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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025059040
(43)【公開日】2025-04-09
(54)【発明の名称】焼結体、粉末、成形体、及び、仮焼体
(51)【国際特許分類】
C04B 35/488 20060101AFI20250401BHJP
C01G 25/02 20060101ALI20250401BHJP
A61K 6/818 20200101ALI20250401BHJP
A61K 6/84 20200101ALI20250401BHJP
【ＦＩ】
C04B35/488
C01G25/02
A61K6/818
A61K6/84
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024166383
(22)【出願日】2024-09-25
(31)【優先権主張番号】P 2023165892
(32)【優先日】2023-09-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000003300
【氏名又は名称】東ソー株式会社
(72)【発明者】
【氏名】吹上 拓
(72)【発明者】
【氏名】武居 孝政
(72)【発明者】
【氏名】河村 清隆
(72)【発明者】
【氏名】永山 仁士
【テーマコード（参考）】
4C089
4G048
【Ｆターム（参考）】
4C089AA02
4C089AA20
4C089BA01
4C089BA04
4C089BA05
4C089BA10
4C089CA02
4G048AA03
4G048AB02
4G048AD04
4G048AE05
4G048AE06
(57)【要約】
【課題】
高い加工性と透光性を両立し、なおかつ、セリウム由来の呈色を低減した焼結体、粉末、成形体、及び、仮焼体の群より選ばれる少なくともいずれかを提供すること。
【解決手段】
減色剤と、安定化元素としてセリウムとを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの焼結体。
【選択図】なし
高い加工性と透光性を両立し、なおかつ、セリウム由来の呈色を低減した焼結体、粉末、成形体、及び、仮焼体の群より選ばれる少なくともいずれかを提供すること。
【解決手段】
減色剤と、安定化元素としてセリウムとを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの焼結体。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
減色剤と、安定化元素としてセリウムと、を含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満であるジルコニアの焼結体。
【請求項2】
セリウム以外の安定化元素として、スカンジウム、イットリウム、プラセオジム、ガドリニウム、テルビウム、エルビウム、マグネシウム及びカルシウムの群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載の焼結体。
【請求項3】
前記セリウム以外の安定化元素の含有量は、前記セリウム以外の安定化元素がスカンジウム、イットリウム、プラセオジム、ガドリニウム、テルビウム、及びエルビウムの群から選ばれる少なくとも１種である場合、０ｍｏｌ％を超え２．８ｍｏｌ％以下であり、前記セリウム以外の安定化元素がマグネシウム及びカルシウムの少なくともいずれかである場合、０ｍｏｌ％を超え９．８ｍｏｌ％以下である、請求項２に記載の焼結体。
【請求項4】
アルミナを０質量％を超え５．０質量％以下含有する、請求項１又は２に記載の焼結体。
【請求項5】
前記減色剤が、８配位状態のイオン半径が４価のセリウムイオンのイオン半径よりも大きい元素を少なくとも１種含む、請求項１又は２に記載の焼結体。
【請求項6】
前記減色剤が、ランタン、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム、イッテルビウム、及びルテチウムの群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１又は２に記載の焼結体。
【請求項7】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における色調（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）が以下の式（１）及び（２）を満たす、請求項１又は２に記載の焼結体。
式（１）…
０．３４ × Ｌ＊ － ３２．５ ＜ ａ＊ ＜ ０．３４ × Ｌ＊ －２０
式（２）…
－１．３ × Ｌ＊ ＋ ７０ ＜ ｂ＊ ＜ －１．３ × Ｌ＊ ＋ １１５
式（１）…
０．３４ × Ｌ＊ － ３２．５ ＜ ａ＊ ＜ ０．３４ × Ｌ＊ －２０
式（２）…
－１．３ × Ｌ＊ ＋ ７０ ＜ ｂ＊ ＜ －１．３ × Ｌ＊ ＋ １１５
【請求項8】
彩度Ｃ＊が１２．０以下である、請求項１又は２に記載の焼結体。
【請求項9】
ビッカース硬度Ｈｖ１０が６００以上１２００以下である請求項１又は２に記載の焼結体。
【請求項10】
１ｍｍ厚さにおける全光線透過率が２０％以上７０％以下である請求項１又は２に記載の焼結体。
【請求項11】
減色剤源と、安定化元素源としてセリウム化合物とを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの粉末。
【請求項12】
前記安定化元素源がセリウム化合物と、イットリウム及びマグネシウムの少なくともいずれかの化合物である、請求項１１に記載の粉末。
【請求項13】
前記減色剤源が、ランタン、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム、イッテルビウム、及びルテチウムの群から選ばれる少なくとも１種を含む化合物である請求項１１又は１２に記載の粉末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、加工性と透光性を両立し、セリウム由来の発色を低減したジルコニアの焼結体、粉末、成形体、及び、仮焼体に関する。
【背景技術】
【0002】
ジルコニアをマトリックスとする焼結体（以下、「ジルコニア焼結体」ともいう。）は、高強度かつ化学的に安定な材料であり、なおかつ、透光性を有する。そのため、近年、構造材料や装飾材料、歯科材料としての普及が進んでいる。
【0003】
一方、ジルコニアの焼結体は硬度が高いため加工性が低く、加工に用いる工具の摩耗が激しい。そのため、ジルコニアの焼結体は、一般的に、焼結前の成形体や仮焼体の状態で加工し、その後、焼結して作製される。しかしながら、焼結前の加工では、焼結時の収縮を考慮した加工しろの設計や、焼結後に微調整のための加工が必要となる。そのため、加工効率が低下するほか、廃棄物が増える。近年では加工効率の向上や、持続可能な開発目標（以下、「ＳＤＧｓ」ともいう。）の観点から廃棄物の削減を目的として、焼結体の状態で加工を可能とする、加工性の高いジルコニア焼結体が歯科材料用途をはじめとする各種用途で求められている。
【0004】
ところで、セリウムを安定化元素として含有するジルコニアは、イットリウムを安定化元素とするジルコニアに比べて、硬度が低く破壊靭性が高いため、焼結体加工に適している。例えば、特許文献１にはセリウムとイットリウムを安定化元素とし、焼結温度１４５０℃から１５５０℃として作製したジルコニア焼結体が、低い硬度を示し、高い破壊靭性を有することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２１－０９１６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、セリウムを安定化元素として含有するジルコニアは、セリウム由来の黄色を呈色し、いわゆるジルコニア焼結体とは色調が異なる。そのため、セリウムを含有するジルコニアの焼結体は、その色調によって適用できる用途が限定される。
【0007】
アルミナや顔料の添加により、セリウム由来の黄色の呈色を弱めることができるが、これらの添加は焼結体の透光性の低下を伴う。また、安定化元素の含有量の増加により、ジルコニアの焼結体の透光性が向上するが、透光性の向上はセリウム由来の呈色を強くし、なおかつ、破壊靭性を低下させる。そのため、加工時に割れや欠けが発生しやすくなる。この様に、従来のセリウムを安定化元素として含むジルコニアの焼結体においては、加工性及び透光性の両立をした上で、セリウム由来の呈色の低減ができなかった。
【0008】
本開示では、高い加工性と透光性を両立し、なおかつ、セリウム由来の呈色を低減した焼結体、粉末、成形体、及び、仮焼体の群より選ばれる少なくともいずれかを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は特許請求の範囲のとおりであり、また、本開示の要旨は以下のとおりである。
［１］ 減色剤と、安定化元素としてセリウムと、を含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満であるジルコニアの焼結体。
［２］ セリウム以外の安定化元素として、スカンジウム、イットリウム、プラセオジム、ガドリニウム、テルビウム、エルビウム、マグネシウム及びカルシウムの群から選ばれる少なくとも１種を含む、上記［１］に記載の焼結体。
［３］ 前記セリウム以外の安定化元素の含有量は、前記セリウム以外の安定化元素がスカンジウム、イットリウム、プラセオジム、ガドリニウム、テルビウム、及びエルビウムの群から選ばれる少なくとも１種である場合、０ｍｏｌ％を超え２．８ｍｏｌ％以下であり、前記セリウム以外の安定化元素がマグネシウム及びカルシウムの少なくともいずれかである場合、０ｍｏｌ％を超え９．８ｍｏｌ％以下である、上記［２］に記載の焼結体。
［４］ アルミナを０質量％を超え５．０質量％以下含有する、上記［１］乃至［３］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［５］ 前記減色剤が、８配位状態のイオン半径が４価のセリウムイオンのイオン半径よりも大きい元素を少なくとも１種含む、上記［１］乃至［４］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［６］ 前記減色剤が、ランタン、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム、イッテルビウム、及びルテチウムの群から選ばれる少なくとも１種を含む、上記［１］乃至［５］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［７］ Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における色調（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）が以下の式（１）及び（２）を満たす、上記［１］乃至［６］のいずれかひとつに記載の焼結体。
式（１）…
０．３４ × Ｌ＊ － ３２．５ ＜ ａ＊ ＜ ０．３４ × Ｌ＊ －２０
式（２）…
－１．３ × Ｌ＊ ＋ ７０ ＜ ｂ＊ ＜ －１．３ × Ｌ＊ ＋ １１５
［１］ 減色剤と、安定化元素としてセリウムと、を含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満であるジルコニアの焼結体。
［２］ セリウム以外の安定化元素として、スカンジウム、イットリウム、プラセオジム、ガドリニウム、テルビウム、エルビウム、マグネシウム及びカルシウムの群から選ばれる少なくとも１種を含む、上記［１］に記載の焼結体。
［３］ 前記セリウム以外の安定化元素の含有量は、前記セリウム以外の安定化元素がスカンジウム、イットリウム、プラセオジム、ガドリニウム、テルビウム、及びエルビウムの群から選ばれる少なくとも１種である場合、０ｍｏｌ％を超え２．８ｍｏｌ％以下であり、前記セリウム以外の安定化元素がマグネシウム及びカルシウムの少なくともいずれかである場合、０ｍｏｌ％を超え９．８ｍｏｌ％以下である、上記［２］に記載の焼結体。
［４］ アルミナを０質量％を超え５．０質量％以下含有する、上記［１］乃至［３］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［５］ 前記減色剤が、８配位状態のイオン半径が４価のセリウムイオンのイオン半径よりも大きい元素を少なくとも１種含む、上記［１］乃至［４］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［６］ 前記減色剤が、ランタン、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム、イッテルビウム、及びルテチウムの群から選ばれる少なくとも１種を含む、上記［１］乃至［５］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［７］ Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における色調（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）が以下の式（１）及び（２）を満たす、上記［１］乃至［６］のいずれかひとつに記載の焼結体。
式（１）…
０．３４ × Ｌ＊ － ３２．５ ＜ ａ＊ ＜ ０．３４ × Ｌ＊ －２０
式（２）…
－１．３ × Ｌ＊ ＋ ７０ ＜ ｂ＊ ＜ －１．３ × Ｌ＊ ＋ １１５
【0010】
［８］ 彩度Ｃ＊が１２．０以下である、上記［１］乃至［７］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［９］ ビッカース硬度Ｈｖ１０が６００以上１２００以下である上記［１］乃至［８］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［１０］ １ｍｍ厚さにおける全光線透過率が２０％以上７０％以下である上記［１］乃至［９］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［１１］ 減色剤源と、安定化元素源としてセリウム化合物とを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの粉末。
［１２］ 前記安定化元素源がセリウム化合物と、イットリウム及びマグネシウムの少なくともいずれかの化合物である、上記［１１］に記載の粉末。
［１３］ 前記減色剤源が、ランタン、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム、イッテルビウム、及びルテチウムの群から選ばれる少なくとも１種を含む化合物である上記［１１］又は［１２］に記載の粉末。
［９］ ビッカース硬度Ｈｖ１０が６００以上１２００以下である上記［１］乃至［８］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［１０］ １ｍｍ厚さにおける全光線透過率が２０％以上７０％以下である上記［１］乃至［９］のいずれかひとつに記載の焼結体。
［１１］ 減色剤源と、安定化元素源としてセリウム化合物とを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの粉末。
［１２］ 前記安定化元素源がセリウム化合物と、イットリウム及びマグネシウムの少なくともいずれかの化合物である、上記［１１］に記載の粉末。
［１３］ 前記減色剤源が、ランタン、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム、イッテルビウム、及びルテチウムの群から選ばれる少なくとも１種を含む化合物である上記［１１］又は［１２］に記載の粉末。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の焼結体について、実施形態の一例を示して説明する。また、本開示には、本明細書で開示した各構成及びパラメータは任意の組合せを含むものとし、また、本明細書で開示した値の上限及び下限の任意の組合せを含むものとする。
【0012】
本実施形態の焼結体は、減色剤と、安定化元素としてセリウムと、を含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの焼結体、である。
【0013】
本実施形態の焼結体は、セラミックス焼結体であり、ジルコニアをマトリックスとする焼結体（ジルコニアを主成分とする焼結体）、いわゆるジルコニア焼結体である。
【0014】
本実施形態の焼結体は安定化元素を含有する。本実施形態の焼結体は、安定化元素としてセリウム（Ｃｅ）を含み、主たる安定化元素がセリウムである。そのため、セリウムはジルコニアに固溶している。安定化元素がセリウムであることで、加工性が高い焼結体となる。
【0015】
本実施形態の焼結体は、セリウム以外の安定化元素（以下、「副安定化元素」ともいう。）を含んでいてもよく、副安定化元素を含むことが好ましい。これにより、高い機械的特性を示す緻密な焼結体を得られる焼結温度域が広くなり、本実施形態の焼結体の製造時に安定して焼結体が得られやすくなる。副安定化元素は、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ガドリウニウム（Ｇａ）、テルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）及びカルシウム（Ｃａ）の群から選ばれる少なくとも１種、マグネシウム、カルシウム、イットリウム、エルビウム及びスカンジウムの群から選ばれる少なくとも１種、イットリウム及びマグネシウムの少なくとも１種、若しくは、イットリウム、が好ましい。
【0016】
特に好ましい組合せの安定化元素として、マグネシウム、カルシウム、イットリウム、エルビウム及びスカンジウムの群から選ばれる少なくとも１種と、セリウムと、であること、更にはイットリウム及びマグネシウムの少なくとも１種と、セリウムとであること、また更にはイットリウム及びセリウムであることが挙げられる。
【0017】
本実施形態の焼結体の安定化元素の含有量（以下、「安定化元素量」ともいう。）は、焼結体が含有するすべての安定化元素の総量であり、ジルコニアが部分安定化される量であればよい。安定化元素量は、酸化物換算で０．０５ｍｏｌ％以上、１ｍｏｌ％以上、２ｍｏｌ％以上、３ｍｏｌ％以上、６ｍｏｌ％以上又は７ｍｏｌ％以上であることが好ましく、また、２０ｍｏｌ％以下、１５ｍｏｌ％以下又は１０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。本実施形態の焼結体の安定化元素量は、酸化物換算で０．０５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下であることが挙げられ、１ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下、２ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下、３ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下、４ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下、４ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下、４ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下、６ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下、又は、７ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。
【0018】
セリウムの含有量（以下、「セリウム量」ともいう。）は０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下である。セリウム量が１５ｍｏｌ％を超えると、立方晶相が生成しやすく、機械的特性が低くなる。セリウム量が０．０５ｍｏｌ％より少なくなると、単斜晶相が生成しやすく、焼結時にクラックが生じやすいなどの要因により、焼結体が得られにくくなる。セリウム量は１ｍｏｌ％以上、２ｍｏｌ％以上、３ｍｏｌ％以上又は３．５ｍｏｌ％以上であることが好ましく、また、１５ｍｏｌ％以下、１２ｍｏｌ％以下、１０ｍｏｌ％以下又は８．５ｍｏｌ％以下が好ましい。本実施形態の焼結体のセリウム量は、１ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下、２ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下、３ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下、３．５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下、３．５ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下、３．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下、又は３．５ｍｏｌ％以上８．５ｍｏｌ％以下が好ましい。
【0019】
本実施形態の焼結体が、副安定化元素を含有する場合、副安定化元素の含有量は、下限は０ｍｏｌ％を超え、０．５ｍｏｌ％以上、又は、１ｍｏｌ％以上が好ましく、また、上限は１０ｍｏｌ％以下、８ｍｏｌ％以下、又は、７ｍｏｌ％以下が好ましい。副安定化元素の含有量は、０ｍｏｌ％を超え１０ｍｏｌ％以下、０．５ｍｏｌ％以上８ｍｏｌ％以下、又は、１ｍｏｌ％以上７ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【0020】
副安定化元素としてスカンジウム、イットリウム、プラセオジム、ガドリニウム、テルビウム及びエルビウムの群から選ばれる少なくとも１種を含有する場合、その合計の含有量（副安定化元素が１種の場合はその含有量；以下、「副安定化元素量」ともいう。）含有量は０ｍｏｌ％を超え２．８ｍｏｌ％以下であることが好ましく、０．０５ｍｏｌ％以上２．８ｍｏｌ％以下、０．１ｍｏｌ％以上２．８ｍｏｌ％以下、０．５ｍｏｌ％以上２．８ｍｏｌ％以下、０．５ｍｏｌ％以上２．５ｍｏｌ％以下、０．５ｍｏｌ％以上２．２ｍｏｌ％以下、０．５ｍｏｌ％以上２．０ｍｏｌ％以下、０．５ｍｏｌ％以上１．８ｍｏｌ％以下、０．５ｍｏｌ％以上１．５ｍｏｌ％以下、又は、０．５ｍｏｌ％以上１．１ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。これらの元素の含有量が２．８ｍｏｌ％以下であることで焼結体が加工に適した硬度となる。
【0021】
副安定化元素としてマグネシウム及びカルシウムの少なくともいずれかを含有する場合、副安定化元素量は０ｍｏｌ％を超え９．８ｍｏｌ％以下であることが好ましく、０．０５ｍｏｌ％以上９．８ｍｏｌ％以下、０．１ｍｏｌ％以上９．８ｍｏｌ％以下、０．５ｍｏｌ％以上９．８ｍｏｌ％以下、０．５ｍｏｌ％以上９．１ｍｏｌ％以下、０．５ｍｏｌ％以上７．１ｍｏｌ％以下、又は、０．５ｍｏｌ％以上５．１ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。これにより、焼結体が加工に適した硬度となる。
【0022】
本実施形態において、安定化元素量は、ジルコニア及び酸化物換算した安定化元素の合計に対する、酸化物換算した安定化元素の合計の割合（ｍｏｌ％）から求めればよい。例えば、セリウム及びイットリウムを含有するジルコニアを含む焼結体（又は粉末）における安定化元素量は、ジルコニウムをＺｒＯ２、セリウムをＣｅＯ２、及び、イットリウムをＹ２Ｏ３と換算して、｛（ＣｅＯ２＋Ｙ２Ｏ３）／（ＣｅＯ２＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）｝×１００（ｍｏｌ％）として求めることができる。
【0023】
本実施形態において、安定化元素の酸化物換算は、セリウムをＣｅＯ２、マグネシウムをＭｇＯ、カルシウムをＣａＯ、イットリウムをＹ２Ｏ３、スカンジウムをＳｃ２Ｏ３、ガドリニウムをＧｄ２Ｏ３、エルビウムをＥｒ２Ｏ３、プラセオジムをＰｒ６Ｏ１１、テルビウムをＴｂ４Ｏ７とすればよい。
【0024】
本実施形態の焼結体は、主たる安定化元素がセリウムであることが好ましく、副安定化元素量がセリウム量以下であること、更には副安定化元素量がセリウム量未満であることが好ましい。セリウムに対する副安定化元素のモル割合［ｍｏｌ／ｍｏｌ］は、例えば、０．５未満、０．３以下又は０．２以下であること、また、０以上、０超又は０．１以上であることが挙げられる。セリウムに対する副安定化元素のモル割合の範囲として０以上０．５未満、又は、０以上０．２以下であることが例示でき、また、副安定化元素を含む場合のセリウムに対する副安定化元素のモル割合の範囲として０超０．５未満、０超０．３以下、０超０．２以下、０．１以上０．５未満、０．１以上０．３以下、又は、０．１以上０．２以下が例示できる。
【0025】
安定化元素はジルコニアに固溶していることが好ましく、本実施形態の焼結体は、未固溶の安定化元素を含まないことが好ましい。未固溶の安定化元素を含まないことは、そのＸＲＤパターンにおいて、当該安定化元素の化合物に相当するＸＲＤピークが検出されないことをもって確認すればよい。
【0026】
本実施形態の焼結体は、減色剤を含む。減色剤は、焼結体中のセリウムに由来する発色を低減する機能を有する元素である。減色剤は、焼結体中のセリウムに由来する発色を低減する元素を含んでいればよく、８配位状態におけるイオン半径がセリウムの４価イオンのイオン半径より大きい元素を少なくとも１種含むことが好ましい。このような元素が減色剤として機能する理由のひとつとして、これらの元素が焼結体を構成するジルコニアの結晶粒子の結晶構造に影響する状態で偏析し、これにより焼結体の光学特性が変化し、セリウムの発色が抑制されることが考えられる。具体的な減色剤として、ランタン（Ｌａ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、ツリウム（Ｔｈ）、イッテルビウム（Ｙｂ）及びルテチウム（Ｌｕ）の群から選ばれる少なくとも１種を含むことがより好ましく、ランタン、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリウム、ジスプロシウム及びホルミウムの群から選ばれる少なくとも１種を含むことがより好ましく、ランタン、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウムの群から選ばれる少なくとも１種を含むことが更に好ましく、ランタン又はネオジムの少なくともいずれかを含むことが更により好ましく、ランタンを含むことが特に好ましい。
【0027】
本実施形態において、イオン半径は、シャノンのイオン半径（Ｓｈａｎｎｏｎ ｅｔ ａｌ．， Ａｃｔａ Ａ ３２ （１９７６） ７５１．）とする。例えば、８配位状態におけるセリウムの４価イオン（Ｃｅ４＋）のイオン半径は１１１ｐｍであり、また、減少剤として好ましい元素の８配位状態におけるイオン半径として、ランタンが１３０ｐｍ、ネオジムが１２５ｐｍ、サマリウムが１２２ｐｍ、ユウロピウムが１２１ｐｍ、ジスプロシウムが１１７ｐｍ、ホルミウムが１１６ｐｍ、ツリウムが１１３ｐｍ、イッテルビウムが１１３ｐｍ及びルテチウムが１１２ｐｍ、であることが挙げられる。
【0028】
焼結体が減色剤を含有することで、少量の添加量でもセリウムに由来する発色が低減される。これにより、本実施形態の焼結体は、主たる安定化元素としてセリウムを含有する焼結体本来の強度や硬度特性を維持したまま、白色系の色調、すなわちジルコニア本来の色調と同等な色調を発現する。
【0029】
減色剤の含有量（以下、「減色剤量」ともいい、減色剤がランタン等である場合はそれぞれ「ランタン量」等ともいう。）は、０．０１質量％以上１．９５質量％未満であり、０．０１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以上８質量％以下、０．０１質量％以上６質量％以下、０．０１質量％以上４質量％以下、０．０１質量％以上２質量％以下、０．０１質量％以上１．５質量％以下であることがより好ましい。減色剤の量が１．９５質量％を超えると、焼結体の透過率が低下する、また減色剤の量が０．０１質量％より少ないと、セリウムに由来する発色が低減されにくい。減色剤の含有量は、本実施形態の焼結体の質量、すなわち焼結体が含む金属元素をそれぞれ酸化物換算した質量の合計に対する、酸化物換算した減色剤の合計質量の割合、として求めることができる。減色剤の酸化物換算は、ランタンはＬａ２Ｏ３、ネオジムはＮｄ２Ｏ３、サマリウムはＳｍ２Ｏ３、ユウロピウムはＥｕ２Ｏ３、ジスプロシウムはＤｙ２Ｏ３、ホルミウムはＨｏ２Ｏ３、ツリウムはＴｍ２Ｏ３、イッテルビウムはＹｂ２Ｏ３、及びルテチウムはＬｕ２Ｏ３であればよい。
【0030】
本実施形態の焼結体は、減色剤以外に添加成分を含んでもよい。
【0031】
本実施形態の焼結体は添加成分としてアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含んでもよく、アルミナを含む場合、アルミナの含有量は酸化物換算で、０質量％を超え５．０質量％以下であることが好ましく、０質量％を超え３．０質量％以下、０質量％を超え２．０質量％以下、又は、０質量％を超え１．０質量％以下であることがより好ましい。アルミナの含有量が５．０質量％以下であれば、焼結体の透光性が低下しにくい。本実施形態の焼結体は、添加成分を含んでいなくともよく、例えば、添加成分量が０質量％以上１．０質量％以下、０質量％以上０．１質量％以下、又は０質量％以上０．０３質量％以下であってもよい。
【0032】
本実施形態の焼結体は添加成分として顔料成分を含んでいてもよい。顔料成分は、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）及び亜鉛（Ｚｎ）の群から選ばれる少なくとも１種であることがより好ましく、クロム、鉄、コバルト、マンガン及びニッケルの群から選ばれる少なくとも１種であることがさらに好ましい。
【0033】
顔料成分の含有量は、０質量％を超え５質量％以下であることが好ましく、０質量％を超え３質量％以下、０質量％を超え１．５質量％以下、０質量％を超え１質量％以下、０質量％を超え０．８質量％以下、０質量％を超え０．６質量％以下であることがより好ましい。含有量の算出における酸化物換算は、チタンはＴｉＯ２、バナジウムはＶ２Ｏ５、クロムはＣｒ２Ｏ３、マンガンはＭｎＯ２、鉄はＦｅ２Ｏ３、コバルトはＣｏＯ、ニッケルはＮｉＯ、銅はＣｕＯ及び亜鉛はＺｎＯ、として換算すればよい。
【0034】
本実施形態の焼結体は、シリカ（ＳｉＯ２）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）及び酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）の群から選ばれる少なくとも１種を含んでいてもよい。シリカ等を含むことで、機械的強度がより向上した焼結体が得られやすくなる。
【0035】
本実施形態の焼結体は、ハフニア（ＨｆＯ２）等の不可避不純物を含んでいてもよいが、安定化元素、ジルコニア、減色剤、必要に応じてアルミナ及び顔料成分、並びに、不可避不純物以外は含まないことが好ましい。本実施形態において、焼結体の各成分の含有量の算出は、ハフニアをジルコニア（ＺｒＯ２）とみなしてこれらの値を算出すればよい。
【0036】
例えば、本実施形態の焼結体が、添加成分として、それぞれ、ＡＢＯ３又はＡＢ２Ｏ４で表される複合酸化物、ランタン酸化物（Ｌａ２Ｏ３）、アルミナ及びシリカを含み、なおかつ、安定化元素としてセリウム及びイットリウムを含むジルコニアの焼結体である場合、各成分の含有量は以下のように求めればよい。以下の式において、ＨｆＯ２の質量はＺｒＯ２の項に含まれているものとする。
顔料成分量［質量％］＝｛（ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４）／（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２
＋Ｌａ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４）｝×１００
アルミナ量［質量％］＝｛Ａｌ２Ｏ３／（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２
＋Ｌａ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４）｝×１００
シリカ量［質量％］＝｛ＳｉＯ２／（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２
＋Ｌａ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４）｝×１００
添加成分量［質量％］＝｛（ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４＋Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）
／（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３
＋ＳｉＯ２＋ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４）｝×１００
安定化元素量［ｍｏｌ％］＝｛（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３）／
（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）｝×１００
セリウム量［ｍｏｌ％］＝｛（Ｃｅ２Ｏ）／
（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）｝×１００
イットリウム量［ｍｏｌ％］＝｛（Ｙ２Ｏ３）／
（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）｝×１００
顔料成分量［質量％］＝｛（ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４）／（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２
＋Ｌａ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４）｝×１００
アルミナ量［質量％］＝｛Ａｌ２Ｏ３／（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２
＋Ｌａ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４）｝×１００
シリカ量［質量％］＝｛ＳｉＯ２／（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２
＋Ｌａ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４）｝×１００
添加成分量［質量％］＝｛（ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４＋Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）
／（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３
＋ＳｉＯ２＋ＡＢＯ３＋ＡＢ２Ｏ４）｝×１００
安定化元素量［ｍｏｌ％］＝｛（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３）／
（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）｝×１００
セリウム量［ｍｏｌ％］＝｛（Ｃｅ２Ｏ）／
（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）｝×１００
イットリウム量［ｍｏｌ％］＝｛（Ｙ２Ｏ３）／
（Ｃｅ２Ｏ＋Ｙ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）｝×１００
【0037】
本実施形態の焼結体の用途は限定されるものではないが、ジルコニアの焼結体が適用し得る用途であればよい。高い審美性及び強度を有することから、歯科材料、装飾品、時計や筐体などのアクセサリーのカバー用途、携帯電話などの携帯電子機器の外装部材など、に適する。さらに硬度が低く加工性に優れることから、特に焼結体加工に適した材料であり、加工効率の向上と廃棄物の削減にも有効であるため、ＳＤＧｓに定められる持続可能な資源利用に資する。
【0038】
特に、本実施形態の焼結体はセリウムに由来する発色を減色剤によって低減しているため、自然歯に極めて近い色調を有し、なおかつ加工性と靭性及び透光性に優れるため、歯科用途で使用され、さらには義歯材料等のミルブランク、歯列矯正ブラケットとしての使用に適する。
【0039】
本実施形態の焼結体は、セリウムに由来する黄色系着色を減色剤によって低減し、白色系の色調を呈色していることが好ましい。より好ましくは、１ｍｍ厚さの焼結体をＤ６５光源で測定した際のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における色調（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）が、以下の式（１）及び（２）を満たすことが好ましい。
式（１）…
０．３４ × Ｌ＊ － ３２．５ ＜ ａ＊ ＜ ０．３４ × Ｌ＊ －２０
式（２）…
－１．３ × Ｌ＊ ＋ ７０ ＜ ｂ＊ ＜ －１．３ × Ｌ＊ ＋ １１５
式（１）…
０．３４ × Ｌ＊ － ３２．５ ＜ ａ＊ ＜ ０．３４ × Ｌ＊ －２０
式（２）…
－１．３ × Ｌ＊ ＋ ７０ ＜ ｂ＊ ＜ －１．３ × Ｌ＊ ＋ １１５
【0040】
ａ＊が式（１）の上限よりも小さい値の場合は、焼結体の赤色の呈色が抑えられ、式（１）の下限よりも大きい値の場合は、焼結体の緑色の呈色が抑えられる。ａ＊が式（１）を満たすことで、自然歯に近い色調を示す。さらに、ｂ＊が式（２）の上限よりも小さい値の場合は、焼結体の黄色の呈色が抑えられ、式（２）の範囲よりも大きい値の場合は、焼結体の青色の呈色が抑えられる。ｂ＊が式（２）を満たすことで、自然歯に近い色調を示す。式（１）及び（２）を同時に満たすことで、歯科材料としての審美性が格別に高い焼結体が得られる。
【0041】
また、ａ＊の値が以下の式（１）＊を満たすことがより好ましく、さらに歯科材料としての審美性が向上する。
【0042】
式（１）＊…
０．３４ × Ｌ＊ － ３２．５ ＜ ａ＊ ＜ ０．３４ × Ｌ＊ －１８
また、ｂ＊の値が以下の式（２）＊を満たすことがより好ましく、さらに歯科材料としての審美性が向上する。
式（２）＊…
－１．３ × Ｌ＊ ＋ ９０ ＜ ｂ＊ ＜ －１．３ × Ｌ＊ ＋ １１５
０．３４ × Ｌ＊ － ３２．５ ＜ ａ＊ ＜ ０．３４ × Ｌ＊ －１８
また、ｂ＊の値が以下の式（２）＊を満たすことがより好ましく、さらに歯科材料としての審美性が向上する。
式（２）＊…
－１．３ × Ｌ＊ ＋ ９０ ＜ ｂ＊ ＜ －１．３ × Ｌ＊ ＋ １１５
【0043】
本実施形態の焼結体の明度Ｌ＊の値は５５以上、６０以上、７０以上又は７５以上であり、また、９０以下、８８以下又は８０以下であることが好ましい。明度Ｌ＊は６０以上８８以下、６５以上８５以下、７０以上８５以下、７５以上８５以下、又は、７５以上８０以下であることが好ましい。Ｌ＊の値が９０以下の場合は、反射率が低減され、歯科材料として望ましい。Ｌ＊の値が上記の５５以上の場合は焼結体の黒色の呈色が抑えられ、自然歯の色調に近づくため、歯科材料としての審美性が向上する。
【0044】
本実施形態の焼結体は、彩度Ｃ＊が１２．０以下、１１．０以下又は１０．０以下であることが好ましい。彩度Ｃ＊は色の鮮やかさを示す指標であり、これが大きくなるほど色味が強くなる。本実施形態の焼結体においては、彩度Ｃ＊が１２．０以下であることで白系統の色調として視認され得る色調となる。本実施形態の焼結体が無彩色、すなわち色味の全くない白色を呈する場合、彩度Ｃ＊は０となる。そのため、本実施形態の焼結体は、彩度Ｃ＊が０以上、２．０以上、３．０以上又は４．０以上であることが挙げられ、また、０以上１２．０以下、０以上１１．０以下、２．０以上１１．０以下、又は、４．０以上１０．０以下であることが例示できる。
【0045】
彩度Ｃ＊は色相ａ＊及びｂ＊から以下の式により求まる値である。
Ｃ＊＝｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝０．５
Ｃ＊＝｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝０．５
【0046】
本実施形態の焼結体は、上述の彩度Ｃ＊及び明度Ｌ＊の両者を満たすことが好ましい。
【0047】
本実施形態において、焼結体の色調はＪＩＳ Ｚ ８７２２に準じた方法で、測定する。測定の具体的な方法として、一般的な分光測色計（装置名：ＣＭ－７００ｄ、コニカミノルタ社製）を使用し、背面に黒色板を使用した黒バック測定とする。測定条件は以下の条件とする。
光源 ： Ｄ－６５光源
視野角 ： １０°
測定方式 ： ＳＣＩ
光源 ： Ｄ－６５光源
視野角 ： １０°
測定方式 ： ＳＣＩ
【0048】
測定に供する焼結体試料は、直径２０ｍｍ×厚さ１．０±０．１ｍｍ、かつ、両面の表面粗さＲａ≦０．０２μｍである円板形状のものを使用する。色調評価有効面積は直径１０ｍｍとする。
【0049】
本実施形態の焼結体は、透光性を有することが好ましく、下記の方法で測定される全光線透過率が２０％以上７０％以下、２５％以上６５％以下、３０％以上６２％以下、３１％以上６０％以下、３２％以上５８％以下、３３％以上５５％以下、３４％以上５２％以下、又は、３５％以上５１％以下であることが更に好ましい。焼結体の全光線透過率がこの範囲にあることで、焼結体に適度な透光性を持たせることができ、特に歯科材料として扱う場合の審美性を向上させることができる。
【0050】
本実施形態において、全光線透過率は試料厚さ１．０±０．１ｍｍの測定試料について、ＪＩＳ Ｋ ７３６１－１に準じて測定される、入射光に対する透過光（直線透過光及び拡散透過光の合計）の割合［％］として測定する。測定試料は、試料厚さ１．０±０．１ｍｍ、かつ、両面の表面粗さＲａ≦０．０２μｍである円板状の焼結体を使用し、測定装置は、光源にＤ６５光源を備えたヘーズメータ（例えば、ヘーズメータ ＮＤＨ４０００、日本電色社製）を使用すればよい。すなわち、本実施形態における全光線透過率は、試料厚さ１．０±０．１ｍｍにおける、Ｄ６５光源に対する全光線透過率である。
【0051】
本実施形態の焼結体は、密度が高いことが好ましく、下記の方法で測定される実測密度として５．５０ｇ／ｃｍ３以上、５．６０ｇ／ｃｍ３以上、５．７０ｇ／ｃｍ３以上又は５．８０ｇ／ｃｍ３以上であることが挙げられ、かつ、６．５０ｇ／ｃｍ３未満、６．４０ｇ／ｃｍ３以下、６．３０ｇ／ｃｍ３以下又は６．２０ｇ／ｃｍ３以下であることが挙げられ５．５０ｇ／ｃｍ３以上６．５０ｇ／ｃｍ３未満、又は、５．８０ｇ／ｃｍ３以上６．２０ｇ／ｃｍ３以下であることが例示できる。焼結体の密度がこの範囲にあることで、焼結体の単斜晶相率が高くなりにくく、機械的強度が向上しやすくなる。
【0052】
本実施形態において、実測密度はＪＩＳ Ｒ １６３４に準拠した方法（いわゆる、アルキメデス法）により算出することができ、アルキメデス法で求まる体積に対する、質量測定により求まる質量として算出される値である。
【0053】
本実施形態の焼結体のジルコニアの結晶相は、少なくとも正方晶を含むこと、更には正方晶を主相とする結晶相であることが好ましい。ジルコニアの結晶相は、正方晶と、単斜晶と、からなっていてもよく、また、正方晶、単斜晶及び立方晶からなっていてもよい。
【0054】
本実施形態の焼結体の形状は、例えば、球状、略球状、楕円状、円板状、円柱状、立方体状、直方体状、多面体状及び略多面体状の群から選ばれる少なくともいずれかが挙げられる。更に、各種用途等、所期の目的を達成するための任意の形状であればよい。
【0055】
以下、本実施形態の焼結体の製造方法について説明する。
【0056】
本実施形態の焼結体の製造方法は、上記の焼結体が得られれば任意であるが、本実施形態の焼結体の製造方法の一例として、安定化元素源と、ジルコニアと、減色剤源とを含む原料組成物からなる成形体（圧粉体）及び該成形体を仮焼して得られる仮焼体の少なくともいずれかを焼結する工程（以下、「焼結工程」ともいう。）、を有する製造方法が例示できる。
【0057】
焼結工程に供する成形体（圧粉体）は、安定化元素源と、ジルコニアと、減色剤源とを含む原料組成物からなる成形体である。成形体及び仮焼体の組成は、本実施形態の焼結体が得られるものであれば限定されず、目的とする焼結体と同様な組成であればよい。
【0058】
原料組成物は、安定化元素源と、ジルコニアと、減色剤源とを含む、粉末組成物であることが挙げられる。また、成形体は原料組成物からなるため、成形体と原料祖組成物の組成は同等である。
【0059】
安定化元素源は、セリウムを含む化合物（以下、「セリウム源」ともいう。）を含み、セリウム源と、副安定化元素を含む化合物（以下、「副安定化元素源」ともいい、副安定化元素がイットリウム等である場合、それぞれ「イットリウム源」等ともいう。）を含むことが好ましい。セリウム源及び副安定化元素源として、それぞれ、セリウムの塩化物、硫化物、硝化物、水酸化物及び酸化物の群より選ばれる少なくとも１種、並びに、副安定化元素の塩化物、硫化物、硝化物、水酸化物及び酸化物の群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【0060】
より好ましい安定化元素源として、マグネシウム源、カルシウム源、イットリウム源、エルビウム源及びスカンジウム源の群から選ばれる少なくとも１種と、セリウム源と、であること、更にはイットリウム源及びマグネシウム源の少なくとも１種と、セリウム源とであること、また更にはイットリウム源及びセリウム源であることが挙げられる。
【0061】
原料組成物における安定化元素の種類及び安定化元素源の含有量は、目的とする成形体及び焼結体のそれらと同等であればよい。
【0062】
減色剤源（以下、減色剤がランタン等である場合の減色剤源をそれぞれ「ランタン源」等ともいう。）は、目的とする焼結体の減色剤の元素の化合物及びその前駆体となる化合物の少なくともいずれかであり、ランタン、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム、イッテルビウム、及びルテチウムの群から選ばれる少なくとも１種を含む化合物が挙げられる。減色剤源は、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、水酸化物、シュウ酸塩、酢酸塩及び酸化物の群から選ばれる少なくとも１種を例示することができ、酸化物であることが好ましい。例えば減色剤源として酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）を含有する場合、成形体はランタン源として酸化ランタン及びその前駆体となるランタンを含む化合物の少なくともいずれかを含んでいればよい。具体的なランタン源として、塩化ランタン、硫酸ランタン、硝酸ランタン、水酸化ランタン、シュウ酸ランタン、酢酸ランタン及び酸化ランタンの群から選ばれる少なくとも１種が挙げられ、酸化ランタンであることが好ましい。原料組成物における減色剤源の含有量は、目的とする成形体及び焼結体の減色剤含有量と同等であればよい。
【0063】
原料組成物は、添加成分源を含んでいてもよい。添加成分源としてはアルミナ、シリカ、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム及び顔料の群から選ばれる少なくとも１種、などが例示できる。
【0064】
アルミナ源は、アルミナ及びその前駆体となるアルミニウムを含む化合物の少なくともいずれかであり、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニウム及びアルミナの群から選ばれる少なくとも１種が挙げられ、アルミナであることが好ましい。
【0065】
原料組成物は、シリカ源を含んでいてもよい。シリカ源は、シリカ及びその前駆体となるケイ素（Ｓｉ）を含む化合物の少なくともいずれかであり、石英、珪砂、珪石、シリカゾル及びシリカの群から選ばれる少なくとも１種が挙げられ、シリカであることが好ましい。
【0066】
原料組成物は、酸化ガリウム源を含んでいてもよい。酸化ガリウム源は、酸化ガリウム及びその前駆体となるガリウムを含む化合物の少なくともいずれかであり、酸化ガリウム、硝酸ガリウム、酢酸ガリウム、水酸化ガリウムの群から選ばれる少なくとも１種が挙げられ、酸化ガリウムであることが好ましい。
【0067】
原料組成物は、酸化ゲルマニウム源を含んでいてもよい。酸化ゲルマニウム源は、酸化ゲルマニウム及びその前駆体となるゲルマニウムを含む化合物の少なくともいずれかであり、酸化ゲルマニウム、水酸化ゲルマニウムの群から選ばれる少なくとも１種が挙げられ、酸化ゲルマニウムであることが好ましい。
【0068】
原料組成物におけるアルミナ源等の添加成分の含有量は、目的とする焼結体のアルミナ含有量等の添加成分量と同等であればよい。
【0069】
原料組成物は、必要に応じ、顔料成分源を含んでいてもよい。顔料成分源は、顔料及びその前駆体の少なくともいずれかであればよい。顔料の前駆体としては、ジルコニアを着色する機能を有する元素を含む化合物が挙げられ、例えば金属元素を含む化合物が好ましく、金属の、酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物、炭酸塩、蓚酸塩、硫酸塩、酢酸塩、硝酸塩、塩化物、フッ化物、臭化物及びヨウ化物の群から選ばれる少なくとも１種が例示でき、好ましく金属の酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物及び炭酸塩の群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
【0070】
顔料が遷移金属Ａ及びＢを含みペロブスカイト構造又はスピネル構造を有する金属複合酸化物である場合、当該顔料は、例えば当該金属複合酸化物を構成する遷移金属Ａ及びＢそれぞれの、酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物、炭酸塩、蓚酸塩、硫酸塩、酢酸塩、硝酸塩、塩化物、フッ化物、臭化物及びヨウ化物の群から選ばれる少なくとも１種を必要に応じて混合し、大気雰囲気、１２００℃～１５００℃で焼成することで得ることができる。
【0071】
顔料は市販されているものを使用してもよく、好ましい顔料として、ＴｉＯ２、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｏＡｌ２Ｏ４、Ｔｂ２Ｏ３及びＺｎＯの群から選ばれる少なくとも１種、更にはＣｏＡｌ２Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３及びＺｎＯが例示できる。
【0072】
原料組成物における顔料の含有量は、目的とする焼結体の顔料成分の含有量と同等であればよい。
【0073】
形状安定性の改善のため、原料組成物は結合剤を含んでいてもよい。結合剤は、セラミックスの成形に使用される有機バインダーであればよく、例えば、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ワックス及び可塑剤の群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。具体的な結合剤として、例えば、ＡＳ－１１００，ＡＳ－１８００及びＡＳ－２０００の群から選ばれる１以上（いずれも製品名。東亜合成社製）が挙げられる。結合剤の含有量として、原料組成物の体積に占める結合剤の割合が２５容量％以上６５容量％以下であることが例示できる。また、成形体１００質量％中、結合剤が０質量％を超え１０質量％以下であることが例示できる。
【0074】
成形体の形状は、焼結による収縮を考慮し、目的に応じた任意の形状であればよく、例えば、球状、略球状、楕円状、円板状、円柱状、立方体状、直方体状、多面体状及び略多面体状の群から選ばれる少なくともいずれかが挙げられる。
【0075】
成形体は安定化元素源、ジルコニア、減色剤源、及び、必要に応じて添加成分源１種類以上を含む原料組成物からなっていればよく、原料組成物が一定の形状を有する圧粉体であればよい。成形体は安定化元素源と、ジルコニアと、減色剤源とを含む原料組成物を成形することで得られるが、その製造方法は任意である。例えば、安定化元素源、ジルコニア、減色剤源、及び、必要に応じて１種以上の添加成分源を任意の方法で混合した混合粉末からなる原料組成物を、成形することが挙げられる。また、安定化元素源及びジルコニアに代わり、又は、安定化元素源及びジルコニアに加え、安定化元素含有ジルコニアを使用してもよい。成形体の製造に供する原料組成物は、目的とする成形体と同様な組成を有していればよく、原料組成物として、例えば、安定化元素としてセリウムを０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下含有し、副安定化元素としてイットリウムを酸化物換算で０ｍｏｌ％を超え２ｍｏｌ％以下含有する、ジルコニアの粉末、が挙げられる。該粉末は、これを使用することを特徴とする焼結体の製造方法、好ましくは該粉末を使用することを特徴とする本実施形態の焼結体の製造方法、に使用できる。
【0076】
ジルコニアとして、安定化元素含有ジルコニアを使用する場合、ジルコニアに安定化元素を含有させる方法は任意である。例えば、水和ジルコニアゾルと、目的とする安定化元素含有量と同等の安定化元素源とを混合し、乾燥、仮焼及び水洗することが挙げられる。原料組成物の成分を混合する際に粉砕を用いることができる。粉砕方法は任意であり、湿式粉砕及び乾式粉砕の少なくともいずれかであればよく、湿式粉砕であることが好ましい。具体的な湿式粉砕として、ボールミル、振動ミル及び連続式媒体撹拌ミルの群から選ばれる少なくとも１種が例示でき、ボールミルであることが好ましい。
【0077】
ボールミルによる粉砕条件として、例えば、仮焼粉末及び溶媒を混合して、スラリー質量に対する仮焼粉末の質量割合が３０質量％以上６０質量％以下であるスラリーとし、該スラリーを直径ｌｍｍ以上１５ｍｍ以下のジルコニアボールを粉砕媒体として、１０時間以上１００時間以下、更には１０時間以上３０時間以下、粉砕することが挙げられる。
【0078】
湿式粉砕後、任意の方法で乾燥して粉末とすればよい。乾燥条件として、大気雰囲気、１１０℃～１３０℃が例示できる。
【0079】
粉末の操作性を向上させるため、本実施形態の粉末の製造方法において、粉末を顆粒化する工程（以下、「顆粒化工程」ともいう。）を含んでいてもよい。顆粒化は任意の方法であるが、粉末と溶媒とを混合したスラリーを噴霧造粒すること、が挙げられる。該溶媒は水及びアルコールの少なくともいずれか、好ましくは水である。顆粒化された粉末（以下、「粉末顆粒」ともいう。）は、平均顆粒径が３０μｍ以上８０μｍ以下、更には５０μｍ以上６０μｍ以下であること、及び、嵩密度が１．００ｇ／ｃｍ３以上１．５０ｇ／ｃｍ３以下、更には１．１０ｇ／ｃｍ３以上１．４５ｇ／ｃｍ３以下であることが挙げられる。
【0080】
好ましい原料組組成物として、例えば、減色剤源と、安定化元素源としてセリウム化合物とを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの粉末が挙げられる。さらに、減色剤源と、安定化元素源としてセリウム化合物と、イットリウム及びマグネシウムの少なくともいずれかの化合物を含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの粉末が挙げられる。
【0081】
成形方法は、原料組成物（混合粉末）を圧粉体としうる公知の成形方法であればよく、好ましくは一軸加圧成形、等方加圧成形、射出成形、押出成形、スリップキャスト、転動造粒及び鋳込み成形の群から選ばれる少なくとも１種であり、より好ましくは一軸加圧成形及び等方加圧成形の少なくともいずれか、更に好ましくは冷間静水圧プレス処理及び一軸加圧成形（粉末プレス成形）の少なくいずれかである。
【0082】
好ましい成形体として、例えば、減色剤源と、安定化元素源としてセリウム化合物とを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの成形体が挙げられる。さらに、減色剤源と、安定化元素源としてセリウム化合物と、イットリウム及びマグネシウムの少なくともいずれかの化合物を含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの成形体が挙げられる。
【0083】
成形体を焼結する前に、仮焼工程に供して仮焼体としてもよい。仮焼工程は、成形体を粉末の焼結温度未満で熱処理すればよく、例えば、大気雰囲気、８００℃以上１１００℃未満で熱処理すればよい。これにより粉末粒子がネッキングを形成し、その結果、融着状態の粒子からなる仮焼体が得られる。好ましい仮焼体として、例えば、減色剤源と、安定化元素源としてセリウム化合物とを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの仮焼体が挙げられる。さらに、減色剤源と、安定化元素源としてセリウム化合物と、イットリウム及びマグネシウムの少なくともいずれかの化合物を含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの仮焼体が挙げられる。
【0084】
仮焼体の形状は、焼結による収縮を考慮し、目的に応じた任意の形状であればよく、例えば、球状、略球状、楕円状、円板状、円柱状、立方体状、直方体状、多面体状及び略多面体状の群から選ばれる少なくともいずれかが挙げられ、更には用途に応じた各種形状であってもよい。
【0085】
焼結工程は、成形体又は仮焼体を焼結して焼結体を得る。焼結方法は任意であり、常圧焼結、加圧焼結、真空焼結等、公知の焼結方法が例示できる。好ましい焼結方法として常圧焼結が挙げられ、簡便であるため、焼結方法は常圧焼結のみであることが好ましい。これにより、本実施形態の焼結体を、いわゆる常圧焼結体として得ることができる。常圧焼結とは、焼結時に被焼結物（成形体及び仮焼体の少なくともいずれか）に対して外的な力を加えず、単に加熱することによって焼結する方法である。
【0086】
焼結方法は特に限定されないが、例えば、焼結雰囲気は、酸化雰囲気、更には大気雰囲気であり、焼結温度は１２００℃以上、１３００℃以上、又は、１３５０℃以上であり、かつ、１８００℃未満、１７００℃以下、１６００℃以下、又は、１５５０℃以下での常圧焼結が挙げられる。好ましい焼結方法として、大気雰囲気、１３００℃以上１６５０℃以下の常圧焼結、更には、大気雰囲気、１４００℃以上１６００℃以下の常圧焼結、また更には大気雰囲気、１４００℃以上１５７５℃以下の常圧焼結が挙げられる。なおこのような焼結方法において、焼結温度の上昇に伴い、色調がより無彩色化し、なおかつ、透光性が高くなる傾向がある。
【0087】
本実施形態の粉末またはその成形体は、焼結可能温度が１２００℃以上又は１３００℃以上、又は、１３５０℃以上であり、かつ、１８００℃未満、１７００℃以下、１６００℃以下、又は、１５５０℃以下であることが好ましい。
【0088】
焼結可能温度とは、粉末が焼結可能である焼結温度をいい、粉末が焼結可能であるとは、焼結工程中の最高温度である焼結温度（以下、「保持温度」ともいう。）にて温度保持を行う焼結プロファイルによって焼結した際に、焼結体の実測密度が５．５０ｇ／ｃｍ３以上となり、かつ割れや亀裂を有しない焼結体が得られることをいう。すなわち、例えば大気雰囲気、昇温速度１００℃／ｈｒ、保持温度１５００℃、保持時間２時間、降温速度２００℃／ｈｒでの常圧焼結で、実測密度が５．５０ｇ／ｃｍ３以上となり、かつ割れや亀裂を有しない焼結体が得られる粉末は、１５００℃で焼結可能である。
【0089】
ここで、焼結雰囲気、焼結方法、及び焼結プロファイルの詳細は、本実施形態の焼結体が得られれば特に限定されないが、例えばそれぞれ以下の条件が挙げられる。
焼結雰囲気：酸化雰囲気、好ましくは大気雰囲気
焼結方法 ：常圧焼結
昇温速度 ：２０℃／ｈｒ以上７００℃／ｈｒ以下
保持温度 ：１２００℃以上１８００℃未満
保持時間 ：０分を超え２０時間以内、好ましくは１分以上２０時間以内
高温速度 ：２０℃／ｈｒから１０００℃／ｈｒ
焼結雰囲気：酸化雰囲気、好ましくは大気雰囲気
焼結方法 ：常圧焼結
昇温速度 ：２０℃／ｈｒ以上７００℃／ｈｒ以下
保持温度 ：１２００℃以上１８００℃未満
保持時間 ：０分を超え２０時間以内、好ましくは１分以上２０時間以内
高温速度 ：２０℃／ｈｒから１０００℃／ｈｒ
【0090】
本実施形態の成形体、仮焼体、焼結体は、任意の段階で目的に応じた加工を行ってもよい。加工方法としてはドリル加工、リューダー加工、研削加工、切断加工、研磨加工などが例示できる。成形体よりも仮焼体の方が、更に仮焼体よりも焼結体の方が、最終製品形状に対しての収縮率の影響が小さくなるため、加工しろを設計する必要がなくなり、加工ロスを削減することができる。また強度や硬度など機械的特性が向上するために、より高速で加工を行うことも可能となる。
【0091】
本開示の他の実施形態として、減色剤と、安定化元素としてセリウムとを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの粉末、が挙げられる。
【0092】
本開示の更なる実施形態として、減色剤と、安定化元素としてセリウムとを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの成形体、が挙げられる。
【0093】
本開示の他の実施形態として、減色剤と、安定化元素としてセリウムとを含有し、セリウムの含有量が０．０５ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、なおかつ、減色剤の含有量が０．０１質量％以上１．９５質量％未満である、ジルコニアの仮焼体、が挙げられる。
【実施例0094】
以下、実施例により本開示を具体的に説明する。しかしながら、本開示はこれら実施例に限定されるものではない。
【0095】
（ＢＥＴ比表面積）
一般的な流動式比表面積自動測定装置（装置名：フローソーブＩＩＩ２３０５、島津製作所社製）、及び吸着ガスとして窒素を使用し、粉末試料のＢＥＴ比表面積を測定した。測定に先立ち、粉末試料は大気雰囲気、２５０℃で３０分間の脱気処理を施し、前処理した。
一般的な流動式比表面積自動測定装置（装置名：フローソーブＩＩＩ２３０５、島津製作所社製）、及び吸着ガスとして窒素を使用し、粉末試料のＢＥＴ比表面積を測定した。測定に先立ち、粉末試料は大気雰囲気、２５０℃で３０分間の脱気処理を施し、前処理した。
【0096】
（焼結体密度）
焼結体試料の実測密度は、ＪＩＳ Ｒ １６３４で定められたアルキメデス法で測定される体積に対する質量測定で測定された質量の割合（ｇ／ｃｍ３）として求めた。
焼結体試料の実測密度は、ＪＩＳ Ｒ １６３４で定められたアルキメデス法で測定される体積に対する質量測定で測定された質量の割合（ｇ／ｃｍ３）として求めた。
【0097】
（ビッカース硬度）
ビッカース硬度は、ダイヤモンド製の正四角錘の圧子を備えた一般的なビッカース試験機（装置名：Ｑ－３０Ａ、ヴァーダー・サイエンティフック社製）を使用して行った。
ビッカース硬度は、ダイヤモンド製の正四角錘の圧子を備えた一般的なビッカース試験機（装置名：Ｑ－３０Ａ、ヴァーダー・サイエンティフック社製）を使用して行った。
【0098】
圧子を静的に測定試料表面に押し込み、測定試料表面に形成した押込み痕の対角長さを目視にて測定した。得られた対角長さを使用して、上述の式からビッカース硬度（ＧＰａ）を求めた。
【0099】
測定試料には、直径２０ｍｍ×厚さ１ｍｍの円板形状の焼結体を鏡面研磨処理して使用した。
【0100】
（破壊靭性）
焼結体試料の破壊靭性値は、ＪＩＳ Ｒ １６０７に規定されるＳＥＰＢ法に準じた方法で測定した。
焼結体試料の破壊靭性値は、ＪＩＳ Ｒ １６０７に規定されるＳＥＰＢ法に準じた方法で測定した。
【0101】
（曲げ強度）
焼結体試料の曲げ強度は、ＪＩＳ Ｒ １６０１に準じた三点曲げ試験で測定した。
焼結体試料の曲げ強度は、ＪＩＳ Ｒ １６０１に準じた三点曲げ試験で測定した。
【0102】
（色調の測定）
ＪＩＳ Ｚ ８７２２に準じた方法で、焼結体試料の色調を測定した。測定には、一般的な分光測色計（装置名：ＣＭ－７００ｄ、コニカミノルタ社製）を使用し、背面に黒色板を使用した黒バック測定とした。測定条件は以下のとおりである。
光源 ： Ｄ－６５光源
視野角 ： １０°
測定方式 ： ＳＣＩ
ＪＩＳ Ｚ ８７２２に準じた方法で、焼結体試料の色調を測定した。測定には、一般的な分光測色計（装置名：ＣＭ－７００ｄ、コニカミノルタ社製）を使用し、背面に黒色板を使用した黒バック測定とした。測定条件は以下のとおりである。
光源 ： Ｄ－６５光源
視野角 ： １０°
測定方式 ： ＳＣＩ
【0103】
焼結体試料は、直径２０ｍｍ×厚さ１ｍｍの円板形状のものを鏡面研磨処理して使用した。色調評価有効面積は直径１０ｍｍとした。
【0104】
（全光線透過率）
全光線透過率は、ヘーズメータ（装置名：ＮＤＨ４０００、日本電色社製）を用い、Ｄ６５光源を使用して、ＪＩＳ Ｋ ７３６１－１に準拠した方法によって測定した。測定試料は、表面粗さＲａ≦０．０２μｍとなるように両面研磨した、厚み１．０±０．１ｍｍの円板状の焼結体を使用した。
全光線透過率は、ヘーズメータ（装置名：ＮＤＨ４０００、日本電色社製）を用い、Ｄ６５光源を使用して、ＪＩＳ Ｋ ７３６１－１に準拠した方法によって測定した。測定試料は、表面粗さＲａ≦０．０２μｍとなるように両面研磨した、厚み１．０±０．１ｍｍの円板状の焼結体を使用した。
【0105】
実施例１
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が４．３ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％となるように塩化セリウム７水和物及び塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気での乾燥、及び、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．１質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、混合粉末を得た。混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．１質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる、本実施例の粉末を得た。
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が４．３ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％となるように塩化セリウム７水和物及び塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気での乾燥、及び、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．１質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、混合粉末を得た。混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．１質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる、本実施例の粉末を得た。
【0106】
得られた粉末を直径２５ｍｍの円柱状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）処理により、円柱状の成形体を得た。得られた成形体を以下の条件で焼結して、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．１質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる、本実施例の焼結体を得た。
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １５５０℃
焼結時間 ： ２時間
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １５５０℃
焼結時間 ： ２時間
【0107】
実施例２
Ｌａ２Ｏ３含有量を０．２５質量％としたこと以外は実施例１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
Ｌａ２Ｏ３含有量を０．２５質量％としたこと以外は実施例１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
【0108】
実施例３
Ｌａ２Ｏ３含有量を０．５質量％としたこと以外は実施例１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
Ｌａ２Ｏ３含有量を０．５質量％としたこと以外は実施例１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
【0109】
実施例４
縦４０ｍｍ×横３０ｍｍの板状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、板状の成形体を得たこと、並びに、焼結温度を１５００℃としたこと以外は実施例３と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。板状の焼結体を加工し、三点曲げ強度とＳＥＰＢ法で定められる破壊靭性値の測定を行ったところ、平均三点曲げ強度が８５８ＭＰａ、破壊靭性値が９．７であった。
縦４０ｍｍ×横３０ｍｍの板状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、板状の成形体を得たこと、並びに、焼結温度を１５００℃としたこと以外は実施例３と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。板状の焼結体を加工し、三点曲げ強度とＳＥＰＢ法で定められる破壊靭性値の測定を行ったところ、平均三点曲げ強度が８５８ＭＰａ、破壊靭性値が９．７であった。
【0110】
実施例５乃至８
粉砕時間を２４時間としたこと、並びに、焼結温度を１４００℃（実施例５）、１４５０℃（実施例６）、１５００℃（実施例７）又は１５５０℃（実施例８）としたこと以外は実施例３と同様な方法で各実施例の焼結体を得た。
粉砕時間を２４時間としたこと、並びに、焼結温度を１４００℃（実施例５）、１４５０℃（実施例６）、１５００℃（実施例７）又は１５５０℃（実施例８）としたこと以外は実施例３と同様な方法で各実施例の焼結体を得た。
【0111】
実施例９及び１０
Ｌａ２Ｏ３含有量を０．７５質量％としたこと、並びに、焼結温度を１４５０℃（実施例９）又は１５００℃（実施例１０）としたこと以外は実施例１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
Ｌａ２Ｏ３含有量を０．７５質量％としたこと、並びに、焼結温度を１４５０℃（実施例９）又は１５００℃（実施例１０）としたこと以外は実施例１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
【0112】
実施例１１
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が４．３ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．５質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、更に添加成分としてＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％となるようにＡｌ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％及びＬａ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末を得た。
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が４．３ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．５質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、更に添加成分としてＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％となるようにＡｌ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％及びＬａ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末を得た。
【0113】
得られた粉末を直径２５ｍｍの円柱状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、円柱状の本実施例の成形体を得た。得られた成形体を以下の条件で焼結して、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本実施例の焼結体を得た。
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １４００℃
焼結時間 ： ２時間
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １４００℃
焼結時間 ： ２時間
【0114】
実施例１２
焼結温度を１４５０℃としたこと以外は実施例１１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
焼結温度を１４５０℃としたこと以外は実施例１１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
【0115】
実施例１３
得られた粉末を縦４０ｍｍ×横３０ｍｍの板状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、板状の成形体を得たこと、並びに、焼結温度を１５００℃としたこと以外は実施例１１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
得られた粉末を縦４０ｍｍ×横３０ｍｍの板状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、板状の成形体を得たこと、並びに、焼結温度を１５００℃としたこと以外は実施例１１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
【0116】
板状の焼結体を加工し、三点曲げ強度とＳＥＰＢ法で定められる破壊靭性値の測定を行ったところ、平均三点曲げ強度が９１２ＭＰａ、破壊靭性値が１０．８であった。
【0117】
実施例１４
得られた粉末を縦４０ｍｍ×横３０ｍｍの板状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、板状の成形体を得たこと、並びに、焼結温度を１５５０℃としたこと以外は実施例１１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。板状の焼結体を加工し、三点曲げ強度とＳＥＰＢ法で定められる破壊靭性値の測定を行ったところ、平均三点曲げ強度が８１４ＭＰａ、破壊靭性値が１２．０であった。
得られた粉末を縦４０ｍｍ×横３０ｍｍの板状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、板状の成形体を得たこと、並びに、焼結温度を１５５０℃としたこと以外は実施例１１と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。板状の焼結体を加工し、三点曲げ強度とＳＥＰＢ法で定められる破壊靭性値の測定を行ったところ、平均三点曲げ強度が８１４ＭＰａ、破壊靭性値が１２．０であった。
【0118】
実施例１５乃至１７
Ａｌ２Ｏ３含有量を０．１質量％としたこと、並びに、焼結温度を１３５０℃（実施例１５）、１４００℃（実施例１６）又は１４５０℃（実施例１７）としたこと以外は実施例１１と同様な方法で各実施例の焼結体を得た。
Ａｌ２Ｏ３含有量を０．１質量％としたこと、並びに、焼結温度を１３５０℃（実施例１５）、１４００℃（実施例１６）又は１４５０℃（実施例１７）としたこと以外は実施例１１と同様な方法で各実施例の焼結体を得た。
【0119】
実施例１８
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が７．２ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が１．０ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．５質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、２４時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が７．２ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が１．０ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末を得た。
得られた粉末を直径２５ｍｍの円柱状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、円柱状の本実施例の成形体を得た。得られた成形体を以下の条件で焼結して、セリウム量が７．２ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が１．０ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％であるセ
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １５５０℃
焼結時間 ： ２時間
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が７．２ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が１．０ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．５質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、２４時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が７．２ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が１．０ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末を得た。
得られた粉末を直径２５ｍｍの円柱状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、円柱状の本実施例の成形体を得た。得られた成形体を以下の条件で焼結して、セリウム量が７．２ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が１．０ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％であるセ
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １５５０℃
焼結時間 ： ２時間
【0120】
実施例１９
Ｌａ２Ｏ３含有量を１．０質量％としたこと以外は実施例１８と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
Ｌａ２Ｏ３含有量を１．０質量％としたこと以外は実施例１８と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
【0121】
比較例１
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が４．３ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニアの仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本比較例の粉末を得た。
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が４．３ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニアの仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本比較例の粉末を得た。
【0122】
得られた粉末を直径２５ｍｍの円柱状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、円柱状の本比較例の成形体を得た。得られた成形体を以下の条件で焼結して、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本比較例の焼結体を得た。
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １５５０℃
焼結時間 ： ２時間
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １５５０℃
焼結時間 ： ２時間
【0123】
比較例２
粉砕時間を２４時間としたこと以外は比較例１と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
粉砕時間を２４時間としたこと以外は比較例１と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
【0124】
比較例３
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が４．３ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、添加成分としてＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％となるようにＡｌ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％、並びに、Ａｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本比較例の粉末を得た。
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が４．３ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、添加成分としてＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％となるようにＡｌ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％、並びに、Ａｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本比較例の粉末を得た。
【0125】
得られた粉末を直径２５ｍｍの円柱状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、円柱状の本比較例の成形体を得た。得られた成形体を以下の条件で焼結して、セリウム量が４．３ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．９８ｍｏｌ％、並びに、Ａｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本比較例の焼結体を得た。
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １４００℃
焼結時間 ： ２時間
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １４００℃
焼結時間 ： ２時間
【0126】
比較例４
焼結温度を１４５０℃としたこと以外は比較例３と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
焼結温度を１４５０℃としたこと以外は比較例３と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
【0127】
比較例５
得られた粉末を縦４０ｍｍ×横３０ｍｍの板状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、板状の成形体を得たこと、並びに、焼結温度を１５００℃としたこと以外は比較例３と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
得られた粉末を縦４０ｍｍ×横３０ｍｍの板状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、板状の成形体を得たこと、並びに、焼結温度を１５００℃としたこと以外は比較例３と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
【0128】
比較例６
得られた粉末を縦４０ｍｍ×横３０ｍｍの板状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、板状の成形体を得たこと、並びに、焼結温度を１５５０℃としたこと以外は比較例３と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。板状の焼結体を加工し、三点曲げ強度とＳＥＰＢ法で定められる破壊靭性値の測定を行ったところ、平均三点曲げ強度が７８１ＭＰａ、破壊靭性値が１１．２であった。
得られた粉末を縦４０ｍｍ×横３０ｍｍの板状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、板状の成形体を得たこと、並びに、焼結温度を１５５０℃としたこと以外は比較例３と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。板状の焼結体を加工し、三点曲げ強度とＳＥＰＢ法で定められる破壊靭性値の測定を行ったところ、平均三点曲げ強度が７８１ＭＰａ、破壊靭性値が１１．２であった。
【0129】
比較例７
Ｌａ２Ｏ３含有量を２．０質量％としたこと以外は実施例１と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
Ｌａ２Ｏ３含有量を２．０質量％としたこと以外は実施例１と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
【0130】
比較例８
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。イットリウム含有量が３ｍｏｌ％となるように、塩化イットリウムを水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、イットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、添加成分としてＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％となるようにＡｌ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、イットリウム含有量が３ｍｏｌ％、及び、Ａｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるであるイットリウム安定化ジルコニアからなる本比較例のジルコニア粉末を得た。
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。イットリウム含有量が３ｍｏｌ％となるように、塩化イットリウムを水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、イットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、添加成分としてＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％となるようにＡｌ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、イットリウム含有量が３ｍｏｌ％、及び、Ａｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるであるイットリウム安定化ジルコニアからなる本比較例のジルコニア粉末を得た。
【0131】
得られた粉末を直径２５ｍｍの円柱状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、円柱状の本比較例の成形体を得た。得られた成形体を以下の条件で焼結して、イットリウム含有量が３ｍｏｌ％、及び、Ａｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるイットリウム安定化ジルコニアからなる本比較例の焼結体を得た。
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １４５０℃
焼結時間 ： ２時間
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １４５０℃
焼結時間 ： ２時間
【0132】
比較例９
イットリウム含有量が５．５ｍｏｌ％であること以外は比較例８と同様な方法で本比較例のジルコニア焼結体を得た。
イットリウム含有量が５．５ｍｏｌ％であること以外は比較例８と同様な方法で本比較例のジルコニア焼結体を得た。
【0133】
比較例１０
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が４．９５ｍｏｌ％となるように、塩化セリウムを水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．５質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が４．９５ｍｏｌ％、及び、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％であるセリウム安定化ジルコニアからなる本比較例の粉末を得た。
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が４．９５ｍｏｌ％となるように、塩化セリウムを水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．５質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が４．９５ｍｏｌ％、及び、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％であるセリウム安定化ジルコニアからなる本比較例の粉末を得た。
【0134】
得られた粉末を直径２５ｍｍの円柱状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、円柱状の本比較例の成形体を得た。得られた成形体を以下の条件で焼結して、セリウム量が４．９５ｍｏｌ％、及び、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％であるセリウム安定化ジルコニアからなる本比較例の焼結体を得た。
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １３５０℃
焼結時間 ： ２時間
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １３５０℃
焼結時間 ： ２時間
【0135】
比較例１１
焼結温度を１４００℃としたこと以外は比較例１０と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
焼結温度を１４００℃としたこと以外は比較例１０と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
【0136】
比較例１２
焼結温度を１４５０℃としたこと以外は比較例１０と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
焼結温度を１４５０℃としたこと以外は比較例１０と同様な方法で本比較例の焼結体を得た。
【0137】
上記の実施例及び比較例の粉末について、下表に示す。
【0138】
【表1】
【0139】
上記の実施例及び比較例の焼結体について、下表に示す。
【0140】
【表2】
【0141】
実施例の焼結体のＬ＊ａ＊ｂ＊の範囲では、白色～乳白色の色調であり、Ｌ＊が７７．０以上であり、なおかつ、Ｃ＊が１２．０以下であった。更に、全光線透過率が２０％以上、更には４０％以上であり、歯科用材料として使用し得る高い透過率を兼備した、審美性の高い焼結体であることがわかる。また、焼結体の硬度Ｈｖ１０が１２００未満と低い値のため、加工性が高く、焼結体加工に適していることがわかる。
【0142】
比較例１乃至６では減色剤を含まないために、セリウムに起因する黄色色調が強い焼結体であっていた。また、比較例７では減色剤の含有量が多すぎるため、適切に黄色色調の低減が出来ず、審美性の低い焼結体となっていた。
【0143】
比較例８及び９はセリウムを含まず、イットリウムのみで安定化された焼結体であり、硬度Ｈｖ１０が１２５０であった。これより、加工性が低い焼結体であることが確認できる。
【0144】
比較例１０乃至１２は、安定化元素としてセリウムのみを含む、セリウム安定化ジルコニアの焼結体である。しかしながら、安定化元素量が少ないために緻密化が進行せず割れてしまい、焼結体が得られなかった。
【0145】
実施例２０
セリウム量が３．０ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が１．１ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合したこと以外は実施例１と同様な方法で、セリウム量が３．０ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が１．１ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末及び焼結体を得た。
セリウム量が３．０ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が１．１ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合したこと以外は実施例１と同様な方法で、セリウム量が３．０ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が１．１ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末及び焼結体を得た。
【0146】
実施例２１
セリウム量が３．９ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が０．７ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合したこと以外は実施例１と同様な方法で、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてネオジム含有量が０．５質量％となるように酸化ネオジムを添加し、更に添加成分としてＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％となるようにＡｌ２Ｏ３を添加したこと以外は実施例１と同様な方法により、セリウム量が３．９ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．７ｍｏｌ％、並びに、ネオジム量が０．５質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末を得た。
セリウム量が３．９ｍｏｌ％、及び、イットリウム含有量が０．７ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化イットリウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合したこと以外は実施例１と同様な方法で、セリウム及びイットリウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてネオジム含有量が０．５質量％となるように酸化ネオジムを添加し、更に添加成分としてＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％となるようにＡｌ２Ｏ３を添加したこと以外は実施例１と同様な方法により、セリウム量が３．９ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．７ｍｏｌ％、並びに、ネオジム量が０．５質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末を得た。
【0147】
実施例１と同様な方法で本実施例の粉末を焼結し、セリウム量が３．９ｍｏｌ％及びイットリウム含有量が０．７ｍｏｌ％、並びに、Ｎｄ２Ｏ３含有量が０．５質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びイットリウム安定化ジルコニアからなる本実施例の焼結体を得た。
【0148】
【表3】
【0149】
上記の実施例の焼結体について、下表に示す。
【0150】
【表4】
【0151】
実施例２０のセリウム量を低減したセリウム及びイットリウムで安定化した焼結体についても、白色～乳白色の色調であり、高い透過率を兼備した審美性の高い焼結体となっていることがわかる。実施例２１の減色剤としてネオジムを含有した焼結体についても、白色～乳白色の色調であり、高い透過率を兼備した審美性の高い焼結体となっていることがわかる。
【0152】
実施例２２
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が７．０ｍｏｌ％、及び、マグネシウム含有量が１．０ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化マグネシウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びマグネシウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．５質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が７．０ｍｏｌ％及びマグネシウム含有量が１．０ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％であるセリウム及びマグネシウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末を得た。
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が７．０ｍｏｌ％、及び、マグネシウム含有量が１．０ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化マグネシウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びマグネシウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．５質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が７．０ｍｏｌ％及びマグネシウム含有量が１．０ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％であるセリウム及びマグネシウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末を得た。
【0153】
得られた粉末を直径２５ｍｍの円柱状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、円柱状の本実施例の成形体を得た。得られた成形体を以下の条件で焼結して、セリウム量が７．０ｍｏｌ％及びマグネシウム含有量が１．０ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％であるセリウム及びマグネシウム安定化ジルコニアからなる本実施例の焼結体を得た。
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １４００℃
焼結時間 ： ２時間
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １４００℃
焼結時間 ： ２時間
【0154】
実施例２３
焼結温度を１４５０℃としたこと以外は実施例２２と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
焼結温度を１４５０℃としたこと以外は実施例２２と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
【0155】
実施例２４
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が７．０ｍｏｌ％、及び、マグネシウム含有量が１．０ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化マグネシウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びマグネシウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．５質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、更に添加成分としてＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％となるようにＡｌ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が７．０ｍｏｌ％及びマグネシウム含有量が１．０ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びマグネシウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末を得た。
オキシ塩化ジルコニウム水溶液を加水分解反応して水和ジルコニアゾルを得た。セリウム量が７．０ｍｏｌ％、及び、マグネシウム含有量が１．０ｍｏｌ％となるように、塩化セリウム７水和物および塩化マグネシウムを、それぞれ、水和ジルコニアゾルに添加及び混合した。混合後、大気雰囲気で乾燥し、大気雰囲気、１０００℃で２時間仮焼して、セリウム及びマグネシウム安定化ジルコニア仮焼粉末を得た。得られた仮焼粉末を純水で水洗及び乾燥したのち、減色剤としてＬａ２Ｏ３含有量が０．５質量％となるようにＬａ２Ｏ３を添加し、更に添加成分としてＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％となるようにＡｌ２Ｏ３を添加し、これらの混合粉末を純水に添加してスラリーとし、これを、直径２ｍｍのジルコニア製ボールを粉砕媒体としたボールミルで、１６時間、粉砕混合した。粉砕混合後のスラリーを、乾燥し、セリウム量が７．０ｍｏｌ％及びマグネシウム含有量が１．０ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びマグネシウム安定化ジルコニアからなる本実施例の粉末を得た。
【0156】
得られた粉末を直径２５ｍｍの円柱状の金型に充填し、成形圧力５０ＭＰａでの一軸加圧、及び、成形圧力１９６ＭＰａでの冷間静水圧プレス処理により、円柱状の本実施例の成形体を得た。得られた成形体を以下の条件で焼結して、セリウム量が７．０ｍｏｌ％及びマグネシウム含有量が１．０ｍｏｌ％、並びに、Ｌａ２Ｏ３含有量が０．５質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が０．０５質量％であるセリウム及びマグネシウム安定化ジルコニアからなる本実施例のジルコニア焼結体を得た。
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １３５０℃
焼結時間 ： ２時間
焼結方法 ： 常圧焼結
焼結雰囲気 ： 大気雰囲気
焼結温度 ： １３５０℃
焼結時間 ： ２時間
【0157】
実施例２５及び２６
焼結温度を１４００℃（実施例２５）又は１４５０℃（実施例２６）としたこと以外は実施例２４と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
焼結温度を１４００℃（実施例２５）又は１４５０℃（実施例２６）としたこと以外は実施例２４と同様な方法で本実施例の焼結体を得た。
【0158】
上記の実施例の粉末について、下表に示す。
【0159】
【表5】
【0160】
上記の実施例の焼結体について、下表に示す。
【0161】
【表6】
【0162】
実施例のセリウム及びマグネシウムで安定化した焼結体についても、白色～乳白色の色調であり、高い透過率を兼備した審美性の高い焼結体となっていることがわかる。