[其他]致密表層陶瓷結構及其制造方法

無效

• 申請號: 87106040
• 申請日: 1987-09-01
• 公開（公告）號: CN87106040A
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發明（設計）人: 斯坦利·J·盧茲克茲;哈利·R·茲威克爾
• 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: 段承恩,徐汝巽

1、一種生產包括多晶體材料組成的自支承陶瓷結構的方法，其中多晶體材料由始區和與上述始區構成整體的終區組成，但它們在組成和微觀結構上兩者有所不同，該方法包括如下步驟：

(a)將上述的母金屬加熱到高于其本身的熔點但低于氧化反應產物的熔點的溫度范圍，以形成熔融的母金屬體；和

(b)在上述的溫度范圍內，

(i)使上述熔融的母金屬與氧化劑反應形成上述的氧化反應產物，

(ii)使最初至少上述的氧化反應產物的一部分保持與上述熔融的母金屬和上述氧化劑相接觸并處于二者之間，逐漸將熔融的母金屬從上述的坯體經過氧化反應產物向氧化劑輸送，以便氧化反應產物在氧化劑和先形成的氧化反應產物之間界面上繼續形成，由此形成一個逐漸加厚的氧化反應產物始區，在氧化反應產物中開始就含有互相連接的母金屬；

(c)熔融的母金屬從上述的坯體上的上述輸送減少，并且

(d)在步驟(c)之后，在上述的溫度范圍內繼續進行反應經過一定的時間，足以將上述互相連接的熔融母金屬從上述始區向上述始區表面輸送，在上述的表面上形成氧化反應產物作為上述終區。

2、如權利要求1所述的方法，包括繼續進行上述的反應至少達到上述熔融母金屬體耗盡的程度。

3、如權利要求1所述的方法，包括排列填料塊體以及上述母金屬和上述所得到的多晶體材料兩者之一或兩者互相的關系，以使上述多晶體材料生長朝向并進入上述填料內，據此至少上述填料的一部分被上述的多晶體材料所埋，形成作為陶瓷復合材料的上述陶瓷結構。

4、如權利要求1所述的方法，包括在第一反應階段至少形成上述始區域的一部分，然后排列填料塊體和上述始區彼此相互關系，以使在第二反應階段形成上述的終區時，上述終區生長朝向并進入上述的填料中，因此至少上述的填料的一部分被終區所埋，則上述的陶瓷結構由一種陶瓷復合結構組成。

5、如權利要求1所述的方法，包括提供作為陶瓷復合結構的上述陶瓷結構，通過（1）排列上述的母金屬和第一填料塊體彼此相互關系，在第一反應階段形成上述的始區朝向并進入上述的第一填料中，使至少上述的第一填料的一部分埋在里面，（2）然后排列由步驟（1）所得的始區多晶體材料和第二填料塊彼此相互關系，而在第二反應階段形成上述的終區朝向并進入上述的第二填料中，至少將上述的第二填料的一部分埋在那里。

6、如權利要求5所述的方法，其中所述的第一填料不同于所述的第二填料。

7、如權利要求1、2、3、4、5或6中任何一個權項所述的方法，其中所述的氧化劑是氣相氧化劑。

8、如權利要求7所述的方法，其中所述氣相氧化是一種含氧的氣體，所述的母金屬是鋁母金屬，所述的多晶體材料由α-氧化鋁組成，并且包括采用至少一種合適的摻雜劑與所述的母金屬結合。

9、如權利要求8所述的方法，其中所述的氧化劑是空氣，而所述的溫度范圍是從大約850℃到大約1450℃。

10、如權利要求1、2、3、4??5或6中任何一權項所述的方法，其中所述的終區比所述始區具有更細的顯微結構。

11、如權利要求1、2、3、4、5或6中任何一權項所述的方法，包括至少在形成上述的多晶體材料的一部分通路上放入阻擋層，借此約束和限制這種多晶體材料形成的范圍。

12、一種包括多晶材料的自支承陶瓷結構，其中的多晶材料具有在頂上被終區薄覆蓋的始區基體，該終區薄層與始區構成整體，但在組成和微觀結構兩者之一或兩者有所不同，所述多晶體材料包括互相連接的晶體氧化反應產物，所述互相連接的晶體是在低于上述的氧化反應產物的熔點溫度下在熔融的金屬前體氧化時形成的。

13、如權利要求12所述的陶瓷結構，其中所述的始區含有一種或多種的金屬組分。

14、如權利要求12所述的陶瓷結構，其中所述的始區含有上述一種或多種以弧立的內含物形式的金屬組分。

15、如權利要求12所述的陶瓷結構，其中所述終區薄層具有比所述的始區更高的洛氏硬度。

16、如權利要求12所述的陶瓷結構，其中上述的終區薄層具有比上述的始區更細的晶體微觀結構。