JPH04193760A - 着色透光性アルミナ焼結体及びその製造方法 - Google Patents
着色透光性アルミナ焼結体及びその製造方法Info
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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。
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〕
この発明は装飾品、工芸品などに利用される着色透光性
アルミナ焼結体及びその製造方法に関するものである。
アルミナ焼結体及びその製造方法に関するものである。
従来、着色し透光性を有するアルミナとして知られてい
るものにルビー、サファイヤなどの単結晶があり、人工
的に種々の方法で製造されている。
るものにルビー、サファイヤなどの単結晶があり、人工
的に種々の方法で製造されている。
しかしながら単結晶は寸法、形状に制限があり、また非
常に高価なものとなる。これを改善するためにアルミナ
粉に酸化マグネシウム、酸化クロムを混合し、減圧下で
焼成し多結晶体人造ルビーを製造する方法が知られてい
る。更に、特開昭５９−１６９９７９号公報にはアルミ
ナまたは加熱によりアルミナとなるアルミニウム塩に、
焼結助剤としてのマグネシアまたは加熱によりマグネシ
アになるマグネシウム塩及び着色成分の金属酸化物また
は加熱により該金属酸化物となる金属塩を加え、真空ま
たは水素雰囲気中で１４００〜２０００℃で焼成した後
、酸化雰囲気で１４００〜２０００℃で再焼成する方法
が開示されている。着色成分にはコバルト、ニッケル、
クロム、マンガン等の酸化物が利用されている。
常に高価なものとなる。これを改善するためにアルミナ
粉に酸化マグネシウム、酸化クロムを混合し、減圧下で
焼成し多結晶体人造ルビーを製造する方法が知られてい
る。更に、特開昭５９−１６９９７９号公報にはアルミ
ナまたは加熱によりアルミナとなるアルミニウム塩に、
焼結助剤としてのマグネシアまたは加熱によりマグネシ
アになるマグネシウム塩及び着色成分の金属酸化物また
は加熱により該金属酸化物となる金属塩を加え、真空ま
たは水素雰囲気中で１４００〜２０００℃で焼成した後
、酸化雰囲気で１４００〜２０００℃で再焼成する方法
が開示されている。着色成分にはコバルト、ニッケル、
クロム、マンガン等の酸化物が利用されている。
特開平１−１３３９７３号公報にはアルミナ粉にマグネ
シウム化合物と硫黄化合物を加え還元雰囲気または真空
中で１７００〜１９５０℃にて焼成することにより透光
性多結晶アルミナを製造する方法が開示されている。ま
た、特開昭６３−２３９１５４号公報にはアルミナに酸
化マグネシウム及び発色物質として酸化鉄、酸化チタン
、酸化バナジウム、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化コ
バルトのうち少なくとも一種を加え１２８０〜１３５０
℃で焼結した後１３００〜１３１０℃１１００〜２００
０ａ ｔｍの条件下で熱間等方圧プレス処理をすること
により、着色透光性多結晶セラミックスを製造する方法
が開示されている。
シウム化合物と硫黄化合物を加え還元雰囲気または真空
中で１７００〜１９５０℃にて焼成することにより透光
性多結晶アルミナを製造する方法が開示されている。ま
た、特開昭６３−２３９１５４号公報にはアルミナに酸
化マグネシウム及び発色物質として酸化鉄、酸化チタン
、酸化バナジウム、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化コ
バルトのうち少なくとも一種を加え１２８０〜１３５０
℃で焼結した後１３００〜１３１０℃１１００〜２００
０ａ ｔｍの条件下で熱間等方圧プレス処理をすること
により、着色透光性多結晶セラミックスを製造する方法
が開示されている。
従来、透光性アルミナ焼結体の製造には酸化マグネシウ
ムを粒成長抑制剤として添加することが必須であるとさ
れていた。そのために製造工程が増すとともに少量の酸
化マグネシウムを均一に分散混合させる必要があり、工
程が煩瑣なものになっていた。また、従来透光性アルミ
ナ焼結体の着色成分としては酸化コバルト、酸化ニッケ
ル、酸化クロム等のセラミック着色料として公知のもの
であり、これらは彩色が鮮やかなため近年の流行に適合
する淡く穏やかな深みのある着色料の開発が望まれてい
た。
ムを粒成長抑制剤として添加することが必須であるとさ
れていた。そのために製造工程が増すとともに少量の酸
化マグネシウムを均一に分散混合させる必要があり、工
程が煩瑣なものになっていた。また、従来透光性アルミ
ナ焼結体の着色成分としては酸化コバルト、酸化ニッケ
ル、酸化クロム等のセラミック着色料として公知のもの
であり、これらは彩色が鮮やかなため近年の流行に適合
する淡く穏やかな深みのある着色料の開発が望まれてい
た。
本発明者らは、上記目的を達成するべく種々検討の結果
、希土類元素の酸化物である酸化プラセオジム、酸化ネ
オジム及び酸化エルビウムがアルミナの粒成長抑制作用
があって酸化マグネシウムを添加しなくとも透光性のア
ルミナ焼結体が得られること及びこれらがアルミナ焼結
体をそれぞれ穏やかな深みのあるグリーン、ブルー及び
ピンクに着色させるためこれらを組合せて用いることに
より、任意の着色を行ないうろことを見い出してこの知
見に基づいて本発明を完成するに至ったものである。
、希土類元素の酸化物である酸化プラセオジム、酸化ネ
オジム及び酸化エルビウムがアルミナの粒成長抑制作用
があって酸化マグネシウムを添加しなくとも透光性のア
ルミナ焼結体が得られること及びこれらがアルミナ焼結
体をそれぞれ穏やかな深みのあるグリーン、ブルー及び
ピンクに着色させるためこれらを組合せて用いることに
より、任意の着色を行ないうろことを見い出してこの知
見に基づいて本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明はアルミナ９５〜９９．９重量％、酸
化プラセオジム、酸化ネオジム及び酸化エルビウムのう
ち少なくとも１種を該希土類酸化物の和の含有量でＯ，
１〜５重量％、その他の添加物０〜２重量％よりなる着
色透光性アルミナ焼結体及びその製造方法に関するもの
である。
化プラセオジム、酸化ネオジム及び酸化エルビウムのう
ち少なくとも１種を該希土類酸化物の和の含有量でＯ，
１〜５重量％、その他の添加物０〜２重量％よりなる着
色透光性アルミナ焼結体及びその製造方法に関するもの
である。
酸化プラセオジム、酸化ネオジム及び酸化エルビウムは
これらのいずれか１種であってもよく、２種又は３種を
組合せて用いてもよい。含有量は、これらの希土類酸化
物の和で０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜１．０
重量％とする。０．１重量％未満では粒成長抑制作用が
不充分で透光性が低下し、また着色も不充分になる。一
方、５重量％を越えると希土類酸化物の量が多くなりす
ぎてやはり透光性が低下する。
これらのいずれか１種であってもよく、２種又は３種を
組合せて用いてもよい。含有量は、これらの希土類酸化
物の和で０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜１．０
重量％とする。０．１重量％未満では粒成長抑制作用が
不充分で透光性が低下し、また着色も不充分になる。一
方、５重量％を越えると希土類酸化物の量が多くなりす
ぎてやはり透光性が低下する。
本発明のアルミナ焼結体はアルミナと上記希土類酸化物
のみからなっていてもよいが、その特性を損なわない範
囲で他の成分を含むことができる。
のみからなっていてもよいが、その特性を損なわない範
囲で他の成分を含むことができる。
たとえば酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化クロム、酸
化バナジウム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化チタン等の
公知の着色成分を配合して着色を調節することができる
。また、酸化マグネシウム等の焼結助剤をさらに添加し
ても差支えない。他の成分の含有量としては合計で２重
量％以下がよく、通常は１重量％以下である。
化バナジウム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化チタン等の
公知の着色成分を配合して着色を調節することができる
。また、酸化マグネシウム等の焼結助剤をさらに添加し
ても差支えない。他の成分の含有量としては合計で２重
量％以下がよく、通常は１重量％以下である。
この焼結体の製造方法としては、まずアルミナ又は加熱
によってアルミナとなるアルミニウム化合物、酸化プラ
セオジム、酸化ネオジムもしくは酸化エルビウム又は加
熱によってこれらの酸化物になるプラセオジム、ネオジ
ムもしくはエルビウム化合物と必要により添加されるそ
の他の添加物との均一混合物を作製する。
によってアルミナとなるアルミニウム化合物、酸化プラ
セオジム、酸化ネオジムもしくは酸化エルビウム又は加
熱によってこれらの酸化物になるプラセオジム、ネオジ
ムもしくはエルビウム化合物と必要により添加されるそ
の他の添加物との均一混合物を作製する。
加熱によってアルミナ、酸化プラセオジム、酸化ネオジ
ム又は酸化エルビウムになる化合物は硫酸塩、硝酸塩、
塩化物、炭酸塩等の無機酸塩のほか各種有機酸塩あるい
はその他の化合物を含む。
ム又は酸化エルビウムになる化合物は硫酸塩、硝酸塩、
塩化物、炭酸塩等の無機酸塩のほか各種有機酸塩あるい
はその他の化合物を含む。
これらの酸化物の状態で所定割合になるように配合され
ることはいうまでもない。
ることはいうまでもない。
その他の添加物としては、前記の公知の着色成分、加熱
によってこの着色成分に変わる前駆体、酸化マグネシウ
ム、加熱によって酸化マグネシウ６一 ムに変わる前駆体、ポリビニルアルコール、カルボキシ
メチルセルロース、フェノール樹脂等のバインダー等が
必要により添加される。
によってこの着色成分に変わる前駆体、酸化マグネシウ
ム、加熱によって酸化マグネシウ６一 ムに変わる前駆体、ポリビニルアルコール、カルボキシ
メチルセルロース、フェノール樹脂等のバインダー等が
必要により添加される。
これらの均一混合物を得るには、混合後必要によりエチ
ルアルコール等の分散媒を加えてボールミル等によって
粉砕と混合を行なえばよい。さらに、溶液の噴霧乾燥等
によって各微粉を取得して分散媒中で均一に懸濁させ、
これを乾燥して得る方法もある。溶液からの析出あるい
は濃縮乾固等の手段を利用してもよい。そのほか、公知
の如何なる手段も利用することができる。
ルアルコール等の分散媒を加えてボールミル等によって
粉砕と混合を行なえばよい。さらに、溶液の噴霧乾燥等
によって各微粉を取得して分散媒中で均一に懸濁させ、
これを乾燥して得る方法もある。溶液からの析出あるい
は濃縮乾固等の手段を利用してもよい。そのほか、公知
の如何なる手段も利用することができる。
均一混合物を成形体とする方法は公知方法によって行え
ばよく、例えばプレス成形、振動プレス、ＣＩＰ、鋳込
成形、押出成形、射出成形等を利用できる。
ばよく、例えばプレス成形、振動プレス、ＣＩＰ、鋳込
成形、押出成形、射出成形等を利用できる。
焼成は、従来の透光性アルミナ焼結体の場合より低温で
行なうことができ、例えば１３００℃程度でもよい。好
ましい焼成温度は１３００〜１８００℃程度である。１
３００℃未満では熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）処理可能
な密度のものを得ることが困難であり、仮にＨＩＰ処理
を行なっても透光性が得られない。
行なうことができ、例えば１３００℃程度でもよい。好
ましい焼成温度は１３００〜１８００℃程度である。１
３００℃未満では熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）処理可能
な密度のものを得ることが困難であり、仮にＨＩＰ処理
を行なっても透光性が得られない。
焼成は真空、水素ガス等の特別な雰囲気で行なう必要は
なく、大気中で行なえばよい。
なく、大気中で行なえばよい。
焼成後は、熱間等方圧プレス処理を行なう。ＨＩＰ処理
圧力としては５００〜２０００ａｔｍ程度が適当である
。５００ａ ｔｍ未満では、充分なＨＩＰ効果が得られ
ない。
圧力としては５００〜２０００ａｔｍ程度が適当である
。５００ａ ｔｍ未満では、充分なＨＩＰ効果が得られ
ない。
本発明の着色透光性アルミナ焼結体は透光性に加えて淡
い奥行きのある色彩を有しており、各種の装飾部材とし
ても利用できる。
い奥行きのある色彩を有しており、各種の装飾部材とし
ても利用できる。
酸化プラセオジム、酸化ネオジム及び酸化エルビウムが
焼結の際に、アルミナ粒成長抑制剤として働いて焼結体
に透光性を付与するとともに焼結体を着色している。
焼結の際に、アルミナ粒成長抑制剤として働いて焼結体
に透光性を付与するとともに焼結体を着色している。
実施例１
出発原料として純度９９．９９％、平均粒径０．２側の
アルミナ粉を用い、これに添加剤として硝酸プラセオジ
ムをアルミナ粉に対し酸化物換算で０．５重景％加えた
。エチルアルコールを分散媒として加え、ボールミルに
より１７時間混合した。次いで、自然乾燥させた後、３
００μｍの篩に通した。この粉末を一軸プレスにより仮
成形をした後、ＣＴＰ３トンの条件で処理をした。この
成形体を焼成炉に入れ大気中１４５０℃で焼成した後、
１４００℃・１１０００ａｔの条件でＨＩＰ処理した。
アルミナ粉を用い、これに添加剤として硝酸プラセオジ
ムをアルミナ粉に対し酸化物換算で０．５重景％加えた
。エチルアルコールを分散媒として加え、ボールミルに
より１７時間混合した。次いで、自然乾燥させた後、３
００μｍの篩に通した。この粉末を一軸プレスにより仮
成形をした後、ＣＴＰ３トンの条件で処理をした。この
成形体を焼成炉に入れ大気中１４５０℃で焼成した後、
１４００℃・１１０００ａｔの条件でＨＩＰ処理した。
この焼結体は淡いグリーンをしており透光性を有するも
のであった。
のであった。
実施例２
添加剤として酸化物換算で０．５重量％の硝酸エルビウ
ムを用い、実施例１と同様にして焼結体を作成した。こ
の焼結体は淡いピンク色をしており、透光性を有するも
のであった。
ムを用い、実施例１と同様にして焼結体を作成した。こ
の焼結体は淡いピンク色をしており、透光性を有するも
のであった。
実施例３
添加剤として酸化物換算で０．５重量％の硝酸ネオジム
を用い、実施例工と同様にして焼結体を作成した。この
焼結体は淡いブルーをしており、透光性を有するもので
あった。
を用い、実施例工と同様にして焼結体を作成した。この
焼結体は淡いブルーをしており、透光性を有するもので
あった。
実施例４
出発原料として純度９９．９９％、平均粒径０．２μｍ
のアルミナ粉を用い、添加剤として塩化プラセオジムを
アルミナ粉に対し酸化物換算で０．１重量％加えた。エ
チルアルコールを分散媒として実施例１と同様にして成
形した後、大気中１４００℃で焼成しその後１３５０″
Ｃ１１０００ａ ｔｍの条件でＨＩ Ｐ処理した。
のアルミナ粉を用い、添加剤として塩化プラセオジムを
アルミナ粉に対し酸化物換算で０．１重量％加えた。エ
チルアルコールを分散媒として実施例１と同様にして成
形した後、大気中１４００℃で焼成しその後１３５０″
Ｃ１１０００ａ ｔｍの条件でＨＩ Ｐ処理した。
この焼結体は淡いグリーンをしており、実施例１より更
に透光性の良いものであった。
に透光性の良いものであった。
実施例５
添加剤として酸化物換算で０．１重量％の塩化エルビウ
ムを用い、実施例４と同様にして焼結体を作成した。こ
の焼結体は淡いピンクをしており、実施例２より更に透
光性の良いものであった。
ムを用い、実施例４と同様にして焼結体を作成した。こ
の焼結体は淡いピンクをしており、実施例２より更に透
光性の良いものであった。
実施例６
添加剤として酸化物換算で０．１重量％の塩化ネオジム
を用い、実施例４と同様にして焼結体を作成した。この
焼結体は淡いブルーをしており、実施例３より更に透光
性の良いものであった。
を用い、実施例４と同様にして焼結体を作成した。この
焼結体は淡いブルーをしており、実施例３より更に透光
性の良いものであった。
以上の実施例の結果を第１表にまとめて示す。
第１表
〔発明の効果〕
本発明により新規な味わいのある色彩をアルミナ製品に
付与することができる。また、着色成分以外の成分を添
加する必要がなくなり、着色透光性アルミナ製品の製造
が容易になる。
付与することができる。また、着色成分以外の成分を添
加する必要がなくなり、着色透光性アルミナ製品の製造
が容易になる。
Claims (2)
- （１）アルミナ９５〜９９．９重量％、酸化プラセオジ
ム、酸化ネオジム及び酸化エルビウムのうち少なくとも
１種を該希土類酸化物の和の含有量で０．１〜５重量％
、その他の添加物０〜２重量％よりなる着色透光性アル
ミナ焼結体 - （２）アルミナ又は加熱によってアルミナとなるアルミ
ニウム化合物と酸化プラセオジム、酸化ネオジムもしく
は酸化エルビウム又は加熱によってこれらの酸化物とな
るプラセオジム、ネオジムもしくはエルビウム化合物と
必要により添加されるその他の添加物との均一混合物の
成形体を１３００〜１８００℃で焼成し、その後５００
〜２０００ａｔｍの条件下で熱間等方圧プレス処理を行
なうことを特徴とする着色透光性アルミナ焼結体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2318100A JPH04193760A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 着色透光性アルミナ焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2318100A JPH04193760A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 着色透光性アルミナ焼結体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04193760A true JPH04193760A (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=18095490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2318100A Pending JPH04193760A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 着色透光性アルミナ焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04193760A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995006622A1 (fr) * | 1993-09-02 | 1995-03-09 | Toto Ltd. | Materiau ceramique laissant passer la lumiere et procede de fabrication correspondant |
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-
1990
- 1990-11-26 JP JP2318100A patent/JPH04193760A/ja active Pending
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