KR101179050B1 - Method for producing pink colored zirconia ceramics - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산화지르코늄(ZrO2)에 산화에르븀(Er2O3)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물에 혼합물 총량의 20 내지 50 중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후 과립화하여 성형 분말을 준비하는 단계; 및 상기 성형 분말로 성형체를 제조하고 상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하는 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 분홍색 지르코니아 세락믹스를 제공한다.The present invention comprises the steps of mixing erbium oxide (Er 2 O 3 ) to zirconium oxide (ZrO 2 ); Preparing a molded powder by adding water corresponding to 20 to 50% by weight of the total amount of the mixture to the mixture and then granulating the mixture; And it provides a method for producing a pink zirconia ceramics comprising the step of preparing a molded body with the molded powder and calcining the molded body and the pink zirconia ceramics prepared thereby.

지르코니아, 산화에르븀, 세라믹스 Zirconia, Erbium Oxide, Ceramics

Description

분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING PINK COLORED ZIRCONIA CERAMICS}Manufacturing method of pink zirconia ceramics {METHOD FOR PRODUCING PINK COLORED ZIRCONIA CERAMICS}

본 발명은 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법에 대한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은, 고온에서 소성하여도 지르코니아의 특성을 유지하면서 분홍색 발색 효과를 나타내는 지르코니아 세라믹스의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 분홍색 지르코니아 세라믹스에 대한 것이다.The present invention relates to a method for producing pink zirconia ceramics. More specifically, the present invention relates to a method for producing zirconia ceramics exhibiting a pink color development effect while maintaining the properties of zirconia even when fired at a high temperature, and to pink zirconia ceramics produced thereby.

고인성, 고내마모성, 고강도의 우수한 특성을 가진 지르코니아 세라믹스는 기계 부품용 구조 재료로서 주로 활용되어 왔다. 최근 지르코니아 세라믹스의 이용 범위는 계속 확대되고 있다. 그리하여 지르코니아 칼, 가위 등이 등장하였다. 또한, 지르코니아는 대체 보석류로서 고가의 시계 부품이나 장식용품에 적용되어 제품화되고 있다. Zirconia ceramics, which have excellent properties of high toughness, high wear resistance and high strength, have been mainly used as structural materials for mechanical parts. Recently, the range of use of zirconia ceramics is expanding. Thus came zirconia swords, scissors, and the like. In addition, zirconia has been applied to expensive watch parts and decorative articles as a substitute jewelry, and commercialized.

지르코니아가 보석류 등의 장식품에도 이용되면서 다양한 색깔을 가진 지르 코니아에 대한 수요가 나타나기 시작했다. 다양한 색상의 지르코니아 세라믹스를 제조하기 위해서는, 지르코니아가 가지는 우수한 물리?화학적 특성에는 영향을 미치지 않고, 고온 소성시에도 색상을 그대로 유지할 수 있어야 한다.As zirconia is used for jewelry and other ornaments, demand for zirconia in various colors is beginning to emerge. In order to manufacture zirconia ceramics of various colors, it is necessary to be able to maintain colors as they are, even at high temperature firing, without affecting the excellent physical and chemical properties of zirconia.

그러나 현재 생산되고 있는 안료의 대부분은 1300℃ 이하의 소성 온도에서 안정된 발색을 나타내는 저온용 안료로서, 고온용 세라믹스 제품에 응용하기 어려운 문제점이 있다. However, most of the pigments currently produced are low-temperature pigments that exhibit stable color development at firing temperatures of 1300 ° C. or less, and are difficult to apply to high-temperature ceramic products.

이에 본 발명자들은 1400℃ 이상의 고온에서도 안정적으로 발색 효과를 나타내는 지르코니아를 개발하고자 다양한 연구를 수행하였다. 그 결과 1400℃ 이상의 고온에서도 안정적으로 분홍색을 나타내는, 분홍색 지르코니아 세라믹스 제조방법을 개발하기에 이른 것이다.Accordingly, the present inventors have conducted various studies to develop zirconia having a stable color development effect even at a high temperature of 1400 ° C. or higher. As a result, it has begun to develop a method for producing pink zirconia ceramics, which stably shows pink even at a high temperature of 1400 ° C or higher.

본 발명은 고온 소성을 하여도 안정적으로 분홍색 발색 효과를 나타내고 지르코니아 세라믹스의 특성은 그대로 유지하는, 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method for producing pink zirconia ceramics which stably exhibits a pink color development effect and maintains the properties of zirconia ceramics even after high temperature firing.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 분홍색 지르코니아 세라믹스를 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a pink zirconia ceramics produced by the above method.

또한, 본 발명은 상기 분홍색 지르코니아를 장식용품 등에 이용하는 용도를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a use for the pink zirconia decorative articles and the like.

본 발명은 산화지르코늄(ZrO2)에 산화에르븀(Er2O3)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물에 혼합물 총량의 20 내지 50 중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후 과립화하여 성형 분말을 준비하는 단계; 및 상기 성형 분말로 성형체를 제조하고 상기 성형체를 소성하는 단계를 포함하는 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of mixing erbium oxide (Er 2 O 3 ) to zirconium oxide (ZrO 2 ); Preparing a molded powder by adding water corresponding to 20 to 50% by weight of the total amount of the mixture to the mixture and then granulating the mixture; And it provides a method for producing a pink zirconia ceramics comprising the step of preparing a molded body with the molded powder and firing the molded body.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화지르코늄은 평균 입도가 0.3 내지 0.8 ㎛인 산화지르코늄 분말일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the zirconium oxide may be a zirconium oxide powder having an average particle size of 0.3 to 0.8 ㎛.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화에르븀은 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the erbium oxide may be added in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of zirconium oxide.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화지르코늄(ZrO2)에 산화에르븀(Er2O3)을 혼합하는 단계에서, 상기 혼합물에 분산제 및 결합제 중 적어도 하나를 더 첨가 첨가할 수 있으며, 상기 분산제, 가소제 및 결합제는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 각각 0.1 내지 10 중량부가 포함될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of mixing erbium oxide (Er 2 O 3 ) to the zirconium oxide (ZrO 2 ), at least one of a dispersing agent and a binder may be further added to the mixture, the dispersing agent The plasticizer and the binder may each contain 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of zirconium oxide.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 성형 분말을 준비하는 단계에서, 상기 혼합물에 혼합물 총량의 20 내지 50 중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후, 상기 혼합물을 이루는 평균 입자의 크기가 40 내지 120 ㎛가 되도록 과립화하여 성형분말을 준비할 수 있다.According to one embodiment of the invention, in the step of preparing the molded powder, after adding water corresponding to 20 to 50% by weight of the total amount of the mixture to the mixture, the average particle size of the mixture is 40 to 120 The molded powder may be prepared by granulating to a thickness.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 성형체를 소성하는 단계에서, 상기 소성 온도는 1400 내지 1600℃일 수 있다.According to one embodiment of the invention, in the step of firing the molded body, the firing temperature may be 1400 to 1600 ℃.

또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 분홍색 지르코니아 세라믹스를 제공한다.The present invention also provides pink zirconia ceramics produced by the above production method.

본 발명에 따른 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법은, 고온 소성을 하여도 안정적으로 분홍색을 나타내면서 지르코니아의 특성은 그대로 유지하는 효과가 있다. 따라서 본 발명에 따른 분홍색 지르코니아는 보석류, 장신구, 시계 부품 등에 다양하게 이용될 수 있다. The method for producing pink zirconia ceramics according to the present invention is effective in maintaining pink zirconia characteristics while maintaining a stable pink color even at high temperature firing. Therefore, pink zirconia according to the present invention can be used in various ways, such as jewelry, jewelry, watch parts.

본 발명은 산화지르코늄(ZrO2)에 산화에르븀(Er2O3)을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 과립화하여 성형 분말을 준비하는 단계; 및 성형체를 소성하는 단계를 포함하여 이루어진다.The present invention comprises the steps of mixing erbium oxide (Er 2 O 3 ) to zirconium oxide (ZrO 2 ); Granulating the mixture to prepare a molding powder; And calcining the molded body.

이하에서 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

먼저, 산화지르코늄(ZrO2)에 산화에르븀(Er2O3)을 혼합한다. 본 발명에서 사용되는 산화지르코늄 및 산화에르븀에 특별한 제한은 없으며, 시중에서 구입할 수 있는 것은 어느 것이나 사용가능하다. First, erbium oxide (Er 2 O 3 ) is mixed with zirconium oxide (ZrO 2 ). There is no particular limitation on the zirconium oxide and erbium oxide used in the present invention, and any commercially available one can be used.

상기 산화지르코늄은 평균 입도가 0.3 내지 0.8 ㎛인 산화지르코늄 분말인 것이 바람직하다. 상기 산화지르코늄의 평균 입도가 0.3 ㎛ 미만이면 소성시 수축이 큰 문제점이 발생할 수 있고, 0.8 ㎛를 초과하는 경우에는 소결이 잘 이루어지지 않고 소성 색상이 나빠지는 문제점이 발생할 수 있다.The zirconium oxide is preferably zirconium oxide powder having an average particle size of 0.3 to 0.8 ㎛. If the average particle size of the zirconium oxide is less than 0.3 ㎛ may cause a large shrinkage during firing, if it exceeds 0.8 ㎛ may cause a problem that the sintering is not made well and the color of the firing is bad.

상기 산화에르븀은 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다. 상기 산화에르븀이 1 중량부 미만으로 첨가되는 경우, 분홍색 발색 효과가 충분히 발휘되지 못하는 문제점이 발생할 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 색상이 탁해지고 지르코니아 물성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.The erbium oxide may be added in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of zirconium oxide. When the erbium oxide is added in less than 1 part by weight, a problem that the pink color development effect is not sufficiently exhibited may occur, and when it exceeds 10 parts by weight, color may become turbid and zirconia properties may decrease.

상기 산화지르코늄(ZrO2)에 산화에르븀(Er2O3)을 혼합하는 단계에서, 상기 산화지르코늄(ZrO2) 및 산화에르븀(Er2O3)을 혼합물에 분산제 및 결합제 중 적어도 하나를 더 첨가할 수 있다. In the step of mixing the oxidized erbium (Er 2 O 3) to the zirconium oxide (ZrO 2), the zirconium oxide (ZrO 2) and oxide erbium (Er 2 O 3) further adding at least one of a dispersant and a binder to the mixture can do.

분산제는 세라믹 조성물 중의 고형분(분말)들을 고르게 분산시키는 역할을 한다. 본 발명에서는 이 분야에서 공지된 분산제를 제한 없이 모두 이용할 수 있다. 구체적인 예로는, 암모늄계 분산제나 아크릴계 분산제를 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The dispersant serves to evenly distribute the solids (powder) in the ceramic composition. In the present invention, any dispersant known in the art may be used without limitation. Specific examples include an ammonium dispersant and an acrylic dispersant, but are not necessarily limited thereto.

상기 분산제는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 분산제의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 분산제 첨가 효과가 미미한 문제점이 발생할 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 소성 후 잔존 회분이 남아 물성 및 색상에 영향을 주는 문제점이 발생할 수 있다.The dispersant is preferably included in 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of zirconium oxide. When the content of the dispersant is less than 0.1 parts by weight, the effect of dispersant addition may be insignificant. When the content of the dispersant is more than 10 parts by weight, the remaining ash after firing may affect the properties and the color.

상기 결합제는 세라믹 조성물 내의 각 성분들을 잘 결합시키는 역할을 한다. 본 발명에서는 이 분야에서 공지된 분산제를 제한 없이 모두 이용할 수 있다. 구체적인 예로는, 실리카졸, PVA(polyvinylalcohol) 및 카올린(kaolin) 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The binder serves to bind each component in the ceramic composition well. In the present invention, any dispersant known in the art may be used without limitation. Specific examples include silica sol, polyvinylalcohol (PVA), kaolin, and the like, but are not necessarily limited thereto.

상기 결합제는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 결합제의 함량이 0.1 중량부 미만이거나 10 중량부를 초과하는 경우에는 성형체의 물성이 나빠지는 문제점이 발생할 수 있다.The binder is preferably included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of zirconium oxide. When the content of the binder is less than 0.1 parts by weight or more than 10 parts by weight, the physical properties of the molded body may be deteriorated.

상기 분산제 및/또는 결합제 이외에, 선택적으로, 프레스(press)를 용이하게 하기 위하여 이형제를 더 첨가할 수도 있다. 상기 이형제는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 본 발명에서는 이 분야에서 공지된 이형제를 제한 없이 모두 사용할 수 있다. 구체적인 예로는, 디에틸렌 글리콜 모노스테아레이트(diethylene glycol monostearate), 수소화 캐스터 오일(hydrogenated castor oil), 스테아르산(stearic acid), 올레산(oleic acid), IPA(isophthalic acid), 아디픽 산(adipic acid), 스테아르산 아연(zinc stearate), 스테아르산 칼슘(calcium stearate), 에틸렌 비스(스테아르아미드)(ethylene bis (stearamide)), 올레일 팔미트아미드(oleyl palmitamide), 미세결정 왁스(microcrystalline wax), 파라핀 왁스(paraffin wax), 카나우바 왁스(carnauba wax), 스퍼마세티 왁스(spermaceti wax), 셀로판(cellophane), 아세트산 셀루로즈(cellulose acetate), 알긴산 나트륨(sodium alginate); 폴리디메틸실 록산(polydimethylsiloxane), 폴리알킬메틸실록산 (polyalkylmethylsiloxane), 폴리테트라플루로로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리(플루오로아크릴레이트)(poly(fluoroacrylates)), 폴리(플루오로에테르)(poly(fluoroethers)), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리비닐알콜(poly(vinyl alcohol)) 등의 합성 폴리머; 퍼플루오로라우릴산(perfluorolauric acid)과 같은 불화 화합물; 탈크(talc), 카올린(caolin), 마이카(mica), 및 실리카(silica) 등의 무기 물질 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서는 특히, 신흥신소재 주식회사(한국)의 HS LUB LS200(상품명) 또는 NOPC0 CERA LU 6418(상품명)을 사용할 수 있다.In addition to the dispersant and / or binder, optionally, a release agent may be further added to facilitate the press. The release agent may be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of zirconium oxide. In the present invention, any release agent known in the art may be used without limitation. Specific examples include diethylene glycol monostearate, hydrogenated castor oil, stearic acid, oleic acid, isophthalic acid, and adipic acid. ), Zinc stearate, calcium stearate, ethylene bis (stearamide), oleyl palmitamide, microcrystalline wax, Paraffin wax, carnauba wax, spermaceti wax, cellophane, cellulose acetate, sodium alginate; Polydimethylsiloxane, polyalkylmethylsiloxane, polytetrafluoroethylene, poly (fluoroacrylates), poly (fluoroethers) )), Synthetic polymers such as polyethylene, polypropylene, poly (vinyl alcohol), and the like; Fluorinated compounds such as perfluorolauric acid; It may be at least one selected from inorganic materials such as talc, kaolin, mica, and silica, but is not necessarily limited thereto. In the present invention, in particular, HS LUB LS200 (trade name) or NOPC0 CERA LU 6418 (trade name) of Emerging New Material Co., Ltd. (Korea) can be used.

상기 산화지르코늄 및 산화에르븀, 그리고 선택적으로 분산제 및/또는 결합제와, 선택적으로, 이형제를 첨가하여 혼합한 다음, 상기 혼합물에 수분을 첨가하고 과립화한 후 성형분말을 준비한다. The zirconium oxide and erbium oxide, and optionally a dispersing agent and / or binder, optionally, a release agent is added and mixed, water is added to the mixture, granulated, and a molded powder is prepared.

상기 수분은 상기 혼합물(산화지르코늄 및 산화에르븀, 분산제 및/또는 결합제, 그리고 선택적으로 이형제를 첨가한 혼합물) 총량의 20 내지 50 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 상기 수분 함량이 20 중량% 미만이면 분무가 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 수분 함량이 50 중량%를 초과하는 경우에는 수분 분무 후 과립을 만들 때 풍선 모양으로 안이 빈 과립이 만들어지는 등 과립 형성이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다.The moisture may be added in an amount of 20 to 50% by weight of the total amount of the mixture (zirconium oxide and erbium oxide, a dispersant and / or binder, and optionally a release agent added). If the water content is less than 20% by weight may cause a problem that the spray is not made well, when the water content is more than 50% by weight when the granules are made in the shape of a balloon when making granules after water spraying granules Formation may not occur properly.

상기 언급한 습식 혼합은 이 기술분야에서 널리 알려진 방법에 의하여 수행될 수 있다. The wet mixing mentioned above can be carried out by methods well known in the art.

본 발명의 실시예에서는, 상기 혼합물의 수분 첨가 및 과립화를 분무건조기(spray dryer)를 이용하여 수행하였는데, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명의 과립화 및 성형 분말의 준비가 이 방법만으로 제한되는 것은 아니다.In the embodiment of the present invention, the water addition and granulation of the mixture was carried out using a spray dryer, which is only one example, the preparation of the granulation and molding powder of the present invention is limited to this method only. It doesn't happen.

본 발명에서는, 상기 과립화 과정 수행 후에, 상기 혼합물을 이루는 평균 입자 크기가 40 내지 120 ㎛인 구형의 입자를 성형 분말로서 얻을 수 있다. 상기 성형분말의 평균 입자 크기가 40 ㎛ 미만이거나 120 ㎛를 초과하는 경우에는, 성형체 제조시 어려움이 있을 수 있다. 또한, 과립의 크기가 40 ㎛ 미만이면, 성형할 때 과립이 비산하게 되어 밀도 조절이 어려운 문제점이 발생할 수 있다. 과립의 크기가 120 ㎛를 초과하는 정도로 커지면, 과립 내에 만들어진 동공 현상으로 성형 후 기포가 많이 존재하게 되어 물성이 나빠질 수 있다.In the present invention, after performing the granulation process, spherical particles having an average particle size of 40 to 120 μm constituting the mixture can be obtained as a molding powder. When the average particle size of the molded powder is less than 40 μm or more than 120 μm, there may be difficulty in preparing the molded body. In addition, when the size of the granules is less than 40 μm, the granules are scattered during molding, which makes it difficult to control the density. When the size of the granules is increased to over 120 μm, there are many bubbles after molding due to the pupillary phenomenon formed in the granules, which may result in poor physical properties.

상기 성형 분말을 준비한 이후에는, 이 성형 분말로 성형체를 제조하고 소성하는 단계를 거친다. 성형체 제조시, 여러 가지 모양-정사각형, 직사각형, 또는 원형 등-으로 성형체를 만들 수 있으며, 이 기술분야에서 널리 알려진 성형법을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 건식압축성형법을 사용하였는데, 본 발명의 성형법이 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.After preparing the molded powder, the molded product is manufactured and calcined with the molded powder. In the production of the molded body, it is possible to make the molded body in various shapes-square, rectangular, circular, etc., and a molding method well known in the art can be used. In the embodiment of the present invention, the dry compression molding method is used, but the molding method of the present invention is not necessarily limited thereto.

상기 소성 온도는 1400 내지 1600℃일 수 있다. 소성 온도는 성형체의 크기에 따라 조절 가능한데, 보통 1 내지 20 시간일 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 소성 분위기는 산화소성이나 환원소성 등이 모두 이용될 수 있다. The firing temperature may be 1400 to 1600 ℃. The firing temperature is adjustable according to the size of the molded body, which may be usually 1 to 20 hours, but is not necessarily limited thereto. As the firing atmosphere, both oxidizing and reducing firing may be used.

일반적으로 1400℃ 이상의 고온에서 지르코니아 세라믹스를 소성하는 경우, 발색에 사용되는 안료가 타버리기 때문에 원하는 발색 효과를 나타낼 수 없다. 그 러나 본 발명은 1400℃ 이상의 고온에서도 분홍색이 잘 나타나는 효과가 있다. 이는 본 발명의 분홍색 지르코니아 세라믹스 제조시 분홍색 발색을 위한 최적의 조건을 만들었기 때문이다.In general, when zirconia ceramics are fired at a high temperature of 1400 ° C. or higher, the pigment used for color development burns out, and thus a desired color development effect cannot be exhibited. However, the present invention has the effect that pink appears well even at a high temperature of 1400 ℃ or more. This is because the optimum conditions for pink color development were made in the preparation of the pink zirconia ceramics of the present invention.

상기 소성 온도가 1400℃ 미만인 경우에는 소결이 잘 이루어지지 않을 수 있고, 소성 온도가 1600℃ 이상인 경우에는 지르코니아의 부피 팽창이 일어나사 물성이 나빠지거나 산화바나듐의 분해가 일어나서 분홍색 발색이 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다.If the firing temperature is less than 1400 ℃ sintering may not be performed well, if the firing temperature is 1600 ℃ or more sintering of the zirconia caused by the physical properties deteriorate or the decomposition of vanadium oxide occurs pink color is not well achieved Problems may arise.

본 발명의 제조방법에 따라 만들어진 분홍색 지르코니아는, 1400℃ 이상의 고온에서도 안정적으로 분홍색을 나타내고, 지르코니아가 가지는 우수한 물성을 그대로 유지한다. 따라서 본 발명에 따른 분홍색 지르코니아는, 소비자가 원하는 분홍색에 대한 수요를 충족시키면서 보석류, 장식용 제품 또는 생활용품 등에 다양하게 사용될 수 있다(도 1 참고).Pink zirconia made according to the production method of the present invention stably pink even at a high temperature of 1400 ° C. or higher and maintains excellent physical properties of zirconia. Therefore, the pink zirconia according to the present invention can be used in various ways, such as jewelry, decorative products or household goods while satisfying the demand for the pink desired by the consumer (see Fig. 1).

이하, 본 발명을 실시예 및 시험예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Test Examples. However, these examples and test examples are for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 Example

실시예 1Example 1

평균 입도가 0.5 ㎛인 지르코니아(다이지사, 일본) 100 g 및 산화에르 븀(Junsei, 일본) 5 g을 함께 볼밀에 혼합한 후, 분무건조기(건조 용량 15 L/hr)를 이용하여 상기 혼합물 총량의 40 중량%에 해당하는 수분을 첨가하고 과립화를 수행하였다. 이 때 분무건조실 내부 온도는 145℃이었고, 분무기 내 디스크의 회전 속도를 8000 rpm으로 하여 평균 입자 크기가 60 ㎛인 성형 분말을 얻었다. 상기 성형 분말을 40×6×5 mm의 막대형 몰드를 사용하여 건식 압축가압성형법으로 성형하고, 1500℃의 전기로에서 1 시간 동안 소성한 후 자연 냉각하여 분홍색 지르코니아 세라믹스를 얻었다.100 g of zirconia (Daiji, Japan) and 5 g of erbium oxide (Junsei, Japan) with an average particle size of 0.5 g were mixed together in a ball mill, and then the total amount of the mixture using a spray dryer (drying capacity of 15 L / hr). Water equivalent to 40% by weight of was added and granulation was carried out. At this time, the temperature inside the spray drying chamber was 145 ° C., and a molding powder having an average particle size of 60 μm was obtained at a rotational speed of the disk in the sprayer at 8000 rpm. The molded powder was molded by dry compression molding using a 40 × 6 × 5 mm rod mold, fired for 1 hour in an electric furnace at 1500 ° C., and then naturally cooled to obtain pink zirconia ceramics.

실시예 2Example 2

평균 입도가 0.5 ㎛인 지르코니아(다이지사, 일본) 100 g, 산화에르븀(Junsei, 일본) 5 g, 암모늄계 분산제(5468CH, 제일신소재, 한국) 1 g, PVA217 5 g을 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 분홍색 지르코니아 세라믹스를 얻었다.Excluding 100 g of zirconia (Daiji, Japan), 5 g of erbium oxide (Junsei, Japan), 1 g of ammonium dispersant (5468CH, Cheil New Material, Korea) and 5 g of PVA217 Pink zirconia ceramics were obtained in the same manner as in Example 1.

실시예 3Example 3

평균 입도가 0.5 ㎛인 지르코니아(다이지사, 일본) 100 g, 산화에르븀(Junsei, 일본) 5 g, 암모늄계 분산제(5468CH, 제일신소재, 한국) 1 g, PVA217 5 g을 포함하고, 시계줄용 몰드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하여 분홍색 지르코니아 세라믹스를 이용한 시계 장식물을 제조하였다(도 1 참고).100 g of zirconia (Daiji, Japan), 5 g of erbium oxide (Junsei, Japan), 1 g of ammonium dispersant (5468CH, Cheil New Material, Korea), 5 g of PVA217 Except that was used in the same manner as in Example 2 to prepare a clockwork ornament using pink zirconia ceramics (see Figure 1).

시험예Test Example

시험예 1: 세라믹스 색상 분석Test Example 1: Ceramics Color Analysis

실시예 1에서 얻은 분홍색 지르코니아의 색상 분석은 자외선-가시광선 분광광도계(UV-2401PC, 시마쯔, 일본)로서 국제조명위원회(CIE:Commissiom Internationalede I'Eclairage) 표색계의 값(L*, a*, b*)으로 분석하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.The color analysis of the pink zirconia obtained in Example 1 was an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-2401PC, Shimatsu, Japan), and the values (L * , a * , CIE: Commissiom Internationaled I'Eclairage) colorimeter. b * ) and the results are shown in Table 1.

[표 1][Table 1]

실시예 Example L* L * a* a * b* b * 1One 66.9366.93 10.3510.35 2.482.48 22 66.7366.73 10.3010.30 2.472.47

표 1에 나타난 바와 같이, 명도는 66.93 또는 66.73 정도의 값이 나타났고 채도는 a*: 10.35 또는 10.30, b*:2.48 또는 2.47로 분홍색이 발현되었음을 알 수 있다.As shown in Table 1, the brightness was about 66.93 or 66.73, and the saturation was a * : 10.35 or 10.30 and b * : 2.48 or 2.47.

시험예 2: 물성 분석Test Example 2: Physical property analysis

실시예 1 및 2의 분홍색 지르코니아 시편과, 비교예로서 시중에서 구입한 지르코니아(KZ-3YF, 교리츠, 일본)의 강도, 굽힘 강도 및 흡수율을 다음과 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.The strength, bending strength and water absorption of the pink zirconia specimens of Examples 1 and 2 and commercially available zirconia (KZ-3YF, Kyoritsu, Japan) as a comparative example were measured by the following method, and the results are shown in Table 2. It was.

- 강도 측정: 만능시험기(EZ Test, 시마쯔, 일본)-Strength measurement: Universal testing machine (EZ Test, Shimatsu, Japan)

- 흡수율 : KS L 3114-Absorption rate: KS L 3114

[표 2][Table 2]

강도burglar 흡수율Absorption rate 실시예 1Example 1 910910 0.00%0.00% 실시예 2Example 2 904904 0.00%0.00% 비교예Comparative example 896896 0.09%0.09%

상기 표 2의 결과를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 분홍색 지르코니아는 기존 지르코니아의 우수한 물성을 그대로 유지함을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 분홍색 지르코니아는 보석류나 장식용 제품에 적용가능하다.As can be seen through the results in Table 2, it can be seen that the pink zirconia according to the present invention maintains excellent physical properties of the existing zirconia. The pink zirconia according to the invention is thus applicable to jewelries or decorative products.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분홍색 지르코니아를 이용한 시계를 나타내는 사진이다.1 is a photograph showing a clock using a pink zirconia according to an embodiment of the present invention.

Claims (8)

산화지르코늄(ZrO2)에 산화에르븀(Er2O3)을 혼합하는 단계;Mixing erbium oxide (Er 2 O 3 ) with zirconium oxide (ZrO 2 ); 상기 혼합된 산화지르코늄(ZrO2)및 산화에르븀(Er2O3)의 혼합물에 상기 혼합물 총량의 20 내지 50 중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후 과립화하여 성형 분말을 준비하는 단계; 및Preparing a molded powder by adding water corresponding to 20 to 50% by weight of the total amount of the mixture to a mixture of the mixed zirconium oxide (ZrO 2 ) and erbium oxide (Er 2 O 3 ); And 상기 성형 분말로 성형체를 제조하고 상기 성형체를 소성하는 단계;Preparing a molded body from the molded powder and firing the molded body; 를 포함하는 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법.Method for producing a pink zirconia ceramics comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산화지르코늄은 평균 입도가 0.3 내지 0.8 ㎛인 산화지르코늄 분말인 것을 특징으로 하는 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법.The zirconium oxide is a method of producing pink zirconia ceramics, characterized in that the zirconium oxide powder having an average particle size of 0.3 to 0.8 ㎛. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산화에르븀은 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법.The erbium oxide is a method for producing pink zirconia ceramics, characterized in that added to 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of zirconium oxide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산화지르코늄(ZrO2)에 산화에르븀(Er2O3)을 혼합하는 단계에서, 상기 혼합물에 분산제 및 결합제 중 적어도 하나를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법.In the step of mixing erbium oxide (Er 2 O 3 ) to the zirconium oxide (ZrO 2 ), at least one of a dispersing agent and a binder is added to the mixture method of producing pink zirconia ceramics. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 분산제 및 결합제는 산화지르코늄 100 중량부에 대하여 각각 0.1 내지 10 중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법.The dispersing agent and the binder is 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of zirconium oxide, the method for producing pink zirconia ceramics. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 성형 분말을 준비하는 단계에서, 상기 혼합물에 혼합물 총량의 20 내지 50 중량%에 해당하는 수분을 첨가한 후, 상기 혼합물을 이루는 평균 입자의 크기가 40 내지 120 ㎛가 되도록 과립화하여 성형 분말을 준비하는 것을 특징으로 하는 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법.In the step of preparing the molded powder, by adding water corresponding to 20 to 50% by weight of the total amount of the mixture to the mixture, the molded powder is granulated so that the average particle size of the mixture is 40 to 120 ㎛ Method for producing a pink zirconia ceramics, characterized in that the preparation. 제1항에서 있어서,The method of claim 1, 상기 성형체를 소성하는 단계에서, 상기 소성 온도는 1400 내지 1600℃인 것을 특징으로 하는 분홍색 지르코니아 세라믹스의 제조방법.In the step of firing the molded body, the firing temperature is a method for producing pink zirconia ceramics, characterized in that 1400 to 1600 ℃. 삭제delete
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