[发明专利]采用籽晶使多晶氧化铝到兰宝石的固态热转换

权利要求书

1.一种将固态PCA体整体转换成兰宝石的固态方法，其特征在于，将密度最小为3.9g/cc且颗粒尺寸小于70微米的固态PCA体与固态兰宝石籽晶整体结合，并且将所述PCA体和所述籽晶以1100℃以上的温度加热，该温度在氧化铝晶粒间界迁移温度以上，但在2050℃以下来防止所述PCA体的熔化，加热的时间要足以使所述PCA体转换成兰宝石体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的兰宝石体具有与籽晶相同的结晶方向。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的PCA体不含有其数量能够阻止晶粒生长的晶粒生长抑制剂。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PCA包括α-氧化铝。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PCA体在进行所述转换之前含有氧化镁。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氧化镁的存在量在所述转换时不大于100wppm。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的转换温度不低于1800℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的转换加热是由多个热周期来实现的。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括：

(i)氧化铝的部分烧结体含有的氧化镁大于300wppm；

(ii)将所述部分烧结体接触具有所要求结晶方向的兰宝石籽晶进行加热至1700℃温度以上，以形成整体结合的结构体；

(iii)将所述结构体加热至1700℃温度以上，以降低氧化镁量至100wppm以下，得到至少为3.9g/cc的密度；以及

(iv)将所述结构体进一步加热至1100℃温度以上但在所述PCA体的熔化温度2050℃以下，经过一段足够使所述PCA体转换成与所述籽晶具有相同晶体取向的兰宝石的时间。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PCA体包含有低于100wppm氧化镁的α-氧化铝，切其具有相当均匀的晶粒尺寸，为低于70微米。