[其他]新型陶瓷结构及其制备方法

说明书

本发明总地涉及到改进具有相互连接孔隙自支撑陶瓷体的方法。该方法是至少把第二种多晶陶瓷材料引入第一种陶瓷体的某些孔隙。更具体地说，本发明涉及由母体金属氧化反应产物而形成的并且至少部分初始的相互连接孔隙被某种多晶陶瓷所占据的自支撑陶瓷结构。本发明还涉及到的制备该陶瓷结构的方法。

本申请的内容涉及到未决的美国专利申请系列：No.818，943，1986年1月15日提交，No.776，964，1985年9月17日提交，No.705，787，1985年2月26日提交，No.591，392，1984年3月16日提交;上述系列申请中，前者依次是后者的部分继续申请。所有各申请都以Marc    S.Newkirk等人的名义办理并且都是以“新型陶瓷材料及其制备方法”为题。这些申请披露了由母体金属前身氧化反应产物增长制备自支撑陶瓷体的方法。熔融母体金属与气相氧化剂反应生成氧化反应产物，并且该金属穿过氧化产物又与氧化剂反应，这样不断生成一多晶陶瓷体，该陶瓷体具有相互连接的金属组分和/或相互连接的孔隙。这一过程可通过使用某种合金掺合剂而得到加强，比如就母体金属铝在空气中氧化而言。正如在未决专利申请No822，999中（1986，1，27提交）所披露的方法，已通过把外掺入剂施加到前身金属表面而得到改进;专利申请系列No.822，9991986年1月27日提交，No.747，788，1985年6月25日提交，No，632，636，1984年7月20日提交，所有上述专利申请都是以Marc    S.Newkirk等人的名义办理的，都以“自支撑陶瓷材料的制备方法”为题，并且前者申请依次是后一申请的部分继续申请。

本申请内容还涉及未决美国专利申请No，819，397，1986年1月17日提交，该申请是1985年2月4日提交的申请No.697，876的部分继续申请，二者都以Marc    S.Newkirk等人的名义办理并以“复合陶瓷制品及其制备方法”为题。上述申请中披露了一种生产自支撑陶瓷的新型方法。该方法是由母体金属氧化反应产物长入具有穿透性的填充体，由此陶瓷基质渗入到填充体中。

上述所有专利申请所披露的内容都列入本申请中。

所有这些专利申请的一个共同点是给出了制备含有氧化产物的陶瓷体的具体办法，并可选择性地使其含有一种或多种未被氧化的母体金属组分，或空隙，或二者兼而有之。氧化产物表现出相互连接的孔隙，并可部分地或几乎完全地取代金属相。该相互连接的孔隙极大地取决于下列因素，如氧化产物生成温度，氧化时间，母体金属组成及掺入材料等等。某些相互连接的孔隙可从陶瓷体的一个外表面或几个外表面进入，或者通过后面处理步骤使其变成可进入的，如用机械方法，切割法，研磨法，破碎法等。

简言之，本发明给出了制备含有或包含有第二种多晶陶瓷组分的自支撑陶瓷体的方法。该第二陶瓷组分是以改变，改进或影响原陶瓷体的性质。正如上述各共同所有专利申请中所述，根据本发明提供的方法，一种陶瓷体可由母体金属被氧化剂氧化的方法制得。制得的陶瓷体具有相互连通的孔隙，这些孔隙至少在几个方向分布于部分陶瓷体中，并且该陶瓷内至少一个外表面是开放的或可进入的，或变得可进入的。第二陶瓷材料或其前身在其到达的表面与陶瓷体相接触，然后加热催化，或类似步骤以便使其渗入或注入到至少是部分的相互联接的孔隙中，由此制成含有第二陶瓷组分的陶瓷体。

本发明中的自支撑陶瓷体为一多晶陶瓷，该陶瓷具有（a）相互联结在一起的微晶体，该晶体是熔融母体金属与氧化剂反应的产物（b）至少部分      开放或从瓷体表面可进入的，或变为可进入的相互连通的孔隙，至少一部分相互联接的孔隙中含有第二多晶陶瓷材料。

本说明和所附权利要求中使用的一些术语定义如下：

“陶瓷”一词不能够不适当地只是限于经典意义上的解释，也就是在陶瓷全部是由非金属无机材料组成的意义上，而是把它看作在组成上和基本性质上具有陶瓷特征的物体，并且含有不同量的一种或多种金属组分，/或空隙（相互联接的和孤立的）这类孔隙最典型地约在1-40%体积范围或更高。

“氧化反应产物”一般是指一种或多种处于氧化态的金属，化合物或其组合物，其中金属给出或与其它元素，化合物共享电子。根据这一定义，一“氧化反应产物”是一种或多种金属与某一氧化剂，如本文所述及，的反应产物。

“氧化剂”是一种或多种合适的电子接受体或电子共享体，它们在制取陶瓷条件下，可以是一固体，液体或气体（蒸汽）或是兼而有之。（如固体和气体）