JPH03247558A - 着色透光性ｙａｇ焼結体及び製造方法 - 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、青色系に着色し且つ透光性に優れ、装飾部材
としての使用に適するＹＡＧ　（イツ）　ＩＪウム・ア
ルミニウム・ガーネット：ＹＡＩＯ）焼結体、及びその
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、例えば時計ケース、ライターケース、ネクタイビ
ン等の装飾部材として、着色セラミックスが利用されて
いる。

従来の着色セラミックスは殆どがアルミナ又はジルコニ
アを主成分とし、アルミナ焼結体又はジルコニア焼結体
中にＣｒ　Ｏ、Ｃｏ　Ｏ、ＭｎＯ等ノ無機顔料を添加す
ることにより、ピンク、ブルーその他の色彩に着色した
ものであった。

しかし、従来の着色アルミナ焼結体や着色ジルコニア焼
結体では、ベースとなるアルミナやジルコニアの透光性
が不充分で、スリガラス様の半透明なものしか得られな
いため、着色はしているが深味に欠け、装飾部材として
の価値が充分とけ云えなかった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はかかる従来の事情に鑑み、着色していると同時
に優れた透光性を有し、時計ケース等の装飾部材として
充分な強度と硬度を備えた着色透光性ＹＡＧ焼結体、及
びその製造方法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〕 上記目的を達成するため、本発明においては、ＹＡＧを
主成分とし、酸化物に換算して０．０２〜４重量％のコ
バルト及び／又はニッケルを含有し、青色系に着色して
おり、鏡面研磨した厚さ２．５ｇｌ５の試料での可視光
域における平均光透過率が１０％以上であることを特徴
とする着色透光性ＹＡＧ焼結体を提供する。

又、本発明の着色透光性ＹＡ１０焼結体の製造方法は、
純度９９％以上及び比表面積（ＢＩＣＴ値）４ｆｒＬ／
ｇ以上のＹＡＧ粉末に、青色系着色剤として酸化物に換
算して０．０２〜４重量％のコバルト及び／又はニッケ
ルを夫々酸化物又はアルコキシドの形で添加混合し、０
．５　ｔｏｎ／ｌ”以上の圧力でプレス成形した後、１
５５０〜１８５０　Ｃ″で焼結する。

〔作用〕

本発明において素地として用いるＹ　Ａ　Ｇ　（Ｙ　Ａ
ｌＯ）焼結体は単一相を形成し、その結晶構造が立方晶
であるため、結晶粒界での光散乱が少なく、緻密に焼結
すれば可視から赤外の領域で極めて高い透光性を示す。

しかも、着色剤として用いるフバル）　（Ｃｏ）及びニ
ッケル（Ｎ１）は、ＹＡＧに固溶するので光散乱の重大
な要因とならない。従って、本発明のＹＡＧ焼結体は、
コバルト又はニッケルにより鮮明で深みのある青色系に
着色しており、鏡面研磨した試料の厚さ２．５ｍでの可
視光域における平均光透過率が１０４以上と装飾部材と
して充分な透光性を示す。尚、青色系の色調（濃淡）は
コバルト及び／又はニッケルの添加量によりフントロー
ルできる。

本発明の着色透光性ＹＡＧ焼結体の製造方法において、
原料のＹＡＧ粉末は不純物による着色や透光性の低下を
防ぐため９９％以上の純度のものを使粛する。又、ＹＡ
Ｇ粉末は一次粒子の粒径が約０．３μｍ以下、即ち比表
面積がＢＥＴ値で４　ｒｒｌ／ｇ以上、好ましくは４〜
１４　ｉｇであることが、緻密なＹＡＧ焼結体を得るた
めに必要である。このように高純度で且つ緻密なＹＡＧ
粉末としては、イツトリウムとアルミニウムの塩化物を
溶解した水に硫酸イオンを添加し、更に尿素を加えて加
熱することにより粉末を沈殿させ、これを乾燥して得ら
れるＹＡＧ粉末等が好適である。

着色剤成分であるコバルト及び／又はニッケルは、酸化
物に換算して０．０２〜４重量％の範囲でＹＡＧ粉末に
添加する。添加量が０．０２重量％未満では青色系の着
色が充分ではなく、逆に４重量第を超えるとコバルトや
ニッケルがＹＡＧに完全に固溶されなくなったり、第２
相の析出が増大するので透光性の低下を招く。コバルト
及びニッケルは夫々Ｃｏｏ及びＮｉＯの酸化物又はアル
コキシドの形でＹＡＧ粉末に添加するが、優れた透光性
と安定した発色を得るために共に純度９９％以上のもの
が好ましく、又酸化物の場合には均一分散させるために
粒径０．４μｍ以下の粉末が好ましい。

本発明方法では、コバルト及び／又はニッケルの酸化物
又はアルコキシドを添加したＹＡＧ粉末を、緻密化のた
め０．５　ｔｏｎｚｔｍ”以上の圧力でプレス成形し、
必要に応じて脱バインダー処理を行なった後１成形体を
焼結する。焼結温度を１５５０〜１８５０Ｃ°とするの
は、１５５ｏσ未満では焼結不充分のため鮮明な発色も
充分な透光性も得られず、１８５゜Ｃを超えると着色成
分であるコバルトやニッケルが蒸発して脱色されるから
であり、焼結温度の好ましい範囲は１６５０〜１７５０
　Ｃ”である。又、焼結時間は０．５時間以上、好まし
くは３〜１０時間とする。

〔実施例〕

実施例１ 純度９９．５％、比表面積４．５　ｔｒｉ／ｇ（Ｂ　Ｉ
　Ｔ値）の高純度ＹＡＧ粉末に、着色剤として０．１ｗ
ｔ％のＣｏｏ粉末（平均粒径０．２５μｍ）を添加して
良く混合し、乾燥後２．０　ｔｏＶｃｍ”の圧力でプレ
ス成形した。この成形体を１０”−”ｔｏｒｒの真空中
において温度１７００　Ｃ”で５時間焼結し、理論密度
比９９．５％であって、外観が青色半透明のＹＡＧ焼結
体を得た。

このＹＡＧ焼結体を厚さ２．５四に鏡面研磨加工したと
ころ、深みのある青色に着色し且つ透光性を有する滑ら
かな鏡面が得られた。この厚さ２．５難の鏡面加工した
試料の可視光領域での光透過率を測定したところ、波長
０．６μｍで３０％であり、可視光領域の平均で１５％
であった。

又、このＹＡＧ焼結体について、Ｊ工Ｓ　Ｒ１６０１の
３点曲げ試験法により測定した曲げ強度は２８に９Ａｍ
　であって、ヌープ硬度は１１００を示した。

実施例２ 純度９９．５％、比表面積５．０　？７ｇ　ＣＢ　Ｉｃ
Ｔ値）の高純度ＹＡＧ粉末に、酸化物に換算して夫々０
．工５ｗｔ％のコバルトエトキシドとニッケルエトキシ
ドを添加し、エタノールと共に良く混合した後、沈殿及
び乾燥し、実施例１と同様に成形して焼結した。得られ
たＹＡＧ焼結体は理論密度比９９．９％で、外観は青色
半透明であった。

このＹＡＧ焼結体を厚さ２．５ｍに鏡面研磨加工したと
ころ、深みのある青色を呈し且っ透光性を有する滑らか
な鏡面が得られた。この試料（厚さ２．５８１１）の可
視光領域での光透過率は、波長０．６μｍで３５％、及
び可視光領域の平均で２０　％であった。又、３点曲げ
試験法による曲げ強度は２９ｊａｙｃｍ’であり、ヌー
プ硬度は１１５０を示した。

実施例３ 純度９９％、比表面積４．ＯＷＶｇ（Ｂ　Ｉ　Ｔ値）の
高純度ＹＡＧ粉末に、０．４ｗｔ％のＮｉＯ粉末（平均
粒径０．５μｍ）を添加混合し、乾燥後１．５　ｔ　ｏ
ｎ／ｃｍ”の圧力でプレス成形した。この成形体を温度
１７５０Ｃ°で７時間常圧焼結した。得られたＹＡＧ焼
結体は理論密度比９９．６％で、外観は薄い青色を呈し
た半透明であった。

このＹＡＧ焼結体を厚さ２．５鴎に鏡面研磨加工したと
ころ、深みのある薄い青色を呈し且っ透光性を有する滑
らかな鏡面が得られた。この厚さ２．５ｔｌｌの試料の
可視光領域での光透過率は、波長０．６μｍで１７％、
及び可視光領域の平均で１０％であった。又、３点曲げ
試験法による曲げ強度は２７　ｖｍ”であり、ヌープ硬
度は１０５０であった。

〔発明の効果〕 本発明によれば、鮮明な青色系に着色し且つその色調を
容易に制御でき、同時に装飾部材用として優れた透光性
を有し、装飾部材として実用上充分な強度と硬度を備え
た着色透光性ＹＡＧ焼結体を提供することが出来る。

従って、本発明の着色透光性ＹＡＧ焼結体は、青色系を
呈した透明であって賞月価値に富み、実用性や耐久性を
備えた装飾部材として用いるのに好適である。

手 続 補 正 書（自発） １゜ 事件の表示 平成 年 特 許 願 第 ０６７７ 号 ２、発明の名称 着色透光性ＹＡＧ焼結体及び製造方法 ３、　補正をする者 事件との関係

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）イットリウム・アルミニウム・ガーネツト（ＹＡ
   Ｇ）を主成分とし、酸化物に換算して０．０２〜４重量
   ％のコバルト及び／又はニッケルを含有し、青色系に着
   色しており、鏡面研磨した厚さ２．５ｍｍの試料での可
   視光域における平均光透過率が１０％以上であることを
   特徴とする着色透光性ＹＡＧ焼結体。
2. （２）純度９９％以上及び比表面積（ＢＥＴ値）４ｍ＾
   ３／ｇ以上のＹＡＧ粉末に、青色系着色剤として酸化物
   に換算して０．０２〜４重量％のコバルト及び／又はニ
   ッケルを夫々酸化物又はアルコキシドの形で添加混合し
   、０．５ｔｏｎ／ｃｍ＾２以上の圧力でプレス成形した
   後、１５５０〜１８５０℃で焼結することを特徴とする
   着色透光性ＹＡＧ焼結体の製造方法。