本发明涉及氧化锆复合烧结体及其制造方法。更详细地说，本发明涉及强度及透光性优异、且在烧结体的状态下加工性优异的氧化锆复合烧结体及其制造方法。
背景技术：
1、由金属氧化物形成的陶瓷在工业上被广泛利用。其中，氧化锆烧结体由于其高强度和审美性，被用于牙科用补缀物等的牙科材料用途。
2、氧化锆烧结体由于强度优异，因此在用于补缀物等牙科材料用途时，几乎不会发生破损等问题。另外，氧化锆烧结体由于透光性也高，在口腔内难以着色，因此审美性也优异。另一方面，在制成完全烧结了的状态的烧结体之后，由于具有高的硬度，因此利用牙科用加工机几乎不能加工。例如，如果为了得到具有与患者的牙齿形状一致的形状的氧化锆烧结体而对具有立方体形状的氧化锆烧结体进行机械加工，则金属制的加工用工具的消耗变得非常大，而且在制造仅1个牙科用补缀物的情况下也需要大量的时间。
3、基于这样的情况，在将氧化锆烧结体用于牙科材料用途时，通常不是完全烧结了的烧结体，而是将处于容易加工的半烧结状态的预烧体加工成所期望的牙科用补缀物的形状后，进一步使其烧结，由此作为加工成目标牙科用补缀物的形状的烧结体而被制造。之后，对烧结体进行微量的调整加工，以在牙科医院将具有牙科用补缀物的形状的烧结体安装于患者的口腔内时合适而没有不相容的感觉。
4、另外，近年来，在将预烧体加工成所期望的牙科用补缀物的形状时，使用基于能够得到与患者的治疗部位的牙齿一致的形状的cad/cam系统的机械加工，多使用cad/cam系统用的预烧体(打磨坯料)。
5、如上所述，在将氧化锆烧结体用于牙科材料用途的情况下，由于氧化锆烧结中的特有问题，避免在制成烧结体后进行大的机械加工，对烧结体的加工停留在牙科医院中安装于患者的口腔内时为了微调而进行的程度。换句话说，根据由氧化锆的烧结引起的阶段性物性变化，进行牙科材料用途的对应。
6、另外，在牙科治疗中，考虑到起因于上述氧化锆烧结体的物性的特有情况，一般进行经过下述这样的多个工序的治疗：取得牙列信息等患者的口腔内形状的信息的工序；基于取得的信息，通过cad/cam系统将预烧体(打磨坯料)机械加工为所期望的牙科用补缀物的形状的工序；将具有所期望的牙科用补缀物的形状的预烧体烧结而得到烧结体的工序；和以在牙科医院安装于患者的口腔内时合适而没有不相容的感觉的方式对烧结体进行微量的调整加工的工序。
7、这样，在使用了氧化锆烧结体的牙科用补缀物的牙科治疗中，在去一次医院时，难以完成上述所有的工序。因此，多数情况下，即使是一颗牙齿的治疗，也会多次去牙科医院，从治疗开始到治疗结束的治疗期间也往往需要1个月以上。
8、另一方面，作为患者，从减少到治疗后的安装新的人工牙为止的时间、减轻去医院的负担这方面考虑，希望尽量减少去医院的次数，想在短时间内结束治疗的需求逐年增加。
9、假设在氧化锆烧结体的状态下能够进行大幅度的机械加工的情况下，也可以不需要暂时在预烧体的状态下进行机械加工、之后通过烧结来制造烧结体的工序，在取得患者的口腔内形状的信息后，基于该信息，通过cad/cam系统将未加工的烧结体机械加工成所期望的牙科用补缀物的形状，安装在患者的口腔内并进行微调加工，在一天中结束牙科治疗。
10、另外，在使用牙科用补缀物的情况下，一天中结束的牙科治疗在使用氧化锆以外的二硅酸锂玻璃陶瓷、长石系玻璃陶瓷等材料的情况下是可能的，但是在氧化锆烧结体的情况下，存在起因于氧化锆烧结体的物性的特有的情况，实现的困难性大。
11、如上所述，由于从强度及审美性的方面考虑对于氧化锆的需求也高，因此伴随对缩短治疗期间的需求的提高，还提出了在烧结体的状态下机械加工性优异、能够从棱柱状或圆盘状的打磨坯料加工成所期望的牙科用补缀物的形状的氧化锆烧结体(例如专利文献1、2)。
12、例如，在专利文献1中公开了一种加工性氧化锆及其制造方法，该加工性氧化锆是以包含正方晶氧化锆复合粉末、和相对于前述氧化锆复合粉末的质量比大于0质量％且为2.5质量％以下的tio2纳米粉末的方式形成的烧结体，所述正方晶氧化锆复合粉末包含79.8～92摩尔％的zro2及4.5～10.2摩尔％的y2o3、和3.5～7.5摩尔％的nb2o5或5.5～10.0摩尔％的ta2o5。
13、另外，专利文献2中公开了使用原料的具有机械加工性的氧化锆组合物及其制造方法，所述原料包含78～95摩尔％的zro2、2.5～10摩尔％的y2o3、和2～8摩尔％的nb2o5及/或3～10摩尔％的ta2o5，且zro2的主要结晶相为单斜晶。
14、现有技术文献
15、专利文献
16、专利文献1：日本特开2015-127294号公报
17、专利文献2：国际公开第2021/132644号
技术实现思路
1、发明要解决的课题
2、专利文献1和2中公开的氧化锆烧结体即使在烧结状态下也能够进行机械加工。但是，切出牙科用补缀物的加工时间变长，从缩短治疗时间的观点来看，有改善的余地。
3、另外，在专利文献1和2所公开的氧化锆烧结体中，虽然可以进行机械加工，但由于通过使用一个加工用工具的连续加工而得到的牙科用补缀物的个数少，加工用工具的消耗快，因此存在更换加工用工具的频率升高、工具的更换时间增加、生产率及经济性降低的问题。
4、另外，若为了提高机械加工性而降低材料的硬度，则存在材料的强度降低的问题。
5、本发明的目的在于提供具有适合牙科用的强度和透光性、且机械加工性优异的氧化锆复合烧结体。
6、用于解决课题的方案
7、为了解决上述课题，本发明人等进行了深入的研究，结果发现：通过在以规定的比例包含zro2、hfo2、能够抑制氧化锆的相变的稳定剂、和nb2o5及/或ta2o5的氧化锆复合烧结体中，还包含封端元素或离子，能够解决课题，基于该见解进一步进行研究，从而完成本发明。
8、即，本发明包含以下的发明。
9、[1]一种氧化锆复合烧结体，其包含zro2、hfo2、能够抑制氧化锆的相变的稳定剂、和nb2o5及/或ta2o5，
10、在zro2、hfo2、前述稳定剂、nb2o5及ta2o5的合计100摩尔％中，
11、zro2及hfo2的合计含有率为78～97.5摩尔％，
12、前述稳定剂的含有率为1～12摩尔％，
13、nb2o5及ta2o5的合计含有率为1～9摩尔％，
14、所述氧化锆复合烧结体还包含源于封端剂的元素或离子。
15、[2]根据[1]所述的氧化锆复合烧结体，其中，前述源于封端剂的元素或离子的含有率相对于zro2、hfo2、前述稳定剂、nb2o5及ta2o5的合计100摩尔％为大于0摩尔％且为5.0摩尔％以下。
16、[3]根据[1]或[2]所述的氧化锆复合烧结体，其中，前述源于封端剂的元素或离子是属于元素周期表的第2～第7周期、且第一离子化能比同一周期的第18族元素小的元素或其离子、及/或电子亲和力高的元素或其离子。
17、[4]根据[3]所述的氧化锆复合烧结体，其中，前述源于封端剂的元素或离子包含选自cu、ag、li、na、k、rb、cs、fr、at、i、br、cl和f中的至少一种元素或其离子。
18、[5]根据[1]～[4]中任一项所述的氧化锆复合烧结体，其中，将前述稳定剂的含有率设为a摩尔％、将nb2o5及ta2o5的合计含有率设为b摩尔％时，a/b为0.9以上且3以下。
19、[6]根据[1]～[5]中任一项所述的氧化锆复合烧结体，其中，前述稳定剂包含y2o3及/或ceo2。
20、[7]根据[1]～[6]中任一项所述的氧化锆复合烧结体，其中，还包含氧化锆强化剂，前述氧化锆强化剂的含有率相对于zro2、hfo2、前述稳定剂、和nb2o5及ta2o5的合计100质量％为大于0质量％且为5.0质量％以下。
21、[8]根据[7]所述的氧化锆复合烧结体，其中，前述氧化锆强化剂包含tio2及/或al2o3。
22、[9]根据[7]所述的氧化锆复合烧结体，其中，前述氧化锆强化剂包含tio2，tio2的含有率为0.6～3.7质量％。
23、[10]根据[1]～[9]中任一项所述的氧化锆复合烧结体，其中，前述氧化锆复合烧结体的平均晶粒度为0.5～5.0μm。
24、[11][1]所述的氧化锆复合烧结体的制造方法，其包括：
25、使用原料组合物制作成形体的工序，所述原料组合物包含zro2、hfo2、能够抑制氧化锆的相变的稳定剂、和nb2o5及/或ta2o5，
26、在zro2、hfo2、前述稳定剂、nb2o5及ta2o5的合计100摩尔％中，
27、zro2及hfo2的合计含有率为78～97.5摩尔％，
28、前述稳定剂的含有率为1～12摩尔％，
29、nb2o5及ta2o5的合计含有率为1～9摩尔％，
30、所述原料组合物还包含封端剂；和
31、将前述成形体烧结的工序。
32、[12]根据[11]所述的氧化锆复合烧结体的制造方法，其中，前述原料组合物中所含的前述封端剂为能够形成为1价离子的化合物，
33、所述氧化锆复合烧结体的制造方法还包括将前述原料组合物的各原料在含有水的溶剂中湿式混合而得到原料组合物的工序。
34、[13]根据[11]或[12]所述的氧化锆复合烧结体的制造方法，其中，在前述原料组合物中，前述稳定剂包含对于zro2及hfo2不固溶的稳定剂。
35、[14]根据[11]～[13]中任一项所述的氧化锆复合烧结体的制造方法，其中，在将前述成形体烧结的工序中，包括：
36、在1300～1680℃下烧结的工序，和
37、在1200℃以上进行hip处理的工序。
38、[15]根据[14]所述的氧化锆复合烧结体的制造方法，其中，包括在进行前述hip处理的工序后，在1400℃以下在大气中或氧过量气氛下进行热处理的工序。
39、发明的效果
40、根据本发明，能够提供具有适合牙科用的强度和透光性、且机械加工性优异的氧化锆复合烧结体。
41、另外，根据本发明，能够提供氧化锆复合烧结体，其能够在烧结体的状态下进行机械加工，基于机械加工的加工时间短，并且能够抑制加工用工具的消耗，通过使用了一个加工用工具的连续加工(以下，也简称为“连续加工”)能够削出的牙科用补缀物的个数多、生产率及经济性优异。
42、附图的简单说明
43、图1是表示涉及本发明的氧化锆复合烧结体的推定结构的示意图。
44、图2是表示涉及本发明的源于封端剂的元素或离子的推定作用机制的示意图。