(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｒが２６質量％以上３５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏが５質量％以上１２質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．３質量％以上０．９６質量％以下の割合で含まれ、
Ｎが０．０９質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏの含有量に対するＳｉの含有量の割合が質量比で０．０５以上０．１６２以下であり、
残部がＣｏおよび不可避的不純物からなり、
金属粉末の焼結体で構成されており、
相対密度が９２％以上９９．５％以下であることを特徴とする歯科用の鋳造用ビレット材。
【請求項２】
前記Ｓｉのうちの一部は酸化ケイ素として含まれており、
前記Ｓｉのうちの前記酸化ケイ素として含まれるＳｉの比率は、１０質量％以上９０質量％以下である請求項１に記載の歯科用の鋳造用ビレット材。
【請求項３】
前記酸化ケイ素は、前記焼結体の粒界に偏析している請求項２に記載の歯科用の鋳造用ビレット材。
【請求項４】
結晶組織の平均径は、３μｍ以上５０μｍ以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の歯科用の鋳造用ビレット材。
【請求項５】
さらに、Ｃが０．０１質量％以上０．０９質量％以下の割合で含まれている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の歯科用の鋳造用ビレット材。
【請求項６】
Ｎの含有率が、質量比でＣの含有率の０．３倍以上１０倍以下である請求項５に記載の歯科用の鋳造用ビレット材。
【請求項７】
Ｃｒが２６質量％以上３５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏが５質量％以上１２質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．３質量％以上０．９６質量％以下の割合で含まれ、
Ｎが０．０９質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏの含有量に対するＳｉの含有量の割合が質量比で０．０５以上０．１６２以下であり、
残部がＣｏおよび不可避的不純物からなり、
歯科用の鋳造用ビレット材の製造に用いられることを特徴とする粉末冶金用金属粉末。
【請求項８】
Ｃｒが２６質量％以上３５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏが５質量％以上１２質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．３質量％以上０．９６質量％以下の割合で含まれ、
Ｎが０．０９質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏの含有量に対するＳｉの含有量の割合が質量比で０．０５以上０．１６２以下であり、
残部がＣｏおよび不可避的不純物からなり、
金属粉末の焼結体で構成された相対密度が９２％以上９９．５％以下の歯科用の鋳造用ビレット材を溶解して溶湯を得る工程と、
前記溶湯を鋳造する工程と、
を有することを特徴とする歯科用金属部品の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の歯科用金属部品の製造方法により、歯科用金属部品を得る工程と、
前記歯科用金属部品の表面に陶材層を形成する工程と、
を有することを特徴とする歯科用補綴物の製造方法。
【請求項１０】
前記陶材層は、アルミナを含むものであり、
前記歯科用補綴物は、前記歯科用金属部品と前記陶材層との間に位置するムライト相をさらに有する請求項９に記載の歯科用補綴物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用の鋳造用ビレット材、粉末冶金用金属粉末、歯科用金属部品の製造方法および歯科用補綴物の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
口腔内の歯が失われた場合、義歯を装着することによって咀嚼や発声を維持したり、顔貌を整えたりすることができる。義歯は、義歯床と、義歯床に植立された人工歯と、を備えている。このうち、義歯床には、金属材料で構成された金属床と、樹脂材料で構成されたレジン床と、が知られている。金属床は、レジン床に比べてその厚さを十分に薄くすることができるので、口腔内に装着されたとき、患者が感じる違和感が少ない、あるいは、しゃべる際に邪魔になり難い、という利点を有する。
【０００３】
加えて、金属床は、金属材料に由来する十分に高い強度を有している。このため、金属床は、装着しているときに撓み難く、残存している歯や歯茎に対して悪影響を及ぼし難いという利点も有する。
【０００４】
このような金属床の構成材料としては、例えば、コバルトクロム合金、貴金属合金、チタン合金等が知られている。このうち、コバルトクロム合金は、化学的な安定性が比較的高く、かつ入手し易いことから、広く用いられている。
【０００５】
特許文献１には、Ｃ：０．１０％以上０．６０％以下、Ｓｉ：０．５０％以上１．５０％以下、Ｍｎ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｃｒ：２６．００％以上３５．００％以下、Ｍｏ：４．００％以上７．００％以下、Ｎ：０．３０％以上１．６０％以下の組成のＣｏ−Ｃｒ合金ペレットが開示されている。
【０００６】
コバルトクロム合金を用いて金属床を製造するときには、一般に、ロストワックス鋳造法が用いられる。この方法は、まず、口腔内の形状を再現した模型を製造する。次いで、この模型の形状をワックスに写し取る。このようにして得られたワックス模型を、耐火物で覆い、それらを焼却する。これにより、ワックス模型が消失し、ワックス模型に対応したキャビティーを有する鋳型が得られる。次いで、この鋳型のキャビティー内にコバルトクロム合金の溶湯（溶融金属）を注ぎ込み、目的とする形状の金属床を鋳造する。
【０００７】
このような鋳造法では、キャビティーの隙間が小さいとき、溶湯が入り込めない場合がある。このような不具合が発生すると、目的とする形状の金属床を製造することができない。このため、キャビティーの形状によらず、溶湯を行き渡らせるためには、溶湯の湯流れ（流れ易さ）が高くなければならない。ところが、特許文献１に記載のＣｏ−Ｃｒ合金ペレットを溶融してなる溶湯は、湯流れが悪いため、キャビティーの形状によっては、溶湯を隅々まで行き渡らせることが難しい場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３２８４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、鋳造時の湯流れに優れた歯科用の鋳造用ビレット材、かかる歯科用の鋳造用ビレット材を製造可能な粉末冶金用金属粉末、前記歯科用の鋳造用ビレット材を用いた歯科用金属部品の製造方法、および、前記歯科用金属部品の製造方法を用いた歯科用補綴物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の歯科用の鋳造用ビレット材は、Ｃｒが２６質量％以上３５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏが５質量％以上１２質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．３質量％以上０．９６質量％以下の割合で含まれ、
Ｎが０．０９質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏの含有量に対するＳｉの含有量の割合が質量比で０．０５以上０．１６２以下であり、
残部がＣｏおよび不可避的不純物からなり、
金属粉末の焼結体で構成されており、
相対密度が９２％以上９９．５％以下であることを特徴とする。
【００１１】
これにより、溶融されて得られる溶湯の粘性が小さいため、鋳造時の湯流れに優れた歯科用の鋳造用ビレット材が得られる。
【００１４】
本発明の歯科用の鋳造用ビレット材では、前記Ｓｉのうちの一部は酸化ケイ素として含まれており、
前記Ｓｉのうちの前記酸化ケイ素として含まれるＳｉの比率は、１０質量％以上９０質量％以下であることが好ましい。
【００１５】
これにより、良好な湯流れをもたらす歯科用の鋳造用ビレット材が得られるとともに、機械的特性が良好で、かつ、陶材との密着性が良好な鋳物を製造可能な歯科用の鋳造用ビレット材が得られる。
【００１６】
本発明の歯科用の鋳造用ビレット材では、前記酸化ケイ素は、前記焼結体の粒界に偏析していることが好ましい。
【００１７】
これにより、特に湯流れが良好な溶湯が得られるので、鋳型のキャビティーの隙間が小さい場合でも、寸法精度の高い鋳物を製造可能な歯科用の鋳造用ビレット材が得られる。
【００１８】
本発明の歯科用の鋳造用ビレット材では、結晶組織の平均径は、３μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
これにより、歯科用の鋳造用ビレット材は、均質なものとなるため、表層から内層に至るまで、大きなタイムラグが生じることなく、溶融に至るものとなる。このため、特に溶融性が高く、溶湯の湯流れも特に良好な歯科用の鋳造用ビレット材が得られる。
【００２０】
本発明の歯科用の鋳造用ビレット材では、さらに、Ｃが０．０１質量％以上０．０９質量％以下の割合で含まれていることが好ましい。
【００２１】
これにより、機械的特性の高い鋳物を製造可能な歯科用の鋳造用ビレット材が得られる。また、歯科用の鋳造用ビレット材を溶融したとき、溶湯に突沸（バブリング）が発生し難くなる。溶湯に突沸が発生すると、鋳造作業が妨げられたり、気泡が残存し易くなるといった鋳造不具合が発生し易くなったりするため、突沸の抑制は、高品質な歯科用金属部品の製造にあたって有用である。
【００２２】
本発明の歯科用の鋳造用ビレット材では、Ｎの含有率が、質量比でＣの含有率の０．３倍以上１０倍以下であることが好ましい。
【００２３】
これにより、Ｃの添加による歯科用金属部品の機械的特性の向上と、Ｎの添加による溶湯の湯流れの向上と、を両立させることができる。
【００２４】
本発明の粉末冶金用金属粉末は、Ｃｒが２６質量％以上３５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏが５質量％以上１２質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．３質量％以上０．９６質量％以下の割合で含まれ、
Ｎが０．０９質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏの含有量に対するＳｉの含有量の割合が質量比で０．０５以上０．１６２以下であり、
残部がＣｏおよび不可避的不純物からなり、
歯科用の鋳造用ビレット材の製造に用いられることを特徴とする。
【００２５】
これにより、湯流れが特に良好な歯科用の鋳造用ビレット材を効率よく製造し得る粉末冶金用金属粉末が得られる。
【００２８】
本発明の歯科用金属部品の製造方法は、Ｃｒが２６質量％以上３５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏが５質量％以上１２質量％以下の割合で含まれ、
Ｓｉが０．３質量％以上０．９６質量％以下の割合で含まれ、
Ｎが０．０９質量％以上０．５質量％以下の割合で含まれ、
Ｍｏの含有量に対するＳｉの含有量の割合が質量比で０．０５以上０．１６２以下であり、
残部がＣｏおよび不可避的不純物からなり、
金属粉末の焼結体で構成された相対密度が９２％以上９９．５％以下の歯科用の鋳造用ビレット材を溶解して溶湯を得る工程と、
前記溶湯を鋳造する工程と、
を有することを特徴とする。
【００２９】
これにより、鋳造時の充填性が良好になるため、寸法精度の高い歯科用金属部品が得られる。
【００３２】
本発明の歯科用補綴物の製造方法は、本発明の歯科用金属部品の製造方法により、歯科用金属部品を得る工程と、
前記歯科用金属部品の表面に陶材層を形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【００３３】
これにより、歯科用金属部品と陶材層とが強く密着した信頼性の高い歯科用補綴物が得られる。
【００３４】
本発明の歯科用補綴物の製造方法では、前記陶材層は、アルミナを含むものであり、
前記歯科用補綴物は、前記歯科用金属部品と前記陶材層との間に位置するムライト相をさらに有することが好ましい。
【００３５】
これにより、ムライト相を介して陶材層と歯科用金属部品とが強固に密着し、陶材層が剥離し難く、信頼性の高い歯科用補綴物が得られる。また、ムライト相が生じることにより、焼付処理の際に、歯科用金属部品に対するセラミックス材料の濡れ性が向上すると考えられる。このため、かかる観点からも、陶材層の密着性が高まると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の歯科用の鋳造用ビレット材の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の歯科用金属部品の実施形態を適用したメタルフレームを示す縦断面図である。
【図３】本発明の歯科用補綴物の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】図４（ａ）は、各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を用いて得られた溶湯を鋳込んで形成された鋳物の一例を示す写真であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す鋳物から、湯道に相当する部分を除去して得られた金属床の一例を示す写真である。
【図５】各サンプルＮｏ．３０〜３６の歯科用の鋳造用ビレット材のテストピースにおけるＮ濃度と表層部および内層部のビッカース硬度との関係性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の歯科用の鋳造用ビレット材、粉末冶金用金属粉末、歯科用金属部品および歯科用補綴物について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３８】
［歯科用の鋳造用ビレット材］
まず、本発明の歯科用の鋳造用ビレット材の実施形態および本発明の歯科用の鋳造用ビレット材の実施形態について説明する。なお、本発明では、特定の組成を有し、歯科鋳造に供される合金材料を「歯科用の鋳造用ビレット材」という。
【００３９】
図１は、本発明の歯科用の鋳造用ビレット材の実施形態を示す斜視図である。
図１に示す歯科用の鋳造用ビレット材１（以下、省略して「ビレット材１」ともいう。）は、原料として鋳造に供されることにより、様々な鋳物の製造に用いられる。なお、以下の説明では、鋳物の一例として歯科用金属部品を製造する場合について説明する。
【００４０】
ビレット材１の形状は、特に限定されず、いわゆる異形状（不定形）や粒状であってもよいが、例えば、真球、楕円球のような球状、円柱、角柱のような柱状、円錐、角錐のような錐状、立方体、直方体、八面体のような多面体等の形状に設定される。なお、本実施形態では、一例として、図１に示すような円柱状をなしているビレット材１について説明する。
【００４１】
このようなビレット材１は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系の合金またはＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系の合金で構成されている。
【００４２】
具体的には、ビレット材１を構成するＣｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系の合金は、Ｃｏが主成分であり、Ｃｒを２６質量％以上３５質量％以下の割合で含み、Ｍｏを５質量％以上１２質量％以下の割合で含み、Ｓｉを０．３質量％以上２．０質量％以下の割合で含むものである。
【００４３】
一方、ビレット材１を構成するＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系の合金は、Ｎｉが主成分であり、Ｃｒを１０質量％以上３０質量％以下の割合で含み、Ｍｏを５質量％以上１５質量％以下の割合で含み、Ｓｉを１．０質量％以上３．０質量％以下の割合で含むものである。
【００４４】
また、これらのビレット材１は、いずれも、金属粉末の焼結体で構成されており、相対密度が９２％以上９９．５％以下のものである。
【００４５】
このようなビレット材１は、例えば鋳造に供されて溶融されるとき、得られる溶湯（溶融金属）の粘性が小さいため、湯流れが良好な溶湯を与えることができる。このため、鋳型のキャビティーに隙間が小さい形状が含まれている場合でも、キャビティーの隅々まで溶湯を行き渡らせることができる。その結果、キャビティーの形状をより忠実に再現した鋳造体（鋳物）を鋳造することができる。このため、得られた鋳造体を例えば歯科用金属部品に適用した場合、患部との形状適合性が高い歯科用金属部品が得られる。その結果、歯科用金属部品を装着したときの違和感を抑えることができ、患者の負担を軽減することができる。
【００４６】
ここで、ビレット材１を構成する元素のうち、Ｃｏ（コバルト）またはＮｉ（ニッケル）は、ビレット材１を構成する合金の主成分であり、ビレット材１の基本的な特性に大きな影響を及ぼす。
【００４７】
Ｃｏの含有率は、このビレット材１を構成する元素の中で最も高くなるよう設定され、具体的には５０質量％以上６７．５質量％以下であるのが好ましく、５５質量％以上６７質量％以下であるのがより好ましい。
【００４８】
一方、Ｎｉの含有率も、このビレット材１を構成する元素の中で最も高くなるよう設定され、具体的には５０質量％以上６７．５質量％以下であるのが好ましく、５５質量％以上６７質量％以下であるのがより好ましい。
【００４９】
Ｃｒ（クロム）は、主にビレット材１の耐食性を向上させるよう作用する。これは、Ｃｒの添加によって合金に不働態被膜（Ｃｒ２Ｏ３等）が形成され易くなり、化学的安定性が向上するためと考えられる。耐食性の向上によって、ビレット材１は、周囲の環境の影響を受け難いものとなり、例えば過酷な環境下で保管された場合であっても、湯流れが良好な溶湯を実現することができる。また、耐食性の向上は、ビレット材１の溶融性も高めることができる。すなわち、耐食性を高めることにより、所定の温度まで昇温したときに、速やかに溶融可能なビレット材１が得られる。このようなビレット材１は、短時間で溶湯を得ることができるので、鋳造に要する時間の短縮を図り、併せて、溶湯が酸化される時間を最小限に留めることが可能であるため、組成の意図しない変化を抑制することができる。さらに、このようなビレット材１を用いて製造された歯科用金属部品は、例えば体液と接触した場合でも金属イオンが溶出し難くなるといった効果を奏するものとなる。また、ＣｒがＣｏまたはＮｉやＭｏ、Ｓｉとともに用いられることで、歯科用金属部品の機械的特性を高めることができる。
【００５０】
ビレット材１を構成する合金におけるＣｒの含有率は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、２６質量％以上３５質量％以下とされ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、１０質量％以上３０質量％以下とされる。Ｃｒの含有率が前記下限値を下回ると、ビレット材１の耐食性が低下する。このため、溶湯の湯流れが低下したり、鋳造された歯科用金属部品が長期にわたって体液と接触した場合には、金属イオンの溶出が生じたりするおそれがある。一方、Ｃｒの含有率が前記上限値を上回ると、ＭｏやＳｉに対するＣｒの量が相対的に多くなり過ぎてバランスが崩れるため、鋳造される歯科用金属部品の機械的特性が低下する。
【００５１】
なお、Ｃｒの含有率は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、好ましくは２７質量％以上３４質量％以下とされ、より好ましくは２８質量％以上３３質量％以下とされる。一方、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、好ましくは１２質量％以上２８質量％以下とされ、より好ましくは１５質量％以上２５質量％以下とされる。
【００５２】
Ｍｏ（モリブデン）は、主にビレット材１の耐食性を高めるよう作用する。すなわち、Ｍｏの添加によってＣｒの添加による耐食性をより強化することができる。これは、Ｍｏを添加することにより、Ｃｒの酸化物を主材料とする不働態被膜がより緻密化されるためであると考えられる。したがって、Ｍｏが添加された合金は、溶湯の粘性を特に低下させ、湯流が特に良好な溶湯を実現することができる。さらに金属イオンが溶出し難くなり、生体への適合性が特に高い歯科用金属部品の実現に寄与する。
【００５３】
ビレット材１を構成する合金におけるＭｏの含有率は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、５質量％以上１２質量％以下とされ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、５質量％以上１５質量％以下とされる。Ｍｏの含有率が前記下限値を下回ると、ビレット材１の耐食性が不十分になるおそれがある。一方、Ｍｏの含有率が前記上限値を上回ると、ＣｒやＳｉに対するＭｏの量が相対的に多くなり過ぎて、かえって耐食性が低下するおそれがある。
【００５４】
なお、Ｍｏの含有率は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、好ましくは５．５質量％以上１１質量％以下とされ、より好ましくは６質量％以上９質量％以下とされる。一方、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、好ましくは５．５質量％以上１３質量％以下とされ、より好ましくは６質量％以上１１質量％以下とされる。
【００５５】
また、Ｓｉ（ケイ素）は、ビレット材１の溶湯の湯流れを向上させることができる。Ｓｉの添加によってビレット材１中には、Ｓｉの一部が酸化した酸化ケイ素が生成される。この酸化ケイ素に含まれる酸素原子の少なくとも一部は、他の金属元素に結合していたものである。したがって、Ｓｉが還元剤として他の金属元素の酸化物を還元することができる。その結果、ビレット材１を構成する合金の精製度を高めることができ、溶融時の粘度を低下させることができるので、湯流れが良好な溶湯を得ることができる。
【００５６】
また、Ｓｉは、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品の機械的特性を高める。Ｓｉの添加によってビレット材１中には、Ｓｉの一部が酸化した酸化ケイ素が生成される。酸化ケイ素としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２等が挙げられる。このような酸化ケイ素は、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品において、金属結晶同士を分断するように分布することとなる。これにより、金属結晶の組織が小さく抑えられることとなり、鋳造された歯科用金属部品の機械的特性をより高めることができる。
【００５７】
加えて、前述したように、ビレット材１を構成する合金の精製度が高められることにより、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品は、合金本来の優れた機械的特性や化学的特性を享受することができる。このため、かかる観点からも、鋳造された歯科用金属部品の特性をより高めることができる。
【００５８】
さらには、Ｓｉが添加されることにより、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品に対する陶材の密着性が向上する。このため、例えば歯科用金属部品の表面を覆うように陶材層を設けたとき、陶材層の剥離が抑制され、信頼性の高い歯科用補綴物が得られる。
【００５９】
また、上述したような効果が得られるためには、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、Ｓｉの含有率を０．３質量％以上２．０質量％以下に設定する必要があり、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、１．０質量％以上３．０質量％以下に設定する必要がある。Ｓｉの含有率が前記下限値を下回ると、ビレット材１の溶融性が低下するとともに、溶湯の湯流れも低下する。また、酸化ケイ素の量も少なくなり、ビレット材１中において金属結晶が肥大し易くなるため、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品の機械的特性も低下する可能性が高くなる。また、歯科用金属部品に対する陶材の密着性も不十分になるため、歯科用補綴物において陶材層の剥離等の不具合が発生し易くなる。一方、Ｓｉの含有率が前記上限値を上回ると、ビレット材１中に存在する酸化ケイ素の量が多くなり過ぎて、酸化ケイ素が空間的に連続して分布する領域が生じ易くなる。この領域では、一定の大きさでビレット材１の構造が不連続になっているため、ビレット材１の溶融性が低下するとともに、多量の酸化ケイ素によって溶湯の湯流れが低下することとなる。また、鋳造された歯科用金属部品の機械的特性が低下する。
【００６０】
なお、Ｓｉの含有率は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、好ましくは０．５質量％以上１．０質量％以下とされ、より好ましくは０．６質量％以上０．９質量％以下とされる。一方、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、好ましくは１．２質量％以上２．８質量％以下とされ、より好ましくは１．５質量％以上２．５質量％以下とされる。
【００６１】
また、Ｓｉのうちの一部は、前述したように酸化ケイ素の状態で存在していることが好ましいが、その存在量は、Ｓｉの全量に対して酸化ケイ素として含まれるＳｉの比率が１０質量％以上９０質量％以下であるのが好ましく、２０質量％以上８０質量％以下であるのがより好ましく、３０質量％以上７０質量％以下であるのがさらに好ましく、３５質量％以上６５質量％以下であるのが特に好ましい。全Ｓｉのうちの酸化ケイ素として含まれるＳｉの比率を前記範囲内に設定することで、ビレット材１には、上述したような良好な湯流れ、鋳物の良好な機械的特性、陶材の良好な密着性といった効果がより確実にもたらされることとなる。
【００６２】
また、Ｓｉのうちの酸化ケイ素として含まれるＳｉの比率を前記範囲内に設定することで、ビレット材１を用いて鋳造される歯科用金属部品に対して適度な硬度が与えられることとなる。すなわち、酸化ケイ素でないＳｉが一定量存在することにより、Ｃｏ（またはＮｉ）、ＣｒおよびＭｏのうちの少なくとも１種とＳｉとが硬質の金属間化合物を生成し、これが歯科用金属部品の硬度を高めると考えられる。このような硬度の高い歯科用金属部品を含む歯科用補綴物は、患部に装着後、噛む力によって変形し難いものとなり、信頼性の高いものとなる。換言すれば、Ｓｉを添加することにより、金属結晶の著しい成長は阻害されるので、その観点から言えば歯科用金属部品の硬度は低下する傾向にあるものの、一部のＳｉが金属間化合物を生成することにより、この硬度が著しく低下することが抑えられ、歯科用補綴物としての信頼性を確保することができる。
【００６３】
この金属間化合物としては、特に限定されないが、一例を挙げると、ＣｏＳｉ２、Ｃｒ３Ｓｉ、ＭｏＳｉ２、Ｍｏ５Ｓｉ３等が挙げられる。
【００６４】
なお、Ｓｉの全量に対して酸化ケイ素として含まれるＳｉの比率は、重量法とＩＣＰ発光分光法とを用いて求めることができる。
【００６５】
また、金属間化合物の析出量を考慮すると、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、Ｍｏの含有率に対するＳｉの含有率の割合（Ｓｉ／Ｍｏ）は、質量比で０．０５以上０．２以下であるのが好ましく、０．０８以上０．１５以下であるのがより好ましい。また、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、Ｍｏの含有率に対するＳｉの含有率の割合（Ｓｉ／Ｍｏ）は、質量比で０．１５以上０．４以下であるのが好ましく、０．２以上０．３５以下であるのがより好ましい。これにより、ビレット材１を用いて製造される歯科用金属部品の硬度を最適化することができ、信頼性の高い歯科用補綴物を得ることができる。
【００６６】
なお、酸化ケイ素は、いかなる位置に分布していてもよいが、粒界（金属結晶同士の界面）に偏析するように分布しているのが好ましい。酸化ケイ素がこのような位置に偏析していることで、金属結晶を構成する合金の精製度は特に高いものとなる。このため、粒界に酸化ケイ素が偏析しているビレット材１は、例えば鋳造に供されて溶融されるとき、得られる溶湯の粘性が特に小さくなる。このため、湯流れが特に良好な溶湯を与えることができる。その結果、鋳型のキャビティーの隙間が特に小さい場合でも、キャビティーの隅々まで溶湯を行き渡らせることができ、特に寸法精度の高い歯科用金属部品を鋳造することができる。
【００６７】
加えて、酸化ケイ素が粒界に偏析することで、前述したように、金属結晶の組織を小さくすることができ、この点においてもビレット材１の溶融性および溶湯の湯流れを向上させるとともに、歯科用金属部品の機械的特性をより高めることができる。
【００６８】
また、偏析した酸化ケイ素の析出物については、定性分析の面分析により、その大きさや分布等を特定することができる。具体的には、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）によるＳｉの組成像において、Ｓｉが偏析している領域の平均径は０．１μｍ以上１０μｍ以下であるのが好ましく、０．３μｍ以上８μｍ以下であるのがより好ましい。Ｓｉが偏析している領域の平均径が前記範囲内であれば、酸化ケイ素の析出物の大きさが前述したような各効果を奏するにあたって最適なものとなる。すなわち、Ｓｉが偏析している領域の平均径が前記下限値を下回ると、酸化ケイ素の析出物が十分な大きさに偏析しておらず、前記各効果が十分に得られないおそれがあり、一方、Ｓｉが偏析している領域の平均径が前記上限値を上回ると、溶湯の粘性が上昇し、ビレット材１の湯流れが悪化するおそれがある。
【００６９】
なお、Ｓｉが偏析している領域の平均径は、Ｓｉの組成像において、Ｓｉが偏析している領域の面積と同じ面積を持つ円の直径（投影面積円相当径）の平均値として求めることができる。また、Ｓｉが偏析している領域の平均径は、Ｓｉが偏析している領域１００個以上についての測定値の平均値として求められる。
【００７０】
また、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金で構成されたビレット材１は、主にＣｏで構成された第１相と、主にＣｏ３Ｍｏで構成された第２相と、を含んでいる。このうち、第２相が含まれていることにより、前述したＳｉを含む金属間化合物と同様、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品に適度な硬度が付与されるため、歯科用補綴物の信頼性向上の観点から有用なビレット材１が得られる。一方、第２相が過剰に含まれている場合、それが偏析し易くなり、引張強さ、耐力、伸びといった機械的特性の低下を招くおそれがある。
【００７１】
したがって、第１相と第２相は、上記の観点から適度な比率で含まれていることが好ましい。具体的には、ビレット材１について、ＣｕＫα線を用いたＸ線回折法による結晶構造解析を行い、Ｃｏに起因するピークのうち最も高いピークの高さを１としたとき、Ｃｏ３Ｍｏに起因するピークのうち最も高いピークの高さは０．０１以上０．５以下であるのが好ましく、０．０２以上０．４以下であるのがより好ましい。
【００７２】
また、Ｃｏの前記ピークの高さを１としたときのＣｏ３Ｍｏの前記ピークの高さの比率が前記下限値を下回ると、ビレット材１中においてＣｏに対するＣｏ３Ｍｏの比率が低下するので、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品の硬度が低下し、噛む力によって変形し易い歯科用補綴物になるおそれがある。一方、Ｃｏ３Ｍｏの前記ピークの高さの比率が前記上限値を上回ると、Ｃｏ３Ｍｏの存在量が過剰になり、Ｃｏ３Ｍｏが偏析し易くなって、歯科用金属部品の引張強さおよび耐力が低下するとともに、伸びも低下するおそれがある。
なお、ＣｕＫα線は、通常、エネルギーが８．０４８ｋｅＶの特性Ｘ線である。
【００７３】
また、Ｃｏに起因するピークを同定するにあたっては、ＩＣＤＤ（The International Centre for Diffraction Data）カードのＣｏのデータベースに基づいて同定される。同様に、Ｃｏ３Ｍｏに起因するピークを同定するにあたっては、ＩＣＤＤカードのＣｏ３Ｍｏのデータベースに基づいて同定される。
【００７４】
また、ビレット材１は、相対密度が９２％以上９９．５％以下のものである。このような相対密度を有するビレット材１は、酸化物等の含有率が小さく、かつ、均質性に優れたものである。このため、溶融性に優れたビレット材１が得られる。また、得られる溶湯は粘性が小さいものとなるため、湯流れが良好な溶湯を得ることができ、寸法精度の高い歯科用金属部品を鋳造することができる。
【００７５】
なお、ビレット材１の相対密度が前記下限値を下回ると、酸化物等の軽元素の含有率が比較的高くなるため、それらがビレット材１の溶融性を阻害したり、溶湯の湯流れを阻害したりするおそれがある。一方、ビレット材１の相対密度が前記上限値を上回ると、均質なビレット材１を安定的に製造するのが難しくなるので、例えば溶融性や溶湯の湯流れが悪化したビレット材１が混在するおそれがある。
【００７６】
また、相対密度は、好ましくは９３％以上９９％以下とされ、より好ましくは９４％以上９９％以下とされる。
【００７７】
なお、ビレット材１の相対密度は、ビレット材１の密度を測定するとともに、ビレット材１の構成材料の真密度を算出し、この真密度に対するビレット材１の測定された密度の割合を算出することによって求めることができる。
【００７８】
また、ビレット材１を構成する合金は、上述したような各元素以外に、Ｎ（窒素）を含んでいてもよい。Ｎは、主にビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品の機械的特性を高めるよう作用する。Ｎはオーステナイト化元素であるので、歯科用金属部品の結晶構造のオーステナイト化を促進し、靭性を高めるように作用する。
【００７９】
また、Ｎを含むことにより、金属粉末の焼結体で構成されたビレット材１は、デンドライト相の生成が抑えられ、デンドライト相の含有率が非常に小さいものとなる。このような観点からも、靭性を高めることができる。加えて、デンドライト相の生成が抑えられたことで、ビレット材１の溶湯の粘性を低く抑えることができ、湯流れの向上を図ることができる。
【００８０】
ここで、デンドライト相は、樹枝状に成長した結晶組織のことであるが、このようなデンドライト相が多量に含まれると、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品に様々な不具合を引き起こすおそれがある。したがって、デンドライト相の含有率を小さくすることが有効である。具体的には、ビレット材１を走査型電子顕微鏡で観察し、得られた観察像においてデンドライト相が占める面積率が２０％以下であるのが好ましく、１０％以下であるのがより好ましい。このような条件を満足するビレット材１は、歯科用金属部品の鋳造に供されたとき、粘性が十分に低く、湯流れが特に良好な溶湯を提供することができる。
【００８１】
また、ビレット材１は、前述したように金属粉末の焼結体で構成されている。金属粉末は、各粒子の体積が非常に小さいため、冷却速度が高く、冷却の均一性も高い。このため、このような金属粉末の焼結体で構成されたビレット材１では、デンドライト相の生成が抑えられ、湯流れの向上を図ることができる。
【００８２】
さらに、デンドライト相の生成が抑えられることにより、ビレット材１の溶融性も高めることができる。これにより、ビレット材１を用いて短時間で溶湯を得ることができるので、鋳造に要する時間の短縮を図り、併せて、溶湯が酸化される時間を最小限に留めることが可能であるため、組成の意図しない変化を抑制することができる。
【００８３】
なお、上述した面積率は、観察像の面積に対するデンドライト相が占める面積の割合として算出され、観察像の一辺は５０μｍ以上１０００μｍ以下程度に設定される。
【００８４】
上述したような効果が得られるためには、Ｎの含有率を好ましくは０．０９質量％以上０．５質量％以下に設定する必要がある。Ｎの含有率が前記下限値を下回ると、合金全体の組成によっては、ビレット材１の結晶構造のオーステナイト化が不十分になる。これにより、ビレット材１を用いて得られる溶湯の湯流れが低下するおそれがある。これは、ビレット材１中に、オーステナイト相（γ相）の他に、ｈｃｐ構造（ε相）が多く析出するためであると考えられる。一方、Ｎの含有率が前記上限値を上回ると、各種の窒化物が多量に生成されるおそれがある。これにより、やはり、ビレット材１を用いて得られる溶湯の湯流れが低下するおそれがある。
【００８５】
なお、Ｎの含有率は、好ましくは０．１２質量％以上０．４質量％以下とされ、より好ましくは０．１４質量％以上０．２５質量％以下とされ、さらに好ましくは０．１５質量％以上０．２２質量％以下とされる。
【００８６】
とりわけ０．１５質量％以上０．２２質量％の範囲内では、オーステナイト相が特に支配的となり、溶湯の湯流れが特に良好になるとともに、歯科用金属部品の靭性の顕著な向上が認められる。このときのビレット材１をＣｒＫα線を用いたＸ線回折法による結晶構造解析に供すると、オーステナイト相に起因する主ピークが非常に強く認められる一方、ｈｃｐ構造に起因するピークおよびその他のピークは、いずれも主ピークの高さの５％以下になっている。このことからオーステナイト相が支配的であることが分かる。
【００８７】
一方、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、Ｓｉの含有率に対するＮの含有率の割合（Ｎ／Ｓｉ）は、質量比で０．１以上０．８以下であるのが好ましく、０．２以上０．６以下であるのがより好ましい。また、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、Ｓｉの含有率に対するＮの含有率の割合（Ｎ／Ｓｉ）は、質量比で０．０５以上０．４以下であるのが好ましく、０．１以上０．３以下であるのがより好ましい。これにより、Ｓｉを添加したことによる湯流れ向上の効果と、Ｎを添加したことによる湯流れ向上の効果とが、相乗的に発揮される。これは、適量のＳｉが添加されることによって合金の精製度が高くなり、溶湯の粘性が低下するという効果と、適量のＮが添加されることによって結晶組織のオーステナイト化が特に進行し、溶湯の粘性が低下するという効果とが、互いに相殺されることなく発揮されるためであると考えられる。その結果、湯流れが特に良好なビレット材１が得られる。また、ＳｉとＣｏ（またはＮｉ）等の金属元素とが置換型固溶体を生成するのに対し、ＮとＣｏ（またはＮｉ）等の金属元素とは侵入型固溶体を生成するため、互いに共存し得るということも２つの効果が相乗的に発揮されることの一因であると考えられる。
【００８８】
なお、Ｓｉの含有率に対するＮの含有率の割合が前記下限値を下回ると、結晶組織のオーステナイト化が進行し難くなるので、上述した相乗的な効果が得られないおそれがある。一方、前記上限値を上回ると、合金組成が、焼結し難い組成となり、金属粉末を用いてビレット材１を製造するとき、焼結密度を十分に高められないおそれがある。これにより、低密度のビレット材１が製造されることとなる。このような低密度のビレット材１は、溶湯中に比較的大径の気孔が混じり易くなるため、鋳造の際に気孔が破裂して歯科用金属部品の形状が変形したり、鋳造不良を招いたりするおそれがある。
【００８９】
また、ビレット材１を構成する合金は、上述したような各元素以外に、Ｃ（炭素）を含んでいてもよい。Ｃの添加によってビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品の機械的特性をより高めることができる。
【００９０】
ビレット材１を構成する合金におけるＣの含有率は、特に限定されないが、０．０１質量％以上０．０９質量％以下であるのが好ましく、０．０１質量％以上０．０５質量％以下であるのがより好ましく、０．０１質量％以上０．０３質量％以下であるのがさらに好ましい。Ｃの含有率が前記上限値を上回ると、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品の脆性が大きくなり、機械的特性が低下するおそれがあり、また、ビレット材１を溶融したとき、溶湯に突沸（バブリング）が発生し易くなる可能性がある。一方、Ｃの含有率が前記下限値を下回ると、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品の機械的特性が低下するおそれがある。
【００９１】
また、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、Ｃの含有率はＳｉの含有率の０．０２倍以上０．５倍以下程度であるのが好ましく、０．０５倍以上０．３倍以下程度であるのがより好ましい。また、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ系合金の場合、Ｃの含有率はＳｉの含有率の０．００８倍以上０．３倍以下程度であるのが好ましく、０．０２倍以上０．２倍以下程度であるのがより好ましい。Ｓｉに対するＣの比率を前記範囲内に設定することにより、溶湯の湯流れが特に良好になる。加えて、ビレット材１を用いて鋳造された歯科用金属部品の機械的特性を特に高めることができる。
【００９２】
さらに、Ｎの含有率はＣの含有率の０．３倍以上１０倍以下程度であるのが好ましく、２倍以上８倍以下程度であるのがより好ましい。Ｃに対するＮの比率を前記範囲内に設定することにより、Ｃの添加による歯科用金属部品の機械的特性の向上と、Ｎの添加による溶湯の湯流れの向上と、を両立させることができる。
【００９３】
この他、ビレット材１を構成する合金には、上述したような各元素以外に、上述した効果を阻害しない範囲内で意図的に添加される微量な添加物や製造時において不可避的に生じる不純物の混入も許容される。その場合、添加物や不純物の合計の含有率は好ましくは１質量％以下とされ、より好ましくは０．５質量％以下とされ、さらに好ましくは０．２質量％以下とされる。このような添加物元素や不純物元素としては、例えば、Ｌｉ、Ｂ、Ｎ、Ｏ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐ、Ｓ、Ｍｎ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉ等が挙げられる。
【００９４】
そして、ビレット材１を構成する合金のうち、上述したような各元素の残部がＣｏまたはＮｉである。前述したように、ＣｏまたはＮｉの含有率は、ビレット材１を構成する合金に含まれる元素の中で最も高くなるよう設定される。
【００９５】
また、ビレット材１を構成する合金の各構成元素および組成比は、例えば、ＪＩＳ  Ｇ  １２５７（２０００）に規定された鉄及び鋼−原子吸光分析法、ＪＩＳ  Ｇ  １２５８（２００７）に規定された鉄及び鋼−ＩＣＰ発光分光分析法、ＪＩＳ  Ｇ  １２５３（２００２）に規定された鉄及び鋼−スパーク放電発光分光分析法、ＪＩＳ  Ｇ  １２５６（１９９７）に規定された鉄及び鋼−蛍光Ｘ線分析法、ＪＩＳ  Ｇ  １２１１〜Ｇ  １２３７に規定された重量・滴定・吸光光度法等により特定することができる。具体的には、ＳＰＥＣＴＲＯ社製固体発光分光分析装置（スパーク放電発光分光分析装置）、モデル：ＳＰＥＣＴＲＯＬＡＢ、タイプ：ＬＡＶＭＢ０８Ａが挙げられる。
なお、ＪＩＳ  Ｇ  １２１１〜Ｇ  １２３７は、下記の通りである。
【００９６】
ＪＩＳ  Ｇ  １２１１（２０１１）  鉄及び鋼−炭素定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２１２（１９９７）  鉄及び鋼−けい素定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２１３（２００１）  鉄及び鋼中のマンガン定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２１４（１９９８）  鉄及び鋼−りん定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２１５（２０１０）  鉄及び鋼−硫黄定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２１６（１９９７）  鉄及び鋼−ニッケル定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２１７（２００５）  鉄及び鋼−クロム定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２１８（１９９９）  鉄及び鋼−モリブデン定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２１９（１９９７）  鉄及び鋼−銅定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２２０（１９９４）  鉄及び鋼−タングステン定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２２１（１９９８）  鉄及び鋼−バナジウム定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２２２（１９９９）  鉄及び鋼−コバルト定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２２３（１９９７）  鉄及び鋼−チタン定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２２４（２００１）  鉄及び鋼中のアルミニウム定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２２５（２００６）  鉄及び鋼−ひ素定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２２６（１９９４）  鉄及び鋼−すず定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２２７（１９９９）  鉄及び鋼中のほう素定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２２８（２００６）  鉄及び鋼−窒素定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２２９（１９９４）  鋼−鉛定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２３２（１９８０）  鋼中のジルコニウム定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２３３（１９９４）  鋼−セレン定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２３４（１９８１）  鋼中のテルル定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２３５（１９８１）  鉄及び鋼中のアンチモン定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２３６（１９９２）  鋼中のタンタル定量方法
ＪＩＳ  Ｇ  １２３７（１９９７）  鉄及び鋼−ニオブ定量方法
【００９７】
また、Ｃ（炭素）およびＳ（硫黄）の特定に際しては、特に、ＪＩＳ  Ｇ  １２１１（２０１１）に規定された酸素気流燃焼（高周波誘導加熱炉燃焼）−赤外線吸収法も用いられる。具体的には、ＬＥＣＯ社製炭素・硫黄分析装置、ＣＳ−２００が挙げられる。
【００９８】
さらに、Ｎ（窒素）およびＯ（酸素）の特定に際しては、特に、ＪＩＳ  Ｇ  １２２８（２００６）に規定された鉄および鋼の窒素定量方法、ＪＩＳ  Ｚ  ２６１３（２００６）に規定された金属材料の酸素定量方法も用いられる。具体的には、ＬＥＣＯ社製酸素・窒素分析装置、ＴＣ−３００／ＥＦ−３００が挙げられる。
【００９９】
また、図１に示すビレット材１は、金属粉末の焼結体で構成されたもの、すなわち粉末冶金法で製造されたものである。このような粉末冶金法で製造されたビレット材１は、急冷して得られた金属粉末を用いて製造されたものである（体積が小さいため、急冷され易い）ため、金属結晶の著しい粒成長が生じ難く、そのため、ビレット材１の溶融性と溶湯の湯流れとを特に高め易い。
【０１００】
ビレット材１の製造に用いられる金属粉末としては、前述したような合金で構成された粉末が用いられる。その平均粒径は、３μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、４μｍ以上８０μｍ以下であるのがより好ましく、５μｍ以上６０μｍ以下であるのがさらに好ましい。このような粒径の金属粉末を用いることにより、溶融性と溶湯の湯流れとが特に良好なビレット材１を得ることができる。
【０１０１】
なお、平均粒径は、レーザー回折法により得られた粒度分布において、質量基準で小径側からの累積量が５０％になるときの粒径として求められる。
【０１０２】
また、金属粉末の平均粒径が前記下限値を下回った場合、粉末冶金における成形性が低下するため、ビレット材１の密度が低下し、ビレット材１の溶融性や溶湯の湯流れが低下するおそれがある。一方、金属粉末の平均粒径が前記上限値を上回った場合、粉末冶金において金属粉末の充填性が低下するため、やはりビレット材１の密度が低下し、上述したような問題が生じるおそれがある。
【０１０３】
また、金属粉末の平均粒径が前記範囲内であれば、最大粒径が２００μｍ以下であるのが好ましく、１５０μｍ以下であるのがより好ましい。金属粉末の最大粒径を前記範囲内に制御することにより、ビレット材１の密度を高め、溶融性と溶湯の湯流れとが特に良好なビレット材１を得ることができる。
【０１０４】
なお、上記の最大粒径とは、レーザー回折法により得られた粒度分布において、質量基準で小径側からの累積量が９９．９％となるときの粒径のことをいう。
【０１０５】
また、金属粉末の粒子の短径をＰＳ［μｍ］とし、長径をＰＬ［μｍ］としたとき、ＰＳ／ＰＬで定義されるアスペクト比の平均値は、０．４以上１以下程度であるのが好ましく、０．７以上１以下程度であるのがより好ましい。このようなアスペクト比の金属粉末は、その形状が比較的球形に近くなるので、圧粉成形された際の充填率が高められる。その結果、溶融性と溶湯の湯流れとが特に良好なビレット材１を得ることができる。
【０１０６】
なお、前記長径とは、粒子の投影像においてとりうる最大長さであり、前記短径とは、その最大長さに直交する方向の最大長さである。また、アスペクト比の平均値は、金属粉末の粒子１００個以上についての測定値の平均値として求められる。
【０１０７】
一方、ビレット材１の断面において、結晶組織の長径をＣＬとし、短径をＣＳとしたとき、ＣＳ／ＣＬで定義されるアスペクト比の平均値は、０．４以上１以下程度であるのが好ましく、０．５以上１以下程度であるのがより好ましい。このようなアスペクト比の結晶組織は、異方性の小さいものとなるので、比較的溶融し易いものとなり、また、得られる溶湯も湯流れに優れたものとなる。
【０１０８】
なお、前記長径とは、ビレット材１の断面の観察像において１つの結晶組織がとりうる最大長さであり、前記短径とは、その最大長さに直交する方向の最大長さである。また、アスペクト比の平均値は、結晶組織１００個以上についての測定値の平均値として求められる。
【０１０９】
また、ビレット材１の結晶組織の平均径は、３μｍ以上５０μｍ以下程度であるのが好ましく、５μｍ以上４０μｍ以下程度であるのがより好ましい。結晶組織の平均径を前記範囲内に収めることにより、ビレット材１は、均質なものとなるため、表層から内層に至るまで、大きなタイムラグが生じることなく、溶融に至ることができる。このため、このようなビレット材１は、特に溶融し易いものとなり、また、得られる溶湯も湯流れに優れたものとなる。
【０１１０】
なお、ビレット材１の結晶組織の平均径は、ビレット材１の断面を電子顕微鏡や光学顕微鏡で観察し、１つの結晶が占める面積と同じ面積を持つ円の直径（投影面積円相当径）の平均値として求めることができる。このとき、１００個以上の結晶についての測定値の平均値が採用される。
【０１１１】
また、ビレット材１は、その内部に微小な互いに独立した空孔を有しているのが好ましい。このような空孔を有していることにより、ビレット材１は、湯流れに優れたものとなる。これは、微小な互いに独立した空孔を有するビレット材１では、空孔が含まれていたとしても微小であるため、破裂したり溶湯中に残存したりし難く、溶湯の粘性が低下し難いからであると考えられる。また、それとともに、微小な空孔は、ビレット材１の溶融性を高めると考えられる。したがって、内部に微小な互いに独立した空孔を含むビレット材１は、溶融性と溶湯の湯流れとを両立し得るものである。
【０１１２】
空孔の平均径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下であるのが好ましく、０．３μｍ以上８μｍ以下であるのがより好ましい。空孔の平均径が前記範囲内であれば、溶融性と溶湯の湯流れとをより高度に両立し得るビレット材１が得られる。すなわち、空孔の平均径が前記下限値を下回ると、溶融性が低下するおそれがある。一方、空孔の平均径が前記上限値を上回ると、溶湯中の空孔が熱によって破裂したり鋳型に流れ込んだりして、目的とする形状の歯科用金属部品を製造することができないおそれがある。
【０１１３】
なお、空孔の平均径は、走査型電子顕微鏡像において、空孔の面積と同じ面積を持つ円の直径（投影面積円相当径）の平均値として求めることができる。また、空孔の平均径は、空孔１００個以上についての測定値の平均値として求められる。
【０１１４】
また、ビレット材１の観察像において、空孔が占める面積率は、０．００１％以上１％以下であるのが好ましく、０．００５％以上０．５％以下であるのがより好ましい。空孔が占める面積率が前記範囲内であれば、ビレット材１の溶融性と溶湯の湯流れとをより高度に両立させることができる。
【０１１５】
なお、この面積率は、観察像の面積に対する空孔が占める面積の割合として算出され、観察像の一辺は５０μｍ以上１０００μｍ以下程度に設定される。
【０１１６】
また、ビレット材１の製造に用いられる金属粉末としては、例えば、アトマイズ法（例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、高速回転水流アトマイズ法等）、還元法、カルボニル法、粉砕法等の各種粉末化法により製造されたものが挙げられる。
【０１１７】
このうち、アトマイズ法により製造されたものであるのが好ましく用いられ、水アトマイズ法または高速回転水流アトマイズ法により製造されたものであるのがより好ましく用いられる。アトマイズ法は、溶融金属（溶湯）を、高速で噴射された流体（液体または気体）に衝突させることにより、溶湯を微粉化するとともに冷却して、金属粉末を製造する方法である。金属粉末をこのようなアトマイズ法によって製造することにより、極めて微小な粉末を効率よく製造することができる。また、得られる粉末の粒子形状が表面張力の作用により球形状に近くなる。このため、粉末冶金法において金属粉末を成形したとき充填率の高い成形体が得られる。その結果、焼結密度の高いビレット材１が得られる。
【０１１８】
なお、アトマイズ法として、水アトマイズ法を用いた場合、溶融金属に向けて噴射される水（以下、「アトマイズ水」という。）の圧力は、特に限定されないが、好ましくは７５ＭＰａ以上１２０ＭＰａ以下（７５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上１２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下）程度とされ、より好ましくは、９０ＭＰａ以上１２０ＭＰａ以下（９００ｋｇｆ／ｃｍ２以上１２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下）程度とされる。
【０１１９】
また、アトマイズ水の水温も、特に限定されないが、好ましくは１℃以上２０℃以下程度とされる。
【０１２０】
さらに、アトマイズ水は、溶湯の落下経路上に頂点を有し、外径が下方に向かって漸減するような円錐状に噴射される場合が多い。この場合、アトマイズ水が形成する円錐の頂角θは、１０°以上４０°以下程度であるのが好ましく、１５°以上３５°以下程度であるのがより好ましい。これにより、前述したような組成の金属粉末を、確実に製造することができる。
【０１２１】
また、水アトマイズ法（特に高速回転水流アトマイズ法）によれば、とりわけ速く溶湯を冷却することができる。このため、機械的特性および被削性に優れ、かつ均質なビレット材１が得られる。
【０１２２】
また、アトマイズ法において溶湯を冷却する際の冷却速度は、１×１０４℃／ｓ以上であるのが好ましく、１×１０５℃／ｓ以上であるのがより好ましい。このような急速な冷却により、金属結晶の粒径がとりわけ小さな金属粉末が得られる。
【０１２３】
加えて、原材料を溶融して溶融金属を得る際には、ビレット材１の構成材料の融点をＴｍとしたとき、原材料の溶融温度をＴｍ＋２０℃以上Ｔｍ＋２００℃以下程度に設定するのが好ましく、Ｔｍ＋５０℃以上Ｔｍ＋１５０℃以下程度に設定するのがより好ましい。これにより、溶融金属を流体に衝突させて微粉化する際、合金の生成を一定に制御し易くなる。すなわち、結晶組織の肥大化を抑えつつ、精製度の高い（酸素含有量の少ない）合金粉末を生成し易くなる。このため、とりわけビレット材１の製造に適した金属粉末を製造することができる。
【０１２４】
このようにして得られた金属粉末を、各種成形法により成形して、成形体を得る。成形方法としては、例えば、プレス成形法、押出成形法、射出成形法等が挙げられる。
【０１２５】
その後、得られた成形体を、脱脂、焼成することにより、焼結体（ビレット材１）が得られる。焼成温度は、合金組成に応じて適宜設定されるが、一例として９００℃以上１４００℃以下程度とされる。
【０１２６】
また、このようにして得られた焼結体に対し、さらにＨＩＰ処理（熱間等方加圧処理）等を施すようにしてもよい。
【０１２７】
ＨＩＰ処理の条件としては、例えば、温度が８５０℃以上１２００℃以下、時間が１時間以上１０時間以下程度とされる。
【０１２８】
また、加圧力は、５０ＭＰａ以上であるのが好ましく、１００ＭＰａ以上であるのがより好ましい。
【０１２９】
なお、ビレット材１は、粉末製造時から金属材料中にＮを固溶させ、その粉末を用いて得られた焼結体で構成されている。このため、ビレット材１には、ほぼ一様にＮが分布しており、物性についてもほぼ一様にすることができる。したがって、ビレット材１の均質性を確保することができ、優れた溶融性を得るとともに、溶湯の粘性についても均質になるため、湯流れが特に良好になる。
【０１３０】
具体的には、例えば、ビレット材１の断面のうち、表面からの深さが０．３ｍｍの位置を表層部とし、表面からの深さが５ｍｍの位置を内層部とする。
【０１３１】
このとき、内層部におけるＮの濃度は、表層部におけるＮの濃度の５０％以上２００％以下であるのが好ましく、６０％以上１７５％以下であるのがより好ましく、７５％以上１５０％以下であるのがさらに好ましい。内層部におけるＮの濃度が前記下限値を下回ったり、前記上限値を上回ったりすると、内層部と表層部とで物性が異なるため、ビレット材１の溶融性が低下したり、湯流れが悪くなったりするおそれがある。
【０１３２】
なお、内層部および表層部におけるＮの濃度は、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）によるＮの定量分析に基づいて求めることができる。このとき、ビレット材１の表面から内部にかけて線分析を行うことにより、ビレット材１の厚さ方向におけるＮの濃度分布が得られるので、上述した内層部および外装部におけるＮの濃度を効率よく求めることができる。
【０１３３】
また、このようなビレット材１の均質性は、前述したように、ビレット材１が粉末冶金により製造された焼結体で構成されていることに加え、粉末製造時から金属材料中にＮを固溶させ、その粉末を用いて粉末冶金法により製造された焼結体で構成されていることに由来していると考えられる。粉末製造時に金属材料中にＮを固溶させるには、例えば、原料に含まれるＣｏ（またはＮｉ）、Ｃｒ、ＭｏおよびＳｉのうちの少なくとも１種をあらかじめ窒化させておく方法、原料を溶融する際または溶融した後に溶融金属（溶湯）を窒素ガス雰囲気中に保持する方法、溶融金属中に窒素ガスを注入する（バブリングさせる）方法等が用いられる。
【０１３４】
また、金属粉末を成形してなる成形体や、それを焼結してなる焼結体を、窒素ガス雰囲気中で加熱する、あるいは、窒素ガス雰囲気中でＨＩＰ処理を施すことにより、Ｎを合金中に含浸させる方法もある（窒化処理）。しかしながら、この方法では、成形体や焼結体の表層部から内層部まで均等に窒化することは難しく、仮にできたとしても窒化速度を抑えながら極めて長い時間をかけて行う必要があるため、ビレット材１の製造効率の観点で問題がある。
【０１３５】
なお、Ｎが固溶している粉末を用いて得られた成形体を脱脂、焼成する場合には、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス中で脱脂、焼成することにより、固溶させたＮの濃度の変動を抑えることができる。
【０１３６】
この他、ビレット材１の均質性には、Ｓｉの含有率に対するＮの含有率の割合（Ｎ／Ｓｉ）が関与していると考えられる。すなわち、Ｎ／Ｓｉが前記範囲内にあるとき、Ｓｉが固溶したことによる結晶構造の歪みが、Ｎが固溶することによって抑えられ、その結果、ビレット材１の均質性が高められると考えられる。
【０１３７】
以上のようなビレット材１を加熱溶融し、鋳型に流し込むことにより、鋳型のキャビティーの形状に対応した様々な鋳物を製造することができる。
【０１３８】
［歯科用金属部品］
次に、本発明の歯科用金属部品の実施形態について説明する。
【０１３９】
本発明の歯科用金属部品は、口腔内に一時的あるいは半永久的に留置される金属部品であれば、特に限定されず、例えば、インレー、クラウン、ブリッジ、金属床、義歯、インプラント、アバットメント、フィクスチャー、スクリュー等のメタルフレームが挙げられる。以下の説明では、一例として、図２に示す形状のメタルフレームを挙げて説明する。
【０１４０】
なお、ここでは特に陶材焼付用メタルフレームに関して説明するが、本発明に係るメタルフレームは、陶材焼付に供されないもの、例えばインレー、クラウン、ブリッジ、金属床、義歯、インプラント、アバットメント、フィクスチャー、スクリュー等も含むものである。
【０１４１】
図２は、本発明の歯科用金属部品の実施形態を適用したメタルフレームを示す縦断面図である。図２に示すメタルフレーム２は、歯科用補綴物の基材として用いられるものであり、表面に陶材層が設けられることにより、後述する歯科用補綴物となる。
【０１４２】
鋳造により得られたメタルフレーム２に対し、必要に応じて研磨処理を施すようにしてもよい。研磨処理としては、例えば、バレル研磨、サンドブラスト等が挙げられる。
【０１４３】
さらに、得られたメタルフレーム２に対し、必要に応じて二次加工を施すようにしてもよい。二次加工としては、例えば、切削、研削のような機械加工、レーザー加工、電子線加工、ウォータージェット加工、放電加工、プレス加工、押出加工、圧延加工、鍛造加工、曲げ加工、絞り加工、引き抜き加工、転造加工、せん断加工等が挙げられる。
【０１４４】
こうして得られたメタルフレーム２は、前述したように、湯流れが良好なビレット材１の溶湯を用いて鋳造されたものであるため、寸法精度の高いものとなる。このため、かかるメタルフレーム２は、患部に対して少ない違和感で装着可能なものとなり、患者への負担を最小限に抑えられるとともに、後述するようにしてメタルフレーム２の表面に陶材層が設けられた際、陶材層の高い密着性と高い審美性とを実現し得るものとなる。
【０１４５】
また、メタルフレーム２は、耐食性が高いことから、生体への適合性に優れたものとなる。
【０１４６】
さらには、メタルフレーム２は、機械的特性に優れていることから、噛む力によっても変形し難く、耐久性に優れたものとなる。
【０１４７】
［歯科用補綴物］
次に、本発明の歯科用補綴物の実施形態について説明する。
【０１４８】
図３は、本発明の歯科用補綴物の実施形態を示す縦断面図である。
図３に示す歯科用補綴物１０は、メタルフレーム２と、その表面の一部を覆うように設けられた陶材層６と、を備えている。
【０１４９】
陶材層６は、歯科用補綴物１０の審美性を担う部位であり、一般的には、歯の色に近い色を呈している。
【０１５０】
陶材層６の構成材料としては、例えば、長石、石英、陶土、金属酸化物等の各種セラミックス系材料の他、各種樹脂材料等が挙げられる。このうち、審美性やメタルフレーム２との密着性といった観点からセラミックス系材料が好ましく用いられる。具体的には、アルミナ、シリカ、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化鉄、マグネシア、ジルコニア、チタニア、酸化アンチモン、酸化セリウム等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の混合物が用いられる。
【０１５１】
このような構成材料を含むスラリーがメタルフレーム２の表面に塗布され、その後、焼付処理が施されることによって陶材層６が形成される。
【０１５２】
このうち、陶材層６の構成材料は、アルミナを含むことが好ましい。アルミナを含むセラミックス材料がメタルフレーム２の表面に焼き付けられると、陶材層６とメタルフレーム２との界面近傍にムライト相が生じる。このムライト相は、セラミックス材料側に含まれたアルミナとメタルフレーム２側に含まれたＳｉまたは酸化ケイ素とが混じり合うことによって生成されると考えられる。このため、ムライト相を介して陶材層６とメタルフレーム２とが強固に密着し、陶材層６が剥離し難く、信頼性の高い歯科用補綴物が得られる。また、ムライト相が生じることにより、焼付処理の際に、メタルフレーム２に対するセラミックス材料の濡れ性が向上すると考えられる。このため、かかる観点からも、陶材層６の密着性が高まると考えられ、さらには、ムラなく陶材層６を焼き付けることができる。
【０１５３】
陶材層６の構成材料におけるアルミナの含有率は、２質量％以上５０質量％以下程度であるのが好ましく、４質量％以上３５質量％以下程度であるのがより好ましく、６質量％以上２５質量％以下程度であるのがさらに好ましい。アルミナの含有率を前記範囲内に設定することにより、陶材層６とメタルフレーム２との密着性を高めるのに必要かつ十分なアルミナが確保されるとともに、陶材層６自体の機械的特性も高くなるため、より信頼性の高い歯科用補綴物１０が得られる。
【０１５４】
したがって、アルミナの含有率が前記下限値を下回ると、陶材層６とメタルフレーム２との間に十分な量のムライト相が生じないため、セラミックス材料の濡れ性が低下し、陶材層６の密着性が低下するおそれがあり、一方、アルミナの含有率が前記上限値を上回ると、陶材層６が脆くなる等、機械的特性が低下し易いため、やはり陶材層６の密着性が低下するおそれがある。
【０１５５】
また、陶材層６の平均厚さは、特に限定されないが、０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下程度であるのが好ましく、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下程度であるのがより好ましい。陶材層６の平均厚さを前記範囲内に設定することで、メタルフレーム２に対する陶材層６の密着性をより高めることができる。また、陶材層６に必要かつ十分な遮光性が付与されるので、メタルフレーム２の色が透け難くなり、審美性に優れた歯科用補綴物１０が得られる。
【０１５６】
陶材層６の形成にあたっては、まず、陶材層６の構成材料をボールミルや遊星ミル等により細かく粉砕する。その後、必要に応じて８００℃以上１１００℃以下、３０分以上６０分以下程度の範囲内で熱処理を施す。
【０１５７】
こうして得られた粉砕物と、分散媒に分散させることにより、スラリー状またはペースト状に調製される。これにより、陶材層６の形成に必要なスラリーやペーストが得られる。分散媒としては、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアセテート、ニトロセルロース、エチルセルロース等が挙げられる。
【０１５８】
得られたスラリーやペーストをメタルフレーム２の表面に塗布し、焼付処理を施す。焼付温度は、陶材層６の構成材料に応じて適宜設定されるが、例えば５００℃以上１０００℃以下に設定される。このようにして歯科用補綴物１０が得られる。
【０１５９】
以上、本発明の歯科用の鋳造用ビレット材、歯科用の鋳造用ビレット材、歯科用金属部品および歯科用補綴物について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１６０】
例えば、歯科用金属部品は、例えば、ネジ、ボルト、ナット、ワイヤー等であってもよい。
【実施例】
【０１６１】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．歯科用の鋳造用ビレット材（Ｃｏ基）の製造
（サンプルＮｏ．１）
［１］まず、原材料を高周波誘導炉で溶融するとともに、水アトマイズ法により粉末化して金属粉末を得た。次いで、目開き１５０μｍの標準ふるいを用いて分級した。得られた金属粉末の合金組成を表１に示す。なお、Ｎは、Ｃｒに結合させた状態（窒化クロムの状態）で原材料に含ませた。また、合金組成の特定には、ＳＰＥＣＴＲＯ社製固体発光分光分析装置（スパーク発光分析装置）、モデル：ＳＰＥＣＴＲＯＬＡＢ、タイプ：ＬＡＶＭＢ０８Ａを用いた。また、Ｃ（炭素）の定量分析には、ＬＥＣＯ社製炭素・硫黄分析装置、ＣＳ−２００を用いた。
【０１６２】
［２］次に、有機バインダーを水に溶解してバインダー溶液を調製した。なお、バインダー溶液における有機バインダーの量は、金属粉末１ｋｇ当たり１０ｇとした。また、バインダー溶液における水の量は、有機バインダー１ｇ当たり５０ｇとした。
【０１６３】
［３］次に、金属粉末を造粒装置の処理容器内に投入した。そして、処理容器内の金属粉末に向けて造粒装置のスプレーノズルからバインダー溶液を噴霧しつつ、金属粉末をスプレードライ法により造粒し、造粒粉末を得た。
【０１６４】
［４］次に、得られた造粒粉末を用い、以下の成形条件で成形して成形体を得た。
＜成形条件＞
・成形方法：圧粉成形
・成形圧力：３００ＭＰａ（３ｔ／ｃｍ２）
【０１６５】
［５］次に、この成形体を以下の脱脂条件で脱脂し、脱脂体を得た。
＜脱脂条件＞
・加熱温度  ：４７０℃
・加熱時間  ：１時間
・加熱雰囲気：窒素雰囲気
【０１６６】
［６］次に、得られた脱脂体を、以下の焼成条件で焼成し、焼結体を得た。その後、得られた焼結体に機械加工を施し、直径１５ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱状の歯科用の鋳造用ビレット材を得た。
【０１６７】
＜焼成条件＞
・加熱温度  ：１３００℃
・加熱時間  ：３時間
・加熱雰囲気：アルゴン雰囲気
【０１６８】
（サンプルＮｏ．２〜１６）
製造条件を表１に示す条件にした以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の場合と同様にして歯科用の鋳造用ビレット材を得た。
【０１６９】
（サンプルＮｏ．１７〜２０）
原材料を高周波誘導炉で溶融する際、溶融金属中に窒素ガスを注入した。この際、注入時間を適宜変更することにより、Ｎの含有率を変えるようにした。
【０１７０】
そして、それ以外の製造条件を表１に示すようにした以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の場合と同様にして歯科用の鋳造用ビレット材を得た。
【０１７１】
（サンプルＮｏ．２１〜２４）
まず、Ｎを含まない原材料を用いて、それぞれサンプルＮｏ．１の場合と同様にして金属粉末を得た。
【０１７２】
次に、この金属粉末を用いるとともに、焼成条件の加熱雰囲気をアルゴン５０体積％と窒素５０体積％の混合ガス雰囲気に替えるようにした以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の場合と同様に焼結体を得た。この際、窒素ガスの分圧を適宜変更することにより、金属粉末中に含まれるＮの含有率を変えるようにした。
【０１７３】
そして、それ以外の製造条件を表１に示すようにした以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の場合と同様にして歯科用の鋳造用ビレット材を得た。
【０１７４】
（サンプルＮｏ．２５、２６）
原材料を高周波誘導炉で溶融する際、溶融金属中に窒素ガスを注入した。この際、注入時間を適宜変更することにより、金属粉末中に含まれるＮの含有率を変えるようにした。
【０１７５】
そして、それ以外の製造条件を表１に示すようにした以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の場合と同様にして歯科用の鋳造用ビレット材を得た。
【０１７６】
（サンプルＮｏ．２７〜２９）
原材料を高周波誘導炉で溶融する際、溶融金属中に窒素ガスを注入した後、ビレット材の形状の型に溶融金属を流し込み、鋳造体を得た。この際、注入時間を適宜変更することにより、金属粉末中に含まれるＮの含有率を変えるようにした。
【０１７７】
そして、それ以外の製造条件を表１に示すようにした以外は、それぞれサンプルＮｏ．１の場合と同様にして歯科用の鋳造用ビレット材を得た。
【０１７８】
以上の各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材（Ｃｏ基）の製造条件を表１、２に示す。
【０１７９】
【表１】
0006492513.tif 000002
【０１８０】
【表２】
0006492513.tif 000003
【０１８１】
なお、各表においては、各サンプルＮｏ．の金属粉末および歯科用の鋳造用ビレット材のうち、本発明に相当するものについては「実施例」、本発明に相当しないものについては「比較例」と示した。
【０１８２】
２．歯科用の鋳造用ビレット材（Ｃｏ基）の評価
２．１  相対密度の測定
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材について、まず、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０７（２０１２）に規定の方法に準拠して密度を測定した。
【０１８３】
次いで、各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材の組成比に基づいて、その真密度を算出した。
【０１８４】
そして、算出した真密度に対する測定した密度の割合を計算し、これを歯科用の鋳造用ビレット材の相対密度として求めた。
【０１８５】
２．２  結晶粒径の測定
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を研磨し、得られた研磨面を走査型電子顕微鏡で観察した。そして、観察像中から無作為に選択した１００個の結晶について、投影面積円相当径を測定し、１００個分のデータを平均した。この平均値を、各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材の結晶粒径とした。
【０１８６】
２．３  全Ｓｉ量および酸化ケイ素として含まれるＳｉの含有率の測定
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材について、重量法およびＩＣＰ発光分光法により、全Ｓｉ量および酸化ケイ素として含まれるＳｉの含有率を測定し、全Ｓｉ量に対する酸化ケイ素として含まれるＳｉ量の割合を算出した。算出結果を表３に示す。
【０１８７】
２．４  Ｘ線回折法による結晶構造の評価
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材について、Ｘ線回折法による結晶構造解析に供した。そして、得られたＸ線回折パターンに含まれていた各ピークの高さや位置を、ＩＣＤＤカードに掲載されたデータベースと照合することにより、歯科用の鋳造用ビレット材に含まれる結晶構造の同定を行った。その上で、Ｃｏに起因するピークのうち最も高いピークの高さを１としたときの、Ｃｏ３Ｍｏに起因するピークのうち最も高いピークの高さの比率を算出した。算出結果を表３に示す。
【０１８８】
２．５  空孔、デンドライト相および結晶組織のアスペクト比の評価
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を研磨し、得られた研磨面を走査型電子顕微鏡で観察して観察像上において空孔が占める領域を特定した。そして、空孔が占める領域の平均径（これを空孔の平均径とみなす）を計測するとともに、観察像の全面積に対する空孔が占める領域の面積の割合（面積率）を算出した。
【０１８９】
また、観察像に樹枝状組織がどの程度存在しているかどうかを確認することにより、デンドライト相の存在の程度を以下の評価基準にしたがって評価した。
【０１９０】
＜デンドライト相の評価基準＞
◎：デンドライト相がほとんど存在しない
○：デンドライト相がわずかに存在する（面積率１０％以下）
△：デンドライト相がやや多く存在する（面積率１０％超２０％以下）
×：デンドライト相が非常に多く存在する（面積率２０％超）
【０１９１】
また、得られた研磨面を走査型電子顕微鏡で観察し、観察像上において結晶組織のアスペクト比の平均値を算出した。
以上の評価結果を表３に示す。
【０１９２】
２．６  Ｎ濃度の評価
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を切断し、切断面を研磨した。
【０１９３】
次いで、研磨面のうち、表面から内部にかけて、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）による線分析を行った。そして、表面から内部にかけての濃度分布を求めた。
【０１９４】
次いで、表面から０．３ｍｍの位置のＮ濃度を表層部のＮ濃度とし、表面から５ｍｍの位置のＮ濃度を内層部のＮ濃度として求め、表層部のＮ濃度に対する内層部のＮ濃度の割合を求めた。算出結果を表３に示す。
【０１９５】
２．７  ビッカース硬度の測定
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を切断し、切断面を研磨した。
【０１９６】
次いで、研磨面のうち、ビレット材の表面から０．３ｍｍの位置のビッカース硬度を測定し、これを表層部のビッカース硬度とした。また、ビレット材の表面から５ｍｍの位置のビッカース硬度を測定し、これを内層部のビッカース硬度とした。
【０１９７】
次いで、表層部のビッカース硬度に対する内層部のビッカース硬度の割合を求めた。算出結果を表３に示す。
なお、ダイヤモンド圧子の試験荷重は、１００ｇｆとした。
【０１９８】
２．８  耐食性の評価
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材から、切削加工によりテストピースを削り出した。
【０１９９】
次いで、得られたテストピースについて、ＪＩＳ  Ｔ  ６１１８（２０１２）に規定された歯科メタルセラミック修復用貴金属材料の耐食性の試験方法に準拠して溶出金属イオン量を測定した。
そして、測定した結果を、以下の評価基準に基づいて評価した。
【０２００】
＜耐食性の評価基準＞
◎：耐食性が非常に大きい（溶出金属イオン量が非常に少ない）
○：耐食性が大きい（溶出金属イオン量が少ない）
△：耐食性が小さい（溶出金属イオン量が多い）
×：耐食性が非常に小さい（溶出金属イオン量が非常に多い）
以上の評価結果を表４に示す。
【０２０１】
２．９  溶融性の評価
２．９．１  溶融に要する時間
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を、高周波誘導炉で溶融した。そして、ビレット材が融け始めてから融け終わるまでに要する時間を比較することにより、ビレット材の溶融性を評価した。なお、評価にあたっては、以下の相対評価基準に基づいて評価した。
【０２０２】
＜溶融性の評価基準＞
◎：溶融性が非常に大きい（溶融に要する時間が非常に短い）
〇：溶融性が大きい（溶融に要する時間が短い）
△：溶融性が小さい（溶融に要する時間が長い）
×：溶融性が非常に小さい（溶融に要する時間が非常に長い）
【０２０３】
２．９．２  溶湯の突沸し易さ
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を、高周波誘導炉で溶融した。そして、得られた溶湯における突沸の生じ易さについて、以下の相対評価基準に基づいて評価した。
【０２０４】
＜溶湯の突沸し易さの評価基準＞
◎：溶湯が非常に突沸し易い（単位時間当たりの突沸の回数が非常に多い）
〇：溶湯が突沸し易い（単位時間当たりの突沸の回数が多い）
△：溶湯が突沸し難い（単位時間当たりの突沸の回数が少ない）
×：溶湯が非常に突沸し難い（単位時間当たりの突沸の回数が非常に少ない）
【０２０５】
２．１０  溶湯の湯流れの評価
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を、高周波誘導炉で溶融した。
次いで、得られた溶湯を鋳型に鋳込んだ。その後、鋳型を外し、鋳物を取り出した。
【０２０６】
図４（ａ）は、各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を用いて得られた溶湯を鋳込んで形成された鋳物の一例を示す写真である。なお、図４（ａ）に示す３つの矢印は、鋳込み口の位置を示している。
【０２０７】
また、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す鋳物から、湯道に相当する部分を除去して得られた金属床の一例を示す写真である。
【０２０８】
次いで、得られた金属床を観察し、図４（ｂ）に示す金属床のうちの（１）〜（３）に示す部位に未鋳造やウェルドライン等の溶湯の湯流れに起因する鋳造不具合が発生していないかどうかを評価した。鋳造不具合の評価は、同様にして得られた２０個の金属床において、以下の評価基準に基づいて行った。なお、（１）〜（３）の部位は、それぞれ厚さが異なっており、（１）の部位の厚さは１．５５ｍｍ、（２）の部位の厚さは０．８０ｍｍであり、（３）の部位の厚さは０．６０ｍｍである。
【０２０９】
＜鋳造不具合の評価基準＞
◎：（３）の部位における鋳造不具合の発生率が３／２０以下である
〇：（３）の部位における鋳造不具合の発生率が４／２０以上６／２０以下である
△：（２）の部位における鋳造不具合の発生率が１／２０以上３／２０以下である
×：（２）の部位における鋳造不具合の発生率が４／２０以上である
【０２１０】
３．鋳物の評価
３．１  ０．２％耐力、伸びおよびヤング率の評価
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を溶融し、得られた溶湯を鋳型に鋳込むことによりテストピースを鋳造した。
【０２１１】
次いで、得られたテストピースについて、ＪＩＳ  Ｔ  ６１１８（２０１２）に規定された歯科メタルセラミック修復用貴金属材料の機械的性質の試験方法に準拠して０．２％耐力および伸びを測定した。
【０２１２】
また、ＪＩＳ  Ｔ  ６００４（２０１２）に規定された歯科用金属材料の試験方法に準拠してヤング率を求めた。
測定した結果を表４に示す。
【０２１３】
３．２  鋳造性（全体の外観）の評価
得られたテストピースの形状を目視および拡大鏡で観察し、鋳造不良（全体の外観）の有無を以下の評価基準にしたがって評価した。
【０２１４】
＜鋳造不良の評価基準＞
◎：最大長さ０．３ｍｍを超える鋳巣が認められない
〇：最大長さ０．５ｍｍを超える鋳巣が認められない
△：最大長さ１ｍｍを超える鋳巣が認められない
×：最大長さ１ｍｍを超える鋳巣が認められる
【０２１５】
【表３】
0006492513.tif 000004
【０２１６】
【表４】
0006492513.tif 000005
【０２１７】
表３、４から明らかなように、各実施例に相当する歯科用の鋳造用ビレット材（Ｃｏ基）は、耐食性に優れたものであることがわかった。また、溶融性および溶湯の湯流れが良好であることが認められた。
【０２１８】
また、各実施例に相当する歯科用の鋳造用ビレット材（Ｃｏ基）を用いて鋳造された鋳物のテストピースは、機械的特性に優れ、かつ、外観の鋳造不良が少ないことが認められた。
【０２１９】
４．歯科用補綴物の製造
各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材を溶融し、得られた溶湯を鋳型に鋳込むことによりテストピースを鋳造した。
【０２２０】
次いで、得られたテストピースの表面にオペーク陶材のペーストを塗布し、焼成した。これにより、歯科用補綴物のテストピースを得た。
【０２２１】
なお、オペーク陶材のペースト（アルミナ含有率１５質量％）には、株式会社松風製「ヴィンテージＭＰ」を使用した。また、焼成温度は９５０℃とし、この温度で２分間維持するようにした。また、焼成雰囲気は減圧雰囲気とした。
【０２２２】
５．歯科用補綴物の評価
各サンプルＮｏ．の歯科用補綴物のテストピースについて、ＪＩＳ  Ｔ  ６１２０（２００１）に規定された歯科メタルセラミック修復物の剥離・クラック発生強さ試験に準拠して破壊力を加えるとともに、以下の評価基準にしたがって陶材層の密着性を評価した。
【０２２３】
＜剥離・クラック発生強さ試験の評価基準＞
◎：サンプルＮｏ．２７のテストピースの２倍超である
○：サンプルＮｏ．２７のテストピースの１．５倍超２倍以下である
△：サンプルＮｏ．２７のテストピースの１倍超１．５倍以下である
×：サンプルＮｏ．２７のテストピースの１倍以下である
以上の評価結果を表４に示す。
【０２２４】
表４から明らかなように、各実施例に相当する歯科用補綴物は、各比較例に相当する歯科用補綴物に比べて、陶材層の密着性が高いことが認められた。
【０２２５】
また、各実施例に相当する歯科用補綴物を切断し、断面に対して電子線マイクロアナライザーの面分析を行った。その結果、陶材層とメタルフレームとの界面にムライトが層状に存在していることが認められた。
【０２２６】
６．Ｎ濃度と硬度との関係の評価
まず、表５に示す合金組成を有する各サンプルＮｏ．３０〜３６の歯科用の鋳造用ビレット材のテストピースを製造した。
【０２２７】
次いで、各テストピースを切断し、切断面を研磨した。
次いで、研磨面のうち、表層部と内層部のビッカース硬度を測定した。測定結果を表５および図５に示す。図５は、各サンプルＮｏ．３０〜３６の歯科用の鋳造用ビレット材のテストピースにおけるＮ濃度と表層部および内層部のビッカース硬度との関係性を示すグラフである。
【０２２８】
【表５】
0006492513.tif 000006
【０２２９】
表５および図５から明らかなように、テストピース中のＮ濃度とビッカース硬度との間には、特定のＮ濃度で硬度が極小となる関係性が認められた。前述したように、硬度が小さくなることで、テストピースの靭性が高くなり、引張強さや耐力等の向上が図られる。また、Ｎ濃度の測定の結果、全体のＮ濃度が変化しても、表層部と内層部との間でＮ濃度が大きく異なることはなかった。
【０２３０】
７．歯科用の鋳造用ビレット材（Ｎｉ基）の製造
（サンプルＮｏ．３７〜４９）
原材料として、表６に示すようなＮｉ基合金を用いるようにした以外は、サンプルＮｏ．１の場合と同様にして歯科用の鋳造用ビレット材を得た。
【０２３１】
以上の各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材（Ｎｉ基）の製造条件を表６、７に示す。
【０２３２】
【表６】
0006492513.tif 000007
【０２３３】
【表７】
0006492513.tif 000008
【０２３４】
なお、各表においては、各サンプルＮｏ．の金属粉末および歯科用の鋳造用ビレット材のうち、本発明に相当するものについては「実施例」、本発明に相当しないものについては「比較例」と示した。
【０２３５】
８．歯科用の鋳造用ビレット材（Ｎｉ基）の評価
前述した「２．歯科用の鋳造用ビレット材（Ｃｏ基）の評価」と同様にして各サンプルＮｏ．の歯科用の鋳造用ビレット材（Ｎｉ基）について各種の評価を行った。評価結果を表８、９に示す。
【０２３６】
なお、歯科用補綴物のテストピースの陶材層の密着性評価にあたっては、サンプルＮｏ．４７のテストピースを評価基準に用いるようにした。
【０２３７】
また、「２．４  Ｘ線回折法による結晶構造の評価」については、評価の実施を省略した。
【０２３８】
【表８】
0006492513.tif 000009
【０２３９】
【表９】
0006492513.tif 000010
【０２４０】
表８、９から明らかなように、各実施例に相当する歯科用の鋳造用ビレット材（Ｎｉ基）についても、Ｃｏ基の場合と同様、耐食性、溶融性および溶湯の湯流れが良好であることが認められた。
【０２４１】
また、各実施例に相当する歯科用の鋳造用ビレット材（Ｎｉ基）を用いて鋳造された鋳物のテストピースは、機械的特性に優れ、かつ、外観の鋳造不良が少ないことが認められた。
【符号の説明】
【０２４２】
１          ビレット材
２          メタルフレーム
６          陶材層
１０        歯科用補綴物
【図１】
0006492513.tif 000011
【図２】
0006492513.tif 000012
【図３】
0006492513.tif 000013
【図４】
0006492513.tif 000014
【図５】
0006492513.tif 000015