发明名称 一藉一自发渗入过程形成金属基质 合物之方法,以及由此方法制成之产品
摘要 本发明系有关于一形成金属基质复合体之新颖方法。详言之,一渗透增强剂及/或一渗透增强剂先质及/或一渗透蒙气至少在程序期间之某些时刻与一填充料物质或一预制件相通而容使熔融基质金属自发渗入该填充料物质或预制件。此种自发渗入不需施加任何压力或真空即可发生。
申请公布号 TW221803 申请公布日期 1994.03.21
申请号 TW078108081 申请日期 1989.10.20
申请人 蓝克塞德工业技术公司 发明人 小约翰P.比尔;克里斯托夫R.甘乃迪;约翰T.伯凯;麦可K.阿哈杰尼安;乔治E.汉诺;鲁塞尔G.史密斯
分类号 C04B35/60;C04B35/64 主分类号 C04B35/60
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1﹒一制备一金属基质复合物之方法,包括: 提供一实质上非反应性填料,择自于由氧 化物,碳化物,硼化物和氮化物所组成之 族中的至少一材料;至少在过程之一部分 期间导入一渗入蒙气,择自于由一含氮气 体和一含氧气体所组成之族中之至少一者 ;且于存在至少一渗入增进剂先质,择自 于由镁,钙,锶和锌所组成之族中之至少 一材料,且毋需施加压力下以熔融之铝为 基础之基质金属自发渗入至少一部分之填 料,历一足以将该至少一部分之填料包埋 于该基质金属内之时间,该自发渗入并非 只限于一表面润湿现象,而系与基质金属 渗透超过填料质块之表面有关,其中该渗 入增进剂先质系至少由该基质金属外部之 至少一来源被提供。 3﹒一制备一金属基质复合物之方法,包括: 提供一实质上非反应性填料,择自于由氧 化物,碳化物,硼化物和氮化物所组成之 族中的至少一材料;至少住过程之一部分 期间导入一渗入蒙气,择自于由一含氮气 体和一含氧气体所组成之族中之至少一者 ;且于存在一渗入增进剂,择自于由氮化 镁,氮化钙,氮化锶和氧化锌所组成之族 中之至少一材料,且册需施加压力之下, 以熔融之以铝为基础的基质金属自发渗入 至少一部分之填料,历一足以将该至少一 部分之填料包埋于该基质金属内之时间, 该自发渗入并非只限于一表面润湿现象, 而系与基质金属渗透超过填料质块之表面 有关,其中该渗入增进剂先质系至少由该 基质金属外部之至少一来源被提供。 3﹒依据申请专利范围第1或第2项之方法, 其中该渗入豪气在渗入之至少一段期间与 填料和基质金属之至少一者相通。 4﹒依据申请专利范围第1项所述之方法,更 包括将该至少一渗入增进剂先质供应到该 基质金属、该填科和该渗入蒙气之至少其 一者的步骤。 5﹒依据申请专利范围第2项所述之方法,更 包括将该至少一渗入增进剂供应到该基质 金属、该填科和该渗入蒙气之至少其一者 的步骤。 6﹒依据申请专利范围第1项所述之方法,更 包括将该至少,渗入增进剂先质供应到该 基质金属、该渗入蒙气和该填料之至少其 一者的步骤。 7﹒依据申请专利范围第2项所述之方法,更 包括将该至少一渗入增进剂供给至渗入蒙 气和填料之至少其一的步骤。 8﹒依据申请专利范围第6或第7项所述之方 法,其中该供应至该填料包括择自于由与 该填料混合以及供应至该填料之至少一部 分表面上所组成之族中之至少其一者的方 法。 9﹒依据申请专利范围第1项所述之方法,其 中该至少一渗入增进剂先质在渗入的至少 一段期间系与该填料的至少一部分系相接 触。 10﹒依据申请专利范围第2项所述之方法, 其中该至少一渗入增进剂在渗入的至少一 段期间系与该填料的至少一部份系相接触。 11﹒依据申请专利范围第1或第2项所述之 方法,我中该渗入增进剂系藉一渗入增进 剂先质和至少一选自于由该渗入豪气,该 填科和该基质金属所组成之族之物质相反 应而形成者。 12﹒依据申请专利范围第11项所述之方法, 其中在渗入期间,该渗入增进剂先质挥发。 13﹒依据申请专利范围第12项所述之方法, 其中该挥发的渗入增进剂先质系在该填料 的至少一部份中反应以形成一渗入增进剂。 14﹒依据申请专利范围第13项所述之方法, 其中该渗入增进剂系至少部份地可被该熔 融基质金属还原者。 15﹒依据申请专利范围第14项所述之方法, 其中该渗入增进剂系在该填料的至少一部 份上被形成为一覆层。 16﹒依据申请专利范围第1或第2项所述之 方法,其中该填料包括一预制件。 17﹒依据申请专利范围第1或第2项所述之 方法,更包括以一障壁界定该填料的一表 面周界之步骤,其中该基质金属系自发渗 入直至该障壁。 18﹒依据申请专利范围第17项所述之方法, 其中该障壁包括至少一选自于由碳、石墨 和二硼化钛所组成之族之材料者。 19﹒依据申请专利范围第17项所述之方法, 其中该障壁系实质上不能为该基质金属所 湿润者。 20﹒依据申请专利范围第17项所述之方法, 其中该障壁包括至少一可在一渗入蒙气和 该基质金属、填料、渗入增进剂和渗入增 进剂先质之至少其一之间容许其相通之材 料, 21﹒依据申请专利范围第1或第2项所述之 方法,其中该填料包括至少一选自于由粉 末、小薄片、小板、微球粒、须状物、泡 沫体、纤维、颗粒、纤维丛团、碎纤维、 球状体、丸粒、小管和耐火布料所组成之 族之材料。 22﹒依据申请专利范围第1或第2项所述之 方法,其中该填料在该熔融基质金属中具 有限之溶解度。 23﹒依据申请专利范围第4或第5项所述之 方法,其中该基质金属包括铝,该渗入增 进剂先质包括至少一选自于由锶和钙所组 成之族中之一材料者,而该渗入蒙气包括 氮气。 24﹒依据申请专利范围第4或第5项所述之 方法,其中该基质金属包括铝,该渗入增 进剂先质包括锌,而该渗入豪气包括氧。 25﹒依据申请专利范围第6或第7项所述之 方法,其中该渗入增进剂和该渗入增进剂 先质的至少其一系在该填科和该基质金属 间的交界处被提供。 26﹒依据申请专利范围第1项所述之方法, 其中一渗入增进剂先质不仅从该基质金属 之外部来源被提供给该基质金属,且亦另 外亦被掺杂在该基质金属内。 27﹒依据申请专利范围第26项所述之方法, 其中该基质金属包括铝,该渗入增进剂先 质包括锶和镁之至少其一,而氮蒙气在渗 入的至少一段期间系与该填科和该基质金 属的至少其一系相通的。 28﹒依据申请专利范围第27项所述之方法, 其中该熔制金属系在至少1100℃的温度。 29﹒依据申请专利范围第1项所述之方法, 其中该基质金属包括铝,而该基质金属包 括至少一选自于由矽、铁、铜、锰、铬、 锌,钙和锶所组成之族的可合金化元素。 30﹒依据申请专利范围第6项所述之方法, 其中该至少一渗入增进剂先质系被提供在 该基质金属,该填料以及该渗入蒙气中之 一者以上内。 31﹒ 依据申请专利范围第1项所述之方法, 其中该至少一渗入增进剂先质系被提供在 该基质金属,该填料以及该渗入蒙气中之 一者以上内。 32﹒ 依据申请专利范围第2项所述之方法, 其中该至少一渗入增进剂系被提供在该基 质金属,该填料以及该渗入蒙气中之一者 以上内。 33﹒依据申请专利范围第1或第2项所述之 方法,其中在自发渗入期间的温度高于该 基质金属的熔点,惟比该基质金属的挥发 温度和该填料的熔点为低。 34﹒依据申请专利范围第3项所述之方法, 其中该渗入蒙气包括一选自于由氧和氮所 组成之族中的蒙气。 35﹒依据申请专利范围第23项所述之方法, 其中该自发渗入系在675℃—1000℃的温 度下发生。 36﹒依据申请专利范围第1或2项所述之方 法,其中该填料包括选自于由氧化铝、氧 化镁、氧化锆、碳化矽、二硼化钛、氮化 铝和其混合物所组成之族中的至少一种材 料。 37﹒依据申请专利范围第1或第2项所述之 方法,其中该填料包括至少一选自于由熔 合氧化铝颗粒、烧氧化铝颗粒、氧化铝 的碎纤维、氧化铝的连续纤维、碳化矽颗 粒、碳化矽须状物、涂覆有碳化矽的碳纤 维、氧化锆颗粒、二硼化钛小板,氮化铝 颗粒和其混合物所组成之族中的材料。 38﹒依据申请专利范围第1或第2项所述之 方法,其中该被自发渗入填料被加热处理。 39﹒依据申请专利范围第37项所述之方法, 其中该渗入气氛在至少一部分制程中与该 基质金属和该填料的至少其一系相通者。 40﹒依据申请专利范围第1或第2项所述之 方法,其中该填料包括具一范围尺寸之材 料俾达成一高体积分数之填料。 41﹒依据申请专利范围第16项所述之方法, 其中该预制件系由至少一选自于由滑铸, 乾压、沈降铸、带铸、带成形、等均压、 挤出,注射模造和松散粒填突所组成之族 之方法。 42﹒依据申请专利范围第1或第2项所述之 方法,其中该基质金属被熔融之期间为1 小时至30小时。 43﹒ 依据申请专利范围第21项所述之方法, 其中该填料包括一厚度1微米至1000微米 之材料。
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