[發明專利]透光性氧化鋯燒結體、其生產方法及其用途

在審

• 申請號: 201410240259.3
• 申請日: 2009-04-08
• 公開（公告）號: CN104016677A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 藤崎浩之;河村清隆;今井纮平
• 申請（專利權）人: 東曹株式會社
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/626;A61K6/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;車今智

本申請是申請日為2009年4月8日、申請號為200980112643.2、發明名稱為“透光性氧化鋯燒結體、其生產方法及其用途”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及氧化鋯燒結體，其通過常壓燒結來生產，具有高的燒結體密度和高強度，且具有優異的透光性。更具體地，本發明涉及用于牙科用途的氧化鋯燒結體，其適合于用作牙科材料等用研磨坯料(mill?blank)或用作正畸托槽。

背景技術

含有少量處于固溶體狀態的Y₂O₃作為穩定劑的氧化鋯燒結體具有高強度和高韌性，因此被廣泛用作用于機器結構如切削工具、模具、噴嘴和軸承的材料，以及活體用材料如牙科材料。在牙科材料的情況下，不僅需要機械性能即高強度和高韌性，而且從審美的觀點，還需要光學性能即透光性和色調。

氧化鋯單晶提供透光感，而含有約10摩爾％氧化釔的單晶氧化鋯(立方氧化鋯)(其被用作寶石等)，通常具有其強度過低的問題。另一方面，已知常見氧化鋯燒結體(其為多晶體)不提供透光感。已知缺乏透光性是由于存在于晶粒之間和晶粒內的氣孔而引起的光散射。因此，迄今已對以下技術進行研究：通過減少氣孔，即通過增加燒結體的密度來賦予透光性至多晶氧化鋯燒結體。

例如，專利文獻1公開了含有2摩爾％以上的Y₂O₃和3-20摩爾％的TiO₂的透光性氧化鋯。然而，該透光性氧化鋯具有涉及強度的問題，這是因為為了賦予透光性，該氧化鋯含有大量摻入的TiO₂。

專利文獻2公開了具有燒結體密度為99.8％的氧化鋯燒結體，其具有包括3摩爾％的Y₂O₃和0.25重量％的Al₂O₃的組成，并具有透光性。已報道該燒結體具有相對于可見光的總透光率為49％(厚度，0.5mm)。然而，該燒結體是通過使用熱等靜壓成型(HIP)的加壓燒結而獲得的燒結體，在通過常壓燒結而獲得的燒結體中不能獲得充分的透光性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP-A-62-91467

專利文獻2：JP-A-20-50247

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的在于提供一種氧化鋯燒結體，其消除上述常規方法的缺陷，具有高的燒結體密度和高強度并具有優異的透光性。另一目的在于提供能夠通過常壓燒結制造此類氧化鋯燒結體的簡易工序。

用于解決問題的方案

本發明人對氧化鋯粉末中氧化鋁狀態、各燒結體密度和燒結體的總透光率之間的關系進行了詳細研究。結果發現，為了通過常壓燒結獲得透光性氧化鋯燒結體，有必要不僅提高氧化鋯粉末的燒結性，而且控制在特定溫度范圍內氧化鋯的燒結速率。還已發現，通過基于用作添加劑的氧化鋁的性質來控制燒結速率，通過常壓燒結獲得透光性氧化鋯。此外，已發現，還在不含有氧化鋁的含氧化釔的氧化鋯的情況下，借助于控制燒結速率，通過常壓燒結獲得透光性氧化鋯。因此完成本發明。

即，本發明的要旨在于以下1)至15)。

1)一種透光性氧化鋯燒結體，其特征在于，所述透光性氧化鋯燒結體包括氧化鋯，并且具有相對密度為99.8％以上和在1.0mm的厚度下測量的總透光率為35％以上，所述氧化鋯含有2-4摩爾％的氧化釔作為穩定劑且具有氧化鋁含量為0.2重量％以下。

2)根據上述1)所述的透光性氧化鋯燒結體，其優選具有氧化鋁含量為0.1-0.2重量％。

3)根據上述1)所述的透光性氧化鋯燒結體，其優選具有氧化鋁含量為低于0.1重量％。

4)根據上述1)所述的透光性氧化鋯燒結體，其優選不含有氧化鋁(具有氧化鋁含量為0重量％)。

5)根據上述1)-4)任一項所述的透光性氧化鋯燒結體，其優選具有結晶粒徑為0.20-0.45μm。

6)根據上述1)-5)任一項所述的透光性氧化鋯燒結體，其優選在140℃的熱水中浸漬24小時后具有單斜晶相率(monoclinic?fraction)為30％以下。

7)根據上述1)-6)任一項所述的透光性氧化鋯燒結體，其優選具有三點彎曲強度為1,000MPa以上。