JPS59105055A - ジルコニア系着色部材 - Google Patents

ジルコニア系着色部材

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JPS59105055A
JPS59105055A JP57215043A JP21504382A JPS59105055A JP S59105055 A JPS59105055 A JP S59105055A JP 57215043 A JP57215043 A JP 57215043A JP 21504382 A JP21504382 A JP 21504382A JP S59105055 A JPS59105055 A JP S59105055A
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JP
Japan
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zirconia
ratio
stabilized zirconia
pigment
stabilizer
Prior art date
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Pending
Application number
JP57215043A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunori Soroe
揃　和紀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00—Compounds of zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジルコニア素地に顔料を含有させた着色部材に
関し、特に装飾部材への応用に関するものである。
従来、ｔルミナセラミックスに顔料を含有させた装飾部
材が利用され、例えば時計ケースや文字盤などの時削開
連部品等に賞月されていた。
しかしながら、アルミナ系装飾部材は結晶の間隙にある
粒界がその結晶を結合させるという機能にあっても、そ
の結合強度が比較的低い多結晶性状のため、焼結後の鏡
面研摩に伴い、微細な結晶が欠落するという難点があっ
た。加えて、結晶及び粒界の全般にわたり、多くの空隙
があるため、鏡面研摩をしても滑らかで深みのある艶を
有した鏡面が現出しないという装飾部材として好ましく
ない欠点があった。
しっ）も、このアルミナ系装飾部材は強度に優れている
ものの、不注意に落としたりして対物衝撃が加わると、
割れ易いという欠点も有し、名わば、靭性に劣っていた
。
本発明者は上記欠点に鑑み、鋭意研究の末、幾多のセラ
ミック焼結体のなかから空隙が一段と少なく、且つ、焼
結後、鏡面研摩しても微細な結晶の欠落か少ないという
装飾部材と（７て好適な多結晶性状を有したジルコニア
に着目し、とりわけ、部分安定化ジルコニアが外部応力
を吸収してマルテンサイト変態することを利用し、これ
から成る装飾部杓に加わる外部応力を部分安定化ジルコ
ニアのマルテンサイト変態により吸収させて、割れ破壊
を防止（７、因って、靭性が名しく改善された好適な装
飾部材となることを見い出すに至った。
本発明は上記知見に基づき、焼結後、鏡面研摩Ｇこより
、滑らかで深みのある艶を有した鏡面を現出さぜ、とり
わけ外部応力が加わっても破壊しない高靭性のジルコニ
ア系着色部材を提供することを目的とするものである。
本発明のジルコニア系着色部材は、ジルコニアを主成分
とした母材に、安定化剤としてＮ２（Ｊａ　。
ＭｇＯ，Ｕａ（Ｊ等の少なくとも一種、及び顔料として
に’ｒ２（Ｊａ　、　ｅｏＵ　、　Ｎ１（Ｊ　、ＭｎＯ
２等の少なくとも一種を含有させたことを特徴とするも
のである。
純粋なジルコニアは安定であるが、１０００　’Ｃ前後
で相転移を起こし、体積変化≦こ伴い、焼結体を破壊に
至らしめる。したがって、Ｎ２（Ｊａ　、　ＭｇＵ　。
Ｕａ（Ｊ等の安定化剤を加え、その添加量に応じて部分
安定化ジルコニアもしくは安定化ジルコニアが作られて
いる。とりわけ、部父安定化ジルコニアではマルテンサ
イト変態により、靭性が著しく向上し、またアルミナセ
ラミックスと比べ、一段と抗折強度か改善されている。
そこで本発明者は部分安定化ジルコニア及び安定化ジル
コニアの着色部材への応用という、−歩進んだ利用を目
差し、以下、その製作条件を述べる。
ジルコニアに対しＹ２Ｏ３の成分比が３ｒｎＡ）／％以
上９ｍｏ１％未満の範囲であれば部分安定化ジルコニア
となり、９乃至５５ｍｏ１％の範囲で安定化ジルコニア
となる。
また、ジルコニアに対しＵａＵの成分比が８乃至１２ｍ
ｏｌ！％の範囲であれば好ましい部分安定化ジルコニア
となり、１６乃至２９　ｍｏ１％の範囲で安定化ジルコ
ニアとなる。ジルコニアｌこ対し顯０ノ成分比が１６乃
至２６ｍｏβ％の範囲であれば部分安定化シルコニアト
ナル。
コＦＬニＣｒ２Ｕ３．　（３ｏ（Ｊ　、　Ｗｉ（Ｊ　、
　Ｍｌｌ（Ｊ２　等ＣＤ周知の顔料を加えるに当り、前
記ジルコニア素地の呈色度合に応じ、適当量加えればよ
く、通常、ジルコニア粉末及び安定化剤を加算した量に
対し、約０．１乃至１０重量％混合される。
ジルコニア粉末、安定化剤及び顔料の粒径については特
に制約はないが、通常約２゜０１１ｍ以下、好ましくは
１．０１１ｍ以下がよい。
ジルコニア粉末、安定化剤及び顔料の混合粉末を加圧成
形し、続いて焼結し、この焼成条件としてはジルコニア
の種類、安定化剤及び顔料にもよるが、１４００〜１７
００℃、好ましくは１第５０〜１５５０℃の雰囲気のも
と、真空炉○しくは酸化炉で焼成が行なわれ、これによ
りジルコニア素地が顔料成分によって着色されるのに加
え、鏡面研摩により滑らかで深みのある艶を有した鏡面
になり、好適な着色部材が得られる。
尚、本発明では原料としてジルコニア粉末、安定化剤及
び顔料について述べたが、他に本発明の効果を損わない
範囲でシリカ、アルミナ、チタニア等々の周知の焼結促
進剤等を加えてもよい。
次に本発明につき、部分安定化ジルコニアの実施例によ
り詳細に説明する。
〔実施例〕
高純度のジルコニア粉末１００重量部に対し、第１表に
示す割合で安定化剤及び顔料を加え、更に水１００重量
部を加えて振動ミルにて３日間粉砕し、乾燥した。これ
を１２０メツシユに通し、パラフィンワックスを添加し
、更に８ｏメツシュ番こ通した。この混合物を成形圧１
　ｔｏｎ　／　ａｎ２で７×６５ｙｘの形状に成形し、
第１表に示す温度で真空焼成した。
かくして得られた焼結体を鏡面研摩したところ。
いずれもアルミナ系着色部材に比べ容易に研摩が出来、
この鏡面の性状を確がめたところ、滑らかで深みのある
艶を有した鏡面となり、好適な装飾部材となることが判
った。
次に、これらの焼結体の抗折強度及び靭性を測定した。
抗折強度の測定はＪ１８Ｒ１６０１の３点曲げ試験法に
、靭性の測定は焼結体がマイクロクラックの成長により
破壊する際の臨界路カ拡犬係数を焼結体の靭性特性とし
テａ　、　ｈ　、Ｎ　、　Ｂ　（８ｉｎｇｌｅＥｄｇｅ
　Ｎｏｔｃｈｅｄ　Ｂｅａｍ　）法に、それぞれ従った
。その結果は第１表に示す通りである。
表中、色調は顔料成分に応じて呈色し、焼成温度及び安
定化剤の種類に依り、色調の大小に差が認められた。
曲げ強度は、ジルコニア素地をアルミナ素地に代替し、
他は同条件にして製作したアルミナ系着色部材が３０〜
４９Ｋｇ／ｆｆであるのに対し、１．５〜２．０倍も太
き（、強度か大幅に大きくなったことが判る。
そして靭性についてもアルミナ系着色部材が３〜５　Ｋ
ｇ＠ｍ−丁程度であるのに対し、１．５〜２．０倍も大
きくなり、著しく向上した靭性特性が得られた。
また、本発明者は本実施例の他、安定化剤Ｍｇ（Ｊ及び
顔料Ｍｎ（Ｊ２等についても実験したところ、本実施例
と同様に優れた鏡面、並びに曲け゛強度及び靭性特性の
向上か確認できた。
更に、安定化ジルコニアについては安定化剤の添加量を
本実施例よりも大幅に多くし、即ち、ジルコニアに対し
Ｙ２Ｏ３の成分比を９乃至５５５ｎｏ１％、またＣ１１
（Ｊの成分比を１６乃至２９　ｍ０１％にし、加えて顔
料を添加すれば本実施例と同様に、顔料成分に応じた呈
色か認められた。
以上の通り、本発明のジルコニア系着色部材は顔料成分
に応じ、アルミナ系墳色部材と同傾向の呈色を示したの
に加え、特番こ部分安定化シルコニ系１色部材について
は抗折強度及び靭性か飛躍約６こ向上したため、装飾部
材として利用した場合、強度の向上とともに、割れ易い
などの欠点か解消され、極めて、信頼性の高い装飾部材
となった。
更に、本発明のジルコニア系着色部材はアルミナ系着色
部材に比へ、鏡面研摩後、滑らかで深みのある艶を有し
た鏡面になり、好適な有色装飾部材として提供されるこ
ととなった。
特許出願人　　京セラ株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ジルコニアを主成分とした母材に、Ｙ２（Ｊ３　、　Ｍ
    ｇＵ。 Ｃｍ（Ｊ等の安定化剤を少なくとも一種、及びＵｒ＋（
    Ｊ３　。 Ｇｏ（Ｊ　、　ＮｉＵ　、　Ｍｎ（Ｊ２等の顔料を少な
    くとも一種含有したことを特徴とするジルコニア系着色
    部材。
JP57215043A 1982-12-07 1982-12-07 ジルコニア系着色部材 Pending JPS59105055A (ja)

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