[发明专利]用于黑色氧化锆烧结体的粉末、其制造方法及其烧结体

说明书

技术领域

本发明涉及没有缺陷、具有呈现出深黑色的宝石样外观，在烧结时烧结密度没有温度依赖性，不会色移(色移り)、不会破裂等的着色氧化锆烧结体用氧化锆粉末；以及没有缺陷、外观优异的黑色氧化锆烧结体和适用于黑色氧化锆的着色剂。

黑色氧化锆烧结体广泛用于装饰部件(表带、钟表用外部装饰部件、钟表盒、拉刀(ブロ一チ)、领带别针、袖扣、手提包金属装置(金具)部件等)、外部装饰部件(移动电话、家电制品、便携(モバイル)家电制品等)、半导体部件、结构部件等。

背景技术

以往已知着色的氧化锆烧结体、特别是有深度的黑色(深みのある黒色)的氧化锆烧结体。已经提出了，例如由含有C、Cr、Co、Cu、Er、Fe、Ho、Mn、Nb、Ni、Pr、Tm、Ti、V等氧化物组以及稳定剂的氧化锆形成的着色氧化锆烧结体(例如，专利文献1)。如果只是将氧化锆烧结体黑色化，可以使用任何的着色元素，但是由于使用的元素种类及其添加量不同，会存在烧结体的弯曲强度、色调不同的问题。

例如，已经报道了使用Mn作为必须的着色成分的黑色氧化锆烧结体(专利文献2)。但是，含有Mn的烧结体的黑色是混有蓝色或红色的黑色，或者近似黑色的颜色，并且难以得到弯曲强度充分的烧结体。

此外，还公开了使用含有Cr的着色剂的黑色氧化锆烧结体(专利文献1～4)。作为一般的黑色颜料，通常使用含Cr颜料，但为了不产生环境问题，优选使用不用Cr的黑色着色剂。

还公开了添加以CoFe₂O₄尖晶石作为不含Cr的颜料的黑色着色剂的黑色氧化锆烧结体(专利文献5)。但是，使用Co-Fe类着色剂的黑色氧化锆在烧结时，着色元素在高温下容易蒸发，存在着色元素污染(色移)设备内部的问题。这样的烧结体，其烧结体表面的色调降低，需要深度研磨。另外，伴随着着色元素的分散，还具有容易在烧结体表面生成孔(ポア)的问题。

另一方面，还已知过量添加Al₂O₃作为着色成分的蒸发抑制剂的方法(专利文献6)。但是，由于现有的着色剂需要过量的Al₂O₃，无法形成足够深的黑色，所以为了得到足够的色调，即使会由于破裂等降低制造成品率，也要降低使用Al₂O₃的添加量。

专利文献1：特开平10-81562号公报(第4页第0016栏)

专利文献2：日本专利等3010236号公报(第2页第4栏第3行，第4页第7栏表1和第3页第5栏第11行)

专利文献3：特开昭63-185857号公报(第4页，表-1，第5页表-3)

专利文献4：特开2006-342026号公报(权利要求4～7)

专利文献5：日本专利第3714563号公报(权利要求1，第3页第0004栏)

专利文献6：日本专利第2535161号公报(第2页第4栏第20行)

发明内容

如上所述，目前，虽然已知通过添加各种金属元素或者还原烧结等，可以得到黑色的氧化锆烧结体，但是还无法得到高密度、高弯曲强度，色调优异，没有缺陷的黑色氧化锆烧结体，而且也无法得到在制造黑色氧化锆烧结体时的烧结成品率高，没有烧结温度依赖性，不会因色移产生问题的含氧化锆的粉末。

本发明人等对黑色氧化锆烧结体进行详细的研究，结果发现采用下述含有氧化锆的粉末，可以得到没有烧结的温度依赖性，高密度、高弯曲强度，色调优异，而且没有色移、表面没有生成孔的黑色氧化锆烧结体，所述含有氧化锆的粉末含有2～6重量％的着色剂、0.05～6重量％的Al₂O₃和3.60～7.10重量％的Y₂O₃，其中，着色剂具有作为尖晶石结构的(Co_1-xZn_x)(Fe_1-yAl_y)₂O₄(0≤x≤0.5、0＜y≤0.5)的化学组成，或者是Co、Zn、Fe和Al的共沉淀处理物，在烧制后具有与上述同样的结构和化学组成，从而完成了本发明。

附图说明

图1是示出实施例1和比较例1的烧结温度导致黑色氧化锆烧结体的相对密度变化的图。本发明可以在宽的烧结温度范围内得到烧结密度均匀的烧结体。