[發明專利]制造多孔莫來石?鋁假板鈦礦復合材料的方法

在審

• 申請號: 201711182206.0
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN107840652A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: D·格羅霍爾;M·L·德賴貝爾比斯;M·T·馬倫加
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C04B35/185
• 分類號: C04B35/185;C04B35/478;C04B38/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 吳亦華,徐一琨

1.多孔復合陶瓷體，其包含散布的和粘結的針狀莫來石和鋁假板鈦礦晶體，其中所述針狀莫來石晶體占所述復合陶瓷體中結晶陶瓷材料的25到95重量％、鋁假板鈦礦晶體占所述陶瓷體中結晶陶瓷材料的5到75重量％、和其它結晶陶瓷材料占所述復合陶瓷體中結晶陶瓷材料的0到5重量％。

2.權利要求1的復合陶瓷體，其通過以5℃/分鐘的速率加熱樣品測量時，在20到800℃的溫度范圍內具有1.0至5.0ppm℃的CTE。

3.權利要求1或2的復合陶瓷體，其中所述鋁假板鈦礦是鈦酸鋁、鈦酸鐵鋁或鈦酸稀土鋁。

4.權利要求1-3任一項的復合陶瓷體，其中所述結晶陶瓷相含有40至80重量％的針狀莫來石和15至60重量％的鋁假板鈦礦。

5.權利要求1-4任一項的復合陶瓷體，其中所述結晶陶瓷相含有65至85重量％的針狀莫來石和15至35重量％的鋁假板鈦礦。

6.形成針狀莫來石-鋁假板鈦礦復合體的方法，所述方法包括在鈦源的存在下，在1450至1750℃的溫度下燒灼針狀莫來石體，以產生所述針狀莫來石-鋁假板鈦礦復合體。

7.權利要求6的方法，其中所述燒灼步驟在氧化氣氛中進行。

8.權利要求6或7的方法，其中通過將所述體加熱到1100℃，然后將所述體以5至100℃/小時的速率進一步從1100℃加熱到所述加工溫度，來進行所述燒灼步驟。

9.形成針狀莫來石-鋁假板鈦礦復合體的方法，所述方法包括以下步驟：

(a)形成含有一種或多種鋁、硅和鈦源的生坯；

(b)在氣態氟源存在下，在足以將所述生坯的一部分轉變成氟黃玉的溫度下加熱所述生坯；

(c)在使得所述氟黃玉分解以形成除了針狀莫來石之外還含有一種或多種鈦化合物和一種或多種鋁化合物的多孔針狀莫來石體的條件下，在850℃至1250℃的溫度下進一步加熱所述生坯；和

(d)在1450℃至1750℃的溫度下燒灼所述多孔針狀體，以引起至少一部分所述鈦化合物和至少一部分所述鋁化合物反應以形成鋁假板鈦礦并產生所述針狀莫來石-鋁假板鈦礦復合體。

10.權利要求9的方法，其中步驟(d)在至少1500℃的溫度下進行。

11.權利要求9或10的方法，其中步驟(d)在氧化氣氛中進行。

12.權利要求9-11任一項的方法，其中在步驟(a)中形成的生坯含有氧化鐵。

13.權利要求9-12任一項的方法，其中在步驟(a)中形成的生坯含有至少1.5摩爾鋁原子/摩爾硅原子加上至少兩摩爾鋁原子/摩爾鈦原子。

14.權利要求9-13任一項的方法，其中通過加熱所述體至1100℃，并然后以5至100℃/小時的速率將所述體進一步從1100℃加熱至所述加工溫度，來進行步驟d)的步驟。

15.權利要求9-13任一項的方法，其中在步驟(c)形成的多孔針狀莫來石體，基于所述體中結晶材料的重量，含有小于3重量％的鋁假板鈦礦。

16.權利要求6-15任一項的方法，其中所述針狀莫來石-鋁假板鈦礦復合體在空氣中以5℃/分鐘的加熱速率測量時，在20至800℃的溫度范圍內具有1.0至5.0ppm/℃的CTE。

17.權利要求6-16任一項的方法，其中所述復合體具有40至60體積％的孔隙率。

18.權利要求6-17任一項的方法，其中所述復合體在20至800℃的溫度范圍內具有2.0至5.0ppm/℃的CTE。