JPH075325B2 - ジルコニア系ファインセラミックスの着色顔料及びその製造方法 - Google Patents
ジルコニア系ファインセラミックスの着色顔料及びその製造方法Info
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- JPH075325B2 JPH075325B2 JP1171897A JP17189789A JPH075325B2 JP H075325 B2 JPH075325 B2 JP H075325B2 JP 1171897 A JP1171897 A JP 1171897A JP 17189789 A JP17189789 A JP 17189789A JP H075325 B2 JPH075325 B2 JP H075325B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ジルコニア系ファインセラミックスの着色顔
料およびその製造方法に関する。
料およびその製造方法に関する。
従来、ジルコニア系ファインセラミックスを着色する場
合には、セラミックス基材料に遷移金属酸化物からなる
着色剤、例えば酸化コバルトや酸化マンガン等を直接混
入し、これを成形したのち焼結する方法が用いられてい
た。
合には、セラミックス基材料に遷移金属酸化物からなる
着色剤、例えば酸化コバルトや酸化マンガン等を直接混
入し、これを成形したのち焼結する方法が用いられてい
た。
ところで、上記セラミックス基材料には焼結対の安定性
を得るために、酸化イットリウムや酸化セリウム等の安
定化剤が一般に含有されているが、これらの安定化剤は
ジルコニウムよりイオン径の大きいことから、上述のよ
うにジルコニウムのイオン径よりも小さい着色剤を直接
セラミックスに混入する着色方法では、上記安定化剤の
効果が妨げられ、セラミックス焼結体の安定性が阻害さ
れるといった問題があった。
を得るために、酸化イットリウムや酸化セリウム等の安
定化剤が一般に含有されているが、これらの安定化剤は
ジルコニウムよりイオン径の大きいことから、上述のよ
うにジルコニウムのイオン径よりも小さい着色剤を直接
セラミックスに混入する着色方法では、上記安定化剤の
効果が妨げられ、セラミックス焼結体の安定性が阻害さ
れるといった問題があった。
この阻害の原因は、主に基材料に含まれる安定化剤がセ
ラミックス焼結時に着色剤と反応し、焼結体中で安定化
剤が偏析して、局部的に安定化剤の量が不足することに
よって生じるもので、この局部的な安定化剤の不足が結
果的に焼結体の安定性を低下させるものであった。
ラミックス焼結時に着色剤と反応し、焼結体中で安定化
剤が偏析して、局部的に安定化剤の量が不足することに
よって生じるもので、この局部的な安定化剤の不足が結
果的に焼結体の安定性を低下させるものであった。
そこで本発明の技術的課題は、遷移金属酸化物を着色剤
として使用したジルコニア系ファインセラミックスの安
定性を改善することができる着色顔料およびその製造方
法を提供することにある。
として使用したジルコニア系ファインセラミックスの安
定性を改善することができる着色顔料およびその製造方
法を提供することにある。
本発明は上記技術的課題を解決するために、遷移金属酸
化物を含む着色剤と、希土類金属酸化物、マグネシア及
びカルシアのうち少なくとも１種の着色助剤とで合成さ
れてなるジルコニア系ファインセラミックスの着色顔料
を第１の手段とし、 遷移金属酸化物を含む着色剤の粉末原料と、希土類金属
酸化物、マグネシア及びカルシアのうち少なくとも１種
の着色助剤の粉末原料とを混合し、これを焼成した後、
微粉砕して合成したことを特徴とするジルコニア系ファ
インセラミックスの着色顔料の製造方法を第２の手段と
する。
化物を含む着色剤と、希土類金属酸化物、マグネシア及
びカルシアのうち少なくとも１種の着色助剤とで合成さ
れてなるジルコニア系ファインセラミックスの着色顔料
を第１の手段とし、 遷移金属酸化物を含む着色剤の粉末原料と、希土類金属
酸化物、マグネシア及びカルシアのうち少なくとも１種
の着色助剤の粉末原料とを混合し、これを焼成した後、
微粉砕して合成したことを特徴とするジルコニア系ファ
インセラミックスの着色顔料の製造方法を第２の手段と
する。
着色剤としては、例えば酸化コバルト、酸化マンガン、
酸化バナジウム、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鉄及
び酸化銅などの遷移金属酸化物が単独、又は数種混合し
て用いられ、あるいはこれらを一部に含むものも着色剤
となりうる。
酸化バナジウム、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鉄及
び酸化銅などの遷移金属酸化物が単独、又は数種混合し
て用いられ、あるいはこれらを一部に含むものも着色剤
となりうる。
着色助剤には、セラミックス基材料および基材料に添加
された安定化剤の安定性を阻害しないようなものが用い
られ、例えば酸化イットリウムや酸化セリウム等の希土
類金属酸化物、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マ
グネシウム及び酸化カルシウムが用いられる。
された安定化剤の安定性を阻害しないようなものが用い
られ、例えば酸化イットリウムや酸化セリウム等の希土
類金属酸化物、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マ
グネシウム及び酸化カルシウムが用いられる。
なお、セラミックス基材料の中には、一般に酸化イット
リウムや酸化セリウム等の安定化剤が含まれている。
リウムや酸化セリウム等の安定化剤が含まれている。
次に、本発明に係る顔料を製造する方法について説明す
る。
る。
まず、粉末状に調整した着色剤の１種又は２種以上と、
同様に調整した着色助剤の１種又は２種以上を十分に混
合する。次いで、この混合原料を主に酸化雰囲気中にお
いて800℃以上で焼結し、その後粉砕して基材料と同程
度の粒径（サブミクロン）の顔料を得るものである。な
お、出発原料として用いられる着色剤および着色助剤
は、最初から酸化物の状態である必要はなく、酸化雰囲
気中での焼成過程において酸化物顔料に合成されていれ
ばよい。
同様に調整した着色助剤の１種又は２種以上を十分に混
合する。次いで、この混合原料を主に酸化雰囲気中にお
いて800℃以上で焼結し、その後粉砕して基材料と同程
度の粒径（サブミクロン）の顔料を得るものである。な
お、出発原料として用いられる着色剤および着色助剤
は、最初から酸化物の状態である必要はなく、酸化雰囲
気中での焼成過程において酸化物顔料に合成されていれ
ばよい。
一方、このようにして得た顔料を用いてジルコニア系フ
ァインセラミックスを着色する場合には、セラミックス
基材料に対して顔料を所定量混入し、十分に混合攪拌し
たのち、成形および焼結することによって着色セラミッ
クスが得られる。焼結は、例えば大気中において1450℃
で４時間行なう。
ァインセラミックスを着色する場合には、セラミックス
基材料に対して顔料を所定量混入し、十分に混合攪拌し
たのち、成形および焼結することによって着色セラミッ
クスが得られる。焼結は、例えば大気中において1450℃
で４時間行なう。
このようにして得られた着色セラミックスでは、着色顔
料を、安定化剤として用いられている材料と同様の材
料、例えば酸化イットリウムや酸化セリウム等の希土類
金属酸化物、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムの
うち少なくとも１種からなる着色助剤と、遷移金属酸化
物を含む着色剤とから予め合成し、この着色顔料をセラ
ミックス基材料に添加しているため、着色顔料の合成時
に着色助剤と着色剤とがすでに結合しており、セラミッ
クス焼結時においては、セラミックス基材料に含有され
ている安定化剤と着色顔料に含有されている着色剤との
反応が抑制される。そのため、セラミックス焼結体中で
の安定化剤の偏析が防止されることになり、局部的に安
定化剤の量が不足するといったこともなく、焼結体の安
定性が向上することになる。
料を、安定化剤として用いられている材料と同様の材
料、例えば酸化イットリウムや酸化セリウム等の希土類
金属酸化物、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムの
うち少なくとも１種からなる着色助剤と、遷移金属酸化
物を含む着色剤とから予め合成し、この着色顔料をセラ
ミックス基材料に添加しているため、着色顔料の合成時
に着色助剤と着色剤とがすでに結合しており、セラミッ
クス焼結時においては、セラミックス基材料に含有され
ている安定化剤と着色顔料に含有されている着色剤との
反応が抑制される。そのため、セラミックス焼結体中で
の安定化剤の偏析が防止されることになり、局部的に安
定化剤の量が不足するといったこともなく、焼結体の安
定性が向上することになる。
以下、本発明の具体例を説明する。
安定化剤として酸化イットリウムを含有するジルコニア
系ファインセラミックス（3mol％Y2O3−Zr2O3）を基材
料として用い、これに黒色系の着色剤を添加して混合し
たのち、成形、焼結した時のセラミックス焼結体の安定
性の評価を行なった。
系ファインセラミックス（3mol％Y2O3−Zr2O3）を基材
料として用い、これに黒色系の着色剤を添加して混合し
たのち、成形、焼結した時のセラミックス焼結体の安定
性の評価を行なった。
使用した着色剤の組成および配合割合を表１に示し、ま
た基材料、着色剤、着色助剤の各添加量および着色剤と
着色助剤、又は着色剤単独による顔料製造工程の有無を
表２に示した。なお、表２中で試料番号１〜４は本発明
の実施例を、試料番号５〜７は比較例を示してある。
た基材料、着色剤、着色助剤の各添加量および着色剤と
着色助剤、又は着色剤単独による顔料製造工程の有無を
表２に示した。なお、表２中で試料番号１〜４は本発明
の実施例を、試料番号５〜７は比較例を示してある。
ここで顔料製造工程が有るとは、着色剤と着色助剤とを
混合したのち酸化性雰囲気下において850℃で３時間熱
処理し、また着色助剤を含まない場合には着色剤自身を
同様に熱処理し、その後これを粉砕して顔料とする工程
があることを意味し、顔料製造工程が無いとはこれら熱
処理粉砕工程を経ずに直接基材料に添加することを意味
する。
混合したのち酸化性雰囲気下において850℃で３時間熱
処理し、また着色助剤を含まない場合には着色剤自身を
同様に熱処理し、その後これを粉砕して顔料とする工程
があることを意味し、顔料製造工程が無いとはこれら熱
処理粉砕工程を経ずに直接基材料に添加することを意味
する。
このようにして得たそれぞれの試料について、曲げ強
度、安定化剤の偏析、単斜晶率および表面状態を測定
し、その結果を表３にまとめた。なお、曲げ強度は焼結
体の３点曲げ強度を測定したもの、安定化剤の偏析は電
子線での定性分析により相対評価したもの、単斜晶率は
大気中において150℃で50時間熱処理した時のＸ線分析
による焼結体の表面付近の単斜晶の割合を測定したも
の、表面状態は前記熱処理した焼結体の表面状態を電子
顕微鏡によって相対評価したものである。
度、安定化剤の偏析、単斜晶率および表面状態を測定
し、その結果を表３にまとめた。なお、曲げ強度は焼結
体の３点曲げ強度を測定したもの、安定化剤の偏析は電
子線での定性分析により相対評価したもの、単斜晶率は
大気中において150℃で50時間熱処理した時のＸ線分析
による焼結体の表面付近の単斜晶の割合を測定したも
の、表面状態は前記熱処理した焼結体の表面状態を電子
顕微鏡によって相対評価したものである。
〔効果〕 以上説明したように、本発明に係るジルコニア系ファイ
ンセラミックスの着色顔料によれば、予め着色助剤と着
色剤とが合成されているので、セラミックス焼結時にお
いてはセラミックス基材料に含有されている安定化剤と
着色顔料に含有されている着色剤との反応が抑制される
ようになるため、この着色顔料を用いて着色したジルコ
ニア系ファインセラミックスの安定性を向上させること
ができるようになり、無着色のセラミック焼結体と同等
程度の安定性が得られるようになった。
ンセラミックスの着色顔料によれば、予め着色助剤と着
色剤とが合成されているので、セラミックス焼結時にお
いてはセラミックス基材料に含有されている安定化剤と
着色顔料に含有されている着色剤との反応が抑制される
ようになるため、この着色顔料を用いて着色したジルコ
ニア系ファインセラミックスの安定性を向上させること
ができるようになり、無着色のセラミック焼結体と同等
程度の安定性が得られるようになった。
また、本発明に係る顔料の製造方法は、着色剤と着色助
剤とを混合して、焼結および粉砕するだけの簡易な手段
であり、作業工程の上でもそれ程の負担とはならないと
いった効果がある。
剤とを混合して、焼結および粉砕するだけの簡易な手段
であり、作業工程の上でもそれ程の負担とはならないと
いった効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０１Ｇ 45/00 49/00 Ａ 53/00 Ａ Ｃ０４Ｂ 35/48
Claims (2)
- 【請求項１】遷移金属酸化物を含む着色剤と、希土類金
属酸化物、マグネシア及びカルシアのうち少なくとも１
種の着色助剤とで合成されてなることを特徴とするジル
コニア系ファインセラミックスの着色顔料。 - 【請求項２】遷移金属酸化物を含む着色剤の原料粉末
と、希土類金属酸化物、マグネシア及びカルシアのうち
少なくとも１種の着色助剤からなる原料粉末とを混合
し、これを焼成した後、微粉砕して合成したことを特徴
とするジルコニア系ファインセラミックスの着色顔料の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1171897A JPH075325B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | ジルコニア系ファインセラミックスの着色顔料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1171897A JPH075325B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | ジルコニア系ファインセラミックスの着色顔料及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0337272A JPH0337272A (ja) | 1991-02-18 |
| JPH075325B2 true JPH075325B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=15931839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1171897A Expired - Lifetime JPH075325B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | ジルコニア系ファインセラミックスの着色顔料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075325B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482143C1 (ru) * | 2012-01-10 | 2013-05-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Способ получения алюмоникелевого пигмента |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2712596B1 (fr) * | 1993-11-18 | 1996-03-08 | Rhone Poulenc Chimie | Pigments à base d'oxyde de zirconium et de cérium, de praséodyme et/ou de terbium, leur procédé de préparation et leur utilisation. |
| FR2732352B1 (fr) * | 1995-03-28 | 1997-06-13 | Rhone Poulenc Chimie | Utilisation comme pigment colorant de composes a base de terbium |
| US6541112B1 (en) * | 2000-06-07 | 2003-04-01 | Dmc2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | Rare earth manganese oxide pigments |
| JP5158298B2 (ja) * | 2005-06-10 | 2013-03-06 | 東ソー株式会社 | 黒色ジルコニア焼結体、その原料粉末ならびにそれらの製造方法 |
| JP4804943B2 (ja) * | 2006-02-08 | 2011-11-02 | 株式会社ジーシー | 歯科用セラミックス材の作製方法 |
| JP2008050246A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-03-06 | Tosoh Corp | 着色ジルコニア焼結体用ジルコニア粉末及び焼結体 |
| FR2947261B1 (fr) * | 2009-06-30 | 2012-05-04 | Saint Gobain Ct Recherches | Zircone frittee coloree. |
| JP5407614B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2014-02-05 | 東ソー株式会社 | 黄色ジルコニア焼結体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105055A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-18 | Kyocera Corp | ジルコニア系着色部材 |
-
1989
- 1989-07-05 JP JP1171897A patent/JPH075325B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482143C1 (ru) * | 2012-01-10 | 2013-05-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Способ получения алюмоникелевого пигмента |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337272A (ja) | 1991-02-18 |
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