发明名称 适于制造陶瓷复合物构造之组合件及其用法
摘要 揭示一个用以制备陶瓷复合构造的组合物,其包含一个分裂容器(segmented container),其中存有可渗透的填料,并有一母金属本体与可渗透填料床接触。此分裂容器由一个或多个如英格内合金(Inconel alloy)材料所制之裂块所组成,这些材料具有之热膨胀系数远大于填料。这些裂块的尺寸及形状正好在其间界定一个或多个膨胀接缝,可有效地顺应裂块周围的热膨胀系数以抑制或避免容器的体积膨胀。一个形成陶瓷复合构造的方法包含加热此合成组合件以熔解并氧化如铝之类的母金属,形成一个含有随填料质量而成长的氧化反应产物以嵌埋其多结晶材料,因而形成复合构造。附注:本案已向美国申请专利,申请日期:1987年1月14日,案号:003,102号。
申请公布号 TW133393 申请公布日期 1990.05.01
申请号 TW077100200 申请日期 1988.01.13
申请人 蓝赛德科技公司 发明人 H.丹尼尔.利雪尔;马克.S.纽寇克
分类号 C04B35/80 主分类号 C04B35/80
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号白宫企业大楼一一一二室
主权项 1.一种用于制造自承式陶瓷复合构造的组合件,其包含填料及嵌埋该填料的多晶陶瓷基质,该陶瓷基质包含母金属与氧化剂的氧化反应产物,也可以含有一种或多种金属成分;该组合件包含:(a)一个分裂(segmented)容器,(b)一些装设于该容器内的可渗透填料,(c)一个与该填料接触的该母金属本体,该分裂容器由一个或多个裂块所组成,具有比该填料大的热澎胀系数,这些裂块的尺寸及形状正好在其间界定出一个或多个膨胀接缝,可有效地顺应裂块周围的热膨胀系数,以抑制该裂块的径向膨胀而减少该容器的体积膨胀者。2.如申请专利范围第1.项之组合件,其中该分裂容器是穿孔的。3.如申请专利范围第1.项之组合件,其中该分裂容器出两个或多个裂块所组成,使其顺应(i)一共同轴而落于一圆柱平面上,以界定一个以共同轴作为其纵轴的该容器:;(ii)各自成对的纵向边缘并列而界定出裂块之间各个该膨胀接缝,因而提供相邻裂块之间的余隙者。4.如申请专利范围第3.项之组合件,其中成对边缘的纵向边缘之一径向偏离其他边缘者。5.如申请专利范围第3.项之组合件,其中成对边缘的纵向边缘之一为一偏位之纵向边缘,径向偏离圆柱形平面及位于圆柱形平面内之成对边缘的其他纵向边缘者。6.如申请专利范围第5.项之组合件,其中之偏位纵向边缘是由圆柱形平面径向向外偏移者。7.如申请专利范围第4.项之组合件,其中该裂块包含一个具有对立之纵向边缘及至少一个纵向边唇(marginal lip)的本体部,该边唇:(i)藉一径向延伸肩部而被连接至该本体部;(ii)径向偏离该本体部并由此延周围伸至该肩部之上;(iii)终止于一径向偏离该本体部而包含一偏位纵向边缘的纵向边缘,以提供该肩部与该偏位纵向边缘之间的余隙;该容器裂块之偏位纵向边缘与相邻裂块之纵向边缘并列,以梗至少顺应该裂块在该余隙中的一些热膨胀者。8.如申请专利范围第7.项之组合件,其中该边唇径向向外偏离该本体部,而该边唇终止之纵向边缘包含一径向向外之纵向边缘者。9.如申请专利范围第1.2.3.4.5.6.7或8项中之任一组合件,其中该分裂容器包含由含有以镍为底质(nickrl-based) 及以铁为底质(iron-based)的高温合金之群中选出的金属合金者。10.如申请专利范围第9.项之组合件,其中该金属合金是由包含不锈刚、英格内(lnconel)合金、费克罗(Fecral)合金、赫斯洛伊 (Haste1loy)合金及英格洛伊(lncoloy)合金之群中所选出的者。11.如申请专利范围第1.2.3.4.5、6.7或8项中之任一组合件,其中该分裂容器包含圆柱套筒之纵向裂块者。12.如申请专利范围第1.2.3.4.5、6.7或8项中之任一组合件,包含衬于该分裂容器之穿孔衬垫者。13.如申请专利范围第1.2.3.4.5、6.7或8项中之任一组合件,更包含装设于该容器外而与该分裂容器相啮合之支撑装置者。IJ.如申请专利范围第13.项之组合件,其中该支撑装置包含一个包装该分裂容器之穿孔容器者。IS.如申请专利范围第1.项之组合件,包含用于与母金属结合之一掺杂剂。16.如申请专利范围第1.项之组合件,其中该填料为一可渗透性填料者。17.一种用以生产由母金属氧化而形成之自承式陶瓷复合构造的方法,其包含下列步骤:(a)在有氧化剂的存在下加热该母金属以形成一个与填料表面相接触之熔融金属本体,并使该熔融母金属在该温度下与该氧化剂作用,而形成氧化反应产物,该产物接触并延伸于该熔融金属本体与该氧化剂之间;(b)维持温度以保持母金属的熔解并继续经由氧化反应产物将熔融母金属引向氧化剂而进入该填料,因此氧化反应产物继续在氧化剂与先前形成之氧化反应产物之间的界面上该填料之中形成;(C)持续该反应一段足以渗透该填料以产生包含该氧化反应产物之该陶瓷复合构造的时间,此改良包含装设该填料于分裂容器内,此容器由一个或多个具有比填料大的热膨胀系数的裂块所组成,该裂块之尺寸及形状正好在其间界定出一个或多个膨胀接缝,可有效地顺应该裂块周围的热膨胀,以抑制该裂块之径向膨胀而减少该容器之体积膨胀者。18.如申请专利范围第17.项的方法,其中该分裂容器为一穿孔容器,而且该氧化剂为一汽态氧化剂者。19.如申请专利范围第17.或18.项的方法,其中该分裂容器由两个或多个裂块所组成,使顺应(i)一共同轴而落于一圆柱平面上,以界定一个以共同轴作为其纵轴的该容器,(ii)各自成对的纵向边缘并列两界定出裂块之间各个该膨胀接缝,因而提供相邻裂块之间的余隙者。20.如申请专利范围第19.项的方法,其中成对边缘的纵向边缘之一径向偏离其他边缘者。21.如申请专利范围第19.项的方法,其中成对边缘的纵向边缘之一为一偏位之纵向边缘,径向偏离圆柱形平面及位于圆柱形平面内之成对边缘的其他纵向边缘者。22.如申请专利范围第19.项的方法,其中之偏位纵向边缘是由圆柱形平面径向向外偏移者 。23.如申请专利范围第17.项的方法,其中该组合件包含衬于该分裂容器的多孔衬垫装置者。24.如申请专利范围第17.项的方法,其中该分裂容器包含由含有以镍为底质及以铁为底质的高温合金中之群中选出的金属合金者。25.如申请专利范围第22.项的方法,其中该金属合金是由包含不锈刚、英格内合金、费克罗合金、赫斯洛伊合金及英格洛伊合金之群中所选出者。26.如申请专利范围第17.项的方法,含有在该填料中嵌埋母金属之该本体者。27.如申请专利范围第18.项的方法,其中该母金属为一铝母金属,并且该汽态氧化剂包含一合氧气体者。28.如申请专利范围第27.项的方法,其中该氧化剂包含空气,该氧化反应产物包含氧化铝,而该温度范围大约由850℃至l450℃者。29.如申请专利范围第17.或18.项的方法,其中该母金属出含有铝、矽、汰、锡、锆及铪之群中选出者。30.如申请专利范围第17.或18.项的方法,其包含至少一个用于与母金属结合的适当掺杂材料者。31.如申请专利范围第17.或18.项的方法,其中该填料为可渗透性填料者。图示简单说明:图1A为图1组合件中包含图1之虚线面积A之放大视图;图1B为沿着图1中B-B线所取之放大视图;图1C为图1-1B中所示分裂容器一切面之缩小倍率斜视图;图2为图1之组合件稍为缩小倍率之俯视图;图3为使用图1之组合件所制成之自承式陶瓷复合构件之部份剖面图;图4为图1-2组合件之分裂容器之膨胀接缝之略平面图,其热膨胀形状以虚线表示;图5为相对于图4之膨胀接缝之另一具体例之图;图6为依据本发明分裂容器另一具体例之斜视图;图7为图5之分裂容器俯视图。
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