JP6340879B2

JP6340879B2 - ジルコニア焼結体及びその製造方法

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Publication number: JP6340879B2
Application number: JP2014075621A
Authority: JP
Inventors: 松井　光二; 光二松井
Original assignee: Tosoh Corp
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Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2034-04-01
Also published as: JP2014218421A

Description

本発明は、耐水熱劣化性に優れる透光性ジルコニア焼結体に関する。特に、歯科用途で使用されるジルコニア焼結体、更には義歯材料等のミルブランク、歯列矯正ブラケットとして用いるのに適する。

常温力学特性（強度・靭性）に優れるイットリア安定化ジルコニア焼結体は、切断工具、ダイス、ノズル、ベアリング等の構造部材や歯科材等の生体材料に広く利用されている。更に、歯科材の場合、高強度・高靱性という機械的特性のみならず、審美的観点から透光性や色調という光学的特性も要求される。

一方で、このジルコニアは、長い時間を経て除々に準安定相の正方晶が安定相の単斜晶へ自発的に相変態するために体積膨張が起って、クラックが発生し、強度及び靭性が低下する劣化現象が起ることが指摘されており、特に、歯科材では上記の特性を満足し、かつ、劣化しにくい品質信頼性の高い、即ち、製品寿命の長いものが求められている。品質信頼性は、一般に水熱処理による劣化加速試験で評価されている。

また、ジルコニア単結晶は透光感があり、従来からイットリアを約１０モル％含有する立方晶ジルコニア単結晶は宝飾品等に利用されているが、強度が極めて低いという問題があった。

更に、正方晶を主成分とする多結晶体のイットリア安定化ジルコニア焼結体は、結晶粒間及び粒内に存在する残留気孔が光散乱を引起すために光透過率が低くなることが知られており、これまで残留気孔を減少させ密度を高めることで透光性を付与しようとする研究がなされている。

例えば、特許文献１にはイットリアを２モル％以上及びチタニアを３〜２０モル％含む透光性ジルコニアが開示されているが、透光性を与えるためにチタニアを多量に含有させるため、強度をより高める必要があった。

特許文献２には、２〜４モル％イットリア、０．１〜０．２重量％アルミナの組成において、可視光の全光線透過率が試料厚み１．０ｍｍで３５％以上のジルコニア焼結体が開示されている。しかしながら、この焼結体に対して１４０℃の熱水中に２４時間浸漬させる劣化加速試験を実施すると、焼結体の単斜晶相率が５〜２９％となり、上記のとおり、品質信頼性に更なる改善の余地があった。

特許文献３には、平均結晶粒径が１０μｍ以下、試料厚さ１ｍｍにおける測定波長６００ｎｍの可視光に対する直線透過率が５０％以上であるジルコニア焼結体が開示されている。この焼結体を製造する場合には、平均結晶粒径が１μｍ以下、相対密度が９２％以上、結晶相が立方晶のみからなる一次焼結体をまず調製し、この焼結体を熱間静水圧プレスする必要があった。

特開昭６２−９１４６７号公報特開２００９−２６９８１２号公報特開２０１１−５１８８１号公報

本発明では、上記のような従来品における欠点を解消し、光透過率が高く、強度に優れており、これに加えて耐水熱劣化性に優れるジルコニア焼結体の提供；並びにそのジルコニア焼結体を簡易なプロセスにより製造することのできる方法の提供を目的とするものである。

本発明者らは、ジルコニア焼結過程で形成される微細組織と焼結体特性（光透過率、強度及び耐水熱劣化性）の関係について詳細に検討し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、
（Ｉ）イットリアを４．５〜６モル％含み、単位格子のｃ／ａ軸長比が１．０１３〜１．０１７の範囲内にある正方晶、ｃ／ａ軸長比が１．００４〜１．００９の範囲内にある正方晶プライム及び立方晶の結晶構造からなるジルコニア焼結体であって、該ジルコニア焼結体の結晶粒子の平均粒径が１μｍ以下、かつ、試料厚み１．０ｍｍでの波長６００ｎｍの光透過率が３０％以上のジルコニア焼結体。

（ＩＩ）ジルコニア焼結体がアルミナを含み、該アルミナ含有量が０．０５〜０．３重量％である（Ｉ）に記載のジルコニア焼結体。

（ＩＩＩ）イットリアを４．５〜６モル％含み、該イットリアがジルコニアに固溶しており、ＢＥＴ比表面積が６〜２０ｍ^２／ｇ、かつ、平均粒径が０．７μｍ以下のジルコニア粉末を成形して成形体を得、該成形体を焼結プロファイルとして４００℃／時間以上の速度で１３８０℃〜１４２０℃に昇温して０．５〜２分間保持した後、４００℃／時間以上の速度で１２３０〜１３５０℃に降温して一定時間保持して焼結することによる（Ｉ）または（ＩＩ）記載のジルコニア焼結体の製造方法。

（ＩＶ）イットリアを４．５〜６モル％含み、該イットリアがジルコニアに固溶しており、ＢＥＴ比表面積が６〜２０ｍ^２／ｇ、かつ、平均粒径が０．７μｍ以下のジルコニア粉末を成形して成形体を得、該成形体を焼結プロファイルとして、９００℃から５０℃／時間以下の速度で昇温させて１２３０〜１３５０℃で一定時間保持して焼結することによる（Ｉ）または（ＩＩ）記載のジルコニア焼結体の製造方法。

（Ｖ）ジルコニア粉末がアルミナを０．０５〜０．３重量％含むことを特徴とする（ＩＩＩ）または（ＩＶ）に記載のジルコニア焼結体の製造法。
を要旨とするものである。以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本明細書において、ジルコニア焼結体に係わる「ジルコニア」とは、イットリアが安定化剤として固溶しているものをいう。「イットリア濃度」とは、Ｙ_２Ｏ_３／（ＺｒＯ_２＋Ｙ_２Ｏ_３）の比率をモル％として表した値をいう。

「アルミナ濃度」とは、Ａｌ_２Ｏ_３／（ＺｒＯ_２＋Ｙ_２Ｏ_３＋Ａｌ_２Ｏ_３）の比率を重量％として表した値をいう。

「正方晶」とは、ＺｒＯ_２−Ｙ_２Ｏ_３系相図（例えば、Ｈ．Ｇ．Ｓｃｏｔｔ，Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．，１０，１５２７−１５３５（１９７５））に現れる正方晶系の結晶構造であり、単位格子のｃ／ａ軸長比が１．０１３〜１．０１７の範囲内にあるものをいう。

「正方晶プライム」とは、焼結の降温過程等の焼結温度が高温から低温へ低下するときに、立方晶の一部が無拡散相変態することによって生成する、相図に現れない正方晶系に属する結晶構造であり、ｃ／ａ軸長比が１．００４〜１．００９の範囲内にあるものをいう。

ｃ／ａ軸長比は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）プロファイルに解析プログラムとしてＲＩＥＴＡＮ−ＦＰ（参考文献：Ｆ．Ｉｚｕｍｉ，”ＴｈｅＲｉｅｔｖｅｌｄＭｅｔｈｏｄ”，Ｅｄ．ｂｙＲ．Ａ．Ｙｏｕｎｇ，ＯｘｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，Ｏｘｆｏｒｄ（１９９３）Ｃｈａｐ．１３．）を用いてリートベルト法により算出された値をいう。

「正方晶相率」、「正方晶プライム相率」及び「立方晶相率」とは、ＸＲＤプロファイルに上記のＲＩＥＴＡＮ−ＦＰを用いてリートベルト法により算出された重量％の値をいう。

「光透過率」とは、焼結体の両面を鏡面研磨加工した厚み１．０ｍｍの円盤形状の測定試料を用い、分光光度計で測定された光透過スペクトルの波長６００ｎｍでの全光線透過率の値をいう。

「単斜晶相率（ｆ_ｍ）」とは、水熱処理した焼結体についてＸＲＤ測定を行い、単斜晶の１１１及び１１−１反射の面積強度、並びに正方晶、正方晶プライム及び立方晶の１１１反射の面積強度をそれぞれ求めて、数式（１）により算出されたものの％値をいう。
ｆ_ｍ（％）＝［Ｉ_ｍ（１１１）＋Ｉ_ｍ（１１−１）］×１００／［Ｉ_ｍ（１１１）＋
Ｉ_ｍ（１１−１）＋Ｉ_ｔ（１１１）＋Ｉ_ｔ´（１１１）＋Ｉ（１１１）_ｃ］（１）
ここで、Ｉは各反射の面積強度、添字ｍ，ｔ，ｔ´及びｃはそれぞれ単斜晶，正方晶，正方晶プライム，立方晶を示す。

「相対密度」とは、実験的に求めた実測密度ρと、数式（２）〜（５）により計算されたイットリア及びアルミナを含有するジルコニアの真密度ρ_０を用い、（ρ／ρ₀）×１００の比率（％）に換算して表した値のことをいう。

Ａ＝０．５０８０＋０．０６９８０Ｘ／（１００＋Ｘ）（２）
Ｃ＝０．５１９５−０．０６１８０Ｘ／（１００＋Ｘ）（３）
ρ_Ｚ＝［１２４．２５（１００−Ｘ）＋２２５．８１Ｘ］／[１５０．５（１００＋Ｘ）Ａ^２Ｃ] （４）
ρ_０＝１００／[（Ｙ／３．９８７）＋（１００−Ｙ）／ρ_Ｚ] (５)
ここで、ＸとＹは、それぞれイットリア濃度（モル％），アルミナ濃度（重量％）である。

結晶粒子に係わる「平均粒径」とは、電子顕微鏡を用いてプラニメトリック法により算出されたものの値をいう。

ジルコニア粉末に係わる「ＢＥＴ比表面積」は、吸着分子として窒素を用いて測定したものをいう。

「平均粒径」とは、体積基準分布が中央値（メディアン）である粒子と同じ体積の球の直径をいい、レーザー回折・散乱法による粒度分布測定装置によって測定することができる。

本発明のジルコニア焼結体は、イットリアを４．５〜６モル％含み、単位格子のｃ／ａ軸長比が１．０１３〜１．０１７の範囲内にある正方晶、ｃ／ａ軸長比が１．００４〜１．００９の範囲内にある正方晶プライム及び立方晶の結晶構造からなる。イットリアを４〜６モル％含み、単位格子のｃ／ａ軸長比が１．０１３〜１．０１７の範囲内にある正方晶、ｃ／ａ軸長比が１．００４〜１．００９の範囲内にある正方晶プライム及び立方晶からなる三相組織にすることにより、劣化が抑制され、ジルコニア焼結体の品質信頼性が向上するからである。より高い品質信頼性を得るために、イットリア濃度としては４．５〜６モル％であり、４．５〜５．５モル％が好ましい。

また、正方晶、正方晶プライム及び立方晶の存在割合としては、これらの結晶相の総和を１００ｗｔ％とした時、正方晶が１３〜４２ｗｔ％、正方晶プライムが２８〜３６ｗｔ％、立方晶が２７〜５３ｗｔ％、特に正方晶が３０〜３９ｗｔ％、正方晶プライムが３４〜３６ｗｔ％、立方晶が２７〜３５ｗｔ％であることが、耐水熱劣化性に優れるジルコニア焼結体を与える点で好ましい。

本発明のジルコニア焼結体は、結晶粒子の平均粒径が１μｍ以下である。結晶粒子の平均粒径を１μｍ以下とすることにより、破壊によるクラックの進展が抑制されて強度が向上するからである。好ましくは、結晶粒子の平均粒径が０．６μｍ以下、特に好ましくは０．２〜０．６μｍである。

さらに、本発明のジルコニア焼結体は、試料厚み１．０ｍｍでの波長６００ｎｍの光透過率が３０％以上である。試料厚み１．０ｍｍでの波長６００ｎｍの光透過率が３０％以上、好ましくは３５％以上、特に好ましくは３５〜４５％であると、審美性が維持されるため、歯科材用として好適なものとなるからである。

また、本発明のジルコニア焼結体がアルミナを含む場合、該アルミナ含有量を０．０５〜０．３重量％にすると、光透過率の低下要因となるアルミナ結晶粒の生成よりも優先的にアルミニウムイオンが結晶粒界に固溶偏析して粒界強度を高めるので、より強度を向上させるのに効果的である。より好ましいアルミナ濃度は、０．０５〜０．２重量％である。

本発明のジルコニア焼結体の相対密度は、９９．５％以上、好ましくは９９．８％以上のものがよい。

次に、本発明の透光性ジルコニア焼結体の製造方法につき説明する。

本発明の透光性ジルコニア焼結体を得るにあたっては、例えば、イットリアを４．５〜６モル％含み、該イットリアがジルコニアに固溶しており、ＢＥＴ比表面積が６〜２０ｍ^２／ｇ、かつ、平均粒径が０．７μｍ以下のジルコニア粉末を原料として使用することができる。

イットリアの濃度としては、本発明の製造方法により得られる焼結体に、より高い品質信頼性を与えるために、４．５〜６モル％が好ましい。

イットリアがジルコニアに固溶していると、均一に焼結が進行するので、破壊源となる気孔が少なくなるために、製造される焼結体は強度の高いものとなる。イットリアがジルコニアに固溶していることは、粉末又は焼結体のＸ線粉末回折（ＸＲＤ）を測定することにより調べることが可能である。また、ジルコニアにイットリアを固溶させる方法としては、例えば、イットリウムを含む水和ジルコニア微粒子を９００〜１１００℃の温度で仮焼する方法を例示することができる。ジルコニア粉末のＢＥＴ比表面積が６〜２０ｍ^２／ｇであると、焼結性・成形性の良好な粉末となるため、製造される焼結体は、良好な光透過率を与えるものとなる。

ジルコニア粉末の平均粒径が０．７μｍ以下であると、焼結性が高い粉末となるために、製造される焼結体の光透過率が３０％以上となりやすい。より好ましいジルコニア粉末の平均粒径は、０．６μｍ以下、特に好ましくは０．３〜０．６μｍである。

また、ジルコニア粉末がアルミナを含有する場合、アルミナ濃度としては、本発明の製造方法により得られる焼結体に、より大きな強度を与え、一方、光透過率の低下要因となるアルミナ結晶粒の析出を抑制するために、０．０５〜０．３重量％が好ましい。より好ましいアルミナ濃度は、０．０５〜０．２重量％である。

続いて、本発明では、上記のジルコニア粉末を成形して成形体を得、該成形体を焼結する。ジルコニア粉末を成形する方法としては、加圧成形法、射出成形法、押出成形法等の公知の方法を選択することができる。

次いで、この成形体を焼結する。この際の第１の焼結プロファイルとしては、４００℃／時間以上の昇温速度で１３８０℃〜１４２０℃に昇温して０．５〜２分間保持した後、４００℃／時間以上の降温速度で１２３０〜１３５０℃に降温して一定時間保持するものである。１２３０〜１３５０℃の温度範囲で一定時間保持する時間は、１０〜２００時間でよい。ジルコニア粉末に水分や微量の昇温脱離不純物が含まれている場合には、成形体を１０００〜１１００℃の温度で事前に加熱処理した後に焼結させればよい。

また、本発明の第２の焼結プロファイルとしては、前記成形体を９００℃から５０℃／時間以下の昇温速度で昇温させて１２３０〜１３５０℃で一定時間保持して焼結させるものである。９００℃未満の温度領域での昇温速度は特に限定されないが、５０〜２００℃／時間とするのが好ましく、１２３０〜１３５０℃における焼結温度の保持時間は１０〜２００時間でよい。

第１または第２に焼結プロファイルを、前記のジルコニア粉末の成形体に施すことにより、焼結体の結晶構造を単位格子のｃ／ａ軸長比が１．０１３〜１．０１７の範囲内にある正方晶、ｃ／ａ軸長比が１．００４〜１．００９の範囲内にある正方晶プライム及び立方晶からなる三相組織で、かつ、焼結体の結晶粒子の平均粒径が1μｍ以下である、本発明の高い相対密度を有する焼結体を得ることができる。

上記のジルコニア粉末の製造方法には特に制限はなく、イットリアがジルコニアに固溶しており、イットリア濃度、ＢＥＴ比表面積及び平均粒径を満足しているものであれば、いかなる方法（例えば、加水分解法、中和共沈法、アルコキシド法等）で得られたものを用いてもよい。特に、イットリウムを含む水和ジルコニア微粒子を９００〜１１００℃の温度で仮焼して得られるジルコニア粉末が好適であり、アルミナを含有させる場合には、これにアルミニウム化合物を加えて湿式粉砕すればよい。

このイットリウムを含む水和ジルコニア微粒子は、ジルコニウム塩水溶液の加水分解反応により得られる水和ジルコニアゾル含有液に、イットリウム化合物を添加して乾燥させたものを用いればよい。また、イットリウム化合物を前もって所定量添加したジルコニウム塩水溶液の加水分解反応により得られる水和ジルコニアゾル含有液を乾燥させたものを用いてもよい。

水和ジルコニアゾルの製造に用いられるジルコニウム塩としては、オキシ塩化ジルコニウム，硝酸ジルコニル，塩化ジルコニウム，硫酸ジルコニウムなどを挙げることができるが、この他に水酸化ジルコニウムと酸との混合物を用いてもよい。

イットリウム化合物としては、塩化物，水酸化物，酸化物などを挙げることができる。

ジルコニア粉末に添加するアルミニウム化合物は、塩化アルミニウム，硫酸アルミニウム，水酸化アルミニウム，アルミナゾル，酸化アルミニウム粉末などが挙げられる。

以上、説明したとおり、本発明のジルコニア焼結体は、光透過率が高く、強度に優れており、これに加えて耐水熱劣化性にも優れている。また、本発明の方法により、上記のジルコニア焼結体を簡易なプロセスにより製造することができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何等限定されるものではない。

例中、ジルコニア粉末の平均粒径は、マイクロトラック粒度分布計（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製，商品名「９３２０−ＨＲＡ」、レーザー回折・散乱法）を用いて測定した。試料の前処理条件としては、粉末を蒸留水に懸濁させ、超音波ホモジナイザーを用いて３分間分散させた。

ジルコニア粉末の成形は、金型プレスにより予備成形を行ったあとに、成形圧力２００ＭＰａで冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）を行った。次いで、得られた成形体を以下の焼結プロファイル（Ａ）または（Ｂ）で焼結させた。
（Ａ）５００℃／時間の速度で１４００℃に昇温して０．５分間保持した後、５００℃／時間の速度で設定温度まで降温して設定時間保持し、２００℃／時間の速度で降温
（Ｂ）１００℃／時間の速度で９００℃に昇温した後、１０℃／時間の速度で設定温度まで昇温させて設定時間保持し、２００℃／時間の速度で降温
得られた焼結体の密度は、アルキメデス法により測定した。上記の数式（２）〜（５）により焼結体の理論密度を求めると、実施例１，２と比較例１〜４では６．０６０ｇ／ｃｍ^３、実施例３，４と比較例５では６．０５５ｇ／ｃｍ^３、比較例６では６．０９８ｇ／ｃｍ^３となり、これらの値を用いて相対密度に換算した。

焼結体の結晶粒子の平均粒径は、熱エッチング処理を行ったあとに、電界放出型走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）を用いてプラニメトリック法により算出した。具体的には、顕微鏡画像上に円を描いたとき、円内の粒子数ｎ_ｃと円周にかかった粒子数Ｎ_ｉの合計が少なくとも２００個となるような円を描いて、または２００個に満たない画像の場合には、粒子数の合計（ｎ_ｃ＋Ｎ_ｉ）が少なくとも２００個となるように数視野の画像を用いて複数の円を描き、プラニメトリック法により平均粒径を求めた。

結晶相率は、ＸＲＤをステップスキャン法（２θ：１５〜８０°，ステップ幅：０．０４°，積算時間：８秒/ステップ）で測定し、得られたプロファイルをリートベルト法により定量化することにより求めた。解析は、正方晶，正方晶プライム相及び立方晶の混相とし、各結晶のプロファイル関数は独立して取扱い、各元素の温度パラメーターは同一とした。

光透過率は、焼結体の両面を鏡面研磨加工して厚み１．０ｍｍの円盤形状の試料を作製し、紫外可視分光光度計（日本分光（株）製，商品名「Ｖ−６５０」）で波長６００ｎｍにおける全光線透過率を測定した。

曲げ強度は、ＪＩＳＲ１６０１に準じた３点曲げ試験で評価した。

また、劣化加速試験は、焼結体を１４０℃の熱水中に６０時間浸漬させ、生成する単斜晶の比率を求めることによって評価した。単斜晶率は、浸漬処理した焼結体についてＸ線回折測定を行い、前記の数式（１）により算出した。

実施例１
２モル／リットルのオキシ塩化ジルコニウム水溶液４リットルに２モル／リットルのアンモニア水４．８リットルを混合し、蒸留水を加えてジルコニア換算濃度０．８モル／リットルの溶液を調製した。この溶液を還流器付きフラスコ中で攪拌しながら加水分解反応を煮沸温度で１５０時間行って、水和ジルコニアゾルを得た。

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５．０モル％になるように添加して乾燥させ、１０００℃の温度で２時間仮焼した。

得られた仮焼粉を水洗処理したあとに蒸留水を加えて振動ミルで粉砕して乾燥させた。得られたジルコニア粉末の特性を表１に示す。

次いで、上記で得られたジルコニア粉末を成形して電気炉で焼結プロファイル（Ａ）の条件（設定温度：１３００℃，設定時間：１００ｈ）で焼結させた。

得られた焼結体の特性（正方晶及び正方晶プライム相のｃ／ａ軸長比，結晶相率，平均粒径，相対密度，光透過率，曲げ強度）と劣化加速試験後の単斜晶率を表２に示す。

実施例２
成形体を焼結プロファイル（Ｂ）の条件（設定温度：１３００℃，設定時間：１００ｈ）で焼結した以外は、実施例１と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

実施例３
仮焼粉を水洗処理したあとに、平均粒径０．０１５μｍのアルミナゾルをアルミナ濃度が０．１５重量％になるように添加し、焼結プロファイル（Ａ）の条件（設定温度：１２５０℃，設定時間：１５ｈ）で焼結した以外は、実施例１と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

実施例４
成形体を焼結プロファイル（Ｂ）の条件（設定温度：１２５０℃，設定時間：１５ｈ）で焼結した以外は、実施例３と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

実施例５
塩化イットリウムをイットリア濃度が４．５モル％になるように添加し、成形体を焼結プロファイル（Ｂ）の条件（設定温度：１３００℃，設定時間：１００ｈ）で焼結した以外は、実施例１と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

実施例６
塩化イットリウムをイットリア濃度が５．５モル％になるように添加し、成形体を焼結プロファイル（Ｂ）の条件（設定温度：１３００℃，設定時間：１００ｈ）で焼結した以外は、実施例１と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

実施例７
塩化イットリウムをイットリア濃度が６．０モル％になるように添加し、成形体を焼結プロファイル（Ｂ）の条件（設定温度：１３００℃，設定時間：１００ｈ）で焼結した以外は、実施例１と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

比較例１
焼結プロファイル（Ａ）の条件（設定温度：１２００℃，設定時間：１００ｈ）で焼結した以外は、実施例１と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

比較例２
焼結プロファイル（Ａ）の条件（設定温度：１４００℃，設定時間：１００ｈ）で焼結した以外は、実施例１と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

比較例３
焼結プロファイル（Ｂ）の条件（設定温度：１２００℃，設定時間：１００ｈ）で焼結した以外は、実施例１と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

比較例４
焼結プロファイル（Ｂ）の条件（設定温度：１４００℃，設定時間：１００ｈ）で焼結した以外は、実施例１と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

比較例５
焼結プロファイル（Ｂ）の条件（設定温度：１２５０℃，設定時間：０ｈ）で焼結した以外は、実施例４と同様の条件でジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

比較例６
市販品のジルコニア粉末（東ソー製，ＴＺ−３Ｙグレード）を成形して、得られた成形体を電気炉で４００℃／時間の速度で１１００℃まで昇温した後、１０℃／時間の速度で１２８０℃まで昇温させて２時間保持し、２００℃／時間の速度で降温させてジルコニア焼結体を得た。得られた焼結体の特性と劣化加速試験の結果を表２に示す。

歯科用途で使用されるジルコニア焼結体、更には義歯材料等のミルブランク、歯列矯正ブラケットとして用いるのに適する。

Claims

イットリアを４．５〜６モル％含み、単位格子のｃ／ａ軸長比が１．０１３〜１．０１７の範囲内にある正方晶、ｃ／ａ軸長比が１．００４〜１．００９の範囲内にある正方晶プライム及び立方晶の結晶構造からなるジルコニア焼結体であって、該ジルコニア焼結体の正方晶プライムの存在割合が２８〜３６ｗｔ％、結晶粒子の平均粒径が１μｍ以下、かつ、試料厚み１．０ｍｍでの波長６００ｎｍの光透過率が３０％以上４５％以下のジルコニア焼結体。
ジルコニア焼結体がアルミナを含み、該アルミナ含有量が０．０５〜０．３重量％である請求項１に記載のジルコニア焼結体。
イットリアを４．５〜６モル％含み、該イットリアがジルコニアに固溶しており、ＢＥＴ比表面積が６〜２０ｍ^２／ｇ、かつ、平均粒径が０．７μｍ以下のジルコニア粉末を成形して成形体を得、該成形体を焼結プロファイルとして４００℃／時間以上の速度で１３８０℃〜１４２０℃に昇温して０．５〜２分間保持した後、４００℃／時間以上の速度で１２３０〜１３５０℃に降温して１０〜２００時間保持して焼結する請求項１または請求項２に記載のジルコニア焼結体の製造方法。
イットリアを４．５〜６モル％含み、該イットリアがジルコニアに固溶しており、ＢＥＴ比表面積が６〜２０ｍ^２／ｇ、かつ、平均粒径が０．７μｍ以下のジルコニア粉末を成形して成形体を得、該成形体を焼結プロファイルとして、９００℃から５０℃／時間以下の速度で昇温させて１２３０〜１３５０℃で１０〜２００時間保持して焼結する請求項１または請求項２に記載のジルコニア焼結体の製造方法。
ジルコニア粉末がアルミナを０．０５〜０．３重量％含む請求項３または請求項４に記載のジルコニア焼結体の製造法。