[其他]陶瓷復合材料件的制造方法

無效

• 申請號: 87106359
• 申請日: 1987-09-16
• 公開（公告）號: CN87106359A
• 公開（公告）日: 1988-06-01
• 發明（設計）人: 馬克·S·紐克克
• 申請（專利權）人: 蘭克西敦技術公司
• 主分類號: C22C29/12
• 分類號: C22C29/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 穆德俊,樊衛民

本申請是在H.Daniel????Lesher等人名義下，以“陶瓷復合材料件的制造方法”為題，于1986年9月17日提交的申請No908473的部分繼續申請。

概括地說，本發明涉及到制造陶瓷復合材料件的方法。更具體地說，本發明涉及到這樣一種生產陶瓷復合材料件的方法，即用一種從鋁母體金屬生長出的氧化反應產物，滲入到已由具有本征摻雜性質之硅源涂層的填料內。

近年來，日益重視把陶瓷用作歷史上沿用金屬的結構材料。這種重視的原動力在于陶瓷有某些性質優于金屬，例如在抗浸蝕性、硬度、彈性模量以及耐高溫能力等方面。

當前，生產強度更高、更為可靠和更富韌性的陶瓷制品的研究集中于（1）開發整體式陶瓷的先進加工方法;（2）開發新的復合材料，尤其是陶瓷基質復合材料。所謂復合材料結構指的是這樣一種結構，它含有由兩種或多種緊密結合在一起的材料制成的非均相材料、非均相體或制品，以使相應的復合材料具備所需要的性質。例如，可將兩種不同的材料中的一種嵌入另一種的基質中而使之緊密結合。一種陶瓷基質的復合材料則緊密地結合有一或多種不同的粒狀、纖維狀以及棒狀等之類幾何形狀的填料。

在陶瓷基質復合材料件的成形與制造中，已采用過各種各樣的合適材料來作為填料。這類填料的利用形式有纖維狀、片狀、粒狀與須狀等。這方面的材料，例如包括著鋁、鉿、鈦、鋯、釔和硅的某些氧化物（單一的或混合的）、氮化物、碳化物或硼化物。某些熟知的用作填料的幾種材料，例如碳化硅與氮化硅，于高溫氧化環境（例如超過850℃）中在本質上雖不穩定，但在這樣的環境下卻顯示出具有相對較低的降解反應動力學性質。

在用陶瓷取代金屬時存在著幾方面周知的限制或困難，例如按比例變化的適應性、生產出復雜形狀制品的能力、滿足最終應用所要求的性質以及成本等。已有幾項屬于與本申請同一所有人的未決專利克服了某些前述的限制或困難，且提供了能可靠地生產陶瓷材料包括復合材料件的新方法。在Marc????S.Newkirk等人名義下，以“新型陶瓷材料及其制造方法”為題，于1986年1月15提出的未決的美國專利申請No818943中，從類別上說，披露了一種重要的方法。這幾項申請中公開了，從一種母體金屬氧化反應產物的生長制備自支承陶瓷體的方法。熔融金屬與汽相氧化劑反應形成一種氧化反應產物，此種金屬即通過該氧化反應產物而移向上述氧化劑，在此連續地發展成一種多晶陶瓷體。通過采用一種合金化的摻雜劑，便可加速上述過程，例如在空氣中氧化摻雜了鎂與硅的鋁來形成α氧化鋁陶瓷結構的情況。正如Marc????S.Newkirk等人，以“復合陶瓷制品及其制造方法”為題，于1986年1月17日提交的未決的美國專利申請No822999中所描述的，把摻雜材料應用到母體金屬的表面，已使前述方法得到了改進。

在生產復合陶瓷體中應用上述這種氧化現象，已在Marc????S.Newkirk等人，以“復合陶瓷制品及其制造方法”為題，于1986年1月17日提出的未決的美國專利申請No819397中描述到了。這幾項申請中公開了這樣一些生產自支承陶瓷復合材料件的新方法，即把從母體金屬所得的氧化反應產物長入一可滲透的填料體中，由此一種陶瓷基質便滲入到了此種填料之中。然而，這樣得到的復合材料體并無確定的或預定的幾何結構、外形或構形。

一種生產具有預定幾何結構或形狀之復合陶瓷體的方法，已披露在1986年5月8日提出的未決的美國專利申請No861025中。依據這一美國專利申請中的方法，生長著的氧化反應產物朝著一確定的表面邊界方向滲入到一可滲透的預型件中。正如1986年5月8日提出未決的美國專利申請No861024中所公開的，業已發現，通過為此種預型件提供一種阻擋層，更易成形出高度保真的形狀。這項申請中的方法，通過將一種母體金屬的氧化反應產物生長到一與此金屬分開而用來確立邊界或表面的阻擋層，生產出了具一定形狀的支承陶瓷體，包括具一定形狀的陶瓷復合體。一種制備具有能反向復制出陽模形狀或母體金屬形狀的空腔的復合陶瓷體的方法，則已公開在1986年1月27日提出的未決的美國專利申請No823542中，以及在1986年8月13日提出的未決的美國專利申請No896157中。

上述這些未決的專利申請中全部公開的內容，作為參考，已綜合到本申請中。