发明名称 极微结晶玻璃陶瓷及其制造方法
摘要 玻璃陶瓷材料藉由以玻璃陶瓷材料结晶相之掺杂剂前身产物渗入多孔性玻璃基质,乾燥,化学地使前身产物产生反应,以及煆烧以制造出固结之玻璃陶瓷材料。玻璃基质之孔隙尺寸限制微小的晶质尺寸结构之成长及分布。前身产物以水溶液,有机溶剂溶液,或熔融盐类渗入多孔性玻璃基质。化学反应步骤包含盐类分解以及还原或氧化作用。使用含Fe掺杂剂产生之玻璃陶瓷呈现出磁性,低Fe2+浓度,在接近红外线频谱为光学透明的,以及低散射损耗。提高表面积能够增加触媒活性。
申请公布号 TWI270899 申请公布日期 2007.01.11
申请号 TW094119799 申请日期 2005.06.14
申请人 康宁公司 发明人 马叔强代尼卡;快司提林包威耳
分类号 H01F1/00(2006.01) 主分类号 H01F1/00(2006.01)
代理机构 代理人 吴洛杰 台中市北区太原路2段215巷1弄8号
主权项 1.一种制造具有结晶相玻璃陶瓷材料之方法,该方 法包含下列步骤: 提供具有预先决定孔隙尺寸及分布之多孔性玻璃 基质; 以玻璃陶瓷材料结晶相之掺杂剂前身产物渗入多 孔性玻璃基质,掺杂剂前身产物通常为流体形式; 前身产物化学地反应以形成所需要之掺杂剂,以及 其中所形成玻璃陶瓷材料为磁性以及对接近红外 线频谱波长之光线为光学透明的。 2.依据申请专利范围第1项之方法,其中掺杂剂包含 玻璃陶瓷结晶相以及更进一步包含一种化合物由 BaFe12O19,ZnCr2O4,以及AFe2O4选取出,其中A为Co,Cu,Fe,Mg,Mn ,Ni,Zn及其混合物。 3.依据申请专利范围第1项之方法,其中包含固结掺 杂玻璃基质以形成密实之玻璃陶瓷材料。 4.依据申请专利范围第2项之方法,其中玻璃陶瓷材 料呈现出饱和磁化为大于0.05emu/g。 5.依据申请专利范围第4项之方法,其中玻璃陶瓷材 料在波长为800及2600nm之间呈现出消失系数为小于 20dB/mm。 6.依据申请专利范围第1项之方法,其中提供多孔性 玻璃基质步骤更进一步包含: 提供硼矽酸盐玻璃基质具有富矽石第一相以及富 硼酸盐第二相,富硼酸盐第二相可溶解于溶剂中; 以及 使用溶剂由富矽石第一相分离富硼酸盐第二相使 多孔性玻璃基质具有预先决定孔隙尺寸以及分布 。 7.依据申请专利范围第1项之方法,其中掺杂剂前身 产物以流体渗入多孔性玻璃基质,该流体包含水溶 液,有机溶剂溶液或熔融盐类。 8.依据申请专利范围第1项之方法,其中在掺杂剂渗 入多孔性玻璃基质步骤后,该方法更进一步包含下 列步骤: 藉由施加热量乾燥掺杂之玻璃基质。 9.依据申请专利范围第1项之方法,其中更进一步包 含在乾燥步骤后,以玻璃陶瓷材料结晶相之掺杂剂 前身产物第二次渗入多孔性玻璃基质,掺杂剂前身 产物通常为液体形式。 10.依据申请专利范围第1项之方法,其中在渗入掺 杂剂至多孔性玻璃基质后,该方法更进一步包含下 列步骤: 在乾燥后残留在多孔性玻璃基质孔隙中部份掺杂 剂前身产物化学地反应,在掺杂剂前身产物中产生 化学转变或两者以形成所需要磁性结晶相。 11.依据申请专利范围第10项之方法,其中化学反应 步骤包含将掺杂剂转变为不溶解化合物使后续能 够更进一步进行掺杂。 12.依据申请专利范围第1项之方法,其中更进一步 包含在900℃及1250℃之间固结掺杂之玻璃基质。 13.依据申请专利范围第1项之方法,其中更进一步 在975℃及1050℃温度间固结掺杂之玻璃基质。 14.依据申请专利范围第1项之方法,其中掺杂剂包 含含有硷土,或过渡金属硝酸盐以及掺杂剂前身产 物由含Fe化合物所构成。 15.一种玻璃陶瓷材料,该玻璃陶瓷材料为磁性以及 在800nm及2600nm波长之间消失系数为小于20dB/mm。 16.依据申请专利范围第15项之玻璃陶瓷材料,其中 材料包含: 具有预先决定孔隙率之第一玻璃相;以及 第二结晶相包含一种或多种含Fe微小晶质结构完 全分布玻璃相,一种或多种含Fe微小晶质结构被限 制于第一玻璃相预先决定孔隙体积中。 17.依据申请专利范围第16项之玻璃陶瓷材料,其中 玻璃陶瓷材料呈现出饱和磁化为大于0.05emu/g。 18.依据申请专利范围第17项之玻璃陶瓷材料,其中 玻璃陶瓷材料在800及2600nm波长之间呈现出消失系 数为小于6dB/mm。 19.依据申请专利范围第17项之玻璃陶瓷材料,其中 玻璃陶瓷材料在1550nm波长下呈现出消失系数为小 于6dB/mm。 20.依据申请专利范围第16项之玻璃陶瓷材料,其中 玻璃陶瓷材料之结晶相包含一种化合物由BaFe12O19, ZnCr2O4,以及AFe2O4选取出,其中A为Co,Cu,Fe,Mg,Mn,Ni,Zn及 其混合物。 21.依据申请专利范围第16项之玻璃陶瓷材料,其中 玻璃陶瓷结晶相由MnFe2O4所构成。 图式简单说明: 第一图为依据本发明制造玻璃陶瓷材料之处理过 程步骤流程图。 第二图为曲线图,其显示出依据本发明制造出掺杂 经选择MnFe2O4之玻璃陶瓷材料试样的磁滞回路。 第三图为曲线图,其显示出依据本发明制造出掺杂 1.5M BaFe12O19之玻璃陶瓷材料试样的磁滞回路。 第四图为曲线图,其显示出依据本发明制造出掺杂 1.5M CoFe2O4之玻璃陶瓷材料试样的磁滞回路。 第五图为曲线图,其显示出依据本发明制造出掺杂 1.5M CuFe2O4之玻璃陶瓷材料试样的磁滞回路。 第六图为曲线图,其显示出依据本发明制造出掺杂 0.1M FeFe2O4之玻璃陶瓷材料试样的光学消失度。 第七图为曲线图,其显示出依据本发明制造出掺杂 1.5M CoFe2O4之玻璃陶瓷材料试样的光学消失度。 第八图为曲线图,其显示出依据本发明制造出掺杂 1.5M MnFe2O4之玻璃陶瓷材料试样的光学消失度。 第九图为曲线图,其显示出依据本发明制造出掺杂 1.5M NiFe2O4之玻璃陶瓷材料试样的光学消失度。 第十图为曲线图,其显示出依据本发明制造出掺杂 1.5M铁磁体之玻璃陶瓷材料试样的光学消失度比较 。
地址 美国
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