JP2022547212A - ジルコニアセラミック、ジルコニアセラミックの製造方法、その使用、及び、それを含む組成物 - Google Patents
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Abstract
ジルコニアセラミック、ジルコニアセラミックの製造方法、その使用、及び、それを含む組成物が提供される。ジルコニアセラミックは、以下の元素を含む：６０．５～７０．５ｗｔ％のＺｒ、２．５～５．４５ｗｔ％のＹ、０．０５～２．６５ｗｔ％のＡｌ、０．０１５～１．０７ｗｔ％のＳｉ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％のＭ。Ｍは、Ｎｂ及びＴａの少なくとも１つを含む。ジルコニアセラミックの相組成は、正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを含む。アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの合計の含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を含み、ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす。
【選択図】図１
【選択図】図１
Description
本開示は、ジルコニアセラミックの分野に関し、具体的には、ジルコニアセラミック、ジルコニアセラミックの製造方法、その使用、及び、それを含む組成物に関する。
ジルコニアセラミックは、優れた耐食性、高硬度、高強度、高靭性（最大５～６ＭＰａｍ１／２）の特性を備えているが、大面積の外観部品にすると、耐衝撃性が弱いという欠点がある。また、携帯電話などの電子機器の背面カバー製品に加工した場合、高密度による重量の増加や高誘電率による信号伝送の問題もある。これらの問題を考慮すると、アルミナをより多く添加することで密度と誘電率を下げることができるが、アルミナの高硬度及び高脆性は加工の難易度を大幅に高め、低歩留まりと高コストとをもたらす。従って、５Ｇ時代のセラミック背面カバーの使用には、高耐衝撃性及び高靭性のセラミックの開発が不可欠である。
既存のジルコニアセラミックは耐衝撃性と靭性との両方を有することができないという問題を考慮して、本開示の目的は、ジルコニアセラミック、ジルコニアセラミックの製造方法、その使用、及び、それを含む組成物を提供することである。
上記の目的を達成するために、本開示の第１の態様は、ジルコニアセラミックを提供し、ジルコニアセラミックは、以下の元素を含む：６０．５～７０．５ｗｔ％のＺｒ、２．５～５～４５ｗｔ％のＹ、０．０５～２．６５ｗｔ％のＡｌ、０．０１５～１．０７ｗｔ％のＳｉ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％のＭ。Ｍは、Ｎｂ及びＴａの少なくとも１つを含み、ジルコニアセラミックは、正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを含む相組成を有する。アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を含む。ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす。
本開示の第２の態様は、正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを含む相組成を有するジルコニアセラミックを提供する。アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を含み、ジルコニアセラミックは、２．５～５．４５ｗｔ％の含有量のＹ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％の含有量のＭを含む。ＭはＮｂ及びＴａの少なくとも１つを含み、ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす。
本開示の第３の態様は、ジルコニア含有成分、アルミナ、ケイ酸ジルコニウム及びＭｘＯｙを含む組成物を提供する。ジルコニア含有成分の総量に対して、ジルコニア含有成分は、ジルコニア及び２～４モル％の酸化イットリウムを含む。
組成物の総重量に対して、ジルコニア含有成分の含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、ＭｘＯｙの含有量は０．５～４ｗｔ％である。
本開示の第４の態様は、以下を含む、ジルコニアセラミックの製造方法を提供する。
（１）本開示の上記組成物中の成分の粉末からスラリーを形成すること。
（２）スラリーを乾燥させて、複合ジルコニア粉末を得ること。
（３）複合ジルコニア粉末を形成及び焼結して、ジルコニアセラミックを得ること。
（１）本開示の上記組成物中の成分の粉末からスラリーを形成すること。
（２）スラリーを乾燥させて、複合ジルコニア粉末を得ること。
（３）複合ジルコニア粉末を形成及び焼結して、ジルコニアセラミックを得ること。
本開示の第５の態様は、電子製品のケース又は装飾品の製造における、本開示によるジルコニアセラミックの使用を提供する。
本開示は、以下の元素を含むジルコニアセラミックを提供する：６０．５～７０．５ｗｔ％のＺｒ、２．５～５．４５ｗｔ％のＹ、０．０５～２．６５ｗｔ％のＡｌ、０．０１５～１．０７ｗｔ％のＳｉ、並びに、０．３４～２．８ｗｔ％のＮｂ及び／又はＴａ。ジルコニアセラミックは、以下を含む相組成を有する：８４～９９．３ｗｔ％の正方晶ジルコニア、及び、０．２～１２ｗｔ％のアルミナ及びケイ酸ジルコニウム。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム、酸化ニオブ、及び／又は、酸化タンタルによって形成された固溶体である。
好ましくは、アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、（１：１）～（１：５）である。
本開示は、本開示のジルコニアセラミックを製造するための組成物を提供する。組成物は、ジルコニア粉末、アルミナ粉末、ケイ酸ジルコニウム粉末、並びに、酸化ニオブ及び／又は酸化タンタル粉末を含む。ジルコニア粉末の総量に対して、ジルコニア粉末は２～４モル％の酸化イットリウムを含む。
組成物の総重量に対して、ジルコニア粉末の含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、アルミナ粉末及びケイ酸ジルコニウム粉末の総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、酸化ニオブ及び／又は酸化タンタル粉末の含有量は０．５～４ｗｔ％である。
好ましくは、組成物において、アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、（１：１）～（１：５）である。
本開示は、以下を含む、ジルコニアセラミックの製造方法を提供する。
（１）本開示の組成物中の様々な粉末に水、分散剤及び結合剤を添加し、湿式粉砕して、スラリーを得ること。
（２）スラリーを乾燥させて、複合ジルコニア粉末を得ること。
（３）複合ジルコニア粉末を形成し、空気中で焼結してセラミックを得ること。
（１）本開示の組成物中の様々な粉末に水、分散剤及び結合剤を添加し、湿式粉砕して、スラリーを得ること。
（２）スラリーを乾燥させて、複合ジルコニア粉末を得ること。
（３）複合ジルコニア粉末を形成し、空気中で焼結してセラミックを得ること。
上記の技術的解決策により、本開示は、良好な耐衝撃性及び高靭性を備えたジルコニアセラミックを提供する。
本明細書に本開示されるすべての範囲のエンドポイント及びすべての値は、正確な範囲又は値に限定されず、これらの範囲又は値は、これらの範囲又は値に近い値を含むものとして理解されるべきである。数値範囲の場合、範囲のエンドポイント値、範囲のエンドポイント値と個別のポイント値、及び、個別のポイント値を互いに組み合わせて、１つ以上の新しい値の範囲を取得できる。これらの値の範囲は、本明細書で具体的に本開示されていると解釈されるべきである。
本開示の第１の態様は、以下の元素を含むジルコニアセラミックを提供する：６０．５～７０．５ｗｔ％のＺｒ、２．５～５．４５ｗｔ％のＹ、０．０５～２．６５ｗｔ％のＡｌ、０．０１５～１．０７ｗｔ％のＳｉ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％のＭ。Ｍは、Ｎｂ及びＴａの少なくとも１つを含む。ジルコニアセラミックは、正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを含む相組成を有する。アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を含む。ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす。
本開示の一実施形態によれば、ジルコニアセラミックは、正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを含む相組成を有する。アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を含み、ジルコニアセラミックは、２．５～５．４５ｗｔ％の含有量のＹ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％の含有量のＭを含む。ＭはＮｂ及びＴａの少なくとも１つを含み、ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす。
ジルコニアセラミックは、以下の元素を含む：６０．５～７０．５ｗｔ％のＺｒ、２．５～５．４５ｗｔ％のＹ、０．０５～２．６５ｗｔ％のＡｌ、０．０１５～１．０７ｗｔ％のＳｉ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％のＭ。本開示の一実施形態によれば、ジルコニアセラミックは、適切な量のＯをさらに含む。当業者は、ジルコニアセラミックが必然的に元素Ｏを含むことを理解することができる。ここで、元素Ｏの含有量は、元素Ｚｒ、Ｙ、Ａｌ、Ｓｉ及びＭの含有量に依存し、例えば、これらに限定されないが、ジルコニア、酸化イットリウム、ケイ酸ジルコニウム、アルミナ及びＭｘＯｙを形成する。
当業者は、Ｍの原子価に従ってｘ及びｙを決定することができる。例えば、ｘは２としてもよく、ｙは５としてもよく、ＭｘＯｙはＮｂ２Ｏ５及びＴａ２Ｏ５の少なくとも１つを含んでいてもよい。セラミックは、高密度、高靭性及び高耐衝撃性を備えており、白色であることができる。
本開示の一実施形態によれば、ジルコニアセラミックは以下を含む：６３～６８．７５ｗｔ％のＺｒ、３．３５～４．７ｗｔ％のＹ、０．５３～１．５８ｗｔ％のＡｌ、０．１５～０．９２ｗｔ％のＳｉ、及び、０．６８～２．１ｗｔ％のＭ。換言すれば、ジルコニアセラミックは、０．６８～２．１ｗｔ％のＮｂ及び／又はＴａを含み、すなわち、ジルコニアセラミックは、Ｎｂ及びＴａの少なくとも１つを含み、Ｎｂ及びＴａの少なくとも１つの含有量は、０．６８～２．１ｗｔ％である。本開示の一実施形態によれば、ジルコニアセラミックは、適切な量のＯをさらに含む。本開示の一実施形態によれば、アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：（１～５）、好ましくは１：（１～２．２５）である。さらに、ＡｌとＳｉとの含有量の関係は、セラミックの性能を改善し、高耐衝撃性と高靭性との両方を持たせるために、ジルコニアセラミックで定義されている。好ましくは、Ａｌ：Ｓｉの重量比は、（２：３）～（５：１）であり、さらに好ましくは（１．６：１）～（３．５：１）である。重量比は、（１．６：１）、（１．８：１）、（２．０：１）、（２．２：１）、（２．４：１）、（２．６：１）、（２．８：１）、（３．０：１）、（３．２：１）、（３．４：１）、（３．５：１）、及び、上記の値のいずれかで定義された範囲から選択することができる。
本開示の一実施形態によれば、元素含有量は、高エネルギーＸＲＦによって検出することができる。ジルコニアセラミックの元素組成は、酸素などの他の元素も含み得る。
本開示で提供されるジルコニアセラミックに含まれる相は、ＸＲＤによって決定することができる。好ましくは、ジルコニアセラミックは、以下を含む相組成を有する：正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウム。アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は２～９ｗｔ％であり、正方晶ジルコニアの含有量は８８～９７ｗｔ％である。ＸＲＤスペクトルでは、正方晶相のジルコニアの回折ピークが現れる。これは、酸化イットリウム、酸化ニオブ、及び／又は、酸化タンタルがジルコニアセラミックの調製に添加されて、ジルコニアを有する固溶体を形成することを意味する。固溶体は、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブによって形成される固溶体、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化タンタルによって形成される固溶体、又は、ジルコニア、酸化イットリウム、酸化ニオブ及び酸化タンタルによって形成される固溶体、であり得る。ジルコニアセラミックはまた、それらが本開示のジルコニアセラミックに悪影響を及ぼさないという条件で、他の相を含み得る。本開示において、ジルコニアセラミックに含まれる相の含有量は、ジルコニアセラミックに対するものである。
本開示のジルコニアセラミックは、高耐衝撃性及び高靭性を有する。好ましくは、ジルコニアセラミックの靭性は、１０．０ＭＰａｍ１／２以上であり、好ましくは１０．９～１３ＭＰａｍ１／２である。
本開示の一実施形態によれば、ジルコニアセラミックのビッカース硬さは１１７０～１２８０Ｈｖである。
本開示の一実施形態によれば、ジルコニアセラミックの落下重量衝撃試験において、平均落下高さは２７．５ｃｍ以上であり、好ましくは３０．５～３７ｃｍである。
本開示の一実施形態によれば、ジルコニアセラミックの変形率は０％である。つまり、試験がなされたサンプルにおいて、不良率は低い。
本開示の一実施形態によれば、ジルコニアセラミックはまた、他の改善された機械的性能を有することができる。
本開示の第２の態様は、ジルコニア含有成分、アルミナ、ケイ酸ジルコニウム及びＭｘＯｙを含む組成物を提供する。
ジルコニア含有成分の総量に対して、ジルコニア含有成分は、ジルコニア及び２～４モル％の酸化イットリウムを含む。組成物の総重量に対して、ジルコニア含有成分の含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、ＭｘＯｙの含有量は０．５～４ｗｔ％である。
本開示のいくつかの実施形態によれば、組成物中の各成分は、粉末の形態で存在することができる。
本開示の一実施形態によれば、ジルコニアセラミックに提供される組成物は、様々な酸化物を含み、これにより、高靭性、高耐衝撃性及び白色を有するジルコニアセラミックを得ることができる。組成物において、様々な酸化物の量は、さらに好ましくは以下の条件を満たす。組成物の総量に対して、ジルコニア含有成分の含有量は８８～９７ｗｔ％であり、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は２～９ｗｔ％であり、ＭｘＯｙの含有量は１～３ｗｔ％である。好ましくは、組成物中の様々な酸化物の総量は１００ｗｔ％である。
本開示において、酸化イットリウム、酸化ニオブ及び／又は酸化タンタルは安定化及び強靭化効果を有し、アルミナは強化効果を有し、ケイ酸ジルコニウム及びアルミナは凝集して異種粒子（ケイ酸ジルコニウム及びアルミナの凝集状態）を生成し、組成物の靭性及び耐衝撃性を向上させる。本開示で提供されるジルコニアセラミックが、特に上記の様々な元素及び相の特定の含有量を含む場合、靭性及び耐衝撃性が改善されたジルコニアセラミックを相乗的に得ることができる。様々な酸化物の含有量が上記の制限を超える場合、本開示の機械的性能を満たすジルコニアセラミックを提供することはできない。さらに、上記の要件を満たすジルコニアセラミックはまた、白色を有することができる。
本開示の一実施形態によれば、好ましくは、組成物において、アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：（１～５）である。組成物中にケイ酸ジルコニウム及びアルミナ成分を直接添加することにより、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムが組み合わされ、特定の比率で相互作用する。ジルコニアセラミックに形成された凝集状態により、ジルコニアセラミックの耐衝撃性が向上し、耐良好な変形性及び高落下重量性能を有する。好ましくは、アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、（１：１）～（１：２．２５）であり、また、（１：１．１）、（１：１．２）、（１：１．３）、（１：１．４）、（１：１．５）、（１：１．６）、（１：１．７）、（１：１．８）、（１：１．９）、（１：２．０）、（１：２．１）、（１：２．２）及び（１：２．２５）、並びに、上記の値のいずれかによって定義された範囲から選択することができる。
本開示の一実施形態によれば、組成物は、上記のジルコニアセラミックを製造するための組成物である。
本開示の第３の態様は、以下を含む、ジルコニアセラミックの製造方法を提供する。
（１）本開示の組成物中の成分の粉末からスラリーを形成すること。
（２）スラリーを乾燥させて、複合ジルコニア粉末を得ること。
（３）複合ジルコニア粉末を形成及び焼結して、セラミックを得ること。
（１）本開示の組成物中の成分の粉末からスラリーを形成すること。
（２）スラリーを乾燥させて、複合ジルコニア粉末を得ること。
（３）複合ジルコニア粉末を形成及び焼結して、セラミックを得ること。
本開示の一実施形態によれば、ステップ（１）において、前記スラリーの形成は、組成物中の成分の粉末、分散剤及び結合剤を混合してスラリーを得ることを含む。
本開示において、組成物中の各成分の粉末の粒子サイズは限定されない。より小さな粒子サイズの粉末が原材料として使用され得、スラリーを得るために、組成物中の様々な粉末、分散剤及び結合剤が混合される。より大きな粒子サイズの粉末も原材料として使用され得、湿式粉砕によって粉末の粒子サイズを小さくしてスラリーを得るために、組成物中の様々な粉末、分散剤及び結合剤が湿式粉砕される。これは、ジルコニアセラミックの製造コストを削減するのに役立つ。
以下、粒子サイズの大きい粉末を原材料として記載する。例えば、ジルコニア含有成分の粉末は酸化イットリウムを含み、メジアン粒子サイズは０．３～０．６μｍであり、比表面積は７～１３ｍ２／ｇである。ＭｘＯｙ粉末のメジアン粒子サイズは、８～１２μｍである。ＭｘＯｙが酸化ニオブの場合、酸化ニオブ粉末のメジアン粒子サイズは、８～１２μｍである。ＭｘＯｙが酸化タンタルの場合、酸化タンタル粉末のメジアン粒子サイズは、８～１２μｍである。ケイ酸ジルコニウム粉末のメジアン粒子サイズは、０．５～１μｍである。アルミナ粉末のメジアン粒子サイズは、０．１５～０．６μｍである。
ステップ（１）では、原材料としての様々な酸化物粉末を粉砕し、粒子サイズを小さくしてスラリーを得る。粉砕プロセスは湿式粉砕であり、具体的なプロセスは以下を含む：様々な酸化物粉末のメジアン粒子サイズをナノスケール（例えば、２５０～５００ｎｍ）に到達させるために、スラリーを形成する様々な酸化物粉末と水とを混合すること、ボールミルで混合すること、及び、サンドミリングで粉砕すること。より具体的には、様々な酸化物粉末は、本開示に記載される内容に従って、ボールミルジャー内で水と共に８～１０時間ボールミル粉砕され、次いで、分散剤及び水と共にサンドミル内で８～１０時間サンドミル粉砕される。最後に、結合剤（ＰＶＡ及び／又はポリエチレングリコール４０００など）が適切な比率で添加され、２～４時間撹拌される。ボールミルジャー及びサンドミルにおいて、ジルコニアセラミックライナーとジルコニア粉砕球とが使用される。ジルコニア粉砕球の粒子サイズ、異なる粒子サイズの粉砕球の比率、粉砕球と粉末との重量比、及び、水の量を制御して、酸化物粉末の所望の粒子サイズを得ることができる。
本開示の一実施形態によれば、ステップ（１）において、分散剤は、ヒプロメロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム及びトリエタノールアミンの内の少なくとも１つから選択される。結合剤は、ポリビニルアルコール及び／又はポリエチレングリコール４０００から選択される。すなわち、結合剤は、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコール４０００の一方又は両方を含む。分散剤は、粉末中の成分の均一な混合を促進することができる。結合剤は、粉末の成形性に有益である。好ましくは、結合剤は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及びポリエチレングリコール４０００（ＰＥＧ４０００）であり、ポリビニルアルコール対ポリエチレングリコール４０００のモル比は、１：（１～２）、好ましくは１：１である。本開示において、分散剤及び結合剤の両方が市販されているものである。
本開示の一実施形態によれば、分散剤は、組成物中の成分の粉末の総重量に対して、０．００５～０．５ｗｔ％、好ましくは０．０１～０．１ｗｔ％の量で添加される。
本開示の一実施形態によれば、結合剤は、組成物中の成分の粉末の総重量に対して、０．５～５ｗｔ％、好ましくは２～５ｗｔ％の量で添加される。
本開示の一実施形態によれば、スラリーの固形分は、より良好な研磨効果を達成するために、２０～６０ｗｔ％、好ましくは２５～５５ｗｔ％である。
本開示の一実施形態によれば、様々な乾燥方法、例えば、噴霧乾燥をステップ（２）で使用して、強い流動性を有する球状粉末を形成することができる。流動性の強い球状粉末とは、球形性が良好な、圧縮された状態の粉末であることを意味する。つまり、粉末は緻密である。好ましくは、噴霧乾燥のための入口空気温度は２２０～２８０℃であり、出口空気温度は１００～１２０℃であり、遠心分離のための回転速度は１０～２０ｒｐｍである。
本開示の一実施形態によれば、ステップ（３）において、複合ジルコニア粉末は、セラミックに製造される。複合ジルコニア粉末を最初に形成し、次に焼結することができる。成形は、乾式プレス、静水圧プレス、射出成形及び熱間鋳造成形によって、好ましくは乾式プレスによって達成することができる。成形は、６～１０ＭＰａの油圧を使用して、１８０～２２０トンのトン数のプレスで実行できる。成形されたセラミックは、使用する型を変えることで形を変えることができる。例えば、成形後には携帯電話の背面カバーの形になる。焼結は空気中で実施することができ、又は、焼結は、最初に空気中での焼結、次に還元性雰囲気中での再焼結を含む２つのステップで実施することができる。好ましくは、焼結手順は以下を含む：４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１３７０～１４８０℃に加熱して１～２時間保持し、１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に自然に室温に冷却する。焼結手順は、以下も含み得る：４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１３００℃に加熱して２時間保持し、５０分かけて１３００℃から１３８０～１４８０℃に加熱して１～２時間保持した後、９００℃に１５０分間冷却し、最後に自然に室温まで冷却する。
本開示の一実施形態によれば、焼結後に得られるセラミックもまた、表面粉砕され、研磨され、そしてレーザによって最終製品に切断される。当業者は、表面研削、研磨及び切断の後、最終製品が特定の形状及び高い滑らかさを有することができ、電子製品のケース又は装飾品として使用できることを理解することができる。
本開示の第４の態様は、前述のジルコニアセラミックを含むセラミック部品を提供する。
本開示の第５の態様は、電子製品のケース又は装飾品の製造における本開示によるジルコニアセラミックの使用を提供する。
以下、本開示を実施例によって詳細に説明する。実施例及び比較例を以下に示す。
破壊靭性Ｋｉｃ：硬さ試験機及び圧痕法（ダイヤモンド圧子、荷重１０ｋｇ、試験時間１５秒）。
硬度Ｈｖ：硬さ試験機及び圧痕法（ダイヤモンド圧子、荷重１０ｋｇ、試験時間１５秒）。
落下重量衝撃：落下重量衝撃試験機（製造者ＣＫＳＩ、モデルＥ６０２ＳＳ）。サンプルをプラットフォームに置き、５ｃｍから始まる高さで６０ｇのドロップハンマーで叩く。亀裂が発生しない場合は、サンプルに肉眼で亀裂が見えるようになるまで、高さを毎回５ｃｍずつ増やす。高さの値が記録される。
変形率：セラミックサンプル２０個を焼結し、平坦度が０．４ｍｍ超のサンプルを不良品とし、２０個のサンプルに対する不良品サンプル数の割合を変形率とする。比率が低いほど、サンプルの歩留まりが高いことを示す。
ＳＥＭ画像：サンプルを研磨した後、日本電子株式会社の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）モデルＪＳＭ－７６００Ｆを使用して２００倍の倍率で画像を撮影する。
色度（ラボ）試験：Ｎｕｏｓｕ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ－Ｃｈｉｎａ－ｃｏｌｏｒ １１０１の測色計を使用して、サンプルのＬ値、ａ値及びｂ値を測定し、カーボンブラック黒化の標準サンプルとそれらの値を比較する。Ｌは８５から９５であり、ａは－０．５から０．５であり、ｂは－１から１であり、白色を示す。
ＸＲＤ試験：Ｘ線回折計Ｓｍａｒｔｌａｂ（３ｋＷ）を使用して、相のタイプ及び含有量を試験がなする。
ＸＲＦ試験：エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置ＥＤＸ－７０００を使用して、研磨されたサンプルの元素含有量を試験がなする。
破壊靭性Ｋｉｃ：硬さ試験機及び圧痕法（ダイヤモンド圧子、荷重１０ｋｇ、試験時間１５秒）。
硬度Ｈｖ：硬さ試験機及び圧痕法（ダイヤモンド圧子、荷重１０ｋｇ、試験時間１５秒）。
落下重量衝撃：落下重量衝撃試験機（製造者ＣＫＳＩ、モデルＥ６０２ＳＳ）。サンプルをプラットフォームに置き、５ｃｍから始まる高さで６０ｇのドロップハンマーで叩く。亀裂が発生しない場合は、サンプルに肉眼で亀裂が見えるようになるまで、高さを毎回５ｃｍずつ増やす。高さの値が記録される。
変形率：セラミックサンプル２０個を焼結し、平坦度が０．４ｍｍ超のサンプルを不良品とし、２０個のサンプルに対する不良品サンプル数の割合を変形率とする。比率が低いほど、サンプルの歩留まりが高いことを示す。
ＳＥＭ画像：サンプルを研磨した後、日本電子株式会社の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）モデルＪＳＭ－７６００Ｆを使用して２００倍の倍率で画像を撮影する。
色度（ラボ）試験：Ｎｕｏｓｕ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ－Ｃｈｉｎａ－ｃｏｌｏｒ １１０１の測色計を使用して、サンプルのＬ値、ａ値及びｂ値を測定し、カーボンブラック黒化の標準サンプルとそれらの値を比較する。Ｌは８５から９５であり、ａは－０．５から０．５であり、ｂは－１から１であり、白色を示す。
ＸＲＤ試験：Ｘ線回折計Ｓｍａｒｔｌａｂ（３ｋＷ）を使用して、相のタイプ及び含有量を試験がなする。
ＸＲＦ試験：エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置ＥＤＸ－７０００を使用して、研磨されたサンプルの元素含有量を試験がなする。
実施例及び比較例において、原材料の組成と量及び製造されたサンプルを表１に示す。
（実施例１）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、２ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、２ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、複合粉末に対して０．０２ｗｔ％のカルボキシメチルセルロースナトリウム及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、複合粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、２．４である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
製造されたサンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。画像を図１に示す。円には、ケイ酸ジルコニウムとアルミナとの凝集状態である異種粒子が含まれている。図から分かるように、アルミナとケイ酸ジルコニウムとを添加した後、焼結セラミックは円で示した異種粒子を示す。つまり、セラミック中にケイ酸ジルコニウムとアルミナとの凝集状態がある。
（実施例２）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、４．５ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、４．５ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が２ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１であった。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、４．５ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、４．５ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が２ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、複合粉末に対して０．０１ｗｔ％のトリエタノールアミン及び水と共にサンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、複合粉末に対して５ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、５５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１３７０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、３．６である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
サンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例３）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、１ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、１．５ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が４ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、１ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、１．５ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が４ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、粉末に対して０．１ｗｔ％のヒドロキシメチルセルロースナトリウム及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、粉末に対して２ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、４０ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１３７０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、２．３である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
製造されたサンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例４）
原材料：２ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、２ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料：２ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、２ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、粉末に対して０．０２ｗｔ％のヒプロメロース（分散剤）及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、２．４である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
サンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例５）
原材料：３ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、２ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料：３ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、２ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、粉末に対して０．０２ｗｔ％のヒプロメロース（分散剤）及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、２．４である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
サンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例６）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、３ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１であった。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、３ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、粉末に対して０．０２ｗｔ％のヒプロメロース（分散剤）及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、３．５である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
サンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例７）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、２ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、４．５ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：２．２５であった。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、２ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、４．５ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：２．２５であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、粉末に対して０．０２ｗｔ％のヒプロメロース（分散剤）及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、１．６である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
製造されたサンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例８）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、２ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、２ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉＯ４）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、複合粉末に対して０．０２ｗｔ％のカルボキシメチルセルロースナトリウム及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、複合粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、２．５である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化タンタルで形成された固溶体である。
サンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例９）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ、４ｗｔ％のアルミナ、及び、６ｗｔ％のケイ酸ジルコニウムを含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ、４ｗｔ％のアルミナ、及び、６ｗｔ％のケイ酸ジルコニウムを含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、複合粉末に対して０．０２ｗｔ％のカルボキシメチルセルロースナトリウム及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、複合粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、２．３である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
製造されたサンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例１０）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ、３ｗｔ％のアルミナ、及び、２ｗｔ％のケイ酸ジルコニウムを含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：０．６７であった。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ、３ｗｔ％のアルミナ、及び、２ｗｔ％のケイ酸ジルコニウムを含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：０．６７であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、複合粉末に対して０．０２ｗｔ％のカルボキシメチルセルロースナトリウム及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、複合粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、５．４である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
製造されたサンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例１１）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ、１ｗｔ％のアルミナ、及び、６ｗｔ％のケイ酸ジルコニウムを含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：６であった。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ、１ｗｔ％のアルミナ、及び、６ｗｔ％のケイ酸ジルコニウムを含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：６であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、複合粉末に対して０．０２ｗｔ％のカルボキシメチルセルロースナトリウム及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、複合粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、０．６である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
製造されたサンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例１２）
原材料：４ｗｔ％の五酸化ニオブ、２ｗｔ％のアルミナ、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウムを含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料：４ｗｔ％の五酸化ニオブ、２ｗｔ％のアルミナ、及び、３ｗｔ％のケイ酸ジルコニウムを含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１．５であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、複合粉末に対して０．０２ｗｔ％のカルボキシメチルセルロースナトリウム及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、複合粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、２．３である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
製造されたサンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（実施例１３）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ、６ｗｔ％のアルミナ、及び、６ｗｔ％のケイ酸ジルコニウムを含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１であった。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ、６ｗｔ％のアルミナ、及び、６ｗｔ％のケイ酸ジルコニウムを含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：１であった。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、複合粉末に対して０．０２ｗｔ％のカルボキシメチルセルロースナトリウム及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、複合粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、２５ｗｔ％の固形分を有するスプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。Ａｌ対Ｓｉの重量比は、３．５である。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
製造されたサンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図１に示すような画像が得られ、セラミック内に異種粒子が存在することを示している。つまり、セラミック内にケイ酸ジルコニウムとアルミナの凝集状態がある。
（比較例１）
原材料：０．２５ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。
原材料：０．２５ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、粉末に対して０．０２ｗｔ％のヒプロメロース及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、スプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。正方晶ジルコニアは、ジルコニア及び酸化イットリウムで形成された固溶体である。
（比較例２）
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ、及び、０．２５ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。
原材料：２．５ｗｔ％の五酸化ニオブ、及び、０．２５ｗｔ％のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含み、残部が３ｍｏｌ％の酸化イットリウムを含有するジルコニア粉末である、複合粉末２００ｇ。
原材料をボールミルジャー内で水と共に８時間ボールミル粉砕した後、粉末に対して０．０２ｗｔ％のヒプロメロース及び水と共に、サンドミル内で１０時間サンドミル粉砕した。最後に、粉末に対して４ｗｔ％の結合剤（１：１のモル比のＰＥＧ４０００及びＰＶＡ）を添加し、０．５時間撹拌して、スプレースラリーを形成した。
スラリーを噴霧乾燥用のスプレー塔に供給し（入口空気温度２５０℃、出口空気温度１１０℃、遠心分離回転速度１５ｒｐｍ）、乾式プレス用の強い流動性を有する球状粉末を形成した。次に、乾式プレス（８ＭＰａの油圧を使用して２００トンのトン数のプレスを使用）によって粉末を形成した。
形成された粉末を４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、１５０分かけて１１５０℃から１４１０℃に加熱して２時間保持し、次に１５０分かけて９００℃に冷却し、最後に、自然に室温まで冷却して、空気中での焼結を終了した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
サンプルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図２に示すように、異種粒子はなかった。
（比較例３）
ジルコニアセラミックの製造にケイ酸ジルコニウムを使用しなかったことを除いて、実施例１の方法を採用した。
ジルコニアセラミックの製造にケイ酸ジルコニウムを使用しなかったことを除いて、実施例１の方法を採用した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを製造した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
（比較例４）
ジルコニアセラミックの製造にアルミナを使用しなかったことを除いて、実施例１の方法を採用した。
ジルコニアセラミックの製造にアルミナを使用しなかったことを除いて、実施例１の方法を採用した。
焼結製品を平面研削、研磨及びレーザ切断して、携帯電話の背面カバーと同じ形状及びサイズ、つまり１５０×７５×０．６ｍｍの最終サンプルを作成した。
製造されたサンプルは、高エネルギーＸＲＦ及びＸＲＤによって試験がなされた。結果を表１に示す。正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及び酸化ニオブで形成された固溶体である。
（試験例１）
実施例１～１３及び比較例１～４で製造されたサンプルは、硬度、靭性、変形率及び落下重量衝撃の各試験に供された。結果を表２に示す。
実施例１～１３及び比較例１～４で製造されたサンプルは、硬度、靭性、変形率及び落下重量衝撃の各試験に供された。結果を表２に示す。
図２から分かるように、比較例と比較して、本開示の実施例で提供されるジルコニアセラミックは、耐衝撃性及び適切な靭性、並びに、適切な硬度が大幅に改善されていた。実施例１０及び１１では、アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比が１：（１～５）の範囲になく、セラミックの耐衝撃性が低くなっている。実施例１～１３の中で、実施例１１のジルコニアセラミックは、最も耐衝撃性が低く、平均落下高さは２７．５ｃｍであり、これは、比較例１～４の平均落下高さよりも依然として高く、本開示によるジルコニアセラミックの耐衝撃性が比較例のセラミックよりも優れていることを示唆している。さらに、本開示によるジルコニアセラミックの靭性は、最大１３ＭＰａｍ１／２である。
本開示の好ましい実施形態は上で説明されている。しかしながら、本開示はそれに限定されない。他の適切な方法での技術的特徴の組み合わせを含む様々な単純な変形は、本開示の技術的アイデアの範囲内で、本開示の技術的解決策に対してなされ得る。このような単純な変形及び組み合わせも、本開示によって開示される内容とみなされ、すべて本開示の保護範囲に含まれるものとする。
（付記）
（付記１）
６０．５～７０．５ｗｔ％のＺｒ、２．５～５．４５ｗｔ％のＹ、０．０５～２．６５ｗｔ％のＡｌ、０．０１５～１．０７ｗｔ％のＳｉ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％のＭを含むジルコニアセラミックであって、
Ｍは、Ｎｂ及びＴａの少なくとも１つを含み、
前記ジルコニアセラミックは、正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを備える相組成を有し、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、前記正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、
前記正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を備え、ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす、
ジルコニアセラミック。
（付記１）
６０．５～７０．５ｗｔ％のＺｒ、２．５～５．４５ｗｔ％のＹ、０．０５～２．６５ｗｔ％のＡｌ、０．０１５～１．０７ｗｔ％のＳｉ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％のＭを含むジルコニアセラミックであって、
Ｍは、Ｎｂ及びＴａの少なくとも１つを含み、
前記ジルコニアセラミックは、正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを備える相組成を有し、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、前記正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、
前記正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を備え、ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす、
ジルコニアセラミック。
（付記２）
６３～６８．７５ｗｔ％のＺｒ、３．３５～４．７ｗｔ％のＹ、０．５３～１．５８ｗｔ％のＡｌ、０．１５～０．９２ｗｔ％のＳｉ、及び、０．６８～２．１ｗｔ％のＭを含む、
付記１に記載のジルコニアセラミック。
６３～６８．７５ｗｔ％のＺｒ、３．３５～４．７ｗｔ％のＹ、０．５３～１．５８ｗｔ％のＡｌ、０．１５～０．９２ｗｔ％のＳｉ、及び、０．６８～２．１ｗｔ％のＭを含む、
付記１に記載のジルコニアセラミック。
（付記３）
正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを備える相組成を有し、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は２～９ｗｔ％であり、前記正方晶ジルコニアの含有量は８８～９７ｗｔ％である、
付記１又は２に記載のジルコニアセラミック。
正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを備える相組成を有し、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は２～９ｗｔ％であり、前記正方晶ジルコニアの含有量は８８～９７ｗｔ％である、
付記１又は２に記載のジルコニアセラミック。
（付記４）
アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：（１～５）である、
付記１～３のいずれか１つに記載のジルコニアセラミック。
アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：（１～５）である、
付記１～３のいずれか１つに記載のジルコニアセラミック。
（付記５）
正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを備える相組成を有し、前記アルミナ及び前記ケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、前記正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、
前記正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を備え、前記ジルコニアセラミックは、２．５～５．４５ｗｔ％の含有量のＹ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％の含有量のＭを含み、
ＭはＮｂ及びＴａの少なくとも１つを含み、ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす、
ジルコニアセラミック。
正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを備える相組成を有し、前記アルミナ及び前記ケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、前記正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、
前記正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を備え、前記ジルコニアセラミックは、２．５～５．４５ｗｔ％の含有量のＹ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％の含有量のＭを含み、
ＭはＮｂ及びＴａの少なくとも１つを含み、ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす、
ジルコニアセラミック。
（付記６）
ジルコニア含有成分、アルミナ、ケイ酸ジルコニウム及びＭｘＯｙを備える組成物であって、
前記ジルコニア含有成分の総量に対して、前記ジルコニア含有成分は、ジルコニア及び２～４モル％の酸化イットリウムを含み、
前記組成物の総重量に対して、ジルコニア含有成分の含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、ＭｘＯｙの含有量は０．５～４ｗｔ％である、
組成物。
ジルコニア含有成分、アルミナ、ケイ酸ジルコニウム及びＭｘＯｙを備える組成物であって、
前記ジルコニア含有成分の総量に対して、前記ジルコニア含有成分は、ジルコニア及び２～４モル％の酸化イットリウムを含み、
前記組成物の総重量に対して、ジルコニア含有成分の含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、ＭｘＯｙの含有量は０．５～４ｗｔ％である、
組成物。
（付記７）
前記組成物の総重量に対して、前記ジルコニア含有成分の含有量は８８～９７ｗｔ％であり、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は２～９ｗｔ％であり、ＭｘＯｙの含有量は１～３ｗｔ％である、
付記６に記載の組成物。
前記組成物の総重量に対して、前記ジルコニア含有成分の含有量は８８～９７ｗｔ％であり、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は２～９ｗｔ％であり、ＭｘＯｙの含有量は１～３ｗｔ％である、
付記６に記載の組成物。
（付記８）
前記組成物において、アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、（１：１）～（１：５）である、
付記６又は７に記載の組成物。
前記組成物において、アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、（１：１）～（１：５）である、
付記６又は７に記載の組成物。
（付記９）
ジルコニアセラミックの製造方法であって、
（１）付記６～８のいずれか１つに記載の組成物中の成分の粉末からスラリーを形成すること、
（２）スラリーを乾燥させて、複合ジルコニア粉末を得ること、及び、
（３）前記複合ジルコニア粉末を形成及び焼結して、ジルコニアセラミックを得ること、
を備える、
ジルコニアセラミックの製造方法。
ジルコニアセラミックの製造方法であって、
（１）付記６～８のいずれか１つに記載の組成物中の成分の粉末からスラリーを形成すること、
（２）スラリーを乾燥させて、複合ジルコニア粉末を得ること、及び、
（３）前記複合ジルコニア粉末を形成及び焼結して、ジルコニアセラミックを得ること、
を備える、
ジルコニアセラミックの製造方法。
（付記１０）
前記ステップ（１）において、前記スラリーを形成することは、前記組成物中の成分の前記粉末、分散剤及び結合剤を混合して、スラリーを得ることを備える、
付記９に記載の方法。
前記ステップ（１）において、前記スラリーを形成することは、前記組成物中の成分の前記粉末、分散剤及び結合剤を混合して、スラリーを得ることを備える、
付記９に記載の方法。
（付記１１）
前記ステップ（１）において、前記分散剤は、ヒプロメロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム及びトリエタノールアミンの内の少なくとも１つから選択され、
前記結合剤は、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコール４０００の内の少なくとも１つから選択される、
付記１０に記載の方法。
前記ステップ（１）において、前記分散剤は、ヒプロメロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム及びトリエタノールアミンの内の少なくとも１つから選択され、
前記結合剤は、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコール４０００の内の少なくとも１つから選択される、
付記１０に記載の方法。
（付記１２）
前記ステップ（１）において、前記分散剤は、前記組成物中の前記成分の前記粉末の総重量に対して、０．００５～０．５ｗｔ％の量で添加される、
付記１１に記載の方法。
前記ステップ（１）において、前記分散剤は、前記組成物中の前記成分の前記粉末の総重量に対して、０．００５～０．５ｗｔ％の量で添加される、
付記１１に記載の方法。
（付記１３）
前記ステップ（１）において、前記分散剤は、前記組成物中の前記成分の前記粉末の総重量に対して、０．０１～０．１ｗｔ％の量で添加される、
付記１２に記載の方法。
前記ステップ（１）において、前記分散剤は、前記組成物中の前記成分の前記粉末の総重量に対して、０．０１～０．１ｗｔ％の量で添加される、
付記１２に記載の方法。
（付記１４）
前記ステップ（１）において、前記結合剤は、前記組成物中の前記成分の前記粉末の総重量に対して、０．５～５ｗｔ％の量で添加される、
付記１１に記載の方法。
前記ステップ（１）において、前記結合剤は、前記組成物中の前記成分の前記粉末の総重量に対して、０．５～５ｗｔ％の量で添加される、
付記１１に記載の方法。
（付記１５）
前記ステップ（１）において、前記スラリーの固形分は、２０～６０ｗｔ％である、
付記９に記載の方法。
前記ステップ（１）において、前記スラリーの固形分は、２０～６０ｗｔ％である、
付記９に記載の方法。
（付記１６）
前記ステップ（３）において、前記焼結は空気中で行われる、
付記９に記載の方法。
前記ステップ（３）において、前記焼結は空気中で行われる、
付記９に記載の方法。
（付記１７）
前記ステップ（３）において、前記焼結は、まず空気中で焼結し、次に還元性雰囲気中で再焼結する、ことを備える２つのステップで実施する、
付記９に記載の方法。
前記ステップ（３）において、前記焼結は、まず空気中で焼結し、次に還元性雰囲気中で再焼結する、ことを備える２つのステップで実施する、
付記９に記載の方法。
（付記１８）
前記焼結の手順は、
４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、
３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、
１５０分かけて１１５０℃から１３７０～１４８０℃に加熱して１～２時間保持し、
次に、１５０分かけて９００℃に冷却し、
最後に、自然に室温まで冷却する、
ことを備える、
付記９～１７のいずれか１つに記載の方法。
前記焼結の手順は、
４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、
３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、
１５０分かけて１１５０℃から１３７０～１４８０℃に加熱して１～２時間保持し、
次に、１５０分かけて９００℃に冷却し、
最後に、自然に室温まで冷却する、
ことを備える、
付記９～１７のいずれか１つに記載の方法。
（付記１９）
前記焼結の手順は、
４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、
３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、
１５０分かけて１１５０℃から１３００℃に加熱して２時間保持し、
５０分かけて１３００℃から１３８０～１４８０℃に加熱して１～２時間保持し、
次に、１５０分かけて９００℃に冷却し、
最後に、自然に室温まで冷却する、
ことを備える、
付記９～１７のいずれか１つに記載の方法。
前記焼結の手順は、
４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、
３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、
１５０分かけて１１５０℃から１３００℃に加熱して２時間保持し、
５０分かけて１３００℃から１３８０～１４８０℃に加熱して１～２時間保持し、
次に、１５０分かけて９００℃に冷却し、
最後に、自然に室温まで冷却する、
ことを備える、
付記９～１７のいずれか１つに記載の方法。
（付記２０）
電子製品のケース又は装飾品の製造における、付記１～５のいずれか１つに記載のジルコニアセラミックの使用。
電子製品のケース又は装飾品の製造における、付記１～５のいずれか１つに記載のジルコニアセラミックの使用。
Claims (20)
- ６０．５～７０．５ｗｔ％のＺｒ、２．５～５．４５ｗｔ％のＹ、０．０５～２．６５ｗｔ％のＡｌ、０．０１５～１．０７ｗｔ％のＳｉ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％のＭを含むジルコニアセラミックであって、
Ｍは、Ｎｂ及びＴａの少なくとも１つを含み、
前記ジルコニアセラミックは、正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを備える相組成を有し、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、前記正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、
前記正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を備え、ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす、
ジルコニアセラミック。 - ６３～６８．７５ｗｔ％のＺｒ、３．３５～４．７ｗｔ％のＹ、０．５３～１．５８ｗｔ％のＡｌ、０．１５～０．９２ｗｔ％のＳｉ、及び、０．６８～２．１ｗｔ％のＭを含む、
請求項１に記載のジルコニアセラミック。 - 正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを備える相組成を有し、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は２～９ｗｔ％であり、前記正方晶ジルコニアの含有量は８８～９７ｗｔ％である、
請求項１又は２に記載のジルコニアセラミック。 - アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、１：（１～５）である、
請求項１～３のいずれか１項に記載のジルコニアセラミック。 - 正方晶ジルコニア、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムを備える相組成を有し、前記アルミナ及び前記ケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、前記正方晶ジルコニアの含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、
前記正方晶ジルコニアは、ジルコニア、酸化イットリウム及びＭｘＯｙによって形成された固溶体を備え、前記ジルコニアセラミックは、２．５～５．４５ｗｔ％の含有量のＹ、及び、０．３４～２．８ｗｔ％の含有量のＭを含み、
ＭはＮｂ及びＴａの少なくとも１つを含み、ｘは１≦ｘ≦３を満たし、ｙは３≦ｙ≦６を満たす、
ジルコニアセラミック。 - ジルコニア含有成分、アルミナ、ケイ酸ジルコニウム及びＭｘＯｙを備える組成物であって、
前記ジルコニア含有成分の総量に対して、前記ジルコニア含有成分は、ジルコニア及び２～４モル％の酸化イットリウムを含み、
前記組成物の総重量に対して、ジルコニア含有成分の含有量は８４～９９．３ｗｔ％であり、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は０．２～１２ｗｔ％であり、ＭｘＯｙの含有量は０．５～４ｗｔ％である、
組成物。 - 前記組成物の総重量に対して、前記ジルコニア含有成分の含有量は８８～９７ｗｔ％であり、アルミナ及びケイ酸ジルコニウムの総含有量は２～９ｗｔ％であり、ＭｘＯｙの含有量は１～３ｗｔ％である、
請求項６に記載の組成物。 - 前記組成物において、アルミナ対ケイ酸ジルコニウムの重量比は、（１：１）～（１：５）である、
請求項６又は７に記載の組成物。 - ジルコニアセラミックの製造方法であって、
（１）請求項６～８のいずれか１項に記載の組成物中の成分の粉末からスラリーを形成すること、
（２）スラリーを乾燥させて、複合ジルコニア粉末を得ること、及び、
（３）前記複合ジルコニア粉末を形成及び焼結して、ジルコニアセラミックを得ること、
を備える、
ジルコニアセラミックの製造方法。 - 前記ステップ（１）において、前記スラリーを形成することは、前記組成物中の成分の前記粉末、分散剤及び結合剤を混合して、スラリーを得ることを備える、
請求項９に記載の方法。 - 前記ステップ（１）において、前記分散剤は、ヒプロメロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム及びトリエタノールアミンの内の少なくとも１つから選択され、
前記結合剤は、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコール４０００の内の少なくとも１つから選択される、
請求項１０に記載の方法。 - 前記ステップ（１）において、前記分散剤は、前記組成物中の前記成分の前記粉末の総重量に対して、０．００５～０．５ｗｔ％の量で添加される、
請求項１１に記載の方法。 - 前記ステップ（１）において、前記分散剤は、前記組成物中の前記成分の前記粉末の総重量に対して、０．０１～０．１ｗｔ％の量で添加される、
請求項１２に記載の方法。 - 前記ステップ（１）において、前記結合剤は、前記組成物中の前記成分の前記粉末の総重量に対して、０．５～５ｗｔ％の量で添加される、
請求項１１に記載の方法。 - 前記ステップ（１）において、前記スラリーの固形分は、２０～６０ｗｔ％である、
請求項９に記載の方法。 - 前記ステップ（３）において、前記焼結は空気中で行われる、
請求項９に記載の方法。 - 前記ステップ（３）において、前記焼結は、まず空気中で焼結し、次に還元性雰囲気中で再焼結する、ことを備える２つのステップで実施する、
請求項９に記載の方法。 - 前記焼結の手順は、
４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、
３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、
１５０分かけて１１５０℃から１３７０～１４８０℃に加熱して１～２時間保持し、
次に、１５０分かけて９００℃に冷却し、
最後に、自然に室温まで冷却する、
ことを備える、
請求項９～１７のいずれか１項に記載の方法。 - 前記焼結の手順は、
４００分かけて室温から６００℃に加熱して２時間保持し、
３００分かけて６００℃から１１５０℃に加熱して２時間保持し、
１５０分かけて１１５０℃から１３００℃に加熱して２時間保持し、
５０分かけて１３００℃から１３８０～１４８０℃に加熱して１～２時間保持し、
次に、１５０分かけて９００℃に冷却し、
最後に、自然に室温まで冷却する、
ことを備える、
請求項９～１７のいずれか１項に記載の方法。 - 電子製品のケース又は装飾品の製造における、請求項１～５のいずれか１項に記載のジルコニアセラミックの使用。
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