顆粒が、前記ジルコニアが安定化されている粒子を含む；および／または
− 前記顆粒が、メジアン直径Ｄ _５０が１μｍ未満であるジルコニア粒子を含む；および／または
− 前記顆粒がアルミナＡｌ _２Ｏ _３を含み、前記粉末の前記アルミナの含有率が、乾燥物質を基準とした重量パーセント値で１５％を超えかつ２５％未満である、および／またはメジアン直径が５μｍ未満であるアルミナの粒子を含む、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の粉末。
− 前記第１のバインダーが−３０℃より高くかつ１５℃未満のガラス転移温度を示す；および／または
− 前記第１のバインダーが、非晶質有機ポリマー、ポリアクリル樹脂、純粋なアクリレートに基づくポリマー、アクリレートとスチレンとに基づくコポリマー、およびそれらのブレンドから選択される、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の粉末。
前記第１のバインダーおよび／または前記追加のバインダーが、無機元素を含まないポリマーから選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の粉末。
前記一時的添加剤が有機添加剤であり、前記有機添加剤の含有率が１％未満であり、バインダーおよび有機添加剤の合計含有率が５％未満であり、前記有機添加剤が、分散剤または界面活性剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤、潤滑剤、ならびにそれらの混合物から選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の粉末。
前記安定剤の少なくとも一部が、前記安定剤の前駆体の同等量で置換されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の粉末。
前記ジルコニア、前記アルミナ、前記第１のバインダー、前記追加のバインダー、および前記一時的添加剤が、前記粉末の前記顆粒中に均一に分散されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の粉末。
前記顆粒の８０％超が前記化学組成を示す、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の粉末。
− メジアン直径Ｄ_５０が９０μｍを超えかつ１２０μｍ未満である；および／または
− １０パーセンタイルＤ_１０が４０μｍを超える；および／または
− ９０パーセンタイルＤ_９０が３００μｍ未満である；および／または
− ９９．５パーセンタイルＤ_９９．５が４００μｍ未満である、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の粉末。
残留含水率が、湿潤粉末を基準とした重量パーセント値で０．２％〜１％の間である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の粉末。
焼結部品の製造方法であって：
Ａ）請求項１〜１５のいずれか一項に記載の顆粒を含む粉末を含む出発投入材料を形成するために、出発物質を混合する段階であって、前記顆粒を含む粉末が、前記出発投入材料の重量の少なくとも６０％を占める段階と、
Ｂ）前記出発投入材料からプリフォームを形成する段階と、
Ｃ）場合により前記プリフォームを機械加工する段階と、
Ｄ）前記焼結部品を得るように前記プリフォームを焼結する段階と、
Ｅ）場合により前記焼結部品の機械加工および／または粉砕を行う段階と
を含む、方法。