提供一种透光性氧化锆烧结体用粉末，其对于制造具有高密度、高强度和透光感优异的氧化锆烧结体是必要的，而不进行任何特殊烧结如HIP烧结。一种通过常压烧结获得的透光性氧化锆烧结体，其特征在于，所述透光性氧化锆烧结体包括氧化锆，并且具有相对密度为99.8％以上和在1.0mm的厚度下测量的总透光率为35％以上，所述氧化锆含有2-4摩尔％的氧化钇作为稳定剂且具有氧化铝含量为0.2重量％以下。优选在常压下在大气中烧结以下粉末：所述粉末含有0-0.2重量％的具有粒径为0.01-0.5μm的氧化铝，具有BET比表面积为5-16m2/g、平均粒径为0.3-0.7μm、常压烧结时的烧结收缩速率(Δρ/ΔT；g/cm3·℃)为0.0125-0.0160。
【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2009年4月8日、申请号为200980112643. 2、专利技术名称为透 光性氧化锆烧结体、其生产方法及其用途的申请的分案申请。
本专利技术涉及氧化锆烧结体，其通过常压烧结来生产，具有高的烧结体密度和高强 度，且具有优异的透光性。更具体地，本专利技术涉及用于牙科用途的氧化锆烧结体，其适合于 用作牙科材料等用研磨述料（mill blank)或用作正畸托槽。
技术介绍
含有少量处于固溶体状态的Y203作为稳定剂的氧化锆烧结体具有高强度和高韧 性，因此被广泛用作用于机器结构如切削工具、模具、喷嘴和轴承的材料，以及活体用材料 如牙科材料。在牙科材料的情况下，不仅需要机械性能即高强度和高韧性，而且从审美的观 点，还需要光学性能即透光性和色调。 氧化锆单晶提供透光感，而含有约10摩尔％氧化钇的单晶氧化锆（立方氧化锆） (其被用作宝石等），通常具有其强度过低的问题。另一方面，已知常见氧化锆烧结体（其 为多晶体）不提供透光感。已知缺乏透光性是由于存在于晶粒之间和晶粒内的气孔而引起 的光散射。因此，迄今已对以下技术进行研究：通过减少气孔，即通过增加烧结体的密度来 赋予透光性至多晶氧化锆烧结体。 例如，专利文献1公开了含有2摩尔％以上的Υ203和3-20摩尔％的Ti0 2的透光 性氧化锆。然而，该透光性氧化锆具有涉及强度的问题，这是因为为了赋予透光性，该氧化 锆含有大量掺入的Ti0 2。 专利文献2公开了具有烧结体密度为99. 8%的氧化锫烧结体，其具有包括3摩 尔％的Y2〇3和0. 25重量％的A1203的组成，并具有透光性。已报道该烧结体具有相对于可 见光的总透光率为49% (厚度，0.5_)。然而，该烧结体是通过使用热等静压成型（HIP)的 加压烧结而获得的烧结体，在通过常压烧结而获得的烧结体中不能获得充分的透光性。 现有技术文献 专利文献 专利文献 1 JP-A-62-91467 专利文献 2 JP-A-20-50247
技术实现思路
专利技术要解决的问是页 本专利技术的目的在于提供一种氧化锆烧结体，其消除上述常规方法的缺陷，具有高 的烧结体密度和高强度并具有优异的透光性。另一目的在于提供能够通过常压烧结制造此 类氧化锆烧结体的简易工序。 用于解决问题的方案 本专利技术人对氧化锆粉末中氧化铝状态、各烧结体密度和烧结体的总透光率之间的 关系进行了详细研究。结果发现，为了通过常压烧结获得透光性氧化锆烧结体，有必要不仅 提高氧化锆粉末的烧结性，而且控制在特定温度范围内氧化锆的烧结速率。还已发现，通过 基于用作添加剂的氧化铝的性质来控制烧结速率，通过常压烧结获得透光性氧化锆。此外， 已发现，还在不含有氧化铝的含氧化钇的氧化锆的情况下，借助于控制烧结速率，通过常压 烧结获得透光性氧化锆。因此完成本专利技术。 即，本专利技术的要旨在于以下1)至15)。 1) 一种透光性氧化锆烧结体，其特征在于，所述透光性氧化锆烧结体包括氧化锆， 并且具有相对密度为99. 8%以上和在1. 0mm的厚度下测量的总透光率为35%以上，所述氧 化锆含有2-4摩尔％的氧化钇作为稳定剂且具有氧化铝含量为0. 2重量％以下。 2)根据上述1)所述的透光性氧化锆烧结体，其优选具有氧化铝含量为0. 1-0. 2重 量％。 3)根据上述1)所述的透光性氧化锆烧结体，其优选具有氧化铝含量为低于0. 1重 量％。 4)根据上述1)所述的透光性氧化锆烧结体，其优选不含有氧化铝（具有氧化铝含 量为0重量％)。 5)根据上述1)-4)任一项所述的透光性氧化锆烧结体，其优选具有结晶粒径为 0. 20-0. 45 μ m。 6)根据上述1) -5)任一项所述的透光性氧化锆烧结体，其优选在140°C的热水中 浸渍24小时后具有单斜晶相率（monoclinic fraction)为30%以下。 7)根据上述1)-6)任一项所述的透光性氧化锆烧结体，其优选具有三点弯曲强度 为l，000MPa以上。 8) -种透光性氧化锆烧结体用粉末，其为以下粉末：所述粉末含有2-4摩尔％的 氧化钇作为稳定剂，具有氧化铝含量为〇. 2重量％以下，以及在常压烧结（大气中，300°C / 小时）时在70%至90%的相对密度范围内具有烧结收缩速率（Λ p/AT;g/cm3· °C)为 0. 0120以上至0. 0160以下。 9)根据上述8)所述的透光性氧化锆烧结体用粉末，其优选为以下粉末：所述粉末 含有2-4摩尔％的氧化钇作为稳定剂，含有0. 1-0. 2重量％的氧化铝，以及在常压烧结（大 气中，300°C /小时）时在70%至90%的相对密度范围内具有烧结收缩速率（Λ ρ/ΛΤ ;g/ cm3 · °C )为 0· 0125 以上至 0· 0160 以下。 10)根据上述8)所述的透光性氧化锆烧结体用粉末，其优选为以下粉末：所述粉 末含有2-4摩尔％的氧化钇作为稳定剂，含有低于0. 1重量％的氧化铝，以及在常压烧结 (大气中，300°C/小时）时在70%至90%的相对密度范围内具有烧结收缩速率（Λ ρ/ΛΤ ; g/cm3 · °C )为 0· 0125 以上至 0· 0160 以下。 11)根据上述8)所述的透光性氧化锆烧结体用粉末，其优选为以下粉末：所述粉 末含有2-4摩尔％的氧化钇作为稳定剂，不含有氧化铝（氧化铝含量，0重量％ )，以及在 常压烧结（大气中，300°C/小时）时在70%至90%的相对密度范围内具有烧结收缩速率 (Λ ρ / Λ T ;g/cm3 · °C )为 0· 0120 以上至 0· 0135 以下。 12) -种透光性氧化锆烧结体的制造方法，其特征在于，使上述8)-11)任一项所 述的氧化锆粉末成型，然后在常压下在1，350-1，450°C下烧结所得生坯。 13) -种牙科材料，其包含根据上述1)-7)任一项所述的烧结体。 14)根据上述13)的牙科材料，其优选为假牙和/或假牙研磨坯料。 15)根据上述13)的牙科材料，其优选为正畸托槽。 已知将微细氧化铝（溶胶等）用于高密度氧化锆烧结体。然而，为了改进烧结体 需要的性质，已将此类氧化锆烧结体限制至其中已经以超过0. 2重量％的量添加微细氧化 铝的那些氧化锆烧结体。任何具有高含量的作为不同种类组分的氧化铝的此类氧化锆烧结 体，即使当烧结体具有高密度时，也均由于光的折射、散射等而不具有充分的透光性。本发 明提供具有氧化铝含量为〇. 2重量％以下或者不含氧化铝的烧结体，其具有烧结体需要的 优异的基本性质，进一步具有优异的透光性。 专利技术的效果 本专利技术的透光性氧化锆烧结体具有高密度、高强度和优异的透光性，因此是优异 的用于牙科用途的氧化锆烧结体，具体地，是优异的用作用于牙科材料等的研磨坯料或用 作正畸托槽的烧结体。本专利技术的透光性氧化锆烧结体用粉末能够通过常压烧结来制造透光 性氧化锆烧结体的粉末而不使用大规模加压烧结设备例如HIP用加压烧结设备。 【附图说明】 图1为示出含0. 1-0. 2重量％氧化铝的氧化锆的烧结收缩速率（Λ Ρ /ΛΤ ;g/ cm3 · °C 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种透光性氧化锆烧结体，其特征在于，所述透光性氧化锆烧结体包括氧化锆，并且具有通过下述方法求得的相对密度为99.8％以上和在1.0mm的厚度下测量的总透光率为35％以上，所述氧化锆含有2‑4摩尔％的氧化钇作为稳定剂且具有氧化铝含量为低于0.1重量％，所述相对密度为通过以下所得值：根据阿基米德法测定实测密度ρ，利用以下等式(2)测定理论密度ρ0，并将这些密度值换算为比率(ρ/ρ0)×100(％)；在等式(2)中，氧化铝的理论密度和含3摩尔％氧化钇的氧化锆的理论密度分别取为3.987(g/cm3)和6.0956(g/cm3)；ρ0=100/[(X/3.987)+(100‑X)/6.0956](2)其中，X为氧化铝含量(重量％)。
【技术特征摘要】
2008.04.09 JP 2008-101324;2008.12.24 JP 2008-328501. 一种透光性氧化锆烧结体，其特征在于，所述透光性氧化锆烧结体包括氧化锆，并且 具有通过下述方法求得的相对密度为99. 8%以上和在1. Omm的厚度下测量的总透光率为 35 %以上，所述氧化锆含有2-4摩尔％的氧化钇作为稳定剂且具有氧化铝含量为低于0. 1 重量％， 所述相对密度为通过以下所得值： 根据阿基米德法测定实测密度P，利用以下等式（2)测定理论密度P0,并将这些密度 值换算为比率（ρ/ρ〇)Χ 100(%);在等式（2)中，氧化铝的理论密度和含3摩尔％氧化钇 的氧化锆的理论密度分别取为3. 987(g/cm3)和6. 0956(g/cm3); P 〇=1〇〇/[(X/3. 987) + (100-X)/6. 0956] (2) 其中，X为氧化铝含量（重量％)。2. 根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：藤崎浩之，河村清隆，今井纮平，
申请(专利权)人：东曹株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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