[发明专利]致密碳化硅制成的产品

权利要求书

1.表现出大于98%的相对密度的烧结产品，所述烧结产品由以下成分组成：

- 超过92重量%的碳化硅，

- 0.5重量%至8重量%的包含元素O、Si和一种或两种选自Al和Y的元素的非晶态次要相，

- 以附加相或不可避免的杂质的形式存在于所述产品中的总计小于2重量%的其它元素，

其中，碳化硅以晶粒形式存在，并且其中所述次要相是非晶态的，基本上位于碳化硅晶粒的边界处。

2.如权利要求1所要求保护的产品，其中晶粒的平均尺寸为小于3微米。

3.如权利要求1或2所要求保护的产品，其中非晶态次要相的量为所述产品重量的大于2%并小于7%。

4.如权利要求3中所要求保护的产品，其中非晶态次要相的量为所述产品重量的大于3%并小于6%。

5.如权利要求1至2之一中所要求保护的产品，其中所述非晶态次要相包含Al和Si和O。

6.如权利要求5所要求保护的产品，其中所述非晶态次要相以铝和硅的非晶态氧化物形式包含Al和Si和O。

7.如权利要求1至2之一中所要求保护的产品，其中所述非晶态次要相包含Y和Si和O。

8.如权利要求7中所要求保护的产品，其中所述非晶态次要相以钇和硅的非晶态氧化物形式包含Y和Si和O。

9.如权利要求1至2之一中所要求保护的产品，其中所述非晶态次要相包含Y、Si、Al和O。

10.如权利要求9中所要求保护的产品，其中所述非晶态次要相以铝、钇和硅的非晶态氧化物形式包含Y、Si、Al和O。

11.如权利要求1至2之一中所要求保护的产品，其中其它元素的总含量为小于1重量%。

12.如权利要求1至2之一中所要求保护的产品，其中晶粒的平均尺寸为200纳米至1微米。

13.如权利要求1至2之一中所要求保护的产品，其中该相对密度为大于98.5%。

14.如权利要求1至2之一中所要求保护的产品，其中在等于4 µm²的表面积上的游离碳夹杂物数量为小于2，所述夹杂物位于碳化硅晶粒之间。

15.如权利要求1至14之一所述的产品作为耐受冲击磨损的耐磨蚀性保护部件的用途。

16.包含如权利要求1至14之一所要求保护的产品的设备，选自料斗，运输或输送颗粒状或粉末状固体的装置，用于在干燥条件下或在潮湿介质中进行粉碎的装置，用于粒度选择的装置，研磨珠，风扇叶片，喷雾或喷射喷嘴，用于悬浮液的转子或搅拌器，密封件，泵，旋转轴的轴环或轴承，阀或龙头。

17.制造如权利要求1至14之一所要求保护的烧结产品的方法，包括下列连续步骤：

a）制备粉浆，其包含：

- 溶剂，

- 表面活性剂,

- 任选酸和/或碱，

- 作为基于粉浆的重量百分比，超过4%的包含碳化硅粉末和至少一种选自Al和Y的元素的氧化物的粉末的粉末混合物，碳化硅粉末颗粒的中值粒径为小于2 µm，氧化物粉末颗粒的中值粒径小于碳化硅粉末的中值粒径，该氧化物粉末可以用前体的粉末取代，

b）任选在模具中浇铸该粉浆，

c）冷冻该粉浆以形成包含由壁分隔的冰晶体的预成形坯，所述壁包含碳化硅粉末与所述氧化物或所述氧化物的前体的粉末的混合物，

d）任选将所述冷冻的粉浆预成形坯从该模具中取出，

e）从任选地从模具中取出的所述冷冻粉浆预成形坯中除去冰晶体以获得团聚体的组件，

f）任选研磨或破碎，和/或筛分该团聚体的组件以获得粉末，

g）通过SPS（火花等离子体烧结）烧结该粉末，在该步骤过程中进行产品的成形，由此获得本发明的产品。

18.如权利要求17所要求保护的方法，其中至少一种选自Al和Y的元素的氧化物的粉末是YAG（Y₃Al₅O₁₂）粉末。

19.如权利要求17或18所要求保护的方法，其中使至少一种选自Al和Y的元素的氧化物的粉末与二氧化硅粉末或二氧化硅前体粉末混合，其中值粒径小于碳化硅粉末的中值粒径。