[发明专利]用于制造用于陶瓷材料的陶瓷物质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造陶瓷物质的方法，所述陶瓷物质适用于高度刚性的结构组件，并且具有物质组件密度和其它化学与物理性质方面的特别高水平的均质性。

背景技术

陶瓷物质具有大量有利的物理性质特别是机械性质，和化学性质。由于这些性质，这种类型的物质组合物和材料可有利地用于许多应用技术领域中。

然而，现有陶瓷物质的问题是，通常需要特别高水平的努力以确保高水平的均质性。特别是在复杂的三维结构的情况下，通常是不可能令人满意地实现这一点的。

然而，为了满足高质量要求，在这种类型的陶瓷物质中需要高水平的均质性。

发明内容

本发明的目的是开发用于制造陶瓷物质的方法，其中能够以特别简单并且可靠的方式实现所述陶瓷物质高水平的均质性和其它化学与物理性质高水平的均质性。

通过具有独立权利要求1中所述特征的用于制造陶瓷物质的方法，实现了本发明的目标。有利的进展公开于从属权利要求中。

本发明是用于制造陶瓷物质的方法，其更具体地包括如下步骤：（S1）制造均质混合物，其含有（a）纤维长度分布D₅₀＜15μm的碳纤维，和（b）至少一种粉状的并且可碳化的粘结剂(20)，（S2）在压力作用下压紧所述均质混合物(30)，（S3）热处理以碳化或碳化和石墨化所述压紧的均质混合物，从而获得碳物质，和（S4）硅化所述碳物质以获得所述陶瓷物质。

通过与待供给的粘结剂的充分混合，实现了所述混合物特别高水平的均质性。

通常可真正制造出具有严格排除尺寸的纤维长度分布，即其中没有其直径超过或未达到特定限值的粒子的分布。然而，在特定D值的基础上也通常充分指出纤维长度分布。所述纤维长度分布的D₅₀值小于15μm，该边界条件对于特定的实施方式和应用领域通常是充分的。

所述碳纤维(10)优选具有D₉₅＜30μm的纤维长度分布。

如果在互相独立的D值的规格的上下文中应用许多边界条件，则在待制造陶瓷物质的均质性方面显现另外的优势。在这种情况下，在上文另外所描述D₅₀值或其它D值的规格上，可以备选地或另外地考虑D₉₅值的规格。

优选地，所述粉状粘结剂(20)含有粉状树脂，特别是粉状酚醛树脂。

所述粉状粘结剂优选具有D₅₀＜100μm的粒度分布。

特别是如果不仅对于一种或多种起始物质，而且对于添加物即特别是一种或多种粘结剂，要求纤维长度分布的所描述的性质，则提供了待制造的陶瓷物质的所述均质性。

优选以如下方式选择在所述均质混合物中的混合比和在所述压紧步骤（S2）期间的压力，和/或在所述热处理（S3）期间的温度，以使得所述碳物质的密度在约0.5g/cm³至约0.85g/cm³的范围中。

这可以优选在如下基础上出现，即基于在图5表2中和图6曲线图2中所公开关系的至少一种。

在步骤（S2）的混合或充分混合期间，可以添加一种或多种添加物，特别是添加剂和/或填料，以形成均质混合的粉末。

作为使用合适的粘结剂、添加剂和/或填料的结果，其数量和浓度，和其含于待制造陶瓷物质的结构中，在很大程度上可对所述陶瓷物质的性质有贡献。

在硅化期间，优选将所述陶瓷物质的密度设置为在约2.8g/cm³至约3.1g/cm³的范围中。

这可以优选基于在等式(3)中