[发明专利]红色透光性氧化锆烧结体、其制造方法、由该烧结体形成的构件、及使用该构件的珠宝首饰及外部部件

说明书

技术领域

本发明涉及不仅呈现红色而且还具有高透光性的着色透光性氧化锆烧结体、其制造方法、由该烧结体形成的构件、及使用该构件的珠宝首饰及外部部件。

背景技术

氧化锆烧结体为具有高强度及珍珠般光泽的优异的陶瓷材料。通过进一步赋予透光性，可以赋予进一步的高档感。最近，不仅被用于以往的结构构件用途，而且被广泛用于珠宝构件、电子设备的外部构件的用途。

以往，提高了透光性的氧化锆烧结体(专利文献1)的色调呈无色或淡黄色。随着透明氧化锆烧结体的用途扩大，要求开发出在维持氧化锆烧结体的透光性的情况下、进一步着色成五颜六色的烧结体、即所谓的着色透光性氧化锆烧结体。在那样的着色透光性氧化锆烧结体中，作为赋予特别丰富的装饰性的具有鲜明的着色的透光性氧化锆烧结体，强烈要求呈现红色的着色透光性氧化锆烧结体。

目前为止，对具有着色的透光性氧化锆烧结体几乎没有研究。例如，仅报道过稍微呈紫色、粉红色的着色透光性氧化锆烧结体(专利文献2)。这些烧结体使用氧化钕、氧化铒作为主要的着色剂。

然而，迄今没有得到透光性高、而且呈现鲜艳的红色的透光性氧化锆烧结体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭62-091467号公报

专利文献2:日本特开2007-246384号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供不仅呈现红色、而且还具有高透光性的着色透光性氧化锆烧结体。

用于解决问题的方案

本发明人等对呈现红色的着色透光性氧化锆烧结体进行了深入研究。其结果发现，通过使包含氧化钇(Y₂O₃)的透光性氧化锆烧结体中含有铈氧化物作为着色剂，可在不损害透光性的情况下得到着色成红色的透光性氧化锆烧结体。

即，本发明的氧化锆烧结体的特征在于，其含有6mol%~30mol%的氧化钇和以CeO₂换算为0.1mol%~5mol%的铈氧化物，且该铈氧化物含有3价铈的氧化物。

以往，由于3价铈的离子半径过大，因此，在氧化锆晶体结构中不稳定。因此，氧化锆晶体结构中的铈仅以4价的状态存在。然而，本发明人等发现，通过使铈以3价的状态稳定地存在于氧化锆晶体结构中，可在不损害氧化锆烧结体的透光性的情况下使氧化锆烧结体着色成红色，从而完成了本发明。

即，本发明的主旨在于下述(1)~(11)。

(1)一种氧化锆烧结体，其特征在于，其含有6mol%~30mol%的氧化钇和以CeO₂换算为0.1mol%~5mol%的铈氧化物，且该铈氧化物含有3价铈的氧化物。

(2)根据上述(1)所述的氧化锆烧结体，其特征在于，其晶相优选为立方萤石型结构。

(3)根据上述(1)或(2)所述的氧化锆烧结体，其特征在于，样品厚度为1mm时，对于波长400nm~500nm的可见光的直线透射率的最大值优选为3%以下、且对于波长600nm~800nm的可见光的直线透射率的最大值优选为40%以上。

(4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的氧化锆烧结体，其特征在于，其亮度L^*、色调a^*及b^*优选为20≤L^*≤50、40≤a^*≤60及30≤b^*≤70。

(5)一种氧化锆烧结体的制造方法，其特征在于，将含有6mol%~30mol%氧化钇和以CeO₂换算为0.1mol%~5mol%的铈氧化物的氧化锆粉末成型，并进行一次烧结、热等静压(HIP)处理及退火，使烧结体中生成3价铈。

(6)根据上述(5)所述的制造方法，其特征在于，优选将一次烧结体配置于有通气性的容器中进行HIP处理。

(7)根据上述(5)或(6)所述的氧化锆烧结体的制造方法，其特征在于，优选在800℃以上且1000℃以下进行退火。

(8)根据上述(5)～(7)中任一项所述的制造方法，其特征在于，优选供给到HIP处理的一次烧结体的平均粒径为5μm以下。

(9)一种构件，其由上述(1)～(4)中任一项所述的氧化锆烧结体形成。

(10)一种珠宝首饰，其特征在于，其使用上述(9)所述的构件。

(11)一种外部部件，其特征在于，其使用上述(9)所述的构件。