[發(fā)明專利]使用蛋白質(zhì)材料制造陶瓷制品的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980121248.0
• 申請日: 2009-04-01
• 公開（公告）號: CN102046565A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·J·德納卡;A·C·戈杰斯;D·L·坦南特;C·J·沃倫
• 申請（專利權(quán)）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C04B35/632
• 分類號: C04B35/632
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 項丹;周承澤

相關(guān)申請的交叉參考

本申請要求于2008年4月2日提交的美國臨時申請第12/080,371號的優(yōu)先權(quán)。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用如蛋白質(zhì)或含蛋白質(zhì)化合物的蛋白質(zhì)材料制造陶瓷制品的方法，還涉及形成包含蛋白質(zhì)或含蛋白質(zhì)化合物的批料混合物或生坯體的方法。

背景技術(shù)

陶瓷體可以通過在高溫條件下加熱各種無機粉末的混合物的方式形成。

在高溫或應(yīng)力環(huán)境中使用的陶瓷體通常采用以下方式制備：首先形成無機粉末、粘結(jié)劑和液體的增塑的(“塑性”)混合物。然后，將增塑的混合物成形為生坯體，之后在高溫下加熱生坯體形成陶瓷。

發(fā)明概述

本發(fā)明涉及使用如蛋白質(zhì)或含蛋白質(zhì)化合物的蛋白質(zhì)材料制造陶瓷制品的方法，還涉及形成包含蛋白質(zhì)或含蛋白質(zhì)化合物的批料混合物或生坯體的方法。

在一個方面，本發(fā)明揭示一種制備陶瓷構(gòu)成的制品的方法，該方法包括：將至少一種陶瓷前體無機組分和至少一種粘結(jié)劑混合形成增塑的混合物，其中，該粘結(jié)劑包含至少一種蛋白質(zhì)材料，由該增塑的混合物形成生坯體。在一些實施方式中，將所述增塑的混合物擠出形成生坯體。

在另一個方面，本發(fā)明揭示一種制備陶瓷制品的方法，該方法包括：將至少一種陶瓷前體無機組分和至少一種粘結(jié)劑混合形成增塑的混合物，其中，該粘結(jié)劑包含至少一種蛋白質(zhì)材料；將該增塑的混合物成形為生坯體；在一定溫度下加熱生坯體一定的時間，足以使生坯體轉(zhuǎn)化為陶瓷制品。

在另一個方面，本發(fā)明揭示一種用于形成陶瓷構(gòu)成的制品的生坯體，該生坯體包含至少一種陶瓷前體無機組分和至少一種蛋白質(zhì)材料。

本發(fā)明揭示無機材料的增塑的混合物，該混合物能更容易地成形為高體積比的生坯體，且生坯體可用于最終形成高度耐久性的陶瓷基材。該混合物通過使用能阻止高溫時明顯的粘度變化的粘結(jié)劑幫助減輕相關(guān)的各種問題。

發(fā)明詳述

在一個方面，本發(fā)明揭示一種制備陶瓷構(gòu)成的制品的方法，該方法包括：將至少一種陶瓷前體無機組分和至少一種粘結(jié)劑混合形成增塑的混合物，其中，該粘結(jié)劑包含至少一種蛋白質(zhì)材料，由該增塑的混合物形成生坯體。生坯體指未燒制體，可以是經(jīng)過干燥的或者是濕的。在批料或生坯體中，陶瓷前體可以是形成陶瓷的組分或者是陶瓷本身。陶瓷前體可包含例如氧化物源，如氧化硅源或氧化鋁源，或者陶瓷如多鋁紅柱石。在一些實施方式中，將所述增塑的混合物擠出形成生坯體。在一些實施方式中，增塑的混合物的T_初始至少為25℃。在一些實施方式中，增塑的混合物在剪切條件下成形，形成濕強度至少為1.9噸/平方英尺的生坯體。在一些實施方式中，蛋白質(zhì)材料選自下組：麩質(zhì)、麩朊、麥谷蛋白、球蛋白和胚乳。在一些實施方式中，以混合物總重量為基準計，混合物包含小于25重量％的水。在一些實施方式中，在加熱生坯體時無機組分形成陶瓷，其中，所述陶瓷選自下組：堇青石、多鋁紅柱石、氧化鋁、磷酸鋯、碳化硅、氮化硅、氧化硅和鈦酸鋁。在一些實施方式中，無機組分反應(yīng)形成反應(yīng)產(chǎn)物，其中，陶瓷是該反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物。在一些實施方式中，加熱過程包括固化或燒結(jié)。在一些實施方式中，無機組分包括氧化硅、氧化鋁或氧化鈦的來源，或者它們的組合。在一些實施方式中，混合物包含MgO、Al₂O₃或SiO₂的來源，或者它們的組合。在一些實施方式中，混合物通過單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機擠出，生坯體的濕強度至少為2.0噸/平方英尺。較好地，加熱生坯體形成陶瓷。在一些實施方式中，粘結(jié)劑還包括甲基纖維素。在一些實施方式中，粘結(jié)劑包括麩質(zhì)和甲基纖維素。

在另一個方面，本發(fā)明揭示一種制備陶瓷制品的方法，該方法包括：將至少一種陶瓷前體無機組分和至少一種粘結(jié)劑混合形成增塑的混合物，其中，該粘結(jié)劑包含至少一種蛋白質(zhì)材料；將該增塑的混合物成形為生坯體；在一定溫度下加熱生坯體一定的時間，足以使生坯體轉(zhuǎn)化為陶瓷制品。在一些實施方式中，陶瓷制品包含堇青石、鈦酸鋁或SiC，或者它們的組合。在一些實施方式中，蛋白質(zhì)材料選自下組：麩質(zhì)、麩朊、麥谷蛋白、球蛋白和胚乳。在一些實施方式中，粘結(jié)劑還包括甲基纖維素。在一些實施方式中，蛋白質(zhì)材料是麩質(zhì)。在一些實施方式中，成形步驟包括將增塑的混合物擠出為蜂窩體擠出物。

在另一個方面，本發(fā)明揭示一種用于形成陶瓷構(gòu)成的制品的生坯體，該生坯體包含至少一種陶瓷前體(形成陶瓷)的無機組分和至少一種蛋白質(zhì)材料。在一些實施方式中，生坯體具有蜂窩體結(jié)構(gòu)。