[发明专利]通过水热或溶剂热烧结致密化材料或固结材料组件的方法和装置

权利要求书

1.一种用于致密化材料或固结材料组件的方法，所述方法包括单一的烧结步骤，该烧结步骤包括在腔室(11)内对放置在所述腔室(11)内的所述材料或所述组件同步施加单轴力和烧结温度，所述力由在所述腔室(11)内部彼此可移动的至少两个活塞(12)施加，由所述腔室(11)和所述活塞(12)形成的单元是密封的，使得所述烧结步骤完全在液体流体介质或超临界流体介质中进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述腔室(11)和所述活塞(12)形成的单元，由每个活塞支承的至少一个密封元件(15)密封。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，由于在所述活塞(12)位移过程中，会导致所述密封元件在密封元件的冲程区中移动，所以对所述冲程区进行冷却。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，仅加热所述腔室(11)中所述至少两个活塞(12)对所述材料或所述材料组件施加所述单轴力的这一节段，并且在每个冲程区和所述腔室(11)的所述节段之间建立中间冷却区，确定每个中间冷却区中的冷却，以便在由此被加热的所述节段和对应的冲程区之间形成中间温度区。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行烧结步骤前，确定所述材料或所述材料组件的水分含量，并且可选择地对所述材料或所述材料组件的水分含量进行调节，以在液体流体介质或超临界流体介质中进行所述烧结步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行烧结步骤前，进行压实所述材料或所述材料组件的步骤。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在压实前或压实后，对所述材料或所述组件进行润湿。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，至少一个活塞(12)包括位于所述至少一个密封元件(15)和旨在与待致密化的材料或待固结的材料组件接触的活塞末端之间的壳体(14)，以便回收至少一部分在烧结过程中排出的流体。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述烧结过程中，在所述腔室(11)中施加小于等于350MPa的压力和小于等于500℃的烧结温度。

10.一种低温烧结装置，用于实施权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低温烧结装置包括：

-用于容纳待致密化的材料或待固结的材料组件的腔室(11)，

-将所述材料或所述组件加热至烧结温度的加热装置，

-至少两个在所述腔室(11)内可移动的活塞(12)，以便向所述材料或所述材料组件施加单轴力，

-每个活塞(12)，包括至少一个密封元件(15)，以便使由所述腔室(11)和所述活塞(12)形成的单元密封，还包括位于所述至少一个密封元件(15)和旨在与待致密化的材料或待固结的材料组件接触的所述活塞(12)末端之间的壳体(14)，以便回收至少一部分在烧结过程中排出的流体。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述密封元件(15)是密封垫圈。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，由于在所述活塞(12)位移过程中，所述密封元件(15)在所述密封元件的冲程区中移动，所以所述装置包括用于冷却每个冲程区的第一冷却装置(19)。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一冷却装置包括与冷却剂供应回路相连的夹套，所述冷却剂旨在于所述夹套限定的壳体中循环，以确保相应密封元件(15)的冷却。