[发明专利]陶瓷组件的制造

说明书

一种用于制造钟表或珠宝首饰的陶瓷部件的方法，所述陶瓷部件尤其含有氧化锆和/或氧化铝，其特征在于，该方法包括通过原子层沉积(ALD)将至少一种添加的元素或化合物沉积在陶瓷粉末，可选地粘结的陶瓷粉末上的步骤(E3)。

技术领域

本发明涉及一种用于制造陶瓷粉末的方法和陶瓷组件。这样的陶瓷粉末和陶瓷组件可用于制表业和珠宝业。具体地，这样的组件可用于钟表，尤其是装饰性组件如表圈或功能性组件如机芯。

背景技术

在制表领域中，如同在珠宝中一样，已知使用陶瓷组件，尤其是装饰性组件。然而，使用这些陶瓷组件的一个限制因素是由于这样的事实：难以或甚至不可能获得某些颜色，特别是某些灰色色调，并且难以获得均匀、可预测且可再现的颜色。此外，获得特定的色调需要由初始组件生产整批材料，并且证明是费时且复杂的。

另一个限制因素还来自这样的事实：难以测试添加某些元素的作用，这些元素可以与已知陶瓷的成分结合使用，特别是为了获得陶瓷组件的某些特定机械性能。在这里，每个测试也很复杂，并且需要由初始成分生产整批材料。

用于制造陶瓷组件的常规方法包括第一阶段，其在于制备原料，即，陶瓷粉末，例如，基于氧化锆和/或氧化铝的陶瓷粉末。在该第一阶段中，该原料通常以陶瓷粉末的形式制备，可以向其中添加，例如，其他氧化物，以增强陶瓷成分，或者颜料以获得着色材料。所述颜料通常是金属氧化物类型或稀土氧化物类型，并且通过液体途径将其添加到基础陶瓷粉末中并与之混合，因此使用载液来引入颜料。

用于制造陶瓷组件的方法的第二阶段在于将粘合剂掺入第一阶段所获得的陶瓷粉末中。这种粘合剂通常由一种或多种有机化合物组成。粘合剂的性质和比例取决于第三阶段中的预期方法，并且在该阶段结束时通常涉及具有粘合剂的陶瓷粉末。

第三阶段包括陶瓷组件的成型。为此，第一途径包括将颗粒的凝聚物与在第二阶段结束时获得的粘合剂一起压制的步骤：在此方法中，第二阶段将具有粘合剂的陶瓷粉末制备成喷雾干燥压制颗粒的形式。第二途径由注塑成型法来成型组成。在这种情况下，由第二阶段得到的制剂是具有粘合剂的陶瓷粉末，其被称为“进料”。第三途径由在模具中浇铸法成型(通常被称为注浆成型)组成。在这种情况下，由第二阶段得到的制剂是具有悬浮的粘合剂的陶瓷粉末，也被称为注浆或“浆液”。在第三阶段结束时，陶瓷组件具有与其最终形状接近的形状，并且含有陶瓷粉末和粘合剂。可以使用其他成型技术如凝胶浇铸、冷冻浇铸或凝结浇铸技术。

第四阶段可以打磨陶瓷组件。该第四阶段包括第一步骤在于使组件脱脂，即，例如通过热处理或使用溶剂来去除粘合剂。第二步骤是将组件压实，从而除去由于去除粘合剂而产生的孔。第二步骤通常由烧结热处理(高温烧制)组成。陶瓷组件的最终颜色及其最终的机械性能仅在第四阶段结束时出现，并且源自于该组件的各种成分之间的反应以及炉中存在的气氛(其在热处理期间发挥作用)。这些反应是复杂的，并且有时是不可预测的。

观察到，上面提到的用于制造陶瓷组件的常规方法具有多个缺点。具体地，所获得的颜色和最终性能取决于许多参数，如在第一阶段中形成的粉末的微观结构，特别是陶瓷晶粒的尺寸、颜料的尺寸、它们与陶瓷和烧结环境的反应性等。性能还取决于与其他制造阶段有关的所有其他因素，如最终组件中孔的尺寸和数量、晶界的组成、密度、颜料的百分比及其在基体内的分布、它们可能在烧结期间相互结合或与陶瓷原料或大气的成分结合、初始化合物的化学纯度，以及可能存在的内在和外在污染物。要考虑的参数如此众多使得难以预测并再现期望制造的某种颜色。如果着色颜料的含量少，则这种观察更为真实：因此，为了减轻这种缺点，所有现有方法都必须使用大量颜料。此外，某些方法试图通过基于复杂化学的添加步骤来改善结果，这自然具有使该制造方法进一步复杂化的缺点。