[發明專利]通過水熱或溶劑熱燒結致密化材料或固結材料組件的方法和裝置

在審

• 申請號: 201880034562.4
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN110662730A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 格拉齊伊拉·戈格利奧;阿蘭·拉蓋托;阿諾德·恩達伊希米耶;米西利·普拉卡薩姆
• 申請（專利權）人: 波爾多大學;國家科學研究中心
• 主分類號: C04B35/645
• 分類號: C04B35/645;C04B35/46;C04B35/547;C04B35/14
• 代理公司: 11315 北京國昊天誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 南霆;李有財

1.一種用于致密化材料或固結材料組件的方法，所述方法包括單一的燒結步驟，該燒結步驟包括在腔室(11)內對放置在所述腔室(11)內的所述材料或所述組件同步施加單軸力和燒結溫度，所述力由在所述腔室(11)內部彼此可移動的至少兩個活塞(12)施加，由所述腔室(11)和所述活塞(12)形成的單元是密封的，使得所述燒結步驟完全在液體流體介質或超臨界流體介質中進行。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，由所述腔室(11)和所述活塞(12)形成的單元，由每個活塞支承的至少一個密封元件(15)密封。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，由于在所述活塞(12)位移過程中，會導致所述密封元件在密封元件的沖程區中移動，所以對所述沖程區進行冷卻。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，僅加熱所述腔室(11)中所述至少兩個活塞(12)對所述材料或所述材料組件施加所述單軸力的這一節段，并且在每個沖程區和所述腔室(11)的所述節段之間建立中間冷卻區，確定每個中間冷卻區中的冷卻，以便在由此被加熱的所述節段和對應的沖程區之間形成中間溫度區。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在進行燒結步驟前，確定所述材料或所述材料組件的水分含量，并且可選擇地對所述材料或所述材料組件的水分含量進行調節，以在液體流體介質或超臨界流體介質中進行所述燒結步驟。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在進行燒結步驟前，進行壓實所述材料或所述材料組件的步驟。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在壓實前或壓實后，對所述材料或所述組件進行潤濕。

8.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，至少一個活塞(12)包括位于所述至少一個密封元件(15)和旨在與待致密化的材料或待固結的材料組件接觸的活塞末端之間的殼體(14)，以便回收至少一部分在燒結過程中排出的流體。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述燒結過程中，在所述腔室(11)中施加小于等于350MPa的壓力和小于等于500℃的燒結溫度。

10.一種低溫燒結裝置，用于實施權利要求1所述的方法，其特征在于，所述低溫燒結裝置包括：

-用于容納待致密化的材料或待固結的材料組件的腔室(11)，

-將所述材料或所述組件加熱至燒結溫度的加熱裝置，

-至少兩個在所述腔室(11)內可移動的活塞(12)，以便向所述材料或所述材料組件施加單軸力，

-每個活塞(12)，包括至少一個密封元件(15)，以便使由所述腔室(11)和所述活塞(12)形成的單元密封，還包括位于所述至少一個密封元件(15)和旨在與待致密化的材料或待固結的材料組件接觸的所述活塞(12)末端之間的殼體(14)，以便回收至少一部分在燒結過程中排出的流體。

11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述密封元件(15)是密封墊圈。

12.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，由于在所述活塞(12)位移過程中，所述密封元件(15)在所述密封元件的沖程區中移動，所以所述裝置包括用于冷卻每個沖程區的第一冷卻裝置(19)。

13.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述第一冷卻裝置包括與冷卻劑供應回路相連的夾套，所述冷卻劑旨在于所述夾套限定的殼體中循環，以確保相應密封元件(15)的冷卻。