JPH02141478A - 粉末焼結品の着色方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミックス等の粉末焼結品の着色方法に関す
るものである。

（従来の技術） 従来より、セラミックスの防錆性、耐摩耗性化学的安定
性に着目して、その特性を活かした応用開発がなされて
いる。

一方、セラミックスのこの様な優れた特性を活かしつつ
、装飾性を高めるためにその着色に関しても研究が進め
られている。例えば、ルビー、サファイヤ等の宝石の成
分が、ファインセラミックスの代表的素材Ａｈ（ｈと微
量のＣｒ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＦｅｚＯ：＋で構成されて
いることより、それらを添加してセラミックス焼結品に
発色させることなどが行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、この様にして得られた従来の焼結品は内部まで
均一に着色されていたため、色が装飾性以外の機能を持
たず、例えば、表層のみが着色されていて、摩耗してい
くに伴って色が消えてしまった。このため、使用限度の
表示をさせる等の色に機能を持たせることができないの
が実情であった。

一方、従来の焼結品は、強度面に関しても本来のセラミ
ックス構成成分以外の成分が添加されていたため、強度
が低下すると共に、それが焼結品内部にまで至っており
、強度及び信顛性の低下が大きな課題となっていた。

本発明は上記の様な課題を解決し、必要な部分のみを着
色することで新たな機能を付加し、さらには着色成分に
よる焼結品の強度低下を抑え、良好なセラミックス等の
粉末焼結品を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は、セラミックス等
の粉末成形品を焼結する際に、粉末成形品を載せるセッ
ターと粉末成形品との間に、粉末成形品と反応せずかつ
焼結しない第１の粉体と、粉末成形品と反応して該粉末
成形品を着色する第２の粉体とから成る混合粉体を接触
させて分布させ、この状態で粉末成形品の焼結を行い、
前記粉末成形品が混合粉体に接した領域のみを着色する
ことを特徴とし、 また、前記着色方法において、粉末成形品を載せるセッ
ターと粉末成形品との間に、前記第１の粉体と第２の粉
体とを混ぜ合せた混合粉体と、第１の粉体のみとを独立
して分布させ、この状態で粉末成形品の焼結を行い、前
記粉末成形品が混合粉体に接した部分のみを着色するこ
とを特徴とし、更に、セラミックス等の粉末成形品を焼
結して後、焼結された焼結品を載せるセッターと粉末成
形品との間に、粉末成形品と反応せずかつ焼結しない第
１の粉体と、粉末成形品と反応して該粉末成形品を着色
する第２の粉体とからなる混合粉体を接触させて分布さ
せ、次に焼結温度よりも低い温度で加熱することを特徴
としている。

（作用） 本発明方法は、前記構成としたことにより、粉末成形品
または粉末焼結品を載せるセッターとこれら粉末成形品
等との間に、加熱により粉末成形品等と反応して該粉末
成形品等を着色する混合粉体を配置し、この状態で粉末
成形品等を加熱することにより、粉末成形品等の混合粉
体に接した領域のみが所定深さに着色される。

また、着色成分を含んだ混合粉体と着色成分を含まない
粉体とを独立に分散させ、この状態で粉末成形品等を加
熱することにより、着色Ｍ域を限定して鮮明に着色する
ことができる。

（実施例） 以下、図面に基づき本発明の好ましい実施例を説明する
。

第１図（ａ）　（ｂ）　（Ｃ）には本発明に係る着色方
法の概略工程が示されている。

本発明方法の特徴的なことは、セラミックス等の粉末成
形品を焼結する際番こ、粉末成形品を載せるセッターと
粉末成形品との間に、粉末成形品と反応せずかつ焼結し
ない第１の粉体と、粉末成形品と反応して該粉末成形品
を着色する第２の粉体とから成る混合粉体を接触させて
分布させ、この状態で粉末成形品の焼結を行い、前記粉
末成形品が混合粉体に接した領域のみを着色するように
したことである。

本実施例において、第１図（ａ）の粉末成形品１ａはＡ
ｈＯ：＋で構成されており、この成形品１ａの成形法は
プレス成形や射出成形等のいかなる成形手段によるもの
でもよく、必要なことは焼結可能な状態にまで処理され
ていることである。

前記セッター２については、純度９９％のＡ１□０３製
のものを用いる。また混合粉体３は、純度９９．９％の
Ａ１□０３粉であってかつ平均粒径５０μ磯以上の球形
の難焼結粉である第１の粉体３ａと、Ｃｒｚ（１＋粉か
ら成る第２の粉体３ｂとから成り、前記第１の粉体（難
焼結粉）３ａに重量比で０．１％のＣｒ２Ｏ３が加えら
れて均一に分散するように混合され、セッター２上に薄
く敷き詰められる。更に、この混合粉体３の上に前述し
た成形品１ａを載セ、これを第１図（ｂ）に示されるよ
うに１００°Ｃ／ｈｒで昇温し、１５５０°Ｃに達して
からその温度で２時間焼結後に降温する。こうしてでき
た焼結品１ｂには、第１図（Ｃ）に示されるように、セ
ッター２に面した部分のみが着色される。

なお、以上説明した本発明の実施例は一例にすぎず、例
えば粉末成形品１ａの材質もＡ１□０３に限定されるも
のではなく、Ｙ２Ｏ３一部分安定化ジルコニア、　Ｔｉ
Ｏ２等でも可能であり、また着色成分もＣｒＪｓに限定
されるものではなく　Ｖ、Ｏ，等のように狙いとする材
質と反応して発色を可能とするものであれば何でも良い
。

更に、本発明において、第１の粉体３ａと第２の粉体３
ｂの構成比を変えることにより、色調を任意に選択する
ことも可能である。

更にまた、第２の粉体３ｂを１種の着色成分に限定せず
、数種の着色成分を選択するようにしても良い。

次に、本発明方法においては、前記着色方法において、
粉末成形品を載せるセッターと粉末成形品との間に、前
記第１の粉体と第２の粉体とを混ぜ合せた混合粉体と、
第１の粉体のみとを独立して分布させ、この状態で粉末
成形品の焼結を行い、前記粉末成形品が混合粉体に接し
た部分のみを着色することを特徴としている。

すなわち、前述した実施例において、着色部分を更に鮮
明に限定するには、第２図（ａ）に示されるように、粉
末成形品１ａの特定箇所のみが着色成分を含んだ混合粉
体３に接するようにし、それ以外の箇所には着色成分を
含まない第１の粉体３ａのみを粉末成形品１ａに接する
ようにする。

こうして、前記と同様な方法で焼結を行うと、第２図の
）に示されるように、より鮮明に着色部位を限定するこ
とができる。

なお、本実施例において、焼結品１ｂの着色深さは焼結
条件を変えることにより制御することが可能であり、ま
た焼結時間を長くすることで着色層を深くすることがで
きる。更に、この着色深さの制御は、混合粉体３に混入
される着色成分の割合を変えることによっても可能であ
る。

更に、本発明方法においては、セラミックス等の粉末成
形品を焼結して後、焼結された焼結品を載せるセッター
と粉末成形品との間に、粉末成形品と反応せずかつ焼結
しない第１の粉体と、粉末成形品と反応して該粉末成形
品を着色する第２の粉体とからなる混合粉体を接触させ
て分布させ、次に焼結温度よりも低い温度で加熱するこ
とを特徴としている。

以下、本発明方法の実施例を第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）
に基づき説明する。なお、前述した第１図（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示される部材と同一または相当する部材には、
その番号に１０を加えた符号を付してその説明を省略す
る。

先ず第３図（ａ）において、セッター１２の上に着色成
分を含んだ混合粉体１３を敷き詰め、その上に既に焼結
が完了した粉末焼結品１１ｂを載せる。このとき、第３
図（ｂ）に示されるように、着色したい側をセッター１
２側に向けて載せ、焼結温度よりも１００〜２００　’
Ｃ低い温度で加熱する。

これによって、第３図（Ｃ）のように、粉末焼結品１１
ｂへの着色が可能となり、また同様な操作を行うことに
より、各面毎に色を変化させて着色することも可能とな
る。

なお、本実施例において、着色部分を更に鮮明に限定す
るには、前述した第２図（ａ）（ｂ）と同様に、粉末焼
結品１１ｂの特定箇所のみが着色成分を含んだ混合粉体
に接するようにすれば良い。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明は、粉末成形品や粉末焼結品
を載せるセッターとこれら粉末成形品等との間に、着色
成分を含む混合粉体を接触させて分布させ、更に加熱す
ることにより、セラミックス等の粉末焼結品の強度を低
下させることなく、必要な箇所に必要な深さだけ着色す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（Ｃ）は粉末成形品を焼結する際に
セッター側に面した部分に着色を施すための工程を示す
図、第２図（ａ）（ｂ）はセッター側に面した部分のう
ち必要な箇所に着色を施すための工程を示す図、第３図
（ａ）（ｂ）（Ｃ）は粉末焼結品のセッター側に面した
部分に着色を施すための工程を示す図である。 ｌａ、ｌｌａ・・・粉末成形品 ｌｂ、ｌｌｂ・・・粉末焼結品 ２．１２・・・・・セッター ３・・・・・・・混合粉体 ３ａ、１３ａ・・・第１の粉体 ３ｂ１３ｂ・・・第２の粉体 第 図 （着色成分） （ｂ） （力ロ熱） ｂ 第３図 （ａ） （ｂ） （ｃ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックス等の粉末成形品を焼結する際に、粉
   末成形品を載せるセッターと粉末成形品との間に、粉末
   成形品と反応せずかつ焼結しない第１の粉体と、粉末成
   形品と反応して該粉末成形品を着色する第２の粉体とか
   ら成る混合粉体を接触させて分布させ、この状態で粉末
   成形品の焼結を行い、前記粉末成形品が混合粉体に接し
   た領域のみを着色することを特徴とした粉末焼結品の着
   色方法。
2. （２）請求項１記載の着色方法において、粉末成形品を
   載せるセッターと粉末成形品との間に、前記第１の粉体
   と第２の粉体とを混ぜ合せた混合粉体と、第１の粉体の
   みとを独立して分布させ、この状態で粉末成形品の焼結
   を行い、前記粉末成形品が混合粉体に接した部分のみを
   着色することを特徴とした粉末焼結品の着色方法。
3. （３）セラミックス等の粉末成形品を焼結して後、焼結
   された焼結品を載せるセッターと粉末成形品との間に、
   粉末成形品と反応せずかつ焼結しない第１の粉体と、粉
   末成形品と反応して該粉末成形品を着色する第２の粉体
   とからなる混合粉体を接触させて分布させ、次に焼結温
   度よりも低い温度で加熱することを特徴とした粉末焼結
   品の着色方法。