[发明专利]生产由氧化锆制造的有色制品，特别是橙色制品的方法；和根据该方法得到的由氧化锆制造的有色装饰性制品

说明书

本发明涉及制造有色氧化锆基制品，特别是显示出包含在从鲜橙色至铜棕色范围内的颜色并借助烧结实现的这种制品。为了方便，该制品在以下描述中称为“橙色制品”。

本发明还涉及特别根据下文所述方法得到的装饰性氧化锆基橙色制品。

已知将着色剂或颜料如硫化镉(CdSe)、硒化镉和硫硒化镉结合到陶瓷材料中以得到例如用于产生家用或地板用珐琅、釉料和容器的橙色/红色陶瓷制品。

当需要将这类着色剂结合到工业陶瓷，特别是烧结氧化锆基陶瓷中时，这类着色剂的使用具有大量缺点。

实际上，这些着色剂在高温下是不稳定的，并且在达1,000或2,000℃下显示其着色特性。这极大地限制了这类着色剂的用途，特别是，不容许用于产生烧结氧化锆制品，因为氧化锆的烧结温度在任何情况下都高于1,100℃。

另外，包含重金属的这类着色剂在意欲与使用者皮肤接触的物体如表壳中的使用如果法律不禁止的话，至少受到强烈阻拦。

另外，市售的这类着色剂具有大粒度，这与得到与氧化锆粉末的均匀混合物不相容。

因此，本发明的主要目的是一方面提供制造鲜橙色烧结氧化锆基制品的方法，另一方面提供根据该方法得到的这种制品，该制品具有满意的机械性能，同时在从表面上起至少5mm的深度显示出鲜橙色颜色。

为此，本发明涉及制造鲜橙色氧化锆基制品的方法，其特征在于它包括一系列步骤，在于：

产生包含以下组分的第一混合物：

●氧化锆粉末，

●3-20重量％的至少一种稳定剂，所述稳定剂单独或组合地选自包含氧化钇、氧化镁和氧化钙的氧化物组，

●0.1％至5重量％的至少一种意欲产生玻璃相且单独或组合地选自包含二氧化硅、氧化铝、氧化锂和氧化钇的组的元素，

●1％至6重量％的氧化铈粉末；

产生包含所述第一混合物和粘合剂的第二混合物，

通过将所述第二混合物造粒而产生粒状混合物；

通过赋予第二粒状混合物所需制品的形状而形成生坯；

在1,250-1,500℃的温度下空气烧结至少30分钟，和

将所需制品在具有10^-6至10^-1大气压的氧分压的还原气氛中在700℃至1,350℃的温度下退火30分钟至20小时的时间，和

将所述烧结生坯抛光。

本发明方法使得可通过将氧化铈粉末(CeO₂)结合到待烧结混合物中而降低烧结温度。氧化铈还充当赋予制品所需的橙色的决定元素之一。

实际上，在CeO₂的存在下的烧结操作以后，制品的颜色是象牙白。然后在本发明方法的随后步骤，所谓的退火步骤期间，利用CeO₂(+4氧化态)的存在将它还原成Ce₂O₃(+3氧化态)。在该退火步骤以后，制品取决于存在于颗粒边界上的+4和+3氧化态的铈各自的量而具有黄橙色至鲜橙色范围内的颜色。+4氧化态的氧化铈(CeO₂)的颜色是象牙白，+3氧化态的氧化铈(Ce₂O₃)的颜色为鲜橙色。

存在于颗粒边界上的+4和+3氧化态的氧化铈各自的量由退火条件决定，更具体而言，通过改变进行退火的烘箱环境中的氧分压而决定。

根据一个实施方案，第一混合物包含0.1-1重量％的用于玻璃相的氧化物粉末，优选4-5重量％的氧化铈粉末(Ce⁺⁴O₂)。

本发明还涉及根据上述方法得到的装饰性鲜橙色氧化锆基制品，其特征在于它由烧结部件形成，所述烧结部件由模制部件制成，所述模制部件基本包含氧化锆基体，3-20重量％的至少一种稳定剂，所述稳定剂选自包含单独或组合的氧化钇、氧化镁和氧化钙的氧化物组，0.1％至5重量％的玻璃相，所述玻璃相包含至少一种选自包含单独或组合的二氧化硅、氧化铝、氧化锂和氧化钇的组的元素，和1％至6重量％的氧化铈。

所述制品的优点是在抛光以后显示出强光泽度，因此特别适于制备装饰性制品，例如表壳的组成部件、珠宝、手镯、胸针、领带别针、项链、手提包、电话机、家具或家用器具。

本发明的其它特征和优点鉴于对本发明方法的示例执行的以下描述获悉。

现在详细描述的本发明制造方法为容许产生鲜橙色烧结氧化锆基制品的方法，所述制品的外观和机械性能特别适于制备手表的组成部件或者制备任何其它装饰性制品。