[發(fā)明專利]軸向熱壓方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780046903.1
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN101573309A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·蔡特勒;H·施賴訥馬赫爾;C·R·龍達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/547
• 分類號(hào): C04B35/547;C04B35/645;C04B35/50;C09K11/84
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蔡洪貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于燒結(jié)陶瓷粉末、尤其是摻雜的Gd₂O₂S(GOS)的 軸向熱壓方法。

本發(fā)明還涉及一種可由根據(jù)發(fā)明的方法而制造的陶瓷材料。

背景技術(shù)

Gd₂O₂S(GOS)、特別是摻雜有Pr和Ce的Gd₂O₂S是一種有效的X射線 熒光物質(zhì)，其可被用在計(jì)算機(jī)X射線斷層成像(CT)掃描儀中作為閃爍 體材料。然而，滯光現(xiàn)象阻礙了GOS材料的實(shí)際應(yīng)用，這種滯光現(xiàn)象增 加了執(zhí)行CT掃描所需的時(shí)間或者降低了圖像質(zhì)量。GOS陶瓷晶片的滯光 性質(zhì)極其取決于制造工藝本身。

一種用于制造GOS晶片的制造工藝可從WO2005/110943中了解。為 了燒結(jié)GOS，使用了一種單軸熱壓方法。根據(jù)該方法，摻雜的GOS陶瓷 粉末被置于型殼中。對陶瓷粉末施加真空，從而使氣態(tài)組分特別是環(huán)境 空氣從陶瓷粉末中抽出。通過施加超過75MPa的高壓，可移動(dòng)型模被壓 向固定型模。這種工藝在超過900℃的高溫下進(jìn)行。在這個(gè)工藝步驟中， GOS粉末被壓實(shí)并且燒結(jié)。進(jìn)一步了解的是，將由石墨組成的多孔體放 置在陶瓷粉末和各個(gè)型模之間。多孔石墨體防止GOS粉末與型模材料發(fā) 生反應(yīng)。由于石墨的多孔性，將環(huán)境空氣從GOS粉末中抽出的步驟不會(huì) 受到阻礙。

這種單軸熱壓方法的缺點(diǎn)在于：由燒結(jié)的GOS粉末制成的GOS晶片 具有陶瓷密度的散布，導(dǎo)致了內(nèi)部不均勻性。這些不均勻性降低了使用 這些GOS晶片的CT掃描儀所完成的圖像質(zhì)量。由此，必須選擇GOS晶片 的小物理尺寸，從而使得陶瓷密度的散布是可以忍受的。由于只能制造 出小的GOS晶片，因此用于制造GOS晶片以及制造CT掃描儀的成本是高 的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種軸向熱壓方法，該方法允許制造出具有增 大尺寸的陶瓷材料，而不會(huì)增加類似于陶瓷密度散布的內(nèi)部不均勻性。

該目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法以及根據(jù)權(quán)利要求10的陶瓷材 料來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例由從屬權(quán)利要求給出。

根據(jù)發(fā)明的方法是一種用于燒結(jié)陶瓷粉末、尤其是摻雜的Gd₂O₂S的 軸向熱壓方法，其中，第一多孔體、陶瓷粉末以及第二多孔體被放入型 殼中。陶瓷粉末位于多孔體之間。陶瓷粉末特別地包括適當(dāng)?shù)臒Y(jié)助劑。 型殼被支撐件所支撐。借助于支撐件，當(dāng)型殼被多孔體充滿時(shí)，型殼被 保持在適當(dāng)位置。多孔體尤其包括石墨或由石墨組成。向型殼施加真空， 從而從陶瓷粉末中抽出氣態(tài)組分。真空導(dǎo)致小于≤0.8bar，特別是小于 ≤1×10^-3bar的環(huán)境壓力。陶瓷粉末以及多孔體被加熱到至少≥900℃， 特別地大于≥1100℃的最高溫度，以及被施加至少≥75MPa，特別地至 少≥120MPa的最大壓力。根據(jù)本發(fā)明，型殼和支撐件在燒結(jié)步驟中分開。 這是由于多孔體和/或陶瓷粉末與型殼壁的摩擦。由此，加熱步驟的時(shí)間 變化與施加壓力步驟的時(shí)間變化相應(yīng)地被相互調(diào)整。

由于型殼不是固定的而是可以相對于陶瓷粉末移動(dòng)，因此當(dāng)型模移 動(dòng)到型殼中以增大施加給陶瓷粉末的壓力時(shí)，型殼與陶瓷粉末之間的高 抗剪應(yīng)力減小。當(dāng)型殼與陶瓷粉末和/或多孔體之間產(chǎn)生高的抗剪應(yīng)力 時(shí)，型殼能夠在抗剪應(yīng)力降低的位置上進(jìn)行移動(dòng)。由于減小的抗剪應(yīng)力， 施加給陶瓷粉末的壓力得到均衡，從而使得不均勻壓力散布被阻止或者 至少被降低。這又導(dǎo)致了燒結(jié)陶瓷粉末的改進(jìn)的、均勻陶瓷密度。由于 陶瓷材料增大的均勻度，陶瓷材料的制造尺寸可以增大。這樣，能夠通 過單一燒結(jié)工藝制造出更多和/或更大的晶片。