[其他]具有分區(qū)特性的自支承陶瓷體的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 87106324
• 申請日: 1987-09-15
• 公開（公告）號: CN87106324A
• 公開（公告）日: 1988-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 克利斯托弗·R·肯尼迪;安德魯·W·厄克特;丹尼·R·懷特;馬克·S·紐克爾克
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭克西敦技術(shù)公司
• 主分類號: C04B37/02
• 分類號: C04B37/02;C22C29/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大健

本發(fā)明涉及一種以氣相氧化劑氧化熔融母體金屬生產(chǎn)陶瓷體的方法，所說的陶瓷體具有多個區(qū)域，這些區(qū)域在一個或多個特性上互不相同。本發(fā)明也涉及到由此生產(chǎn)的陶瓷制品。

近年來，人們對用陶瓷代替金屬的興趣不斷增長，因為從某些特性考慮，陶瓷優(yōu)于金屬。但是在完成該替代中遇到了幾個公知的限制或者困難，例如尺寸比例變化（收縮），制作復雜形狀的能力，滿足應用所需特性，以及成本等等。許多這些限制或困難已經(jīng)被某些專利所披露的發(fā)明克服了，這些專利申請已轉(zhuǎn)讓給與本申請相同的受讓人，在下文中還將對這些專利進行討論，它們提供一種可靠地制備陶瓷材料，包括成形組合物的新的方法。

下列共同擁有專利申請描述了制備自支承陶瓷體的新方法，該方法是以母體的氧化形成一種氧化反應產(chǎn)物和任意金屬組份的多晶材料：

（A）1986.1.15提交的順序號為818，943，是1985.9.17提交的順序號776，964的部分繼續(xù)申請，1985年2月26日提交的順序號705，787的部分繼續(xù)申請，1984年3月16日提交的美國申請順序號591，392的部分繼續(xù)申請，所有上述申請都以Marc????S.Newkirk等的名義、標題為“新陶瓷材料及其制造方法”;

（B）1986年1月27日提交的順序號為822，999是1985年9月17日提交的順序號776，965的部分繼續(xù)申請，1985年6月25日提交的順序號747，788的部分繼續(xù)申請，1984年7月20日提交的順序號632，636的部分繼續(xù)申請，所有以上申請都以Marc????S.Newkirk等的名義而名稱為“生產(chǎn)自支承陶瓷材料的方法”;

（C）1986年9月17日提交的順序號為819，397是1985年2月4日提交的順序號697，876的部分繼續(xù)申請，兩件申請都是以Marc????S.Newkirk等人的名義而名稱為“復合陶瓷制品及其制造方法”;以及

（D）1986年9月17日提交的順序號為908，453，以Robert????L.Kantner等人的名義，標題為“生產(chǎn)具有精細化微觀結(jié)構(gòu)的自支承陶瓷體的方法”。

上述各項共同擁有專利申請的完整公開都被引入本文以做參考。

正如共同擁有專利申請所闡明的，人們可以通過一種方法生產(chǎn)新多晶陶瓷材料或多晶陶瓷復合材料，這種方法是在一種母體金屬和一種氣相氧化劑之間，即一種氣化的或標準的氣體原料（做為氧化氣氛）發(fā)生氧化反應的方法。這類方法公開在上述共同擁有專利申請“A”中。按照這種工藝，一種母體金屬，例如鋁，被加熱到其熔點以上但又低于其氧化反應產(chǎn)物熔點的高溫，形成一種熔融母體金屬體，通過和一種氣相氧化劑接觸反應生成氧化反應產(chǎn)物。在該溫度下，氧化反應產(chǎn)物，或至少其中的一部分，接觸并延伸到熔融母體金屬和氧化劑之間，而熔融金屬穿過已形成的氧化反應產(chǎn)物向氧化劑方向移動或遷移。被遷移出的熔融金屬與氧化劑接觸（在先形成的氧化反應產(chǎn)物表面上）形成另外的氧化反應產(chǎn)物。繼續(xù)這個過程，又有另外的金屬穿過已形成的多晶氧化反應產(chǎn)物遷移出來，從而不斷地“生長”一種內(nèi)聯(lián)微晶陶瓷結(jié)構(gòu)。生成的陶瓷體可以含有金屬組份，例如未氧化的母體金屬組份，和/或空隙。當以氧化物作為氧化反應產(chǎn)物時，氧氣或含有氧氣的混合氣體（包括空氣）是適宜的氧化劑，若從顯著的經(jīng)濟因素考慮一般優(yōu)選的是空氣。然而從廣義上說，在所有共同擁有專利申請及其本申請中都用了氧化，就是所謂金屬對氧化劑失去電子或分配電子，氧化劑可以是一種或多種元素和/或化合物。所以，除了氧以外其它元素或者化合物也可以作氧化劑，下文將對此進行十分詳細的解釋。

在某些情況下，母體金屬可能需要一種或多種摻雜劑存在，以便有利于影響或幫助氧化反應產(chǎn)物的生長。摻雜劑以母體金屬的合金組份的形式提供。例如，當鋁做為母體金屬，空氣做為氧化劑時，摻雜劑如鎂和硅（指出的僅是大量摻雜劑材料中的二種）與鋁合金化后用作母體金屬。所得的氧化反應產(chǎn)物包括氧化鋁，典型的為α-氧化鋁。