[其他]陶瓷复合体的反型复制方法以及由此获得的复合体

说明书

概括地说本发明涉及其中具有一个或多个成型空腔的陶瓷复合体及其生产方法。具体地说，本发明涉及包括埋在填料中的多晶基体并具有至少一个所形成的选择几何形状的空腔的陶瓷复合体，并且涉及到这种复合体的生产方法，该方法是通过用作为阳模的预成型的基本金属的氧化反应产物渗透填料层，该阳模形状被相反复制形成陶瓷复合体的空腔。

本申请的主题是与1986年1月17日提交的系列号为819，397的共同未决和共同所有申请的主题相关的，该共同未决申请为1985年2月4日提交的系列号为697，876申请的部分继续申请，这两个申请均是Marc    S.    Newkirk    et    al的，并题为“复合陶瓷体及其生产方法”。这些共同未决申请公开了一种通过使基本金属的氧化反应产物扩展到可渗透的填料物质中来生产自承陶瓷复合体的新方法。但是，得到的复合体不具有确定的或预定的几何形状。

通过氧化反应形成陶瓷产品的方法一般地公开于作为1985年9月17日提交的系列号为776.964申请的部分继续申请的1986年1月15日提交的系列号为818，943的共同未决共同所有的美国专利中，其中系列号为776，964的申请为1985年2月26日提交的系列号为705，787的申请的部分继续申请，而系列号为705，787的申请又为1984年3月16日提交的系列号为591，392的申请的部分继续申请，这些申请都是以Marc    S.    Newkirket    al的名义申请的，并题为“新型陶瓷材料及其生产方法”。如上述共同所有专利申请中所述的独特氧化现象的利用，它可以通过使用合金掺杂物来提高，它可以提供如从基本金属的氧化反应产物所形成的自承陶瓷体，以及一种生产这种陶瓷体的方法。当向基本金属的表面施用外部掺杂物时，可改进这种方法，如1986年1月27日提交的系列号为822，999的共同所有美国申请所述的那样。该申请是1985年9月17日提交的系列号为776，965的部分继续申请，后者又是1985年6月25日提交的系列号为747，788的部分继续申请，该系列号为747，788的申请又是1984年7月20日提交的系列号为632，636的部分继续申请。所有这些申请都是以Marc    S，Newkirk    et    al的名义，并题为“自承陶瓷材料的生产方法”。

将上述每个共同所有的专利申请的全部公开内容结合在此供参考。

近几年来，用陶瓷取代历来都用金属的结构应用中的兴趣日益增大。与金属相比较，陶瓷的某些性能，如耐腐蚀性、硬度、弹性模量和耐火性能等方面的优势激励了这种兴趣。但是，如果陶瓷部件要在商业上完全取得成功的话，还存在着诸如对拉伸负荷下更高的强度、更大的损伤容限（韧性）和改善的工作可靠性的主要要求。

为生产更高强度、更可靠的和更坚韧的陶瓷体，目前的研究主要集中在下面两个方面，（1）改进的整体陶瓷生产方法的发展和（2）新型材料组合物，特别是陶瓷基复合材料的发展。为达到所要求的复合体性能，复合结构应是一种包括由紧密结合的两种或两种以上不同物质制成的非均质物质、物体或制品的结构。例如，两种不同材料可以通过将一种材料放入另一种材料的基质中紧密结合而成。典型的陶瓷基体复合材料包括一种陶瓷基体，该基体包含有象颗粒、纤维、棒或类似的一种或多种不同种类的填料。

制备陶瓷体的传统方法一般包括下列步骤：（1）粉状基体材料的制备。（2）粉料的磨碎或研磨以获得非常细的颗粒。（3）将粉料成形为具有所要求几何形状的坯体（具有后序加工期间的许可收缩量）。例如，这一步骤可以通过单轴压制、等压压制、注模、带式浇铸（tape    casting）、粉浆浇铸、或任何几种其它方法来完成。（4）该物体的致密化，通过使其加热到高温使各个粉粒熔合在一起形成一种连贯结构。最好，这一步骤在不加压下完成（即无加压烧结），虽然，在某些情况下，需要附加驱动力，而这种附加驱动力可以通过采用外压，或者以单轴向（即热压）或以均向（即，均向热压）的方式提供。（5）如果需要，通常金刚石研磨进行精加工。