[发明专利]模制组合物及制造具有金属外观的陶瓷型体的方法

说明书

本发明涉及模制组合物，特别是制成颗粒状的、以及一种制造具有金属外观的陶瓷型体的方法。

在许多使用过程中如表壳之类的物品对其抗擦伤及抗反应过敏性能作为一种重要的质量标志。这种物品大多数都是用金属材料甚至用黄金制造。这些材料具有的缺点就是它们易于通过化学反应被侵蚀，例如含镍的材料。另外由于它们的硬度较低通常不耐擦伤。陶瓷材料一般没有这些缺点，但通常不具备所希望的金属光泽也没有金银物体的颜色。

为了给予陶瓷材料一种金属光泽，可以例如将氮化物如氮化钛与金属氧化物如氧化铝或氧锆一同烧结成陶瓷，它可以显示出所希望的性质。

US 3652304中描述了一种均匀而无气孔的组合物，它含1O到50体积％氧化铝，氧化锆或两者的混合物以及50到90体积％氮化钛，氧化钽或氮化锆。这种物质的粉状混合物加入一种饱和的石蜡类碳氢化物进行湿法磨细。除去碳氢化物后将粉状混合物在一个石墨模子中热压或成型，制成一个例如表壳。热压法是一种十分昂贵的技术，而且只能制造几何形状十分简单的型体。此外用一种石墨坩锅进行热压只能获得颜色深暗的金色。

DE-C-3335414中介绍了一种用氮化钛及氧化锆制造陶瓷构件的方法。这里只加入0.1到不足10重量％的氧化锆。由氮化钛及氧化锆组成的粉状混合物中加入丙酮或甲醇进行温磨。粉末状混合物干燥后加入4重量％石蜡在压力下成型。然后除去石蜡粘接剂在一种惰性气体气氛中或减压下在温度为1750℃到1800℃烧结。材料的改进的烧结活性是通过将粉末研磨几天获得的颗粒细度而达到的。制成的材料的抗破裂强度很低，只有3.0到3.4MPa m^0.5。用压制方法制造型体同样也只能制成形状简单的构件。

EP-B-0467539中介绍了一种制造陶瓷的方法。这里是用平均粒度为0.06μm的氮化钛及晶体粒度为0.08μm的氧化锆加上2.5摩尔％的氧化钇涂层在异丙醇中研磨16小时以上。获得的泥浆干燥成粉末后在单轴压机上压成片状，然后将试样在氮气气氛中烧结。这里也是要用极细颗粒的粉末才能具有所需的烧结活性。这种极细的粉末也只能在单轴压机上加工，因而也只能制成简单形状的构件。烧结制品具有金属光泽，特别是一种金的颜色。

本发明的目的是提供一种模制组合物，可用它来加工成形状复杂的构件，也就是能制造具有装饰性金属外观的陶瓷型体，它能耐磨擦、抗腐蚀，并且这种型体没有反应敏感性。

按照本发明通过一种模制组合物来实现这一目的的，该组合物包括：

(a)作为组份A是一种有机粘接剂，按模制组合物的总体积计算占30到70体积％，

(b)作为组份B至少是一种氮化物、碳氮化合物或碳化物，至少含一种过渡族金属或硼，和

(c)作为组份C至少是一种由铝、锆、钇、铈或镁构成的氧化物。

组份B及C分散在组分A中。

这种模制组合物可以通过喷射注浆法制成形状复杂的型体，除去粘结剂及烧结后可获得具有金属外观的陶瓷构件，显示出前面所要求的性能。也就是说这种型体可用一种很经济的加工方法，即粉末喷注法制成。

对可用以制造形状复杂的构件的粉末喷注法的要求是将物料粉末用一种有机粘接剂制成一种热塑性的可加工组合物。按照本发明的模制组合物中所含组分A就是一种这样的有机粘接剂。粘接剂的含量按模制组合物的总体积计算为30到70体积％，优选40到60体积％。作为有机粘接剂可考虑所有热塑性粘接剂，只要所提到的组分B及C的粉末混合物能在其中分散并且能在烧结之前除去粘接剂。

例如以石蜡或聚烯烃为基的有机粘接剂就可采用。使用这种粘接剂时在除去粘接剂的过程中必须注意，有机粘接剂分解时不能在型体中产生裂纹或空间或使型体变形。因此必须十分小心而且极其缓慢地进行这一过程。