[其他]通过一次性型模的复型制造异型陶瓷制品的方法

说明书

本发明一般涉及到制造异形陶瓷体的方法。特别是，本发明涉及制造包含母金属和氧化剂的氧化反应产物并具有由一次性模型复型而形成的选定的几何形状的陶瓷体的方法。

通过氧化反应生长陶瓷产品的方法概括地披露于1986年1月15日申请的共同未决美国专利申请系列号818，943及其原始的申请（现已放弃）中，皆以Marc    S.Newkirk等人的名义并题为“新型陶瓷材料及其制造方法”。这些申请披露了生产自支承陶瓷体的方法，该陶瓷体是作为母金属前体的氧化反应产物而生成的，该方法可以通过采用合金掺杂剂使之加强。熔融的母金属与气相氧化剂反应形成氧化反应产物。在合适的温度范围内，熔融金属逐渐抽引经过氧化反应产物并与氧化剂接触，从而继续形成更多的氧化反应产物并且发展成陶瓷体。该方法通过采用向前体母金属表面上施加外用的掺杂剂可使之改善，如在1986年1月27日申请的共同所有的美国申请系列号822，999中及其原始的申请（现已放弃）中所披露的，所有皆以Marc    S.Newkirk等人的名义并题为“制造自支承陶瓷材料的方法”。

用氧化反应产物渗透惰性填料来制造陶瓷复合体产物的方法（该氧化反应产物是按照上面的申请中披露的步骤生产的）在1986年1月17日申请的共同未决的美国专利申请系列号819，397中概括地进行了披露，系列号819，397作为1985年2月4日申请的系列号697，876申请（现已放弃）的部分继续申请，两者皆以Marc    S.Newkirk等人名义并题为“复合陶瓷制品及其制造方法”。这些申请披露一种制造陶瓷复合体的方法，该方法是通过使氧化反应产物生长进入惰性填料中，通过将所说的填料放在母金属附近，使母金属按照上述的披露的氧化反应进行反应。

可以采用阻挡材料基本限制或防止氧化反应产物的生长，以利于获得网状陶瓷产物。这种概念在1986年5月8日申请的共同未决美国专利申请系列号861，024中进行的披露，以Marc    S.Newkirk等人的名义并题为“用阻挡剂制造异形陶瓷复合体的方法”。

上述转让给同一所有者的每一个共同所有的专利申请的全部公开内容特意结合在此以供参考。

对以陶瓷代替金属的兴趣是增长的，因为就某些性质而论，陶瓷优于金属。然而，在进行这种代替中存在有多种已知的局限性或困难，例如尺寸的通用性（scaling    versatility），生产复杂形状的能力，满足最终用途应用所要求的性质、及成本。上述的共同所有的专利申请克服了许多这方面的难点和局银性，并且提供了可靠地生产陶瓷材料包括复合材料的新颖方法。

然而，在没有预制件情况下，生长具有确定的形状或几何形状的氧化反应产物的能力仍表现出某些困难。在许多情况下，必须进行氧化反应产物的后加工成形以修整成一种形状。本发明提供一种使氧化反应产物生长成预定的形状或几何形状的可靠方法。

本发明提供一种生产陶瓷部件的方法，该陶瓷部件包含熔融金属和气相氧化剂的氧化反应产物，该陶瓷部件复制了一种一次性型模的几何形状。在本发明的实践中，提供母金属体和具有确定表面形状的一次性型模，使型模的表面形状的确定向外与母金属体相隔。在本发明的上下文中“一次性”意思是指该型模是由像石腊或塑料这样一类的材料组成的，在像加热这样的工艺过程条件下，这样的材料会有效地排除掉。

将一种透气的合适材料的涂料或涂层材料（下面将详细描述）施加在型模的确定形状的表面上，以合适的材料涂料形成一对应的表面，该合适的材料涂料和型模的确定形状的表面实质上完全对应并且与之共同扩展。这个相符合的表面是放置在母金属体的对面，使一次性模型限定母金属和确定形状的表面之间的体积。该涂层材料具有固有地自粘结支承区，该支承区紧挨着模型的确定形状的表面并与之共同扩展，而该支承区是固有的自粘结以提供充足够的粘结强度，以使涂层材料将保持对应表面的形状或几何形状，而不崩坍或破裂，并且通过一次性模型的排除在涂层材料内形成一模腔。

将这个组装在有气相氧化剂存在的情况下加热到高于母金属的熔点但低于母金属和气相氧化剂的氧化反应产物的熔点，形成熔融的母金属体，并排除掉一次性型模。一次性型模的排除是通过挥发，燃烧，或其他类似的途径来实现的，这取决于型模材料的特性。特别是，由像塑料或石腊之类的材料构成的一次性型模，暴露于工艺过程的温度下，塑料或石腊会燃烧或挥发。由于型模的排除，在由涂层材料形成的对应表面和母金属之间，产生一模腔。该涂层材料确定的模腔的对应表面，复制了模型的确定形状的表面，或者是模型的阳模腔。