[发明专利]钟表用陶瓷组件

说明书

本发明涉及一种钟表用陶瓷组件。一种用于钟表或珠宝首饰的陶瓷组件，尤其是基于氧化锆和/或氧化铝的陶瓷组件，包括含量小于或等于5重量％的铂、铑、锇、钯、钌和铱中的至少一种贵金属。

技术领域

本发明涉及陶瓷组件。这种陶瓷组件可用于计时器和珠宝。尤其，这种部件可用于钟表中，尤其是用于装饰部件(诸如表圈)或功能部件(诸如机芯部件)。

背景技术

在计时器领域中，正如在珠宝中，已知使用由陶瓷制成的组件，尤其是装饰组件。然而，由于难以或甚至不可能获得某些颜色(尤其是某些灰色色调)并且难以获得均匀的可预测且可再现的颜色，所以这些陶瓷组件的应用受限。此外，获得特定色调需要由初始组分生产整批材料，并且证明这是耗时且复杂的。

另一个限制因素是难以测试能够与已知陶瓷的成分结合的某些元素的添加效果，尤其是为了获得陶瓷组件的某些特定机械特性。这里，每个测试都很复杂，并且需要由初始组分生产整批材料。

制造陶瓷组件的通常方法包括制备主要材料的第一阶段，主要材料即陶瓷粉末，诸如基于氧化锆和/或氧化铝的陶瓷粉末。在这个第一阶段中，这种主要材料通常制备成陶瓷粉末的形式，能够向其中添加例如其他氧化物以强化陶瓷组件，或者添加颜料以获得有色材料。颜料通常为金属氧化物型或稀土氧化物型，并且通过液体法而添加到基础陶瓷粉末中并与其混合，从而使颜料通过使用载液而引入。

制造陶瓷组件的方法的第二阶段是将粘结剂添加到在第一阶段获得的陶瓷粉末中。这种粘结剂通常由一种或多种有机化合物组成。粘结剂的性质和比例取决于第三阶段中的预期方法，并且在这个阶段结束时可以通称为粘结陶瓷粉末。

第三阶段在于使陶瓷组件成型。为此，第一种途径包括压制在第二阶段结束时获得的粘结的颗粒簇的步骤，在该方法中，第二阶段制备用于压制的雾化颗粒形式的粘结陶瓷粉末。第二种途径是通过注入模具进行成型。在这种情况下，由第二阶段产生的制品是被称为“原料”的粘结陶瓷粉末。第三种途径是通过浇注到模具(通常称为粉浆浇注)中进行成型。在这种情况下，由第二阶段产生的制品是悬浮的粘结陶瓷粉末(称为粉浆或“浆料”)。在第三阶段结束时，陶瓷组件具有与其最终形状接近的形状，并且含有陶瓷粉末和粘结剂。可以使用其他成型技术，诸如凝胶浇注、冷冻浇注或凝固浇注技术。

第四阶段使陶瓷组件完成。这个第四阶段包括对组件脱粘的第一步骤，对组件脱粘即除去粘结剂，例如通过使用热处理或使用溶剂。第二步骤可以使部件压实，从而消除由除去粘结剂而留下的孔隙。这个第二步骤通常是热烧结处理(在高温下烧制)。陶瓷组件的最终颜色以及其最终的机械性能仅出现在第四阶段结束时，并且这既是组件的各种成分之间的反应的结果，也是炉内存在的在热处理过程中发挥作用的气氛的结果。这些反应很复杂，并且有时难以预测。

可以看出，上面详述的陶瓷组件的传统制造方法具有若干缺点。具体而言，获得的颜色和最终性能取决于许多参数，诸如在第一阶段中形成的粉末的微观结构，尤其是粉末颗粒的尺寸、颜料的尺寸、它们与陶瓷的反应能力以及烧结环境等。它还取决于与制造的其他阶段有关的所有其他因素，诸如最终组件中孔隙的尺寸和数量、晶界的组成、密度、一种或多种颜料的百分比及其在基体中的分布、在烧结过程中这些颜料之间或这些颜料与主要陶瓷材料或气氛组分之间的任何可能组合，以及初始化合物的化学纯度和可能存在的内在和外在污染物。这种要考虑的参数的多重性使得难以预测并可重复地获得某些期望的颜色。如果彩色颜料的量较少，则情况更是如此。因此，为了缓和这一缺点，所有现有方法必须使用大量颜料。此外，某些方法试图通过添加基于复杂化学的步骤来改善结果，这当然具有使制造方法更复杂的缺点。

而且，管理陶瓷组件颜色的困难性使得实际上需要进行大量的测试，这涉及到生产从粘结陶瓷粉末的制备到最终成型的大量完整样品，同时为了确定最佳方法对每个样品改变一些上述参数。此外，如果希望改变颜色，即便略微改变颜色，整个方法也必须从头开始，包括再次准备大量样品。因此，在实践中，寻找陶瓷组件的可控颜色通常对于将其用作装饰元件而言是必需的，需要复杂费力的开发步骤。