近日，瑞士奢侈品手表品牌Audemars Piguet為慶祝Royal Oak（皇家橡樹）問世50周年，推出一款藍色陶瓷萬年歷手表，目前只支持預(yù)約購買。此前，該公司先后推出黑色（2017）和白色（2019）陶瓷款手表并大獲成功，這兩種顏色也是目前陶瓷材質(zhì)可穿戴電子產(chǎn)品（手機、手表、耳機）的唯二選擇。毫無疑問的是，在陶瓷色彩多樣性上，這回奢侈品領(lǐng)先了科技產(chǎn)品。

（黑色）2017  （白色）2019

2022

氧化鋯是人盡皆知的答案，但關(guān)于陶瓷的精確成分，尤其藍色如何獲得引起了業(yè)界廣泛猜測，畢竟這可是制造商的商業(yè)機密，但至少有一個名字已經(jīng)躍然而出。

東曹（Tosoh Corporation）是主導(dǎo)全球氧化鋯產(chǎn)業(yè)格局的佼佼者，其擁有從氧化鋯粉到噴砂、研磨介質(zhì)，再到造粒、注塑成型直至精密陶瓷的全流程技術(shù)和工藝開發(fā)及生產(chǎn)制造能力，并在諸如義齒原材料等高增長和高附加值市場擁有最大的市場份額，它還是世界上第一家提供裝飾用途氧化鋯組件的公司，并且早在2018年就開發(fā)出多達33種彩色氧化鋯粉料，冠絕同儕。

日本高性能陶瓷展Tosoh展臺的彩色氧化鋯展品（2019年）

在全球擁有100多家子公司的東曹（Tosoh Corporation）是日本化學(xué)和特種產(chǎn)品及材料的旗艦跨國企業(yè)集團。1935年成立至今，東曹建立了平衡的工業(yè)大宗化學(xué)品產(chǎn)品線以及面向高科技和利基市場的特種產(chǎn)品和材料產(chǎn)品線，廣泛服務(wù)于精細化工、石化、建筑、汽車、消費電子、信息技術(shù)、生物科學(xué)和環(huán)境市場。

關(guān)于陶瓷

1988年4月，Tosoh成立全資子公司Tosoh Ceramics，以自己生產(chǎn)的氧化鋯粉體為基礎(chǔ)原材料，主要開發(fā)注射成型工藝的高精密陶瓷。

混合、密煉、造粒

注射成型

脫脂和燒結(jié)

質(zhì)量檢測評估

值得一提的是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的一些細節(jié)，比如粉體造粒前的靜置處理，以便水分蒸發(fā)。工作人員需要全身清潔，包括佩戴發(fā)網(wǎng)（防止頭發(fā)混入），并在進入工作現(xiàn)場前先通過風(fēng)淋室除塵，從而確保不混入異物而影響配方的精準(zhǔn)；再比如質(zhì)檢員除了通過顯微鏡對產(chǎn)品檢查外，還開發(fā)了專有的自動化設(shè)備，通過圖像識別產(chǎn)品是否存在損傷或污染，再就是開發(fā)結(jié)合AI的深度學(xué)習(xí)能力的設(shè)備，以提升質(zhì)量控制能力，減少人為的不確定性，等等。

關(guān)于粉體

很多下游廠商以采用東曹氧化鋯粉為賣點，而東曹也會為100%采用自家原材料的客戶提供官方認證印章。你可以把這看做是一種排他性的商業(yè)行為，也可以認為這是對自身產(chǎn)品的自信。來自俄羅斯義齒公司LLC Zircon Ceramics的分享，可以從部分反映一些現(xiàn)實問題。

這家位于圣彼得堡的企業(yè)在2018年開始生產(chǎn)義齒鋯坯，其官網(wǎng)的各個角落都有提示“我們使用由東曹供應(yīng)的，世界上最頂級的釔穩(wěn)定氧化鋯粉體”，當(dāng)然同時被提及的還有使用了85%的德國設(shè)備和15%的瑞士設(shè)備，這就是所謂口碑力量——我用最好的原料和最好的機器，做出來的不用說也是最好的產(chǎn)品。實際上，除此之外，這家俄羅斯公司在選擇東曹氧化鋯原料的問題上還真給出了一些實際理由。

這組金相顯微鏡拍攝的對比圖顯示出，與競爭對手相比，TOSOH氧化鋯粉體顯示出完美的顆粒均勻性、微觀結(jié)構(gòu)以及表面光滑度，這些因素決定了鋯坯的密度、強度以及斷裂概率。上述對比案例中，C代表來自中國的樣品，不止成了東曹的背景板，甚至還在3點和4點抗彎強度，斷裂試驗、壓碎試驗、批間一致性、純度以及老化測試中成為反面教材。

Zircon Ceramics使用的某牌號原料

LLC Zircon Ceramics生產(chǎn)的鋯坯分為不透明、半透明、超透明、高半透明和復(fù)合半透明五種，對應(yīng)不同牌號不同特性的氧化鋯粉體。以上圖中的TZ-3YSB-E為例，TZ就是TOSOH ZIRCONIA的意思；3Y代表氧化釔的質(zhì)量百分比為3mol%；S意味著較小的比表面積，流動性好才利于注射成型；B表示粘結(jié)劑含量；E則意味著易于燒結(jié)。此外，高半透明等級氧化鋯粉體牌號為Zpex,可用于生產(chǎn)與真正牙齒外觀幾乎區(qū)別的義齒。

TOSOH通過改善粉體聚集度提高全光透射率

對應(yīng)不同行業(yè)，TOSOH開發(fā)了通用以及專用粉體，比如普通日用和工業(yè)應(yīng)用氧化鋯可以不用小比表面，牌號中去掉“B”；比如用于固態(tài)燃料電池（SOFC）則需要完全穩(wěn)定氧化鋯，其氧化釔含量可達8mol%甚至10mol%，比如ATZ（鋯鋁復(fù)合）陶瓷粉，通過添加一定氧化鋁以提高強度、耐水性，滿足于醫(yī)療骨科和特種工業(yè)的需求。

關(guān)于研磨介質(zhì)

日本高性能陶瓷展Tosoh展臺的0.03mm與0.2mm氧化鋯研磨球（2019年）

東曹研磨介質(zhì)最大規(guī)格25mm，最小如圖所示0.03mm；其化學(xué)成分為95%氧化鋯，5%氧化釔；比重達6g/cm³；彎曲強度1200MPa；硬度(HV10)為1250，彈性模量 210GPa；斷裂韌性 6.0MPam^0.5。

關(guān)于其他

相比玻璃噴砂，氧化鋯噴砂的光潔度等級和使用壽命更高且無矽肺隱患，相比鋼鐵噴砂則不會對工件造成鐵污染，因此Tosoh現(xiàn)在正積極推動氧化鋯噴砂的市場開發(fā)和擴張，比如開發(fā)了直徑小于250μm的產(chǎn)品，比重甚至達到驚人的6.05g/cm³。今年8月，Tosoh發(fā)布2023財年第一季度綜合業(yè)績顯示，歐洲的義齒市場推動了氧化鋯需求，公司的2023-2025財年中期經(jīng)營計劃也明確將會繼續(xù)擴大氧化鋯粉體產(chǎn)能。

粉體圈 啟東

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