[发明专利]通过冷烧结制备陶瓷复合材料的方法

说明书

示出了陶瓷复合材料、装置和方法。在所选择的实例中，在低温下加工陶瓷材料，其允许掺入低温组分，如聚合物组分。制造方法包括但不限于注射成型、高压灭菌和压延。

优先权要求

本申请要求2016年8月26日提交的美国临时专利申请序列号62/379,858的优先权的权益，其在此通过引证以其全部内容并入本文。

技术领域

本发明涉及陶瓷复合材料、应用和使用陶瓷复合材料制造的产品，并且涉及陶瓷复合材料的方法/制造装置。在一个实例中，本发明涉及陶瓷复合材料，其包括至少一种集成在烧结微结构内的聚合物。

背景技术

烧结陶瓷材料通常涉及使用聚合物粘合剂将陶瓷粉末以生坯状态保持在一起。将陶瓷粉末和聚合物粘合剂加热到非常高的温度，其中聚合物粘合剂被烧掉，仅留下陶瓷材料。在高温下，陶瓷粉末的颗粒在接触点处开始熔合在一起，仅形成陶瓷材料的烧结微结构。

由于来自基质和分散相的材料性质的潜在组合，烧结的陶瓷复合材料是理想的。然而，与在生坯制造中烧掉聚合物粘合剂一样，陶瓷粉末在烧结中的高温加工使得许多陶瓷复合材料成为不可能。期望能够在较低温度下形成烧结陶瓷结构，其允许各种复合材料组合，例如陶瓷和聚合物复合材料。

附图说明

图1A显示了根据本发明的实施例在加热之前的粉末颗粒的混合物。

图1B显示了根据本发明的实施例在一定量加热之后的图1A的材料。

图2A显示了根据本发明的实施例的制造方法的一个步骤中的工具。

图2B显示了图2A的工具和根据本发明的实施例的制造方法的另一个步骤中的工件材料。

图2C显示了图2A的工具和根据本发明的实施例的制造方法的另一个步骤中的工件材料。

图2D显示了根据本发明的实施例形成的复合陶瓷物体。

图3显示了根据本发明的实施例的制造方法的一部分。

图4显示了根据本发明的实施例的制造方法的一部分。

图5显示了根据本发明的实施例的形成烧结陶瓷组分(component，组件)的方法。

图6显示了根据本发明的实施例的形成烧结陶瓷组分的方法。

图7显示了根据本发明的实施例的形成烧结陶瓷组分的方法。

图8显示了根据本发明的实施例的形成烧结陶瓷组分的方法。

图9A和9B显示了根据本发明的实施例的径向压缩测试设置和横向应变图。

图10显示了根据本发明的实施例的样品的显微照片。

图11显示了根据本发明的实施例的样品的另外的显微照片。

图12显示了根据本发明的实施例的模具配置。

图13显示了根据本发明的实施例的样品的另外的显微照片。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了其中可以实践本发明的特定实施方式。在附图中，相同的数字在几个视图中描述了基本相似的组件。足够详细地描述了这些实施方式，以使本领域技术人员能够实施本发明。在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其他实施方式并且可以进行结构或逻辑改变等。