JPH01257181A - 金属様外観を有するセラミック部材 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は金属様外観を呈するセラミック部品に関し、さ
らに詳しくは、釣具用部品、摺動部材、各種耐摩耗性・
耐熱性部品、装飾部品などの耐摩耗性、耐熱性、硬度な
どの機械的ないし熱的特性と装飾性との双方が要求され
るセラミック部品に関する。

（従来の技術） 従来、耐熱性や硬度が要求されるセラミック部品に、意
匠的価値ないし装飾性を付与することを目的として、セ
ラミック部品の表面に特定の金属層を形成することは広
く行われていることである。

また、セラミック部品の表面を、特定の金属色を呈する
セラミック層で被覆する方法も従来知られている。たと
えば、ＴｉＮはそれ自体黄金色を有する化合物であるの
で、これをセラミック部品の構成材料とすることによっ
て金属様外観のセラミック部品を得ることができる。ま
た、ＴｉＮのような金属色を呈する材料をセラミック材
料の表面にコーティングすることによって、外観が特定
の金属色のセラミック部品を得ることができる。

（発明が解決しようとする課８） 上述した従来技術において、セラミック部品の母材自体
をＴｆＮのような装飾性にすぐれた材料で構成すること
は、目的製品の機械的特性が該母材の材料特性に大きく
依存してしまうという欠点がある。たとえば、上記のＴ
ｉＮはそれ自体装飾性にはすぐれてはいるが、機械的特
性、特に高強度が要求される部品としては必ずしも十分
満足のいくものではなく、そのため製品の用途もいきお
い制限される。

一方、部品の表面のみを特定の装飾用材料でコーティン
グする方法にあっては、被覆形成された表面層が剥離す
るという問題がある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
であり、機械的・熱的特性と装飾性の双方にすぐれた、
金属様外観を有するセラミック部材を提供することを目
的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 発明の概要 本発明に係る金属様外観を有するセラミック部材は、セ
ラミック母材の表面層に、該母材の構成成分の反応生成
物からなる金属色セラミック層が形成されていることを
特徴としている。

また、このような金属様外観を有するセラミック部材は
、（イ）賦形化成分としてのセラミック成分、（ロ）焼
成処理によって金属様の表面層を形成する成分、および
（ハ）焼結助剤からなるセラミック組成物を成形したの
ち、焼成用ガス雰囲気中で焼成することによって得るこ
とができる。

発明の詳細な説明 第１図の断面図に示すように、本発明のセラミック部材
１は、セラミック母材２の表面層に、該母材２の構成成
分の反応生成物からなる金属色セラミック層３が形成さ
れてなる。このように、本発明においては、金属色を呈
する表面層（金属色セラミック層３）が、母材２の構成
成分に由来する層からなり、抜屑は母材の焼成工程で生
ずる反応生成物によって構成されているので、表面層と
その内部の母材との結合はち密かつ強固であり、上述し
た従来のコーティング部材のような被覆層の剥離の問題
は生じない。

以下、本発明を製造方法に即して説明する。

本発明に係る金属様外観を有するセラミック部材を製造
原料は、（イ）賦形化成分としてのセラミック成分、（
ロ）焼成処理によって金属様の表面層を形成する成分、
および（ハ）焼結助剤からなるセラミック組成物からな
る。

まず、（イ）の賦形化成分としてのセラミック成分とし
ては、目的とする製品の特性に応じて適宜選択すること
ができるが、たとえば、Ｓｉ３Ｎ４系の部材を形成する
場合、アルミナ系部材を形成する場合など、成分配合量
を適宜調整する。

また、（ロ）の焼成処理によって金属様の表面層を形成
する成分は、後述する焼成条件によっても異なるが、た
とえば、窒素を焼成雰囲気とじて母材の表面に黄金色の
ＺｒＮ層を形成する場合には、この表面層形成成分とし
てＺｒＯ２が好適である。その他にも金属色を呈するＴ
ｉＮを形成する場合にはＴ　Ｉ　Ｏ２が用いられ得る。

さらに、（ハ）の焼結助剤としては、従来公知の焼結助
剤が上記各成分に応じて適宜用いられ得る。

５１３Ｎ４系の釣具用のセラミック部品を製造する場合
について例示すると、５１３Ｎ４の他に、Ｙ　２０３を
０．　１〜３０重二％、さらに好ましくは０．　１〜１
０重量％、Ａｌ２Ｏ３を０．１〜２０重量％、さらに好
ましくは０．１〜１０重量％、ＡＩＮを０．１〜３０重
量％、さらに好ましくは０．１〜１０重二％含み、さら
に表面層形成成分としてＺ　ｒ　Ｏ２を０．１〜１０重
量％、さらに好ましくは０．５〜５重量％含有する組成
物であることが好ましい。

上記組成物を常法に従って粉砕、混合し、目的製品の形
状に応じて成形したのち、焼成処理を施す。

この焼成処理条件は、原料組成物に応じて適宜選択する
ことができる。本発明においては、この焼成処理の過程
で原料組成物中の表面層形成性成分が焼成雰囲気ガスと
反応し、これによって母材の表面に金属様の表面層が形
成される。

上記のようなＳｉ３Ｎ４系釣具用のセラミック部品を製
造する場合においては、焼成用ガスとしては、窒素が用
いられる。焼成条件としては、温度１７００〜２０００
℃、時間０．５〜１０時間が好ましく、この場合の昇温
速度は、１００〜ｂ 焼成温度、組成（特に表面層形成成分の濃度）、ならび
に目的とする表面層の膜厚に応じて調整され得るが、通
常、１〜１０ａ　ｔｍの範囲で選択され得る。一般に、
圧力を高くした方が熱処理時間を短くし、より良質な表
面層を得る上で好ましい。

また、焼成雰囲気は複数種類のガスの混合ガスであって
もよい。

上記のようにして得られた焼結物は、その表面層に黄金
色を呈するＺｒＮがち密な層となって形成されている。

ただし、上記の場合、母材の内部は、灰黒色である。ま
た、上記の組成範囲、焼成処理条件においては、黄金色
の表面層の厚さは、１０〜１００μｍのものが得られる
。表面層の厚さが１００μｍを超えることは、熱処理時
間を増大させ製造コスト的にも不利である。

このようにして得られたＺｒＮからなる黄金色の表面膜
は装飾性にすぐれていることは勿論のこと、抗折強度、
耐熱性、耐摩耗性にもすぐれており、さらに表面の滑性
にも富むので、たとえば、釣具用のセラミック部品、特
に釣糸が接する部分の部材としてすぐれた効果を発揮す
る。

また、本発明のセラミック部品は、母材とその表面の金
属色セラミック層が強固に結合しているので、従来のよ
うに剥離のおそれがなく、さらに、従来のように母材の
表面に特定の層を別途コーティングする必要もないので
、工程上も簡略化を図ることができる。

（実施例） 実施例ｌ ５１３Ｎ４系釣具用のセラミック部品を製造した。

原料セラミック組成物の組成は下記の通りである。

Ｙ２Ｏ３５重量％ ＡｌＯ４重量％ ＡＩＮ　　　　　　３重量％ Ｚ「０　　　　１重量％ Ｓｉ　　Ｎ　　　　残部 上記の原料セラミック組成物を所定形状に成形したのち
、８ａｔｍの窒素雰囲気中において１８００℃の温度で
４時間焼成し、表面に黄金色を呈する金属様外観を有す
るセラミック部材が得られた。得られた部材の抗折強度
（ＲＴ）は８０〜１１０ｋｇ／ｃ−の範囲であり、黄金
色を２する表面層の厚さは、５０〜１００μｍの範囲で
あった。

〔発明の効果〕

本発明に係る金属様外観を有するセラミック部材は、母
材の表面に、該母材の構成成分の反応生成物からなる金
属色セラミック層が形成されているので、母材と表面層
との結合は強固であり、機械的−熱的特性と装飾性の双
方においてすぐれた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のセラミック部材の断面図である。 ２・・・母材、３・・・金属色セラミック層。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミック母材の表面層に、該母材の構成成分の反
   応生成物からなる金属色セラミック層が形成されている
   ことを特徴とする、金属様外観を有するセラミック部材
   。 ２、（イ）賦形化成分としてのセラミック成分、（ロ）
   焼成処理によって金属様の表面層を形成する成分、およ
   び（ハ）焼結助剤からなるセラミック組成物を成形した
   のち、焼成用ガス雰囲気中で焼成することを特徴とする
   、金属様外観を有するセラミック部材の製造方法。 ３、金属色セラミック層が、ＺｒＮまたは ＴｉＮからなる、請求項１のセラミック部材。 ４、金属色セラミック層の厚さが、１００ μｍ以下である、請求項１のセラミック部材。