尽管透光性氧化锆烧结体通过向其中添加二氧化钛可以改进透光性，但是所述烧结体具有机械强度劣化这样的缺陷。因此公开的是一种包含氧化钛的氧化锆烧结体，其包含6-15摩尔％氧化钇和3-20摩尔％二氧化钛并且具有使用1mm厚的样品在测量波长为600nm下测量的直线透过率为50％以上，特别公开一种高品质透明氧化锆烧结体，其包含3-20摩尔％二氧化钛和6-15摩尔％氧化钇，具有在测量波长为600nm下测量的直线透过率为73％以上、雾度率为2.0％以下和高透光性，并且不具有模糊(浑浊)，其作为具有高透光性的氧化锆烧结体而提供。还公开一种制造方法，其包括将上述组成的粉末成型并且使用该成型品在特定条件下进行常规一次烧结和热等静压(HIP)处理。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含二氧化钛的透明氧化锆烧结体，其为透明的并且具有优异的机械强度，并且可以用作表类用部件、装饰构件、电器用外壳部件、美容牙科部件等。
技术介绍
透明氧化锆烧结体具有高折光率和高介电常数，因此期望用作光学构件(专利文献I)。特别地，已经向其添加二氧化钛的透明氧化锆烧结体具有高透过率，并且因此已经积极研究了其对于光学透镜等的应用(非专利文献I和专利文献2)。此外，研究氧化锆烧结体对于美容牙科部件等的应用(专利文献3和4)，近来研究了其对于装饰部件和外壳部件的应用。因此存在对于除了透光性以外还具有高机械强度的包含二氧化钛的氧化锆烧结体的需求。然而，常规的包含二氧化钛的透明氧化锆尽管具有透光性但是机械强度不够。例如，在专利文献2中，已经报道了如下氧化锆烧结体当在样品厚度为O. 8mm和测量波长为600nm下检测时，所述氧化锆烧结体具有直线透过率为65%。然而，该氧化锆烧结体具有约100 μ m大的粒径并且具有低机械强度。非专利文献2公开了一种包含二氧化钛的透明氧化锆烧结体，其具有粒径为200 μ m，但是其机械强度(弯曲强度)低至约210MPa。如上所述，既未已知结合机械强度和高透光性的包含二氧化钛的氧化锆烧结体也未已知该烧结体的制造方法。同时，在氧化锆烧结体在光学材料应用中使用的情况下，要求烧结体具有低透过损失和极高的透明性。迄今为止已经报道的透明氧化锆烧结体包括包含6摩尔％以上氧化钇和3摩尔％以上二氧化钛并且具有直线透过率为66% (样品厚度，Imm;测量波长，600nm)的透明氧化锆烧结体和包含7. 2摩尔％氧化钇和10摩尔％二氧化钛并且具有直线透过率为72% (样品厚度，Imm)的透明氧化锆烧结体(专利文献2、4和5以及非专利文献I)。此外，已经报道了包含6-15摩尔％氧化钇和具有直线透过率为73% (样品厚度，Imm ;测量波长，550nm)的氧化锆烧结体(专利文献I)。然而，这些烧结体尽管具有一定程度的透光性，但是是模糊的，S卩，所谓的混浊烧结体，对于光学应用需要更高的透明性。此外，在引用的文献I中公开的制造方法中，基于设置样品容器的方法调节制造气氛。因此需要在伴随容器的变形等的高温HIP处理中稳定地调节气氛。如上所述，既不存在具有高透光性和不变暗的高透明性的氧化锆烧结体也不存在能够以令人满意的再现性生产该烧结体的氧化锆烧结体制造方法。现有技术文献专利文献专利文献I JP-A-2007-246384专利文献2 JP-A-62-91467专利文献3 JP-A-01-113038专利文献4 JP-A-01-172264专利文献5 JP-A-01-126267非专利文献非专利文献I :Journal of the Europian Ceramics Society, 29 (2009) 283-291.非专利文献2 :Jiruconia Seramikkusu,8, SOMIYA Shigeyuki and YOSHIMURAMasahiro ed. , Uchida Rokakuho, p.19,1986.
技术实现思路
专利技术要解决的问题提供具有优异的透光性和机械强度的包含二氧化钛的氧化锆烧结体。用于解决问题的方案本专利技术人进行了锐意研究以获得包含二氧化钛和氧化钇二者并且具有透明构件如装饰构件所要求的强度和透明性的氧化锆烧结体。结果，本专利技术人发现通过构造烧结体以致包含6-15摩尔％的氧化钇和3-20摩尔％的二氧化钛而获得当在样品厚度为1_和测量波长为600nm下检测时具有直线透过率为50%以上的氧化锆烧结体。由此完成本专利技术。本专利技术的要点在于以下(1)-(16)。(I) 一种氧化锆烧结体，其特征在于包含6-15摩尔％的氧化钇和3-20摩尔％的二氧化钛，并且当在样品厚度为Imm和测量波长为600nm下检测时具有直线透过率为50%以上。(2)根据以上(I)所述的氧化锆烧结体，优选其特征在于具有平均粒径为小于30 μ m0(3)根据以上(2)所述的氧化锆烧结体，优选其特征在于具有平均弯曲强度为250MPa 以上。(4)根据以上(2)所述的氧化锆烧结体，优选其特征在于具有烧结密度为99. 9%以上。(5)根据以上(2)所述的氧化锆烧结体，优选其特征在于具有结晶相，所述结晶相具有立方萤石结构。(6)根据以上⑴所述的氧化锆烧结体，优选其当在样品厚度为Imm和测量波长为600nm下检测时具有直线透过率为73%以上，并且进一步具有雾度值为2. 0%以下。(7)根据以上⑴所述的氧化锆烧结体，优选其特征在于具有平均粒径为30-60 μ mD(8)根据以上(J)所述的氧化锆烧结体，优选其特征在于具有亮度L*为84-90。(9)根据以上(7)所述的氧化锆烧结体，优选其特征在于具有其中a*为-I. 5至O.2和b*为O. O至4. O的色调。(10) 一种包含3-20摩尔％ 二氧化钛和6-15摩尔％氧化钇的氧化锆烧结体的制造方法，其特征在于将包含3-20摩尔％二氧化钛和6-15摩尔％氧化钇的氧化锆粉末成型，将所得坯体在常压下进行一次烧结并且接着进行热等静压(HIP)以获得具有Ti的还原比例为20%以上的烧结体，并且将烧结体退火。(11)根据以上(10)所述的氧化锆烧结体的制造方法，优选其特征在于通过一次烧结获得的烧结体具有相对密度为94%以上和平均粒径为3 μ m以下并且将该烧结体进行HIP处理。(12)根据以上(10)所述的氧化锆烧结体的制造方法，优选其特征在于将通过在1，200-1, 400°C下烧结获得的烧结体进行HIP处理。(13)根据以上(10)所述的氧化锆烧结体的制造方法，优选其特征在于所述HIP处理在1，400-1，800°C下进行。(14) 一种光学部件，其包括根据以上(I)所述的氧化锆烧结体。(15)根据以上(14)所述的光学部件，其优选用作光学透镜。(16) 一种电器用外壳部件，其包括根据以上(I)所述的氧化锆烧结体。专利技术的效果本专利技术的氧化锆烧结体具有直线透过率为50%以上(样品厚度，Imm ;测量波长，600nm)的高透光性。优选氧化锆烧结体应当进一步具有平均弯曲强度为250MPa以上的高机械强度。在本专利技术中，具有特别高的透光性的氧化锆烧结体是不模糊的(不浑浊的)，并且具有包括73%以上的直线透过率(样品厚度，Imm;测量波长，600nm)和2.0%以下的雾度值的高品质透明性。与透明材料如玻璃和塑料相比，该氧化锆烧结体的折光率和介电常数更加高并且具有在更长的波长下的红外透过率。此外，该氧化锆烧结体优异的机械性能，如硬度、弯曲强度和断裂韧性。附图说明图I示出根据本专利技术的烧结体的结构(实施例6)(图中的标尺为10μ m)。图2为示出根据本专利技术的烧结体的透过率(实施例6)的图。图3示出根据本专利技术的烧结体的纹影图像(实施例6)。图4示出根据比较例的烧结体的纹影图像(比较例4)。图5A示出一次烧结体(1，300°C，10小时)(包含9摩尔％氧化钇和10摩尔％二氧化钛的氧化锆)的结构的SEM观察结果(图中的标尺为5 μ m)。图5B示出一次烧结体(1，400°C，2小时)(包含9摩尔％氧化钇和10摩尔％二氧化钛的氧化锆)的结构的SEM观察结果(图中的标尺为5 μ m)。图5C示出一次烧结体(1，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山下勲，工藤正行，津久间孝次，
申请(专利权)人：东曹株式会社，
类型：发明
国别省市：
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