專(zhuān)利名稱(chēng):氧化鋯燒結(jié)體及其燒結(jié)用組合物和假燒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
[關(guān)于相關(guān)申請(qǐng)的記載]本發(fā)明是基于對(duì)日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng):專(zhuān)利申請(qǐng)2010-185586號(hào)(2010年8月20日申請(qǐng))要求優(yōu)先權(quán)的發(fā)明,該申請(qǐng)的全部記載內(nèi)容通過(guò)引用被組入、記載于本說(shuō)明書(shū)中。本發(fā)明涉及氧化鋯燒結(jié)體。另外,本發(fā)明涉及氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物以及假燒體(預(yù)燒體)。
背景技術(shù):
二氧化鋯(ZrO2)(以下稱(chēng)為「氧化鋯」)存在多形,氧化鋯在多形間引起相轉(zhuǎn)變。例如,正方晶的氧化鋯向單斜晶相轉(zhuǎn)變。因此,即使采用氧化鋯單體制作燒結(jié)體,由于該相轉(zhuǎn)變,晶體結(jié)構(gòu)也被破壞,因此氧化鋯單體的燒結(jié)體具有不能夠確保作為制品的充分的強(qiáng)度的缺點(diǎn)。另外,氧化鋯單體的燒結(jié)體還具有下述缺點(diǎn):由于由相轉(zhuǎn)變引起的體積變化,燒結(jié)體的尺寸發(fā)生變化。于是,向氧化鋯中添加作為穩(wěn)定化劑的氧化鈣、氧化鎂、氧化釔、氧化鈰等的氧化物,抑制了相轉(zhuǎn)變發(fā)生的穩(wěn)定化氧化錯(cuò)(Stabilized Zirconia)、部分穩(wěn)定化氧化錯(cuò)(PSZ ;Partially Stabilized Zirconia)被利用。特別是部分穩(wěn)定化氧化錯(cuò),是具有高強(qiáng)度、高韌性這些優(yōu)異特性的陶瓷,部分穩(wěn)定化氧化鋯的燒結(jié)體被用于例如在牙的治療中使用的補(bǔ)綴材料、工具等的各種的用途??墒?,部分穩(wěn)定化氧化鋯只不過(guò)是被部分性地穩(wěn)定化,因此長(zhǎng)期穩(wěn)定性的問(wèn)題并未得到解決。例如,部分穩(wěn)定化氧化鋯燒結(jié)體,在水分存在下被加熱到約200°C的狀態(tài)時(shí),產(chǎn)生從正方晶向單斜晶的相轉(zhuǎn)變,由此部分穩(wěn)定化氧化鋯燒結(jié)體的強(qiáng)度劣化(以下將其稱(chēng)為「低溫劣化」)。于是,曾開(kāi) 發(fā)了抑制低溫劣化的氧化鋯燒結(jié)體的制造技術(shù)(例如,參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I 專(zhuān)利文獻(xiàn)5)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I以及專(zhuān)利文獻(xiàn)2的背景技術(shù)中,使用平均粒徑為0.5 iim以下的部分穩(wěn)定化氧化鋯微粉末,在120(TC 1400°C使氧化鋯微粉末燒結(jié),從而制造了氧化鋯燒結(jié)體。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3以及非專(zhuān)利文獻(xiàn)I的背景技術(shù)中,為了得到不產(chǎn)生低溫劣化現(xiàn)象的氧化鋯燒結(jié)體,在含有Y2O3等的氧化鋯材料的未燒成成形體的表面涂布含有Y等的化合物的溶液后,在1300 1800°C進(jìn)行燒成,由此制造了氧化鋯燒結(jié)體。專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載的氧化鋯質(zhì)燒結(jié)體,是含有Zr02、Y2O3等稀土類(lèi)金屬氧化物(R203)、硼化合物、SiO2和Al2O3的氧化鋯質(zhì)燒結(jié)體,Al2O3相對(duì)于含有ZrO2、稀土類(lèi)金屬氧化物(R203)、硼化合物和SiO2的成分(M)的摩爾比(A1203/M)為10/90 50/50,稀土類(lèi)金屬氧化物(R2O3)與ZrO2的摩爾比(R203/Zr02)為1/99 6/94,并且,ZrO2結(jié)晶粒子主要由正方晶的相或正方晶與立方晶的混合相構(gòu)成,相對(duì)于ZrO2與稀土類(lèi)金屬氧化物(R2O3)的合計(jì),硼(B)的含有量為0.05 2摩爾%,SiO2的含有量為0.05 1.5摩爾%。另外,專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載的氧化鋯質(zhì)醫(yī)療用材料,以ZrO2為主成分,并含有Y2O3等稀土類(lèi)金屬氧化物和硼化合物、以及Al2O3和/或SiO2,稀土類(lèi)金屬氧化物相對(duì)于ZrO2的摩爾比為1.5/98.5 5/95,硼化合物的含有量,換算成硼(B)為0.05 8%摩爾%,Al2O3的含有量為0.1 5摩爾%,SiO2的含有量為0.05 1.5摩爾%。另外,專(zhuān)利文獻(xiàn)6中公開(kāi)了一種用于制造框架件的牙科加工用塊,其在完全燒結(jié)后,磨削 磨削加工容易,并且具有也可應(yīng)用于多數(shù)顆牙缺損的齒橋的彎曲強(qiáng)度。專(zhuān)利文獻(xiàn)6中記載的牙科加工用塊,是以氧化鋯、氧化鋁、莫來(lái)石以及尖晶石的至少I(mǎi)種為主材的金屬氧化物的完全的燒結(jié)體,相對(duì)于金屬氧化物100質(zhì)量份,作為結(jié)晶體含有I質(zhì)量份以上23質(zhì)量份以下的磷酸鑭和/或磷酸鋁。在先技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2001-80962號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2007-332026號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3:特開(kāi)平3-115166號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4:特開(kāi)平7-215758號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5:特開(kāi)平8-33701號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6:特開(kāi)2009-23850號(hào)公報(bào)非專(zhuān)利文獻(xiàn)1:山本泰次、加計(jì)一郎,「Y-TZP表面改性以提高耐熱劣化性」(「Y —TZP O表面改質(zhì)(二 J: 3耐熱劣化性^向上」),氧化鋯陶瓷13 14,內(nèi)田老鶴圃,1998年,147-163 頁(yè)
發(fā)明內(nèi)容
上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)以及非專(zhuān)利文獻(xiàn)的各公開(kāi)內(nèi)容引用到本說(shuō)明書(shū)中。以下的分析從本發(fā)明的觀點(diǎn)給出。較多地含有從正方晶相轉(zhuǎn)變成的單斜晶的氧化鋯燒結(jié)體、從正方晶向單斜晶的相轉(zhuǎn)變的進(jìn)行較快的氧化鋯燒結(jié)體,不能夠確保充分的強(qiáng)度,具有例如破損的危險(xiǎn)性,因此不能夠確保作為工業(yè)制品(例如牙科用補(bǔ)綴材料)的高可靠性。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I以及專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的背景技術(shù)中,通過(guò)使部分穩(wěn)定化氧化鋯粒子非常微細(xì)以使得容易燒結(jié),并在1200°C 1400°C這樣的低溫進(jìn)行燒結(jié),得到了氧化鋯燒結(jié)體??墒牵瑸榱颂岣哐趸啛Y(jié)體的強(qiáng)度以及尺寸穩(wěn)定性,要求在更高溫下進(jìn)行燒結(jié)。因此,若為了提高氧化鋯燒結(jié)體的強(qiáng)度而將部分穩(wěn)定化氧化鋯粒子在高溫(例如超過(guò)1400°C的溫度)下進(jìn)行燒結(jié),則即使使用如專(zhuān)利文獻(xiàn)I以及專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所記載的那樣的微細(xì)的部分穩(wěn)定化氧化鋯粒子原料,該燒結(jié)體的低溫劣化也容易進(jìn)行。這樣的燒結(jié)體,從強(qiáng)度維持以及制品壽命的觀點(diǎn)來(lái)看存在問(wèn)題。而且,若相轉(zhuǎn)變進(jìn)行,則產(chǎn)生尺寸變化,因此不能夠用于要求高精度的制品。另外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)I以及專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的背景技術(shù)中,部分穩(wěn)定化氧化鋯粒子的限定的粒徑成為燒結(jié)體的制作的制約,并且為了確認(rèn)燒結(jié)體的可靠性,在燒結(jié)體制作之前必須測(cè)定原料粒子的粒徑。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3以及非專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的背景技術(shù)中,通過(guò)在未燒成面涂布含有氧化釔(Y)等的化合物的溶液,在氧化鋯燒結(jié)體的表面近旁形成了立方晶。此時(shí),從燒成面到深度200 u m以上的區(qū)域形成立方晶。另外,燒成面的粒子從粒徑約0.3 y m進(jìn)行晶粒生長(zhǎng)到約2.5pm。因此,不能夠得到彎曲強(qiáng)度以及斷裂韌性高的氧化鋯燒結(jié)體。而且,在專(zhuān)利文獻(xiàn)3以及非專(zhuān)利文獻(xiàn)I的方法中,每逢要形成立方晶,除了原料粉末中所含有的穩(wěn)定化劑以外,還需要使用在表面涂布的穩(wěn)定化劑。由于使用稀土類(lèi)元素的穩(wěn)定化劑為高價(jià)格,并且特別是涂布作業(yè)煩雜,因此制造成本增高。在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載的背景技術(shù)中,不能夠得到具有充分的彎曲強(qiáng)度以及斷裂韌性的氧化鋯燒結(jié)體。另一方面,專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載的氧化鋯燒結(jié)體中的結(jié)晶粒子的結(jié)晶系為正方晶或正方晶與立方晶的混合相。氧化鋯燒結(jié)體若直到其內(nèi)部含有立方晶,則彎曲強(qiáng)度以及斷裂韌性降低。因此,關(guān)于專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載的氧化鋯燒結(jié)體,得不到彎曲強(qiáng)度以及斷裂韌性都高的氧化鋯燒結(jié)體。關(guān)于專(zhuān)利文獻(xiàn)6中記載的牙科加工用塊,雖得到磨削 磨削加工容易的氧化鋯燒結(jié)體,但燒結(jié)體的制造方法與專(zhuān)利文獻(xiàn)I以及專(zhuān)利文獻(xiàn)2同樣,因此具有與專(zhuān)利文獻(xiàn)I以及專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的技術(shù)同樣的問(wèn)題。另一方面,在完全穩(wěn)定化氧化鋯中,即使能夠抑制向單斜晶的相轉(zhuǎn)變,韌性和強(qiáng)度也比部分穩(wěn)定化氧化鋯低。另外,為了使用氧化鋯燒結(jié)體作為牙科用補(bǔ)綴材料,除了強(qiáng)度以外,還要求為無(wú)色、以及具有半透明性,但有時(shí)由于穩(wěn)定化劑而產(chǎn)生著色、或喪失透明性。于是,本發(fā)明人發(fā)明了通過(guò)含有規(guī)定量的磷等的磷元素,不被原料粒子的粒徑限定,即使高溫?zé)Y(jié)也抑制了低溫劣化的進(jìn)行的氧化鋯燒結(jié)體(參照日本專(zhuān)利申請(qǐng)2009-192287 (PCT/JP2010/064111))。在該發(fā)明中,越是在高溫下燒結(jié),越能夠提高抑制低溫劣化的效果。另一方面,當(dāng)在比1500°C以下低的溫度燒結(jié)時(shí),存在抑制低溫劣化的效果降低的傾向。本發(fā)明的目的是提供一種即使在低溫?zé)Y(jié)也能夠抑制低溫劣化的氧化鋯燒結(jié)體。另外,本發(fā)明的目的是 提供一種即使在低溫?zé)Y(jié)也具有高強(qiáng)度以及高斷裂韌性的氧化鋯燒結(jié)體。而且,本發(fā)明的目的是提供一種成為該氧化鋯燒結(jié)體的前體(前驅(qū)體)的燒結(jié)用組合物以及假燒體。根據(jù)本發(fā)明的第I視點(diǎn),提供一種氧化鋯燒結(jié)體,在燒成面的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于(由來(lái)于;歸因于:assigned to)立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于(assigned to)正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.4以上,在距燒成面的深度為lOOym以上的區(qū)域的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.3以下。根據(jù)本發(fā)明的第2視點(diǎn),提供一種氧化鋯燒結(jié)體,磨削燒成面或露出面,使在X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.3以下的面露出后進(jìn)行了再燒成的情況下,在再燒成面的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.4以上。根據(jù)上述第2視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,在距再燒成面的深度為100 U m以上的區(qū)域的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.3以下。根據(jù)本發(fā)明的第3視點(diǎn),提供一種氧化鋯燒結(jié)體,根據(jù)JISR1607標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的斷裂韌性值為8MPa m1/2以上,根據(jù)JISR1601標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的彎曲強(qiáng)度為1200MPa以上。根據(jù)上述第3視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,根據(jù)JISR1607標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的斷裂韌性值為8MPa m1/2以上且低于9MPa m1/2。根據(jù)JISR1601標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的彎曲強(qiáng)度為1700MPa以上。根據(jù)上述第3視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,根據(jù)JISR1607標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的斷裂韌性值為9MPa m1/2以上且低于IOMPa m1/2。根據(jù)JISR1601標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的彎曲強(qiáng)度為1600MPa以上。根據(jù)上述第3視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,根據(jù)JISR1607標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的斷裂韌性值為IOMPa *m1/2以上且低于12MPa *m1/20根據(jù)JISR1601標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的彎曲強(qiáng)度為1200MPa以上。根據(jù)本發(fā)明的第4視點(diǎn),提供一種氧化鋯燒結(jié)體,其具有部分穩(wěn)定化氧化鋯作為基質(zhì)相。氧化鋯燒結(jié)體中,相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,含有0.001質(zhì)量% I質(zhì)量%的磷(P)元素。氧化鋯燒結(jié)體中,相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,含有3X 1(T4質(zhì)量% 3X KT1質(zhì)量%的硼(B)元素。根據(jù)本發(fā)明的第5視點(diǎn),提供一種氧化鋯燒結(jié)體,其具有上述第I 第4視點(diǎn)之中的至少兩種方式。根據(jù)上述第I 第5視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,在180°C、IMPa的條件下對(duì)氧化鋯燒結(jié)體實(shí)施了 5小時(shí)的低溫劣化加速試驗(yàn)的情況下,在低溫劣化加速試驗(yàn)后的氧化鋯燒結(jié)體的表面的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于單斜晶的[11-1]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[111]峰的位置附近存在的峰的高度的比為I以下。根據(jù)上述第I 第5視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,一種氧化鋯燒結(jié)體,具有含有穩(wěn)定化劑的部分穩(wěn)定化氧化鋯作為基質(zhì)相,具有從燒成面?zhèn)瘸騼?nèi)部側(cè)穩(wěn)定化劑的含有率衰減了的區(qū)域。根據(jù)上述第I 第5視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,穩(wěn)定化劑的濃度梯度通過(guò)燒成而產(chǎn)生。根據(jù)上述第I 第5視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,氧化鋯燒結(jié)體,具有含有穩(wěn)定化劑的部分穩(wěn)定化氧化錯(cuò)作為基質(zhì)相,在氧化錯(cuò)燒結(jié)體的試樣表面中,用質(zhì)量%表不將10 ii mX 10 ii m的區(qū)域劃分成256塊(mass) X256塊(mass)的格狀(棋盤(pán)格狀)后的各塊中的穩(wěn)定化劑的濃度的情況下,穩(wěn)定化劑的表面濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8以上。根據(jù)上述第I 第5視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,氧化鋯燒結(jié)體中,相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,含有0.2質(zhì)量% 25質(zhì)量%的氧化鋁。根據(jù)上述第I 第5視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,氧化鋯燒結(jié)體中,相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,還含有0.03質(zhì)量% 3質(zhì)量%的二氧化娃。根據(jù)上述第I 第5視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,氧化鋯燒結(jié)體是在1350°C 1550°C燒結(jié)而制造的。根據(jù)本發(fā)明的第6視點(diǎn),提供一種氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物,其含有含穩(wěn)定化劑的部分穩(wěn)定化氧化鋯粉末,相對(duì)于Imol 二氧化錯(cuò),含有4Xl(T5mol 5Xl(T2mol的磷(P)元素,相對(duì)于Imol二氧化鋯,含有4XlO^moI 5XlO^moI的硼(B)元素。根據(jù)上述第6視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,氧化鋯燒結(jié)體中,相對(duì)于Imol 二氧化鋯,含有Omol CL 2mol的氧化招。根據(jù)上述第6視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,氧化鋯燒結(jié)體中,相對(duì)于Imol 二氧化鋯,含有7X l(T4mol 7X l(T2mol 的二氧化硅。根據(jù)上述第6視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物,含有:含有或不含有穩(wěn)定化劑的低穩(wěn)定化氧化鋯粒子;和相比于低穩(wěn)定化氧化鋯粒子較多地含有穩(wěn)定化劑的高穩(wěn)定化氧化鋯粒子。高穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)的含有率,比低穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)的含有率高lmol% 6mol%。根據(jù)上述第6視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,低穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑的含有率,相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)為Omol%以上且低于2mol%。高穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑的含有率,相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)為2mol%以上且低于8mol%。根據(jù)本發(fā)明的第7視點(diǎn),提供一種氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物,其通過(guò)在1350°C 1550°C進(jìn)行燒結(jié),成為上述第I 第5視點(diǎn)的任一方式的氧化鋯燒結(jié)體。根據(jù)本發(fā)明的第8視點(diǎn),提供一種氧化鋯燒結(jié)體的假燒體,其含有含穩(wěn)定化劑的氧化鋯,相對(duì)于Imol 二氧化鋯,含有4X10_5mol 5X10_2mol的磷(P)元素,相對(duì)于Imol二氧化鋯,含有4XlO^moI 5XlO^moI的硼(B)元素。根據(jù)上述第8視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,氧化鋯燒結(jié)體的假燒體中,相對(duì)于Imol 二氧化錯(cuò),含有Omol 0.2mol的氧化招。 根據(jù)上述第8視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,氧化鋯燒結(jié)體的假燒體中,相對(duì)于Imol 二氧化鋯,含有7X l(T4mol 7X l(T2mol的二氧化硅。根據(jù)上述第8視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,氧化鋯燒結(jié)體的假燒體含有:含有或不含有穩(wěn)定化劑的低穩(wěn)定化氧化鋯粒子;和相比于低穩(wěn)定化氧化鋯粒子較多地含有穩(wěn)定化劑的高穩(wěn)定化氧化鋯粒子。高穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)的含有率,比低穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)的含有率高lmol% 6mol%。根據(jù)上述第8視點(diǎn)的優(yōu)選的方式,低穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑的含有率,相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)為Omol%以上且低于2mol%。高穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑的含有率,相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)為2mol%以上且低于8mol%0根據(jù)本發(fā)明的第9視點(diǎn),提供一種氧化鋯燒結(jié)體的假燒體,其通過(guò)在1350°C 1550°C進(jìn)行燒結(jié),成為上述第I 第5視點(diǎn)的任一方式的氧化鋯燒結(jié)體。根據(jù)本發(fā)明的第10視點(diǎn),提供一種氧化鋯燒結(jié)體的假燒體,其是將上述第6 第7視點(diǎn)的任一方式的燒結(jié)用組合物在800°C 1200°C進(jìn)行假燒(預(yù)燒)而形成。再者,本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體不僅包括將成形了的氧化鋯粒子在常壓下或非加壓下燒結(jié)而成的燒結(jié)體,還包括通過(guò)HIP (Hot Isostatic Pressing ;熱等靜壓壓制)處理等的高溫加壓處理而致密化了的燒結(jié)體。另外,在本發(fā)明中,所謂「低溫劣化加速試驗(yàn)」是指基于IS013356的試驗(yàn)。但是,IS013356中規(guī)定的條件是「134°C、0.2MPa、5小時(shí)」,但在本發(fā)明中,為了使加速試驗(yàn)的條件更加苛刻,將其條件設(shè)為「180°C、lMPa」,試驗(yàn)時(shí)間根據(jù)目的適當(dāng)設(shè)定。以下,將「低溫劣化加速試驗(yàn)」也表記為「水熱處理」或「水熱處理試驗(yàn)」。本發(fā)明具有以下效果之中的至少I(mǎi)種。根據(jù)本發(fā)明,即使在低溫(例如1500°C以下)進(jìn)行燒結(jié),也能夠得到抑制了低溫劣化的具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性的氧化鋯燒結(jié)體。由此,可以更廉價(jià)地制造氧化鋯燒結(jié)體。根據(jù)本發(fā)明,在燒成時(shí),原料中的穩(wěn)定化劑向表面移動(dòng)。由此,僅燒成面的極薄的區(qū)域,穩(wěn)定化劑變?yōu)楦邼舛?,在該區(qū)域,立方晶增加。另一方面,由于穩(wěn)定化劑集中的只是燒成面,因此氧化鋯燒結(jié)體的內(nèi)部的穩(wěn)定化劑濃度不產(chǎn)生大的變化,氧化鋯燒結(jié)體內(nèi)部的結(jié)晶系能夠維持正方晶。即,根據(jù)本發(fā)明,能夠只在氧化鋯燒結(jié)體的燒成面形成較多地含有立方晶的層的被覆。可以推測(cè)該較多地含有立方晶的層能夠抑制氧化鋯燒結(jié)體因水熱處理而低溫劣化。由于氧化鋯燒結(jié)體內(nèi)部的結(jié)晶系維持正方晶,因此彎曲強(qiáng)度以及斷裂韌性不會(huì)降低。而且,也能夠得到使一般地處于反比例的關(guān)系的彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性都提高的氧化鋯燒結(jié)體。由此,本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,能夠用于要求高可靠性并且長(zhǎng)壽命的制品。而且,由相轉(zhuǎn)變所致的尺寸變化也變小,因此本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體能夠用于要求高精度的制品。在本發(fā)明中,為了使燒成面較多地存在立方晶,不需要另行在表面涂布穩(wěn)定化劑,只通過(guò)添加廉價(jià)的添加物簡(jiǎn)單地進(jìn)行燒成即可,因此制造成本也不會(huì)增大。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,即使對(duì)燒成面進(jìn)行加工,使正方晶的面露出,通過(guò)再次燒成,也能夠在再燒成面(露出面)近旁 再次形成立方晶。由此,即使通過(guò)將燒結(jié)體加工成所希望的形狀,主要的結(jié)晶系為正方晶的面露出,也能夠通過(guò)再燒成,用含有立方晶的層再次被覆,能夠制作抑制了水熱劣化的進(jìn)行的制品。從以上來(lái)看,根據(jù)本發(fā)明,不增大制造成本而能夠得到低溫劣化性低、高強(qiáng)度以及高斷裂韌性的氧化鋯燒結(jié)體。而且,這也包括復(fù)雜形狀的情況在內(nèi),不論形狀如何而能夠?qū)崿F(xiàn)。在本發(fā)明中,能夠得到具有作為強(qiáng)化纖維發(fā)揮功能的針狀結(jié)晶乃至柱狀結(jié)晶的氧化鋯燒結(jié)體。由此,即使在低溫(例如1500°C以下)進(jìn)行燒結(jié),也可以提高氧化鋯燒結(jié)體的強(qiáng)度。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,具有無(wú)色性以及半透明性,也能夠用于牙科補(bǔ)綴材料等的要求透明性的制品。
圖1實(shí)施例10中的在1350°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的10000倍SEM照片。圖2是實(shí)施例10中的在1350°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的30000倍SEM照片。圖3是實(shí)施例10中的在1350°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的50000倍SEM照片。
圖4是實(shí)施例10中的在1375°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的3000倍SEM照片。圖5是實(shí)施例10中的在1375°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的10000倍SEM照片。圖6是實(shí)施例10中的在1375°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的30000倍SEM照片。
圖7是實(shí)施例10中的在1400°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的3000倍SEM照片。
圖8是實(shí)施例10中的在1400°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的10000倍SEM照片。圖9是實(shí)施例10中的在1400°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的30000倍SEM照片。圖10是實(shí)施例10中的在1450°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的3000倍SEM照片。圖11是實(shí)施例10中的在1450°C進(jìn)行燒成而成的氧化錯(cuò)燒結(jié)體的10000倍SEM照片。圖12是實(shí)施例10中的在1450°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的30000倍SEM照片。圖13是實(shí)施例10中的在1500°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的3000倍SEM照片。圖14是實(shí)施例10中的在1500°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的10000倍SEM照片。圖15是實(shí)施例10中的在1500°C進(jìn)行燒成而成的氧化鋯燒結(jié)體的30000倍SEM照片。`圖16是熱蝕(thermal etching)處理后的氧化錯(cuò)燒結(jié)體的10000倍SEM照片。圖17是熱蝕處理后的氧化鋯燒結(jié)體的30000倍SEM照片。圖18是實(shí)施例41中的本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的燒成面的X射線衍射圖。圖19是實(shí)施例41中的本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的內(nèi)部(磨削面)的X射線衍射圖。圖20是實(shí)施例42中的本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的燒成面的X射線衍射圖。圖21是實(shí)施例42中的本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的內(nèi)部(磨削面)的X射線衍射圖。圖22是比較例3中的氧化鋯燒結(jié)體的燒成面的X射線衍射圖。圖23是比較例3中的氧化鋯燒結(jié)體的內(nèi)部(磨削面)的X射線衍射圖。圖24是描繪實(shí)施例47中的燒成面表層的峰比相對(duì)于X射線的侵入深度的曲線圖。圖25是表示實(shí)施例50中的鋯的濃度分布相對(duì)于距燒成面的深度的曲線圖。圖26是表示實(shí)施例50中的釔的濃度分布相對(duì)于距燒成面的深度的曲線圖。圖27是表示實(shí)施例50中的硼的濃度分布相對(duì)于距燒成面的深度的曲線圖。圖28是表示實(shí)施例50中的磷的濃度分布相對(duì)于距燒成面的深度的曲線圖。圖29是表示實(shí)施例50中的硅的濃度分布相對(duì)于距燒成面的深度的曲線圖。圖30是實(shí)施例51 54中的相對(duì)于氧化硼的添加率,描繪單斜晶的峰比的曲線圖。圖31是實(shí)施例55中的、在實(shí)施例41中磨削了的本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的再燒成面的X射線衍射圖。圖32是實(shí)施例56中的、在實(shí)施例42中磨削了的本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的再燒成面的X射線衍射圖。圖33是比較例7中的、在比較例3中磨削了氧化鋯燒結(jié)體的再燒成面的X射線衍射圖。圖34是實(shí)施例58 65中的相對(duì)于斷裂韌性描繪彎曲強(qiáng)度的曲線圖。
具體實(shí)施例方式日本專(zhuān)利申請(qǐng)2009-192287 (PCT/JP2010/064111)以及日本專(zhuān)利申請(qǐng) 2010-44967的權(quán)利要求書(shū)、說(shuō)明書(shū)、附圖以及摘要中記載的內(nèi)容,納入記載于本說(shuō)明書(shū)中。對(duì)本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,是部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粒子為主燒結(jié)而成的燒結(jié)體,具有部分穩(wěn)定化氧化鋯作為基質(zhì)相。作為部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粒子中的穩(wěn)定化劑,例如可舉出氧化鈣、氧化鎂、氧化釔、氧化鈰等的氧化物的氧化物。穩(wěn)定化劑,優(yōu)選添加氧化鋯粒子能夠部分穩(wěn)定化那樣的量。例如,作為穩(wěn)定化劑使用氧化釔的情況下,氧化釔的含有率,在氧化鋯燒結(jié)體整體中,相對(duì)于部分穩(wěn)定化氧化鋯,可優(yōu)選地添加2mol% 5mol% (約3質(zhì)量% 9質(zhì)量%)。氧化鋯燒結(jié)體中的穩(wěn)定化劑的含有率,例如可以通過(guò)感應(yīng)稱(chēng)合等離子體(ICP !Inductively Coupled Plasma)發(fā)射光譜分析來(lái)測(cè)定。穩(wěn)定化劑,在氧化鋯燒結(jié)體的燒成面中,以能夠?qū)擅嫱耆€(wěn)定化那樣的含有率存在,在氧化鋯燒結(jié)體的內(nèi)部(燒成面以外的區(qū)域),以能夠?qū)Y(jié)體進(jìn)行部分穩(wěn)定化那樣的含有率存在。即,可以認(rèn)為氧化鋯燒結(jié)體中存在從氧化鋯燒結(jié)體的燒成面朝向內(nèi)部穩(wěn)定化劑的含有率衰減了的區(qū)域。該區(qū)域,根據(jù)二次離子質(zhì)量分析法(SIMS ;Secondary ionmass spectrometry),可以認(rèn)為是例如從燒成面起的4 ii m 8 ii m的區(qū)域。另外,根據(jù)X射線光電子能譜法(XPS ;X-ray Photoelectron Spectroscopy),可以想到例如從燒成面至少到5nm的區(qū)域中,穩(wěn)定化劑的含有率為5mol%以上,更優(yōu)選為8mol%以上。另外,可以想到例如比從氧化鋯燒結(jié)體的燒成面起的深度100 u m更靠?jī)?nèi)部的穩(wěn)定化劑的含有率優(yōu)選為2mol%以上且低于5mol%,更優(yōu)選為4mol%以下。作為提高在氧化鋯燒結(jié)體的燒成面中的穩(wěn)定化劑的含有率的方法,優(yōu)選:不是從燒成前的成形體的外部附加,而是原料中所含有的穩(wěn)定化劑的一部分在燒成時(shí)向燒成面方向移動(dòng)。在以下的說(shuō)明中,簡(jiǎn)單地稱(chēng)為「氧化鋯」的物質(zhì)意指部分穩(wěn)定化氧化鋯。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中的氧化鋯結(jié)晶粒子的晶型,主要為正方晶。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,優(yōu)選在低溫劣化加速 試驗(yàn)(水熱試驗(yàn))未處理狀態(tài)的X射線衍射圖中,單斜晶實(shí)質(zhì)上未被檢測(cè)出。即使在本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體(水熱試驗(yàn)未處理狀態(tài))中含有單斜晶,在X射線衍射圖中,2 0為28°附近的來(lái)源于單斜晶的[11-1]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于2 0為30°附近的來(lái)源于正方晶的[111]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度的比(即為「20為28°附近的來(lái)源于單斜晶的[11-1]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度」/「2 0為30°附近的來(lái)源于正方晶的[111]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度」;以下稱(chēng)為「單斜晶的峰比」)也優(yōu)選為0.2以下,更優(yōu)選為0 0.1。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的燒成面(乃至其近旁),相比于氧化鋯燒結(jié)體內(nèi)部,較多地含有立方晶。例如,若測(cè)定燒成面的X射線衍射圖,則可觀測(cè)到立方晶,但若測(cè)定將燒成面磨削了至少深度100 后的面的X射線衍射圖,則立方晶實(shí)質(zhì)上未被觀測(cè)到。對(duì)于本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的燒成面,測(cè)定X射線衍射圖,比較了來(lái)源于正方晶的峰的高度和來(lái)源于立方晶的峰的高度的情況下,2 0為35.2°附近的來(lái)源于立方晶的[200]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于2 0為35.3°附近的來(lái)源于正方晶的[200]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度的比(即為「2 0為35.2°附近的來(lái)源于立方晶的[11-1]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度」/「2 0為35.3°附近的來(lái)源于正方晶的[200]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度」;以下稱(chēng)為「立方晶的峰比」)優(yōu)選為0.35以上,更優(yōu)選為0.5以上,進(jìn)一步優(yōu)選為I以上。在從本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的燒成面起的深度IOOiim以上的區(qū)域中,較多地含有正方晶,優(yōu)選實(shí)質(zhì)上為正方晶。將本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的燒成面磨削lOOym以上的深度,對(duì)于露出面測(cè)定X射線衍射圖,比較了來(lái)源于正方晶的峰的高度和來(lái)源于立方晶的峰的高度的情況下,立方晶的峰比優(yōu)選為0.3以下,更優(yōu)選為0.1以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05以下,最優(yōu)選實(shí)質(zhì)上未檢測(cè)出立方晶。原因是可以認(rèn)為,若在燒結(jié)體內(nèi)部較多地含有立方晶,則彎曲強(qiáng)度以及斷裂韌性降低。再者,本發(fā)明中的「磨削」也包括研磨。在本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的燒成面近旁較多地含有立方晶的情況可以采用薄膜X射線衍射法確認(rèn)。在從燒成面到深度約Sym的區(qū)域(X射線的入射角為0° 11°的區(qū)域),比較了來(lái)源于正方晶的峰的高度和來(lái)源于立方晶的峰的高度的情況下,2 0為70.5°附近的來(lái)源于立方晶的[311]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于2 0為71.0°附近的來(lái)源于正方晶的[211]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度的比(即為「2 0為70.5°附近的來(lái)源于立方晶的[311]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度」/「2 0為71.0°附近的來(lái)源于正方晶的[211]峰產(chǎn)生的位置附近存在的峰的高度」;以下稱(chēng)為「燒成面表層的峰比」)優(yōu)選為I以上,更優(yōu)選為2以上,進(jìn)一步優(yōu)選為3以上,最優(yōu)選為5以上。已判明:本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,即使磨削氧化鋯燒結(jié)體的燒成面(燒結(jié)后的露出面)或表面使主要的結(jié)晶系為正方晶的面露出,若對(duì)該氧化鋯燒結(jié)體(使磨削面露出的燒結(jié)體)進(jìn)行再燒成,則也與燒結(jié)時(shí)同樣地,不實(shí)施穩(wěn)定化劑的涂布等的別的步驟的處理而在再燒成面近旁形成比磨削后再燒成前多的立方晶。該情況是令人吃驚的,是超出了預(yù)測(cè)的現(xiàn)象。例如,在磨削本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的燒成面或露出面,使在X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.3以下、更優(yōu)選為0.1以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.05以下的面露出,并進(jìn)行了再燒成的情況下,在再燒成面的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.4以上、優(yōu)選為I以上、更優(yōu)選為2以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3以上、最優(yōu)選為5以上。在再燒成后的內(nèi)部,主要的結(jié)晶系變?yōu)檎骄?。即,在距再燒成面的深度為IOOiim以上的區(qū)域的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.3以下、更優(yōu)選為0.1以下、進(jìn)一步優(yōu)選為0.05以下。再燒成溫度優(yōu)選與燒結(jié)溫度同樣,優(yōu)選為1350°C以上1500°C以下。再者,本發(fā)明中所說(shuō)的「再燒成」也包括HIP處理。根據(jù)本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,即使將燒結(jié)體切削或磨削加工成所希望的形狀、正方晶為主的面露出,通過(guò)再燒成,也能夠得到在表層中含有立方晶、并抑制了水熱劣化的進(jìn)行的制品。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體含有硼(B)。氧化鋯燒結(jié)體中的硼(元素)的含有率,相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,優(yōu)選為3X 10_4質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為3X 10_2質(zhì)量%以上。另外,硼(元素)的含有率,相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的合計(jì)質(zhì)量,優(yōu)選為0.3質(zhì)量%以下。通過(guò)含有硼,盡管降低燒結(jié)溫度也能夠抑制相轉(zhuǎn)變的進(jìn)行。氧化鋯燒結(jié)體中的硼的含有率,可以通過(guò)氧化鋯燒結(jié)體的組成分析來(lái)測(cè)定。氧化錯(cuò)燒結(jié)體中的硼的含有率,例如,可以通過(guò)感應(yīng)稱(chēng)合等離子體(ICP ;Inductively CoupledPlasma)發(fā)射光譜分析來(lái)測(cè)定。另外,在可以將氧化鋯燒結(jié)體制作時(shí)添加的硼的添加率(即燒成前的含有率)、和氧化鋯燒結(jié)體中的硼的含有率(即燒成后的含有率)視為實(shí)質(zhì)上相同的情況下,也可以將相對(duì)于部分 穩(wěn)定化氧化鋯以及氧化鋁的合計(jì)質(zhì)量的硼添加率看作氧化鋯燒結(jié)體中的硼的含有率。
硼既可以包含于氧化鋯結(jié)晶粒子中,又可以存在于晶界中。即,既可以在制作氧化鋯結(jié)晶粒子時(shí)添加硼,又可以將氧化鋯結(jié)晶粒子和硼混合,并成形為規(guī)定的形狀。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體優(yōu)選含有磷(P)元素。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中的磷的含有率,從抑制相轉(zhuǎn)變效果的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,優(yōu)選為0.001質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.05質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上。另外,本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中的磷的含有率,相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,優(yōu)選為I質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.6質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以下。氧化鋯燒結(jié)體中的磷元素的含有率,可以通過(guò)氧化鋯燒結(jié)體的組成分析來(lái)測(cè)定。另外,也可以將相對(duì)于制作燒結(jié)用組合物時(shí)的部分穩(wěn)定化氧化鋯以及氧化鋁的合計(jì)質(zhì)量的磷添加率(包括原料的氧化鋯粒子中的磷)看作氧化鋯燒結(jié)體中的磷的含有率。但是,在通過(guò)燒成有的成分從氧化鋯燒結(jié)體中消失,不能夠?qū)汕暗暮新屎蜔珊蟮暮新室暈閷?shí)質(zhì)上相同的情況下,通過(guò)組成分析來(lái)確定。氧化鋯燒結(jié)體中的磷元素的含有率,例如,可以通過(guò)感應(yīng)稱(chēng)合等離子體(ICP !Inductively Coupled Plasma)發(fā)射光譜分析來(lái)測(cè)定。磷元素既可以包含于氧化鋯結(jié)晶粒子中,又可以存在于晶界中。即,既可以在制作氧化鋯結(jié)晶粒子時(shí)添加磷元素,又可以將氧化鋯結(jié)晶粒子和磷元素混合,并成形為規(guī)定的形狀。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,優(yōu)選含有氧化鋁(優(yōu)選為a-氧化鋁)。若含有氧化鋁,則作為燒結(jié)助劑促進(jìn)燒成,并且能夠抑制低溫劣化的進(jìn)行。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中的氧化鋁的含有率,相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,優(yōu)選為0質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.2質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為4質(zhì)量%以上。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中的氧化鋁的含有率,相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,優(yōu)選為25質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為10質(zhì)量%以下。另外,本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,即使不含有氧化鋁,也能夠抑制低溫劣化。氧化鋯燒結(jié)體中的氧化鋁的含有率,可以通過(guò)氧化鋯燒結(jié)體的組成分析來(lái)測(cè)定。另外,也可以將相對(duì)于制作燒結(jié)用組合物時(shí)中的部分穩(wěn)定化氧化鋯以及氧化鋁的合計(jì)質(zhì)量的氧化鋁添加率(包括原料的氧化鋯粒子中的氧化鋁)看作氧化鋯燒結(jié)體中的氧化鋁的含有率。但是,在通過(guò)燒成有的成分從氧化鋯燒結(jié)體中消失,不能夠?qū)汕暗暮新屎蜔珊蟮暮新室暈閷?shí)質(zhì)上相同的情況下,通過(guò)組成分析來(lái)確定。氧化鋯燒結(jié)體中的氧化鋁的含有率,例如,可以通過(guò)感應(yīng)稱(chēng)合等離子體(ICP ;Inductively Coupled Plasma)發(fā)射光譜分析來(lái)測(cè)定。氧化鋁既可以包含于氧化鋯結(jié)晶粒子中,又可以存在于晶界中。即,既可以在制作氧化鋯結(jié)晶粒子時(shí)添加氧化鋁,又可以將氧化鋯結(jié)晶粒子和氧化鋁混合,并成形為規(guī)定的形狀。優(yōu)選:本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中存在的氧化鋁(優(yōu)選為a -氧化鋁)的至少一部分為柱狀結(jié)晶乃至針狀結(jié)晶(晶須)(以下表記為「柱狀結(jié)晶」。)。柱狀結(jié)晶,例如,可以在硼存在下、在1375°C 1500°C進(jìn)行燒成而生成。柱狀結(jié)晶的存在,例如,可以通過(guò)掃描電鏡來(lái)確認(rèn)(參照?qǐng)D1 圖15)。在利用電子顯微鏡進(jìn)行了二維觀察的情況下,柱狀結(jié)晶的長(zhǎng)度看上去為例如Ium 5iim。 可以利用X射線衍射圖鑒定柱狀結(jié)晶為a -氧化鋁。柱狀結(jié)晶的縱橫尺寸比為2以上,優(yōu)選為5以上,更優(yōu)選為10以上。該柱狀結(jié)晶,可以認(rèn)為是在氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物中存在的縱橫尺寸比為約I (至少低于2,外觀球狀)的氧化鋁結(jié)晶在氧化鋯粒子的燒結(jié)時(shí)(優(yōu)選燒結(jié)溫度1375°C 1500°C)生長(zhǎng)成柱狀乃至針狀的結(jié)晶。通過(guò)氧化鋁變?yōu)橹鶢罱Y(jié)晶,如強(qiáng)化纖維那樣發(fā)揮功能,能夠提高氧化鋯燒結(jié)體的強(qiáng)度以及斷裂韌性。特別是燒結(jié)溫度為1375°C 1450°C時(shí),能夠使氧化鋁結(jié)晶的縱橫尺寸比更大。再者,根據(jù)添加物的配比,也有時(shí)氧化鋁的結(jié)晶變?yōu)榍驙睿词棺優(yōu)榍驙?,氧化鋯燒結(jié)體的強(qiáng)度以及斷裂韌性也不會(huì)降低。燒結(jié)時(shí)的氧化鋁的晶形的變化,在沒(méi)有添加硼時(shí)未觀測(cè)到,因此推測(cè)為通過(guò)硼的添加而體現(xiàn)。通常,氧化鋁的柱狀乃至針狀結(jié)晶未被市售,不能夠?qū)⒅鶢罱Y(jié)晶作為原料來(lái)添力口。即便柱狀結(jié)晶能夠購(gòu)得,由于氧化鋯結(jié)晶粒子為球狀,因此在制作混合物時(shí),即使將氧化鋯粒子(球狀)和氧化鋁粒子(柱狀)混合,也不能夠均勻地混合,難以制作均勻地分散有柱狀的氧化鋁粒子的燒結(jié)體??墒牵鶕?jù)本發(fā)明,通過(guò)在組合物中添加硼,能夠使球狀的氧化鋁在燒結(jié)時(shí)容易地變化為柱狀的氧化鋁。氧化鋯燒結(jié)體,也可以除了氧化鋁以外還含有、或者代替氧化鋁含有含Al2O3成分的無(wú)機(jī)復(fù)合物(例如尖晶石、莫來(lái)石等)。通過(guò)含有該無(wú)機(jī)復(fù)合物,可以提高耐磨損性以及熱穩(wěn)定性。優(yōu)選本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體還含有二氧化硅。若使氧化鋯燒結(jié)體含有磷元素和二氧化硅,則與只含有磷元素時(shí)相比,可以進(jìn)一步提高抑制相轉(zhuǎn)變的效果。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中的二氧化硅的含有率,從抑制相轉(zhuǎn)變效果的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,優(yōu)選為0.03質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.05質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中的二氧化硅的含有率,從抑制相轉(zhuǎn)變效果的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于氧化鋯燒結(jié)體的質(zhì)量,優(yōu)選為3質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為I質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.8質(zhì)量%以下。氧化鋯燒結(jié)體中的二氧化硅的含有率,可以通過(guò)氧化鋯燒結(jié)體的組成分析來(lái)測(cè)定。另外,也可以將相對(duì)于制作燒結(jié)用組合物時(shí)的部分穩(wěn)定化氧化鋯以及氧化鋁的合計(jì)質(zhì)量的二氧化硅添加率(包括原料的氧化鋯粒子中的二氧化硅)看作氧化鋯燒結(jié)體中的二氧化硅的含有率。但是,在通過(guò)燒 成有的成分從氧化鋯燒結(jié)體中消失,不能夠?qū)汕暗暮新屎蜔珊蟮暮新室暈閷?shí)質(zhì)上相同的情況下,通過(guò)組成分析確定。氧化鋯燒結(jié)體中的二氧化娃的含有率,例如,可以通過(guò)感應(yīng)稱(chēng)合等離子體(ICP !Inductively Coupled Plasma)發(fā)射光譜分析來(lái)測(cè)定。二氧化硅既可以包含于氧化鋯結(jié)晶粒子中,又可以存在于晶界中。S卩,既可以在制作氧化鋯結(jié)晶粒子時(shí)添加二氧化硅,又可以將氧化鋯結(jié)晶粒子和二氧化硅混合,并成形為規(guī)定的形狀。根據(jù)SIMS,在燒成面近旁、特別是立方晶的含有率高的區(qū)域(穩(wěn)定化劑的含有率高的區(qū)域),硼、磷以及二氧化硅的含有率變得比燒結(jié)體內(nèi)部低。例如,可以認(rèn)為,硼、磷以及二氧化硅的含有率,在從燒成面到深度4 ii m的區(qū)域較低,至少在距燒成面的深度為4 ii m 6 ym的區(qū)域中,存在增加傾向。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,通過(guò)將原料粉末燒結(jié)時(shí)的燒成,如上述那樣,在該燒成面中,穩(wěn)定化劑的含有率變高,并且立方晶的存在比率也變高。在本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中,即使磨削燒成面,除去較多地含有立方晶的層(穩(wěn)定化劑的含有率高的層),使較多地含有正方晶的層露出后進(jìn)行再燒成,在該再燒成面,如上述那樣,能夠提高穩(wěn)定化劑的含有率,并且也能夠提高立方晶的存在比率。因此,在本發(fā)明中,通過(guò)將氧化鋯燒結(jié)體加工成所希望的形狀后進(jìn)行再燒成,能夠得到降低了水熱劣化的速度的氧化鋯燒結(jié)體。即,能夠得到同時(shí)具有精密的加工尺寸精度的氧化鋯燒結(jié)體??梢哉J(rèn)為,在本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中,通過(guò)燒成穩(wěn)定化劑向燒成面移動(dòng)是硼以及磷的效果。雖然即使是只添加硼、只添加磷也可得到該效果,但添加硼和磷兩者時(shí)其效果變高,可得到協(xié)合效果。本發(fā)明的優(yōu)選的氧化鋯燒結(jié)體,即使實(shí)施作為低溫劣化的加速試驗(yàn)的水熱處理試驗(yàn)(低溫劣化加速試驗(yàn)),也能夠抑制從正方晶向單斜晶的相轉(zhuǎn)變。特別是對(duì)于在1450°C以上進(jìn)行燒成而成的燒結(jié)體,抑制相轉(zhuǎn)變效果顯著。例如,在180°C、lMPa下對(duì)本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體實(shí)施了 5小時(shí)的水熱處理的情況下,在水熱處理后的氧化鋯燒結(jié)體的表面的X射線衍射圖中,單斜晶的峰比優(yōu)選為I以下,更優(yōu)選為0.5以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1以下,更進(jìn)一步優(yōu)選為0.05以下,最優(yōu)選為0.01以下。另外,在對(duì)本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體在180°C、lMPa實(shí)施了 24小時(shí)的水熱處理的情況下,在水熱處理后的氧化鋯燒結(jié)體的表面的X射線衍射圖中,單斜晶的峰比優(yōu)選為3以下,更優(yōu)選為2以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1.5以下,更進(jìn)一步優(yōu)選為I以下,最優(yōu)選為0.5以下。本發(fā)明的優(yōu)選的氧化鋯燒結(jié)體,即使實(shí)施水熱處理試驗(yàn),其尺寸變化也小,能夠維持高的尺寸精度。在對(duì)本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體在180°C、lMPa實(shí)施了 24小時(shí)的水熱處理的情況下,根據(jù)JISR1601制作的水熱處理后的氧化鋯燒結(jié)體的試件的寬度的膨脹率,相對(duì)于未水熱處理的試件的寬度,優(yōu)選為0.6%以下,更優(yōu)選為0.5%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.3%以下,更進(jìn)一步優(yōu)選為0.1%以下,最優(yōu)選為0.05%以下。對(duì)于磷元素以及二氧化硅的添加的效果以及優(yōu)點(diǎn),也在日本專(zhuān)利申請(qǐng)2009-192287 (PCT/J P2010/064111)的權(quán)利要求書(shū)、說(shuō)明書(shū)以及附圖中記載了,因此通過(guò)援引它,在本說(shuō)明書(shū)中省略進(jìn)一步的說(shuō)明。穩(wěn)定化劑,在氧化鋯燒結(jié)體中,可以在整體上不均勻地存在。通過(guò)使穩(wěn)定化劑不均勻分布,能夠提高斷裂韌性值。優(yōu)選的穩(wěn)定化劑的不均勻程度,可以利用例如穩(wěn)定化劑的濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。在將氧化鋯燒結(jié)體的試樣表面中的穩(wěn)定化劑的濃度用質(zhì)量%表示的情況下,例如,計(jì)50000點(diǎn)以上的部分中的穩(wěn)定化劑濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8以上、更優(yōu)選為I以上、進(jìn)一步優(yōu)選為1.5以上。另外,穩(wěn)定化劑濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選為2以下。當(dāng)使穩(wěn)定化劑濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8以上時(shí),能夠提高氧化鋯燒結(jié)體的斷裂韌性值。當(dāng)穩(wěn)定化劑濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差大于2時(shí),不穩(wěn)定性變得過(guò)高。該標(biāo)準(zhǔn)偏差,優(yōu)選由氧化鋯燒結(jié)體的試樣表面10 ii mX 10 ii m的區(qū)域的50000點(diǎn)以上的濃度算出。例如,作為穩(wěn)定化劑濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差的測(cè)定方法,例如,在氧化鋯燒結(jié)體的試樣表面中,將10 ii mX 10 ii m的正方形狀的區(qū)域劃分成縱256塊、橫256塊的格狀,測(cè)定各塊(計(jì)65536 ±夾)中的穩(wěn)定化劑的濃度,求出其標(biāo)準(zhǔn)偏差。作為氧化鋯燒結(jié)體的試樣表面中的穩(wěn)定化劑的濃度的測(cè)定方法,例如,可以使用電場(chǎng)發(fā)射型電子探針(FE-EPMA ;Field Effect Electron Probe Micro Analyzer)等測(cè)定試樣表面中的穩(wěn)定化劑的濃度。即使不基于試樣表面濃度,也可以是米集氧化錯(cuò)燒結(jié)體的一部分測(cè)定濃度的方法。與氧化鋯燒結(jié)體中的穩(wěn)定化劑濃度、標(biāo)準(zhǔn)偏差、其測(cè)定方法等相關(guān)的事項(xiàng),即使是氧化鋯燒結(jié)體的假燒體也同樣,在此省略說(shuō)明。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中的抑制相轉(zhuǎn)變的效果,不受氧化鋯燒結(jié)體中的粒徑的影響。因此,可以根據(jù)用途適當(dāng)選擇合適的粒徑。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,優(yōu)選具有半透明性、并且無(wú)著色。由此,在本發(fā)明中,氧化鋯燒結(jié)體可以通過(guò)添加顏料等來(lái)根據(jù)用途調(diào)整其外觀。例如,本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,可以很適合地用作為補(bǔ)綴材料等的牙科用材料。另外,優(yōu)選:氧化鋯燒結(jié)體沒(méi)有無(wú)光澤感,具有看不到未燒結(jié)的外觀。本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,能夠使處于權(quán)衡(trade-off)的關(guān)系的彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性都高。例如,根據(jù)本發(fā)明,本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的根據(jù)JISR1607標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的斷裂韌性值為8MPa *m1/2以上12MPa *m1/2以下,根據(jù)JISR1601標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的彎曲強(qiáng)度為1200MPa以上,優(yōu)選為1300MPa以上、更優(yōu)選為1550MPa以上。特別是可得到在斷裂韌性值為8MPa *m1/2以上且低于9MPa -m172時(shí),彎曲強(qiáng)度為1700MPa以上、優(yōu)選為1800MPa以上的氧化鋯燒結(jié)體。斷裂韌性值為8MPa -m172以上且低于9MPa *m1/2時(shí),至少?gòu)澢鷱?qiáng)度也能夠提高到2000MPa以下的范圍。另外,優(yōu)選可得到在斷裂韌性值為9MPa -m172以上且低于IOMPa ^mv2時(shí),彎曲強(qiáng)度為1600MPa以上的氧化鋯燒結(jié)體。在斷裂韌性值為9MPa *m1/2以上且低于IOMPa *m1/2時(shí),至少?gòu)澢鷱?qiáng)度能夠提高到1800MPa以下的范圍。另外,能夠得到在斷裂韌性值為IOMPa *m1/2以上且低于12MPa Iv2時(shí),彎曲強(qiáng)度為1200MPa以上、優(yōu)選為1500MPa以上的氧化鋯燒結(jié)體。斷裂韌性值為IOMPa Iv2以上且低于12MPa m"2時(shí),至少?gòu)澢鷱?qiáng)度也能夠提高到1700MPa以下的范圍。在本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體中,其內(nèi)部的氧化鋯結(jié)晶粒子的I次粒子的平均粒徑可設(shè)定為0.1 ii m 5 ii m。I次粒子的平均粒徑,作為從掃描電鏡(SEM !Scanning ElectronMicroscope)照片隨機(jī)抽取的I次粒子100個(gè)的長(zhǎng)軸和短軸的平均值算出。另外,在從燒成面到深度5 u m的區(qū)域中,只要看SEM照片,氧化鋯結(jié)晶粒子的輪廓未變得明確,成為如熔融了那樣的狀態(tài)。再者,在本發(fā)明的全部公開(kāi)內(nèi)容中,各數(shù)值范圍,在沒(méi)有明記的情況下也包括屬于其中間的任意 的中間值,為了記載方便,所述中間值的表示省略。接著,對(duì)本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物以及假燒體進(jìn)行說(shuō)明。氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物以及假燒體,是成為本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的前體(中間制品)的物質(zhì)。即,本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物以及假燒體,是可以得到具有上述的性狀之中的至少I(mǎi)種性狀的氧化鋯燒結(jié)體的物質(zhì)。燒結(jié)用組合物也包括粉體、將粉體添加到溶劑中而成的流體、以及將粉體成形為規(guī)定的形狀后的成形體。本發(fā)明的燒結(jié)用組合物,含有:部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粒子;磷元素單質(zhì)或含磷元素化合物;和含硼化合物。作為部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粒子中的穩(wěn)定化劑,例如,可舉出氧化鈣、氧化鎂、氧化釔、氧化鈰等的氧化物的氧化物。穩(wěn)定化劑,優(yōu)選添加氧化鋯粒子能夠部分穩(wěn)定化那樣的量。例如,作為穩(wěn)定化劑使用氧化釔的情況下,氧化釔的含有率,相對(duì)于部分穩(wěn)定化氧化鋯,可優(yōu)選添加2mol% 5mol% (約3質(zhì)量% 9質(zhì)量%)。氧化鋯燒結(jié)體中的穩(wěn)定化劑的含有率,例如,可以通過(guò)感應(yīng)稱(chēng)合等離子體(ICP !Inductively Coupled Plasma)發(fā)射光譜分析來(lái)測(cè)定。在燒結(jié)用組合物(未燒成物)中,穩(wěn)定化劑并不是例如與成形體的內(nèi)部相比在外表面(露出面)高濃度地存在。在成為燒結(jié)體的外表面(燒成面)的部分、和成為燒結(jié)體的內(nèi)部的部分中,穩(wěn)定化劑的含有率為同等。磷元素單質(zhì)或含磷元素化合物,既可以包含于氧化鋯結(jié)晶粒子中,又可以存在于氧化鋯結(jié)晶粒子間。氧化鋯結(jié)晶粒子也可以被造粒。燒結(jié)用組合物中的磷元素的含有率,從抑制相轉(zhuǎn)變的效果的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為4X10_5mOl以上,更優(yōu)選為4Xl(T3mol質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為9Xl(T3mol以上。燒結(jié)用組合物中的磷元素的含有率,從抑制相轉(zhuǎn)變的效果的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為5X10_2mOl以下,更優(yōu)選為4X10_2mol以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3X10_2mol以下。再者,在含磷元素化合物I分子中含有2個(gè)以上的磷元素的情況下,磷元素的含有率,不是以含磷元素化合物的分子數(shù),而是以磷元素的原子數(shù)為基準(zhǔn)算出。作為含磷化合物,例如,可舉出磷酸(H3PO4)、磷酸鋁(AlPO4)、磷酸鎂(Mg3 (PO4) 2)、磷酸鈣(Ca3 (PO4)2),磷酸氫鎂(MgHPO4)、磷酸二氫鎂(Mg (H2PO4) 2)、磷酸氫鈣(CaHPO4)、磷酸二氫銨((NH4) H2PO4)等。含硼化合物,既可以包含于氧化鋯結(jié)晶粒子中,又可以存在于氧化鋯結(jié)晶粒子間。燒結(jié)用組合物中的硼(元素)的含有率,相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為4X 10_5mol以上,更優(yōu)選為8X10_3mol以上。另外,硼(元素)的含有率,相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為至少4X10_2mol以下。作為含硼化合物,例如,可以使用氧化硼(B203)、氮化硼(BN)、碳化硼(B4C)、硼酸(H3B03、HB02、H2B407)、在本發(fā)明中可以作為穩(wěn)定化劑以及添加劑而添加的元素(例如Zr、Al、S1、Y、P等)與硼的化合物等。優(yōu)選:本發(fā)明的燒結(jié)用組合物還含有氧化鋁(優(yōu)選為a-氧化鋁)。氧化鋁既可以包含于氧化鋯結(jié)晶粒子中,又可以存在于氧化鋯結(jié)晶粒子間。燒結(jié)用組合物中的氧化鋁的含有率,相對(duì)于Imol氧化錯(cuò), 優(yōu)選為2X 10_3mol以上,更優(yōu)選為5 X 10_2mol以上。另外,燒結(jié)用組合物中的氧化鋁的含有率,相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為0.5mol以下,更優(yōu)選為0.3mol以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.2mol以下。在燒結(jié)用組合物中存在的氧化鋁的縱橫尺寸比,在二維的觀察中,低于2。在燒結(jié)用組合物中存在的氧化鋁之中的至少一部分,在部分穩(wěn)定化氧化鋯的燒結(jié)時(shí)變?yōu)橹鶢钅酥玲槧?例如,縱橫尺寸比為5以上,更優(yōu)選為10以上)。燒結(jié)用組合物,也可以除了氧化鋁以外還含有、或代替氧化鋁含有含Al2O3成分的無(wú)機(jī)復(fù)合物(例如尖晶石、莫來(lái)石等)。優(yōu)選:本發(fā)明的燒結(jié)用組合物還含有二氧化硅。二氧化硅既可以包含于氧化鋯結(jié)晶粒子中,又可以存在于氧化鋯結(jié)晶粒子間。若使燒結(jié)用組合物中含有磷元素和二氧化硅,則相比于只含有磷元素時(shí),能夠進(jìn)一步提高針對(duì)氧化鋯燒結(jié)體的低溫劣化的抑制相轉(zhuǎn)變的效果。本發(fā)明的成形前燒結(jié)體中的二氧化硅的含有率,從抑制相轉(zhuǎn)變的效果的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為7X10_4mol以上,更優(yōu)選為lX10_3mol以上,進(jìn)一步優(yōu)選為2X10_3mol以上。本發(fā)明的成形前燒結(jié)體中的二氧化硅的含有率,從抑制相轉(zhuǎn)變的效果的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為7X10_2mol以下,更優(yōu)選為3X10_2mol以下,進(jìn)一步優(yōu)選為2X10_2mol以下。燒結(jié)用組合物,也可以除了二氧化硅以外還含有、或者代替二氧化硅含有通過(guò)燒成變?yōu)槎趸璧奈镔|(zhì)(例如,(C2H5O)4Si, Si3N4, Si)。另外,燒結(jié)用組合物,也可以含有含SiO2成分的無(wú)機(jī)復(fù)合物(例如莫來(lái)石)。氧化鋯結(jié)晶粒子的粒徑,沒(méi)有特別限定,可以選擇對(duì)得到所希望的燒結(jié)體合適的粒徑。燒結(jié)用組合物既可以是粉末狀,又可以是糊狀乃至濕組合物(S卩,既可以處在溶劑中,又可以包含溶劑)。另外,燒結(jié)用組合物也可以是含有粘合劑等的添加物的組合物。本發(fā)明的燒結(jié)用組合物為成形體的情況下,可以是采用任一種成形方法成形而成的成形體,也可以是采用例如壓制成形、注射成形、光造形法成形而成的成形體,也可以是實(shí)施了多階段的成形的成形體。例如,可以是在將本發(fā)明的燒結(jié)用組合物壓制成形后,進(jìn)一步實(shí)施了 CIP (Cold Isostatic Pressing ;冷等靜壓壓制)處理的成形體。 本發(fā)明的燒結(jié)用組合物,可以含有:含有或不含有穩(wěn)定化劑的低穩(wěn)定化氧化鋯粒子;和相比于低穩(wěn)定化氧化鋯粒子較多地含有穩(wěn)定化劑的高穩(wěn)定化氧化鋯粒子。即,也可以將穩(wěn)定化劑的含有率(或濃度)不同的多數(shù)的氧化鋯粒子混合。低穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑的含有率,優(yōu)選相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)為Omol%以上且低于2mol%。高穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑的含有率,優(yōu)選相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)為2mol%以上且低于8mol%。高穩(wěn)定化氧化鋯粒子的穩(wěn)定化劑的含有率,優(yōu)選比低穩(wěn)定化氧化鋯粒子的穩(wěn)定化劑的含有率高0.5mol% 7mol%,更優(yōu)選高出lmol% 7mol%,進(jìn)一步優(yōu)選高出1.5mol% 7mol%。例如,可以將低穩(wěn)定化氧化鋯粒子的穩(wěn)定化劑的含有率設(shè)定為lmol%,并可以將高穩(wěn)定化氧化錯(cuò)粒子的穩(wěn)定化劑的含有率設(shè)定為3mol%。對(duì)于低穩(wěn)定化氧化錯(cuò)粒子和高穩(wěn)定化氧化錯(cuò)粒子的混合比率,相對(duì)于低穩(wěn)定化氧化錯(cuò)粒子與高穩(wěn)定化氧化鋯粒子的合計(jì)質(zhì)量,低穩(wěn)定化氧化鋯粒子的含有率優(yōu)選為5質(zhì)量% 40質(zhì)量%,更優(yōu)選為10質(zhì)量% 30質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為15質(zhì)量% 25質(zhì)量%。由此,可得到能夠提高斷裂韌性那樣的穩(wěn)定化劑濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差。再者,在本發(fā)明中,混合了「高穩(wěn)定化」和「低穩(wěn)定化」這2種的氧化鋯粒子,但也可以混合穩(wěn)定化劑含有率不同的3種以上的氧化鋯粒子。該情況下,通過(guò)適宜調(diào)節(jié)各氧化鋯粒子的穩(wěn)定化劑含有率以及配合比,來(lái)調(diào)節(jié)穩(wěn)定化劑濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差。本發(fā)明的燒結(jié)用組合物,通過(guò)在1350°C 1550°C進(jìn)行燒成而變?yōu)楸景l(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體。另外,在燒結(jié)用組合物中存在的氧化鋁,在氧化鋯粒子的燒結(jié)時(shí)變?yōu)橹鶢钅酥玲槧罱Y(jié)晶(縱橫尺寸比優(yōu)選為2以上、更優(yōu)選為5以上、進(jìn)一步優(yōu)選為10以上)。本發(fā)明的燒結(jié)用組合物,通過(guò)在800°C 1200°C進(jìn)行燒成而變?yōu)楸景l(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體的假燒體。本發(fā)明的假燒體,是在氧化鋯粒子不至于燒結(jié)的溫度下對(duì)本發(fā)明的燒結(jié)用組合物進(jìn)行燒成而成的,或者,是使本發(fā)明的燒結(jié)用組合物的氧化鋯粒子一部分或部分性地?zé)Y(jié)而成的。本發(fā)明的假燒體中的磷元素含有率、硼元素含有率、氧化鋁含有率以及二氧化硅含有率,與本發(fā)明的燒結(jié)用組合物的情況同樣,在此省略說(shuō)明。本發(fā)明的假燒體,可以通過(guò)將本發(fā)明的燒結(jié)用組合物在800°C 1200°C進(jìn)行燒成而得到。優(yōu)選:在假燒體的試樣表面中,穩(wěn)定化劑在整體上不均勻地存在。本發(fā)明的假燒體,通過(guò)在1350°C 1600°C進(jìn)行燒成而變?yōu)楸景l(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體。
接著,對(duì)于本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體、以及氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物以及假燒體的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。以下,作為本發(fā)明的一實(shí)施方式,對(duì)于在氧化鋯結(jié)晶粒子中不包含所希望的量的硼元素、磷元素以及二氧化硅的情況的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。第1,準(zhǔn)備部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粒子。穩(wěn)定化劑的種類(lèi)以及濃度可以適宜選擇。另外,為了使穩(wěn)定化劑的濃度分布不均勻,也可以使用高穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粒子和低穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粒子。氧化鋯結(jié)晶粒子的粒徑以及粒徑分布,適當(dāng)選擇合適的粒徑以及粒徑分布。作為穩(wěn)定化劑向氧化鋯結(jié)晶粒子中添加的方法,可以使用水解法、中和共沉法、醇鹽法、固相法等。例如,當(dāng)使用由固相法得到的Y2O3固溶ZrO2制作燒結(jié)體時(shí),可以提高斷裂韌性。特別是若使用固相法制作添加了磷的氧化鋯燒結(jié)體,則由于其協(xié)合效果,可以得到斷裂韌性更高的氧化鋯燒結(jié)體。第2,混合氧化鋯結(jié)晶粒子、含磷元素化合物或磷元素單質(zhì)、和含硼化合物,制作本發(fā)明的燒結(jié)用組合物。磷元素的添加量,相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為4X 10_5mol以上,更優(yōu)選為4X IO^mol質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為9X 10_3mol以上。另外,磷的添加量,從抑制相轉(zhuǎn)變的效果的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為5X IO-2Hiol以下,更優(yōu)選為4X IO-2Hiol以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3X IO-2Hiol以下。在含磷元素化合物I分子中含有2個(gè)以上的磷元素的情況下,不是以含磷元素化合物的分子數(shù),而是以磷元素的原子數(shù)為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。含磷元素化合物,也可以是無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物的任一種。在使用無(wú)機(jī)化合物的情況下,例如,可以使用磷酸類(lèi)、磷酸鹽類(lèi)。該情況下,例如,可使用磷酸(H3PO4)、磷酸鋁(AlPO4)、磷酸鎂(Mg3 (PO4) 2)、磷酸鈣(Ca3 (PO4) 2)、磷酸氫鎂(MgHPO4)、磷酸二氫鎂(Mg(H2PO4) 2)、磷酸氫鈣(CaHPO4)、磷酸二氫銨((NH4) H2PO4)等。另外,在使用有機(jī)化合物的情況下,例如,可以使用氧化膦(phosphine oxide)類(lèi)。在將本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體如牙科用補(bǔ)綴材料那樣用于人體中的情況下,含磷元素化合物優(yōu)選是對(duì)人體的不良影響小的含磷元素化合物,更優(yōu)選對(duì)人體無(wú)害。硼(元素)的添加量,相對(duì)于Imol氧化錯(cuò),優(yōu)選為4X10_5mol以上,更優(yōu)選為8X10_3mol以上。另外,硼(元素)的含有率,相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為至少4X10_2mol以下。在含硼元素化合物I分子中含有2個(gè)以上的硼元素的情況下,不是以含硼元素化合物的分子數(shù),而是以硼元素的原子數(shù)為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。作為含硼化合物,例如,可以使用氧化硼(B203)、氮化硼(BN)、碳化硼(B4C)、硼酸(H3B03> HBO2, H2B4O7X在本發(fā)明中可作為穩(wěn)定化劑以及添加劑而添加的元素(例如Zr、Al、S1、Y、P等)與硼的化合物等。優(yōu)選:在燒結(jié)用組合物中還添加氧化鋁(優(yōu)選為a -氧化鋁)。氧化鋁的添加量?jī)?yōu)選為2X10_3mol以上,更優(yōu)選為5X10_2mol以上。另外,氧化鋁的添加量,相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為0.5mol以下,更優(yōu)選為0.3mol以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.2mol以下。優(yōu)選:在燒結(jié)用組合物中還添加二氧化硅。二氧化硅的添加量,相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為7X10_4mol以上, 更優(yōu)選為lX10_3mol以上,進(jìn)一步優(yōu)選為2X10_3mol以上。另夕卜,二氧化硅的添加量,相對(duì)于Imol氧化鋯,優(yōu)選為7X10_2mol以下,更優(yōu)選為3X10_2mol以下,進(jìn)一步優(yōu)選為2X10_2mol以下。也可以除了二氧化硅以外還使用、或者代替二氧化硅使用通過(guò)燒成而變?yōu)槎趸璧奈镔|(zhì)(例如,(C2H5O)4S1、Si3N4、Si)。另外,也可以使用含有SiO2成分的無(wú)機(jī)復(fù)合物(例如莫來(lái)石)。氧化鋯結(jié)晶粒子的粒徑,適當(dāng)選擇合適的粒徑。在燒結(jié)用組合物中也可以添加粘合劑。粘合劑有無(wú)添加可以根據(jù)燒結(jié)體的制造目的來(lái)適宜選擇。在使用粘合劑的情況下,可以使用例如丙烯酸系粘合劑?;旌戏椒梢允歉墒交旌虾蜐袷交旌系娜我环N。在濕式混合的情況下,作為溶劑,可以使用例如水、醇等。另外,混合既可以是手動(dòng)混合,也可以是機(jī)械混合。在混合前的氧化鋯結(jié)晶粒子形成了 2次粒子的情況下,優(yōu)選將2次粒子盡可能地破碎并混合。第3,將燒結(jié)用組合物加壓成形為所希望的形狀。加壓成形方法,可以適宜選擇合適的方法。加壓壓力,可以設(shè)定為例如20MPa以上。加壓成形后,也可以以例如150MPa以上的壓力對(duì)燒結(jié)用組合物進(jìn)一步實(shí)施CIP (Cold Isostatic Pressing ;冷等靜壓壓制)。在加壓成形前,燒結(jié)用組合物也可以為將氧化鋯粒子造粒成顆粒的組合物。另外,在混合時(shí)使用了溶劑的情況下,在加壓成形前和/或預(yù)成形前首先除去溶劑。溶劑,例如,可以在造粒成顆粒時(shí)采用噴霧干燥器除去,也可以通過(guò)烘箱干燥來(lái)除去。燒結(jié)用組合物,也可以在加壓成形后通過(guò)磨削和磨削等加工成所希望的形狀。第4,也可以在燒結(jié)前,對(duì)燒結(jié)用組合物進(jìn)行假燒來(lái)制作假燒體。該情況下,假燒條件,例如,在假燒溫度800°C 1200°C下,可以將其保持時(shí)間設(shè)定為I小時(shí) 3小時(shí)。假燒體,也可以在假燒后通過(guò)磨削和磨削等加工成所希望的形狀。
第5,對(duì)燒結(jié)用組合物或假燒體進(jìn)行燒成,使氧化鋯粒子燒結(jié),來(lái)制作氧化鋯燒結(jié)體。燒成溫度優(yōu)選為1350°C以上。在含有磷元素以及硼元素的情況下,燒成溫度優(yōu)選為1350°C以上。當(dāng)燒成溫度低時(shí),燒成面中的立方晶系的形成不充分,不能充分得到抑制低溫劣化的效果。另外,使燒成溫度更高時(shí)能夠提高抑制低溫劣化中的相轉(zhuǎn)變的效果。例如,使燒成溫度優(yōu)選高于1400°C、更優(yōu)選高于1425°C而進(jìn)行了燒成的本發(fā)明的氧化鋯燒結(jié)體,可以高效率地抑制由水熱處理所致的向單斜晶的相轉(zhuǎn)變。認(rèn)為這是因?yàn)?,通過(guò)燒成,穩(wěn)定化劑向表層移動(dòng),表層的一部分進(jìn)行立方晶化的緣故。燒成可以在大氣壓空氣氣氛下實(shí)施。第6,氧化鋯燒結(jié)體為了提高致密性,也可以進(jìn)一步實(shí)施HIP處理。第7,也可以將氧化鋯燒結(jié)體加工成所希望的形狀后,在1350°C以上進(jìn)行再燒成。由此,能夠使再燒成面再次含有立方晶系。在對(duì)氧化鋯燒結(jié)體的制造方法的上述說(shuō)明中,對(duì)于在氧化鋯結(jié)晶粒子中不含有所希望的量的磷元素、硼元素、氧化鋁以及二氧化硅的情況進(jìn)行了說(shuō)明,但既可以這些之中的至少一方本來(lái)包含于氧化鋯結(jié)晶粒子中,又可以所希望的量的一部分包含于氧化鋯結(jié)晶粒子中。該情況下,考慮氧化鋯結(jié)晶粒子中的磷元素、硼元素、氧化鋁以及二氧化硅的含有量,調(diào)整各自的添加量。例如,在氧化鋯結(jié)晶粒子中含有所希望量的二氧化硅的情況下,只要在制作燒結(jié)用組合物時(shí)只添加含磷元素化合物即可。另外,在氧化鋯結(jié)晶粒子中含有所希望的量的一部分的二氧化硅的情況下,只要在制作燒結(jié)用組合物時(shí)與含磷元素化合物一同地添加所希望的量的剩余部分的二氧化硅即可。其以外與上述方法同樣。實(shí)施例
[實(shí)施例1 24]制作各要素的含有率以及燒結(jié)溫度不同的氧化鋯燒結(jié)體,對(duì)于各氧化鋯燒結(jié)體,實(shí)施作為低溫劣化的加速試驗(yàn)的水熱處理,確認(rèn)了水熱處理后的氧化鋯燒結(jié)體中的單斜晶的峰比。另外,對(duì)于各氧化鋯燒結(jié)體,也測(cè)定了彎曲強(qiáng)度以及斷裂韌性值。在本實(shí)施例中,作為穩(wěn)定化劑,使用了氧化釔(yttria)。作為用于添加磷的含磷化合物,使用了磷酸。作為用于添加硼的含硼化合物,使用了氧化硼或硼酸。在實(shí)施例1 24中,不使用穩(wěn)定化劑含有率不同的數(shù)種的部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粉末,而是使用了 I種的穩(wěn)定化劑含有率的部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粉末。在實(shí)施例1 22中,使用了含有3mol%氧化釔的部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粉末(在表I中,表示為「3YZr02」),在實(shí)施例23中,使用了含有2.5mol%氧化釔的部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粉末(在表2中,表示為「2.5YZr02」),在實(shí)施例24中,使用了含有2mol%氧化釔的部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粉末(在表3中,表示為「2YZr02」)。另外,作為比較例1,也制作沒(méi)有添加磷、硼以及二氧化硅的氧化鋯燒結(jié)體,與實(shí)施例同樣地測(cè)定了水熱處理后的單斜晶的峰比、彎曲強(qiáng)度以及斷裂韌性值。在比較例I中,使用了含有3mol%氧化釔的部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粉末。[氧化鋯燒結(jié)體的制造]各實(shí)施例中的原料的配合比率示于表I 3。作為原料使用的氧化鋯結(jié)晶粉末,是在結(jié)晶粒子中含有規(guī)定濃度的氧化釔的部分穩(wěn)定化正方晶氧化鋯粉末(株式會(huì)社7 'J夕’力> ^ 二一 U ^ r F'社制)。在表I 3中,所謂「A1203」意指氧化鋁。作為原料使用的氧化鋁,是縱橫尺寸比為約I的a-氧化鋁。所謂「B203」意指氧化硼,所謂「P」意指磷元素,所謂「SiO2」意指二氧化硅,所謂「粘合劑」,意指為了提高成形性而添加的有機(jī)粘結(jié)劑(例如丙稀Ife系粘合劑)。
對(duì)表I 3中的各數(shù)值進(jìn)行說(shuō)明。處于「基礎(chǔ)材料」欄中的數(shù)值,是部分穩(wěn)定化氧化鋯以及氧化鋁各自相對(duì)于燒結(jié)用組合物中的部分穩(wěn)定化氧化鋯與氧化鋁的合計(jì)質(zhì)量的含有率(質(zhì)量%)。處于「添加率」欄中的數(shù)值,表示相對(duì)于燒結(jié)用組合物中的部分穩(wěn)定化氧化鋯與氧化鋁的合計(jì)質(zhì)量(基礎(chǔ)材料)的添加率。例如,在實(shí)施例4中,在燒結(jié)用組合物中,基礎(chǔ)材料包含92.6質(zhì)量%的3YZr02和7.4質(zhì)量%的氧化鋁(計(jì)100質(zhì)量%)。氧化硼被添加使得氧化硼的質(zhì)量相當(dāng)于基礎(chǔ)材料的合計(jì)質(zhì)量(100質(zhì)量%)的0.1%。磷酸被添加使得在磷酸中含有的磷元素的質(zhì)量相當(dāng)于基礎(chǔ)材料的合計(jì)質(zhì)量(100質(zhì)量%)的0.1%。對(duì)于二氧化硅以及粘合劑也是同樣。對(duì)氧化鋯燒結(jié)體的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先,將部分穩(wěn)定化氧化鋯結(jié)晶粒子破碎,并且以表I 3所示的配比添加各原料,進(jìn)行水中混合,由此制作了燒結(jié)用組合物。接著,利用噴霧干燥器除去溶劑,并將氧化鋯粒子造粒成為顆粒。接著,通過(guò)30MPa的壓制,將燒結(jié)用組合物成形,制成為直徑19_、厚度2mm的形狀。接著,將各燒結(jié)用組合物在表所示的各溫度下燒成1.5小時(shí),制作了氧化鋯燒結(jié)體。在本實(shí)施例中,未對(duì)燒結(jié)用組合物實(shí)施HIP (Hot Isostatic Pressing ;熱等靜壓壓制)處理,但在實(shí)施的情況下,例如,在14000C、175MPa實(shí)施HIP處理,能夠使其致密化。表I
權(quán)利要求
1.一種氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 磨削燒成面或露出面,使在X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.3以下的面露出后,進(jìn)行了再燒成的情況下,在再燒成面的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.4以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 具有部分穩(wěn)定化氧化鋯作為基質(zhì)相, 相對(duì)于氧化錯(cuò)燒結(jié)體的質(zhì)量,含有0.001質(zhì)量% I質(zhì)量%的磷(P)元素, 相對(duì)于氧化錯(cuò)燒結(jié)體的質(zhì)量,含有3X 10_4質(zhì)量% 3X KT1質(zhì)量%的硼(B)元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 在180°C、lMPa的條件下對(duì)氧化鋯燒結(jié)體實(shí)施了 5小時(shí)的低溫劣化加速試驗(yàn)的情況下,在所述低溫劣化加速試驗(yàn)后的氧化鋯燒結(jié)體的表面的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于單斜晶的[11-1]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[111]峰的位置附近存在的峰的高度的比為I以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于,在燒成面的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.4以上,在距燒成面的深度為IOOiim以上的區(qū)域的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.3 以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 在距所述再燒成面的深度為100 以上的區(qū)域的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.3以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 根據(jù)JISR1607標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的斷裂韌性值為8MPa m1/2以上, 根據(jù)JISR1601標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的彎曲強(qiáng)度為1200MPa以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 根據(jù)JISR1607標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的斷裂韌性值為8MPa m1/2以上且低于9MPa m1/2, 根據(jù)JISR1601標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的彎曲強(qiáng)度為1700MPa以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 根據(jù)JISR1607標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的斷裂韌性值為9MPa m1/2以上且低于IOMPa m1/2, 根據(jù)JISR1601標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的彎曲強(qiáng)度為1600MPa以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 根據(jù)JISR1607標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的斷裂韌性值為IOMPa m1/2以上且低于12MPa m1/2, 根據(jù)JISR1601標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的彎曲強(qiáng)度為1200MPa以上。
10.一種氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于,具備: 權(quán)利要求1或2中所述的特征、權(quán)利要求3或4中所述的特征、 權(quán)利要求7 9的任一項(xiàng)中所述的特征、和 權(quán)利要求2中所述的特征之中的、至少2項(xiàng)權(quán)利要求的特征。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 具有含有穩(wěn)定化劑的部分穩(wěn)定化氧化鋯作為基質(zhì)相, 具有從燒成面?zhèn)瘸騼?nèi)部側(cè)所述穩(wěn)定化劑的含有率衰減了的區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 所述穩(wěn)定化劑的濃度梯度通過(guò)燒成而產(chǎn)生。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 具有含有穩(wěn)定化劑的部分穩(wěn)定化氧化鋯作為基質(zhì)相, 在氧化鋯燒結(jié)體的試樣表面中,用質(zhì)量%表示將IOiimXlOiim的區(qū)域劃分成256塊X256塊的格狀后的各塊中的所述穩(wěn)定化劑的濃度的情況下,所述穩(wěn)定化劑的表面濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8以上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 13的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 相對(duì)于氧化錯(cuò)燒結(jié)體的質(zhì)量, 含有0.2質(zhì)量% 25質(zhì)量%的氧化招。
15.根據(jù)權(quán)利要求1 14的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于, 相對(duì)于氧化錯(cuò)燒結(jié)體的質(zhì)量,還含有0.03質(zhì)量% 3質(zhì)量%的二氧化娃。
16.根據(jù)權(quán)利要求1 15的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體,其特征在于,是在1350°C 1550°C燒結(jié)而成的。
17.一種氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物,其特征在于, 包含含有穩(wěn)定化劑的部分穩(wěn)定化氧化鋯粉末, 相對(duì)于Imol 二氧化鋯,含有4XlO^moI 5XlO^moI的磷(P)元素, 相對(duì)于Imol 二氧化鋯,含有4XlO^moI 5XlO^moI的硼(B)元素。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物,其特征在于,相對(duì)于Imol二氧化錯(cuò),含有Omol 0.2mol的氧化招。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物,其特征在于,相對(duì)于Imol 二氧化鋯,含有7X l(T4mol 7X l(T2mol的二氧化硅。
20.根據(jù)權(quán)利要求17 19的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物,其特征在于,包含: 含有或不含有穩(wěn)定化劑的低穩(wěn)定化氧化鋯粒子;和 相比于所述低穩(wěn)定化氧化鋯粒子較多地含有穩(wěn)定化劑的高穩(wěn)定化氧化鋯粒子, 所述高穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)的含有率,比所述低穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)的含有率高lmol% 6mol%。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物,其特征在于, 所述低穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑的含有率,相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)為Omol%以上且低于2mol%, 所述高穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑的含有率,相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)為2mol%以上且低于8mol%。
22.根據(jù)權(quán)利要求17 21的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體的燒結(jié)用組合物,其特征在于,通過(guò)在1350°C 1550°C進(jìn)行燒結(jié),變?yōu)闄?quán)利要求1 16的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體。
23.一種氧化鋯燒結(jié)體的假燒體,其特征在于, 包含含有穩(wěn)定化劑的氧化鋯, 相對(duì)于Imol 二氧化鋯,含有4XlO^moI 5XlO^moI的磷(P)元素, 相對(duì)于Imol 二氧化鋯,含有4XlO^moI 5XlO^moI的硼(B)元素。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的氧化鋯燒結(jié)體的假燒體,其特征在于,相對(duì)于Imol二氧化錯(cuò),含有Omol 0.2mol的氧化招。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的氧化鋯燒結(jié)體的假燒體,其特征在于,相對(duì)于Imol二氧化鋯,含有7X 10_4mol 7X 10_2mol的二氧化硅。
26.根據(jù)權(quán)利要求23 25的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體的假燒體,其特征在于,包含: 含有或不含有穩(wěn)定化劑的低穩(wěn)定化氧化鋯粒子;和 相比于所述低穩(wěn)定化氧化鋯粒子較多地含有穩(wěn)定化劑的高穩(wěn)定化氧化鋯粒子, 所述高穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)的含有率,比所述低穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)的含有率高lmol% 6mol%。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的氧化鋯燒結(jié)體的假燒體,其特征在于, 所述低穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑的含有率,相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)為Omol%以上且低于2mol%, 所述高穩(wěn)定化氧化鋯粒子中的穩(wěn)定化劑的含有率,相對(duì)于氧化鋯與穩(wěn)定化劑的合計(jì)摩爾數(shù)為2mol%以上且低于8mol%。
28.根據(jù)權(quán)利要求23 27的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體的假燒體,其特征在于,通過(guò)在1350°C 1550°C進(jìn)行燒結(jié),變?yōu)闄?quán)利要求1 16的任一項(xiàng)所述的氧化鋯燒結(jié)體。
29.一種氧化鋯燒結(jié)體的假燒體,其特征在于,是將權(quán)利要求17 22的任一項(xiàng)所述的燒結(jié)用組合物在800°C 1200°C 進(jìn)行假燒而形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠抑制低溫劣化的氧化鋯燒結(jié)體以及提供一種成為該氧化鋯燒結(jié)體的前體的燒結(jié)用組合物以及假燒體。在氧化鋯燒結(jié)體的燒成面的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.4以上,在距燒成面的深度為100μm以上的區(qū)域的X射線衍射圖中,在產(chǎn)生來(lái)源于立方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度,相對(duì)于在產(chǎn)生來(lái)源于正方晶的[200]峰的位置附近存在的峰的高度的比為0.3以下。
文檔編號(hào)C04B35/48GK103080045SQ20118004043
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者伊藤承央, 加藤真示 申請(qǐng)人:株式會(huì)社 則武