[发明专利]制作陶瓷或金属间化合物零件的方法

权利要求书

1.一种零件，所述零件包括：

三维多孔金属工件，所述三维多孔金属工件经由增材制造工艺来打印并且随后经受基于扩散的工艺以将所述多孔金属工件的至少一部分转化成陶瓷工件或金属间化合物工件。

2.如权利要求1所述的零件，其中所述增材制造工艺选自由以下各项组成的组：激光烧结、激光熔化、电子束熔化、激光金属沉积、熔融沉积成型、熔丝制作、选择性激光烧结、立体光刻、分层实体制造、聚合物喷射以及其任何组合。

3.如权利要求1所述的零件，其中所述零件选自由以下各项组成的组：油田钻头或切削工具、不可回收的钻井部件、铝质钻头主体、钻柱稳定器、用于牙轮钻头的牙轮、锻模所使用的模具、用于固定扩孔器的臂、用于可扩张扩孔器的臂、与可扩张扩孔器相关联的内部部件、可附接至旋转钻头的井上端的套筒、旋转导向工具、随钻测井工具、随钻测量工具、侧壁取芯工具、打捞矛、套铣工具、用于井下钻井马达的转子、定子和/或壳体、用于井下涡轮机的叶片、铠装板、汽车部件、自行车框架、制动片、航空航天部件、涡轮泵部件、筛网、过滤器、多孔催化剂以及其任何组合。

4.如权利要求1所述的零件，其中所述多孔金属工件包括金属或金属合金，所述金属或金属合金在经受所述基于扩散的工艺的反应气氛之后形成以下各项中的一种：碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、硅化物或金属间化合物。

5.如权利要求4所述的零件，其中所述金属选自由以下各项组成的组：铝、锑、钡、铍、铋、硼、镉、钙、铈、铯、铬、钴、铜、铒、铕、钆、镓、锗、铪、钬、铟、铁、镧、铅、镥、锂、镁、锰、钼、钕、镍、铌、锇、钯、铂、钾、镨、铼、铑、铷、钌、钐、钪、硅、钠、锶、钽、碲、铽、铥、锡、钛、钨、钒、钇、镱、锌以及锆。

6.如权利要求4所述的零件，其中所述金属合金是来自于由选自由以下各项组成的组的至少两种金属的组合的合金：铝、锑、钡、铍、铋、硼、镉、钙、铈、铯、铬、钴、铜、铒、铕、钆、镓、锗、铪、钬、铟、铁、镧、铅、镥、锂、镁、锰、钼、钕、镍、铌、锇、钯、铂、钾、镨、铼、铑、铷、钌、钐、钪、硅、钠、锶、钽、碲、铽、铥、锡、钛、钨、钒、钇、镱、锌以及锆。

7.如权利要求4所述的零件，其中所述金属工件的一些或全部在所述基于扩散的工艺期间经受所述反应气氛，所述反应气氛包括选自由以下各项组成的组的介质：甲烷、空气、氧气、吸热型气体、放热型气体、氮气、氨气、木炭、碳、石墨、氮化盐、硼、硅、气化金属、熔融金属以及其任何组合。

8.如权利要求1所述的零件，其中所述陶瓷工件或所述金属间化合物工件利用粘合剂材料渗透以产生复合材料。

9.如权利要求8所述的零件，其中所述粘合剂材料是选自由以下各项组成的组的材料：铜、镍、钴、铁、铝、钼、铬、锰、锡、锌、铅、硅、钨、硼、磷、金、银、钯、铟、钛、钒、锆、铌、铪、钽、铼、钌、锇、铱以及其合金。

10.一种制造零件的方法，所述方法包括：

经由增材制造工艺来打印三维多孔金属工件；以及

使所述多孔金属工件经受基于扩散的工艺并且由此将所述多孔金属工件的至少一部分转化成陶瓷工件或金属间化合物工件，

其中所述多孔金属工件包括金属或金属合金，所述金属或金属合金在经受所述基于扩散的工艺的反应气氛之后形成以下各项中的一种：碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、硅化物或金属间化合物。

11.如权利要求10所述的方法，其还包括利用粘合剂材料渗透所述陶瓷工件或所述金属间化合物工件并且由此产生复合材料。

12.如权利要求11所述的方法，其中利用粘合剂材料渗透所述陶瓷工件或所述金属间化合物工件包括：

使所述粘合剂材料液化；以及

利用液化的粘合剂材料渗透所述陶瓷工件或所述金属间化合物工件的多孔网络的至少一部分。

13.如权利要求10所述的方法，其还包括利用所述反应气氛的介质穿透所述多孔金属工件的多孔网络的至少一部分，其中所述介质选自由以下各项组成的组：甲烷、空气、氧气、吸热型气体、放热型气体、氮气、氨气、木炭、碳、石墨、氮化盐、硼、硅、气化金属、熔融金属以及其任何组合。