[其他]含有填料的陶瓷和陶瓷—金屬復合制品的生產方法

無效

• 申請號: 87106244
• 申請日: 1987-09-11
• 公開（公告）號: CN87106244A
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發明（設計）人: T·丹尼斯.克拉爾;史蒂芬·D·波斯特;阿達姆·J·吉辛格;馬里克·J·索布茨克;納拉希姆哈·S·拉格哈溫;達夫·K·克里布;阿蘭·S·納格爾伯格
• 申請（專利權）人: 蘭克西敦技術公司
• 主分類號: C04B37/02
• 分類號: C04B37/02;C22C29/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 張元忠,王杰

本發明涉及新型復合結構及其制造方法，尤其涉及含有被多晶基體滲入的填料的陶瓷和陶瓷-金屬復合結構及用母體金屬在可滲透的填料體的孔隙體積中進行原位氧化反應以制造這種結構的方法。

近年來，人們對于用陶瓷制造歷史上一直由金屬制造的結構的興趣日益增加。其原因是陶瓷的某些性能如耐腐蝕性、硬度、彈性模量、耐火能力比金屬優越。

尤其使人感興趣的是氮化物基體陶瓷制品，因為人們認為它可能用于高溫下需要高強度的場合例如用作汽車發動機部件。在這方面氮化硅是一種特別有用的材料。切削刀具工業可能是氮化硅制品的另一個重要應用領域。

目前在生產更高強度、更可靠、勒性更好的陶瓷制品方面所作的努力主要集中在（1）研究改進單塊陶瓷的制造方法（2）研究新的材料成分，特別是陶瓷基體復合物。復合結構是這樣一種結構，它含有由兩種或兩種以上不同材料制成的多相材料、實體或制品，這些不同材料是緊密地結合在一起的，以使復合結構具有所要求的性能，例如，可以用將一種材料埋在另一種材料基體中的方法使兩種不同材料緊密地結合在一起。陶瓷基體復合結構一般包含陶瓷基體，基體中含有諸如顆粒、纖維、棒等一種或一種以上不同種類的填充材料。

用陶瓷替表金屬有一些眾所周知的限制或困難，如換算通用性（scaling????versatility），產生復雜形狀，同時滿足最終使用性能要求的能力及成本。同屬本專利申請人的另外幾項一起待審批的美國專利申請（以下稱作同一所有人的專利申請）克服了這些限制或困難，并提供了能可靠地生產陶瓷材料（包括復合體）的新型方法。這種方法在同一申請人于1986年1月15日提出的818943號申請中公開，該申請則是1985年9月17日提出的776964號申請的部分繼續申請，而后者又是1985年2月26日提出的705787號申請的部分繼續申請，705787號申請則又是1984年3月16日提出的591392號美國申請的部分繼續申請，它們都是以Marc????S.New????Kirk等人的名義提出申請的，題目都是“新型陶瓷材料及其制造方法”。這些申請公開了作為由母體金屬產物發展而來的氧化反應產物的自支撐陶瓷體的生產方法。熔融金屬與氣相氧化劑反應形成氧化反應產物，金屬穿過氧化產物移向氧化劑，在附近繼續形成陶瓷多晶體，這種陶瓷體有相互連接的金屬組分。使用合金摻雜物可以增強這一過程，例如在使鋁氧化時用鎂和硅摻雜，在空氣中進行氧化反應以生成α-氧化鋁陶瓷結構。該方法由于將摻雜材料用于產物母體金屬表面而得到改進，如1986年1月27日提出的822999號同一所有人專利申請中所描述，該申請是1985年9月17日提出的776965號申請的部分繼續申請，后者是1985年6月25日提出的747788號申請的部分繼續申請，747788號申請又是1984年7月20日提出的632636號申請的部分繼續申請，它們全以Marc????S.Newkirk等人的名義提出，題目是“制造自支撐陶瓷材料的方法”。

在1986年1月17日提出的819397號同一所有人專利申請中提出利用氧化作用生產陶瓷復合體。該申請是1985年2月4日提出的697876號申請的部分繼續申請。兩者都以Marc????S.Newkirk等人的名義提出，題目是“復合陶瓷制品及其制造方法”。這些申請公開了通過使金屬產物母體的氧化反應產物逐漸長入可滲透的填料體中，從而使陶瓷基體滲入填料的生產自支撐陶瓷復合體的新型方法。但由此得到的復合體沒有確定的或預定的尺寸、形狀或構型。

生產有預定尺寸或形狀的陶瓷復合體的方法在1986年5月8日提出的861025號同一所有人專利申請中公開。根據該美國專利申請的方法，發展中的氧化反應產物是朝著一個確定的界面方向滲入可滲透的預型件中，并發現，帶有隔離件的預型件更容易得到高精度，如同在1986年5月8日提出的861024號同一所有人專利申請中所公開的。該方法是靠金屬產物母體的氧化反應產物逐漸向與金屬隔開的、用以形成界面或表面的隔離件生長來生產成型的自支撐陶瓷體，包括成型的陶瓷復合體。帶有空腔的，且空腔內的幾何形狀與陽模子或正象圖案的形狀相反的陶瓷復合體在1986年1月27日提出的823542號同一所有人一起待審批的美國專利申請和1986年8月13日提出的896157號美國專利申請中公開。