发明名称 涂覆方法,陶瓷金属结构物之制法,黏结方法以及由此而形成之结构物
摘要 一种被覆流动性材料至基材表面之方法及由此形成之结构物,其中该基材无法被流动性材料湿润,该方法包括沈积一层粉末粒子于基材表面上,该粉末粒子可被流动性材料湿润;流动性材料接触粉末粒子层;且使流动性材料介于粉末粒子间油芯润滑而接触基材表面。另一态样为一种制造陶瓷-金属带之方法,包括沈积一层非可湿润陶瓷粉末于固体型件上;沈积一层可湿润粉末于该层非可湿润陶瓷粉末上;金属接触该层可湿润粉末;加热金属至金属熔化并经由该层可湿润粉末油芯润滑;及冷却金属浸润的结构物而固化金属。另一态样为一种黏合陶瓷体之方法及由此形成之层合结构物。该方法包括以非反应性粉末粒子和反应性粉末粒子被覆第一陶瓷体表面;毗连第二陶瓷体表面抵住第一陶瓷体之被覆面;使第一陶瓷体与第二陶瓷体间之被膜接触金属;及加热金属而使金属通过粉末粒子浸润。
申请公布号 TW408092 申请公布日期 2000.10.11
申请号 TW085107845 申请日期 1996.06.28
申请人 陶氏化学国际有限公司 发明人 阿雷克杉达J.匹兹克;哈罗德E.罗索;杰克J.奥特;乌得V.戴思姆克
分类号 C04B37/02;C04B37/04;C04B41/50 主分类号 C04B37/02
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种被覆非湿润性流动性材料至基材表面之方 法,该基材无法被非湿润性流动性材料湿润 ,该方法包括: (a)沈积一层粉末粒子于基材表面上,其中该粉末粒 子可被非湿润性流动性材料湿润; (b)非湿润性流动性材料接触该层粉末粒子层;及 (c)使非湿润性流动性材料介于该层之粉末粒子间 流动渗入而接触基材表面,因此,以非可 湿润流动性材料被覆基材表面; 其中该粉末粒子系由选自包括金属、陶瓷及其混 合之物质形成,且该非湿润性流动性材料系 选自包括有机流体、无机流体、聚合物料、玻璃 和金属。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该非 湿润性流动性材料为可熔材料,及该方法又包括 可熔材料与粉末粒子层接触之同时加热可熔材料, 加热系进行至升高温度并经历一段使可熔 材料流动渗入于粉末粒子间之时间。3.如申请专 利范围第1项之方法,其中该基材系由选自金属,玻 璃,陶瓷和陶瓷-金属复合物 之物质制成。4.如申请专利范围第1项之方法,其中 该粉末粒子层厚度为1至500微米。5.如申请专利范 围第1项之方法,其中该粉末粒子具有平均粒径0.1 至50微米。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该 粉末粒子层具有孔隙度50-90%。7.如申请专利范围 第1项之方法,其中该非湿润性流动性材料当流体 化时,其与形成粉末粒 子之物质致密体间之接触角小于45度。8.如申请专 利范围第1项之方法,其中该非湿润性流动性材料 接触基材之由非湿润性流动性 材料被覆表面的至少50%。9.一种被覆非湿润性金 属至陶瓷基材表面之方法,该陶瓷基材无法被非湿 润性金属湿润,该 方法包括: (a)沈积一层粉末粒子于陶瓷基材表面上,直至厚度 为1至500微米和孔隙度50-90%,该粉末 粒子可由非湿润性金属湿润,具有平均粒径0.1至50 微米,且系由选自金属陶瓷及其混合物 之物质制成; (b)非湿润性金属接触该层粉末粒子层;及 (c)非湿润性金属与粉末粒子层接触之同时加热非 湿润性金属,加热系进行至升高温度并经 历一段使非湿润性金属油芯润滑于粉末粒子间之 时间;及接触陶瓷基材表面,因此使非湿润 性金属被覆陶瓷基材表面,且非湿润性金属接触基 材表面之由粉末粒子层覆盖部分之至少 50%; 其中该粉末粒子系由选自包括金属、陶瓷及其混 合之物质形成,且该非湿润性流动性材料系 选自包括铬、铜、锰、钴、铁、钼、镍或其合金 之金属。10.一种层状结构物,其包含一种非湿润性 流动性材料于固体基材上,该结构物包括: (a)一种固体基材; (b)一种非湿润性流动性材料被膜黏着至固体基材 表面上,该固体基材无法被非湿润性流动 性材料湿润;及 (c)粉末粒子分散于非湿润性流动性材料被膜, 粉末粒子可由非湿润性流动性材料湿润。11.如申 请专利范围第10项之结构物,其中该非湿润性流动 性材料为可熔材料。12.如申请专利范围第10项之 结构物,其中试固体基材系由选自金属,玻璃,陶瓷 和陶瓷-金 属复合物之物质制成。13.如申请专利范围第10项 之结构物,其中该粉末粒子系由选自金属,陶瓷,及 其混合物之 物质制成。14.如申请专利范围第10项之结构物,其 中该分散的粉末粒子系呈一层具有厚度1至500微米 。15.如申请专利范围第10项之结构物,其中该粉末 粒子具有平均粒径0.1至50微米。16.如申请专利范 围第10项之结构物,其中该非湿润性流动性材料系 选自有机流体,无机流 体,聚合物料,玻璃,和金属。17.如申请专利范围第 10项之结构物,其中该非湿润性流动性材料当流体 化时,其与形成粉 末粒子之物质致密体间之接触角小于45度。18.如 申请专利范围第10项之结构物,其中该非湿润性流 动性材料层大体连续接触非湿润性 流动性材料被覆其上的固体基材表面。19.一种层 状结构物,其包含一种非湿润性金属于陶瓷基材上 ,该结构物包括: (a)一种陶瓷基材; (b)一种非湿润性金属被膜大体连续黏着至陶瓷基 材表面上,该陶瓷基材无法被非湿润性金 属材料湿润;及 (c)粉末粒子分散于非湿润性金属被膜,粉末粒子具 有平均粒径0.1至50微米,可由非湿润性 流动性材料湿润,系由选自包括铬、铜、锰、钴、 铁、钼、镍及其合金之金属制成,系呈厚 度1至500微米之层。20.一种制造陶瓷-金属带之方 法,该方法包括: (a)沈积一层非可湿润陶瓷粉末于固体型件上; (b)沈积一层可湿润粉末于该层非可湿润陶瓷粉末 上; (c)金属接触该层可湿润粉末; (d)加热金属至金属熔化且油芯润滑且浸润通过该 层可湿润粉末且环绕接触该层非可湿润陶 瓷粉末之个别粒子而形成金属浸润的结构物;及 (e)冷却金属浸润的结构物而固化金属,而形成一条 陶瓷-金属带于固体型件上,其中该非可 湿润陶瓷粉末不会被熔融金属湿润,而可湿润粉末 可被熔融金属湿润, 其中该陶瓷粉末系由选自包括WC、TiC、MoSi2.B4C、 TiB2.或SiB4之陶瓷粉末制成,且金 属系选自包括铬、铜、锰、钴、铁、钼、镍或其 合金。21.如申请专利范围第20项之方法,其中该非 可湿润陶瓷粉末于接受加热步骤时不会黏合至 固体型件。22.如申请专利范围第20项之方法,其又 包括下述步骤: (g)由固体型件移开陶瓷-金属带。23.一种制造陶瓷 -金属结构物之方法,该方法包括: (a)沈积一层非可湿润陶瓷粉末于固体型件上; (b)沈积一层可湿润粉末于该层非可湿润陶瓷粉末 上; (c)金属接触该层可湿润粉末; (d)加热金属至金属熔化且油芯润滑且浸润通过该 层可湿润粉末且环绕接触该层非可湿润陶 瓷粉末之个别粒子而形成金属浸润的结构物; (e)冷却金属浸润的结构物而固化金属,而形成一条 陶瓷-金属带于固体型件上,其中该非可 湿润陶瓷粉末不会被熔融金属湿润,而可湿润粉末 可被熔融金属湿润; (g)层叠该陶瓷-金属带与至少另一条陶瓷-金属带; 及 (h)加热层合陶瓷-金属带至可使层合陶瓷-金属带 黏合并形成陶瓷-金属结构物之温度; 其中该陶瓷粉末系由选自包括WC、TiC、MoSi2.B4C、 TiB2或SiB4之陶瓷粉末制成,且金属 系选自包括铬、铜、锰、钴、铁、钼、镍或其合 金。24.一种黏合陶瓷体之方法,该方法包括: (a)以非反应性粉末粒子和反应性粉末粒子被覆第 一陶瓷体表面; (b)毗连第二陶瓷体表面抵住第一陶瓷体之被覆面; (c)使第一陶瓷体与第二陶瓷体间之被膜接触金属, 非反应性粉末粒子为不会与金属反应, 而反应性粉末粒子可与金属反应; (d)加热金属至某个温度经历够长时间而使金属通 过粉末粒子被膜、环绕个别粉末粒子浸润 ,并接触两固陶瓷体;及 (e)冷却经浸润的金属直至金属固化,因而将两个陶 瓷体黏合。25.如申请专利范围第24项之方法,其中 该非反应性粉末粒子与反应性粉末粒子被膜为非 反 应性粉末粒子与反应性粉末粒子之混合物, 其中该第一与第二陶瓷体系由选自包括AlN、SiC、 Al2O3.Si3N4及B4C之物质形成,且该金 属系选自包括铬、铜、锰、钴、铁、钼、镍或其 合金。26.如申请专利范围第24项之方法,其中该非 反应性粉末粒子与反应性粉末粒子被膜包含一 层反应性粉末粒子毗邻第一陶瓷体表面,和一层非 反应性粉末粒子被覆于该层反应性粉末粒 子表面, 该方法又包括以一层反应性粉末粒子被覆第二陶 瓷体表面, 该第二陶瓷体表面接触第一陶瓷体之被覆面之步 骤包含第二陶瓷体之被覆面接触第一陶瓷体 之被覆面。27.如申请专利范围第24项之方法,其中 该非反应性和非反应性粉末粒子之粒子大小为0.1 至 10微米。28.如申请专利范围第24项之方法,其中该 反应性和非反应性粉末粒子为陶瓷。29.如申请专 利范围第24项之方法,其中该非反应性粉末粒子与 反应性粉末粒子被膜包含一 层反应性粉末粒子毗邻第一陶瓷体表面,和一层非 反应性粉末粒子被覆于该层反应性粉末粒 子表面,该层反应性粉末粒子厚0.5至100微米,及该 层非反应性粉末粒子厚0.5至25微米。30.如申请专 利范围第24项之方法,其中该非反应性粉末粒子与 反应性粉末粒子被膜包含一 层反应性粉末粒子毗邻第一陶瓷体表面,和一层非 反应性粉末粒子被覆于该层反应性粉末粒 子表面,该层反应性粉末粒子之孔隙度为50-90%,而 该层非反应性粉末粒子之孔隙度为 60-90%。31.如申请专利范围第24项之方法,其中该金 属之接触系经由放置金属介于两个陶瓷体间进 行。32.如申请专利范围第24项之方法,其中该金属 之接触系经由被膜外部接触金属进行。图式简单 说明: 第一图示例说明一个本发明之具体例之方法之步 骤,其中流动性材料接触已经沈积于基 材上之粉末粒子层。 第二图显示经由第一图部分示例说明之方法形成 的层状结构。 第三图示例说明另一个本发明之具体例之方法之 步骤,其中金属接触陶瓷型件上之可湿 润粉末层。 第四图示例说明第三图所示具体例之方法之另一 步骤。 第五图显示由第三图和第四图示例说明之方法形 成的陶瓷-金属带。
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