DK169868B1 - Fremgangsmåde til sammenbinding af keramiske legemer - Google Patents
Fremgangsmåde til sammenbinding af keramiske legemer Download PDFInfo
- Publication number
- DK169868B1 DK169868B1 DK481587A DK481587A DK169868B1 DK 169868 B1 DK169868 B1 DK 169868B1 DK 481587 A DK481587 A DK 481587A DK 481587 A DK481587 A DK 481587A DK 169868 B1 DK169868 B1 DK 169868B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- metal
- ceramic body
- ceramic
- parent metal
- reaction product
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 106
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 106
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 14
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 51
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 42
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 12
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 6
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical group [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 4
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 claims description 2
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 abstract 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- -1 e.g. Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/001—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating directly with other burned ceramic articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
- C04B35/652—Directional oxidation or solidification, e.g. Lanxide process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/04—Ceramic interlayers
- C04B2237/06—Oxidic interlayers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/04—Ceramic interlayers
- C04B2237/06—Oxidic interlayers
- C04B2237/064—Oxidic interlayers based on alumina or aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/04—Ceramic interlayers
- C04B2237/06—Oxidic interlayers
- C04B2237/068—Oxidic interlayers based on refractory oxides, e.g. zirconia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/04—Ceramic interlayers
- C04B2237/08—Non-oxidic interlayers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/04—Ceramic interlayers
- C04B2237/08—Non-oxidic interlayers
- C04B2237/083—Carbide interlayers, e.g. silicon carbide interlayers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
- C04B2237/343—Alumina or aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/40—Metallic
- C04B2237/401—Cermets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/54—Oxidising the surface before joining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/55—Pre-treatments of a coated or not coated substrate other than oxidation treatment in order to form an active joining layer
- C04B2237/555—Pre-treatments of a coated or not coated substrate other than oxidation treatment in order to form an active joining layer on a substrate not containing an interlayer coating, leading to the formation of an interlayer coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/61—Joining two substrates of which at least one is porous by infiltrating the porous substrate with a liquid, such as a molten metal, causing bonding of the two substrates, e.g. joining two porous carbon substrates by infiltrating with molten silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
- C04B2237/704—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the ceramic layers or articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
- C04B2237/708—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the interlayers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S264/00—Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
- Y10S264/76—Processes of uniting two or more parts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Golf Clubs (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Finishing Walls (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Vending Machines For Individual Products (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Description
DK 169868 B1
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til sammenbinding af plane eller på anden måde kongruente flader på sammenstødende keramiske legemer såsom plader eller skiver.
Gennem den foreliggende opfindelse anvises der en fremgangsmåde til sammenbinding af 5 kongruente overflader på keramiske legemer, hvor i det mindste det ene legeme er et polykry-stallinsk keramisk materiale omfattende oxidationsreaktionsproduktet mellem et ophavsmetal og et dampfaseoxidationsmiddel og med sammenhængende metalliske bestanddele afledt i det mindste delvis fra ophavsmetallet samt eventuelt et eller flere fyldstofmaterialer som beskrevet nedenfor i nærmere enkeltheder.
10 I det omhandlede keramiske legeme er det polykrystallinske keramiske materiale sammenbundet i tre dimensioner, og det sammenhængende metal, som er fordelt i mindst en del af det keramiske legeme, er i det mindste delvis åbent eller tilgængeligt eller gjort tilgængeligt fra i det mindste en sammenbindingsoverflade. Denne sammenbindingsoverflade på det keramiske 15 legeme kan nu sammenbindes med en kongruent overflade på et andet keramisk legeme, som ligger an mod det første.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de i krav 1's kendetegnende del angivne træk.
20
Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen samles de to keramiske legemer, som skal sammenbindes (fx to oxidationsreaktionsprodukter som beskrevet ovenfor eller et produkt, som er et oxidationsreaktionsprodukt som beskrevet ovenfor og et andet keramisk produkt, som er fremstillet på konventionel måde forskellig fra metoden med oxidation af smeltet ophavsmetal), så 25 at overfladerne, som skal sammenbindes, ligger an mod hinanden, idet der dog må være en lille afstand som forklaret nedenfor. De keramiske legemer i anlæg mod hinanden opvarmes i en oxiderende atmosfære til en temperatur over smeltepunktet for det sammenhængende metal, men under smeltepunktet for oxidationsreaktionsproduktet, og ved reaktionen vokser et oxidationsreaktionsprodukt frem mellem de mod hinanden anliggende overflader, så at de 30 sammenbindes.
Gennem den foreliggende opfindelse anvises der generelt en fremgangsmåde til sammenbinding af keramiske legemer langs praktisk taget kongruente overflader, idet fremgangsmåden omfatter følgende trin: Der tilvejebringes et første legeme af keramik omfattende et keramisk 35 produkt dannet af oxidationsreaktionsproduktet af smeltet ophavsmetal, fx aluminium, og et dampfaseoxidationsmiddel, fx luft, og som er dannet ved, at smeltet metal transporteres gennem og oxideres på overfladen af sit eget oxidationsreaktionsprodukt. Dette første keramiske legeme omfatter et polykrystallinsk oxidationsreaktionsprodukt, fx aluminiumoxid, og sammen- DK 169868 B1 2 hængende restmetal, fx aluminium, og eventuelt kan det omfatte en komposit dannet ved infiltration af et fyldstof med oxidationsreaktionsproduktet. Det første legeme af keramik bringes til anlæg mod et andet legeme af keramik på en sådan måde, at et par overflader på det første og andet legeme, som skal sammenbindes, vender mod hinanden. De mod hinanden aniig-5 gende keramiske legemer opvarmes derpå i nærværelse af et dampfaseoxidationsmiddel til en temperatur over smeltepunktet for restmetallet til bevirkning af transport af restmetallet mod sammenbindingsoverflademe, hvor oxidationsreaktionsproduktet fortsætter med at vokse som beskrevet ovenfor, hvorved der sker en sammenbinding mellem det første og det andet legeme.
10 I den foreliggende sammenhæng benyttes følgende definitioner:
Ved keramik skal ikke kun forstås et keramisk legeme i klassisk forstand altså helt bestående af ikke-metalliske og uorganiske materialer, men definitionen skal også omfatte et legeme, 15 som er overvejende keramisk med hensyn til enten sammensætning eller dominerende egenskaber, men hvor legemet indeholder større eller mindre mængder af en eller flere metalliske bestanddele og/eller porøsitet (sammenhængende eller isoleret), typisk i området 1-40 rumfangsprocent eller mere.
20 Ved et oxidationsreaktionsprodukt skal forstås et eller flere metaller i enhver oxideret tilstand, hvor metallet har afleveret elektroner til eller delt elektroner med et andet grundstof eller en forbindelse eller en kombination deraf. Følgelig omfatter begrebet oxidationsreaktionsprodukt også reaktionsproduktet mellem et eller flere metaller og et gasformigt oxidationsmiddel som de her beskrevne.
25
Ved et oxidationsmiddel eller et dampfaseoxidationsmiddel skal forstås en eller flere passende elektronacceptorer eller eiektrondelere.
Ved ophavsmetal skal forstås forholdsvis rene metaller eller i handelen gående metaller med 30 urenheder og/eller legeringsbestanddele samt legeringer og intermetalliske forbindelser af metallerne. Når et bestemt metal nævnes, skal det forstås på denne måde.
Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor * 35 fig. 1 er et skematisk billede, delvis i tværsnit af et arrangement af et første og et andet keramisk legeme og en barriere i en udførelsesform for opfindelsen, DK 169868 B1 3 fig. 2 et skematisk billede, delvis i tværsnit, af et arrangement af et første og et andet keramisk legeme, et reservoir metallegeme og en barriere i overensstemmelse med en anden udførelsesform for opfindelsen.
5 Et første keramisk legeme fremstilles ved den fremgangsmåde, som fremgår af dansk patentskrift nr. 166579. Ifølge denne fremgangsmåde opvarmes et ophavsmetalforstadium, fx aluminium, i nærværelse af et dampfaseoxidationsmiddel, fx luft, til en temperatur over sit smeltepunkt, men under smeltepunktet for oxidationsreaktionsproduktet til dannelse af et legeme af smeltet ophavsmetal. Det smeltede ophavsmetal omsættes med darnpfaseoxidationsmidlet til 10 dannelse af et oxidationsreaktionsprodukt, som i det mindste delvis holdes i kontakt med og forløber mellem legemet af smeltet ophavsmetal og darnpfaseoxidationsmidlet. I dette temperaturområde transporteres smeltet ophavsmetal gennem det i forvejen dannede oxidationsreaktionsprodukt mod darnpfaseoxidationsmidlet. Idet det smeltede ophavsmetal kommer i kontakt med darnpfaseoxidationsmidlet på grænsefladen mellem darnpfaseoxidationsmidlet og 15 i forvejen dannet oxidationsreaktionsprodukt, oxideres det af darnpfaseoxidationsmidlet, og derved dannes og vokser et gradvist tykkere lag eller legeme af oxidationsreaktionsprodukt frem. Processen fortsætter i tilstrækkelig tid til dannelse af et keramisk legeme med sammenhængende metalliske bestanddele omfattende ikke-oxideret ophavsmetal. Dette metal er i det mindste delvis åbent eller tilgængeligt eller kan gøres tilgængeligt ved brud eller anden bear-20 bejdning. Dette keramiske legeme betegnes i det følgende som det første keramiske legeme. Processen kan forbedres ved brug af et legeret dopingmiddel, fx i tilfælde af et aluminiumophavsmetal, som oxideres i luft. Denne fremgangsmåde forbedres ved brug af udefra tilførte dopingmidler, som påføres overfladen af forstadiummetallet som angivet i dansk patentskrift nr. 166491. Generelt kan der således benyttes et dopingmiddel sammen med ophavsmetallet 25 til dannelse af det første keramiske legeme. Ligeledes angiver dansk patentskrift nr. 165830 en hidtil ukendt fremgangsmåde til fremstilling af selvbærende keramiske kompositter ved vækst af et oxidationsreaktionsprodukt fra ophavsmetal ind i en permeabel masse af fyldstof, hvorved fyldstoffet infiltreres med en keramisk matrix. Det første keramiske legeme kan således omfatte en komposit dannet ved infiltration af et fyldstof med oxidationsreaktionsproduktet.
30 En fremgangsmåde til fremstilling af keramiske kompositter med en bestemt geometri eller form fremgår af dansk patentskrift nr. 169411. Ifølge denne fremgangsmåde infiltrerer oxidationsreaktionsproduktet under dannelse et permeabelt præformlegeme i retning mod en bestemt overfladegrænse. Et fast eller flydende oxidationsmiddel kan benyttes i forbindelse med darnpfaseoxidationsmidlet, og præformlegemet er permeabelt over for det gasformige oxidati-35 onsmiddel og over for infiltration med oxidationsreaktionsproduktet under dannelse. Det fremkommende keramiske kompositprodukt har præformlegemets geometri.
DK 169868 B1 4
Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen sammenbindes et første keramisk legeme med et an- * det keramisk legeme, enten af samme slags eller af en derfra forskellig keramik (i det følgende betegnet det andet keramiske legeme) ved udvikling af et bindingslag, som afledes af det før- t ste keramiske legeme som et resultat af oxidationen af smeltet ophavsmetal i det første kera-5 miske legeme. To eller flere keramiske legemer kan således sammenbindes i en enkelt operation, når blot det ved hvert par af mod hinanden vendende overflader gælder, at i det mindste den ene af overfladerne er en overflade i det første keramiske legeme, som dannes ved oxidation af smeltet ophavsmetal, og som vokser frem, idet smeltet metal transporteres gennem og oxideres på overfladen af sit eget reaktionsprodukt. Det sammenhængende metal i det første 10 keramiske legeme er den metalkilde, som kræves til dannelse af det keramiske sammenbindingslag. Nærmere angivet indeholder det første keramiske legeme overfladetilgængeligt restmetal, som er til stede som et resultat af transporten af smeltet ophavsmetal ved den keramiske vækstproces. I tilfælde af en binding mellem to keramiske legemer af samme slags, idet hvert keramisk legeme indeholder sammenhængende ophavsmetal som beskrevet ovenfor, 15 kan begge keramiske legemer bidrage til væksten af sammenbindingslaget på deres fælles grænseflade.
De keramiske legemer samles på den måde, at hvert par af overflader, som skal sammenbindes, vender mod hinanden, enten i intim kontakt eller med en lille afstand. Fx kan et enkelt par 20 af et første og et andet keramisk legeme foreligge i et bestemt mønster, eller det første keramiske legeme kan samles mellem to legemer af den kategori, som betegnes det andet keramiske legeme. Et mønster af multiple overflader såsom plader kan benyttes, når blot hver anden overflade eller hvert andet lag er et legeme, som er et oxidationsreaktionsprodukt indeholdende sammenhængende metal.
25
Fig. 1 og 2 viser hver især typiske arrangementer, der benyttes ifølge opfindelsen, hvor et første keramisk legeme 2 (fig. 1) eller 2' (fig. 2) er anbragt på den måde, at en overflade deraf vender mod en tilsvarende overflade på et andet keramisk legeme 4 (fig. 1) eller 4' (fig. 2). Sammenbindingsiaget vil blive dannet mellem de mod hinanden vendende overflader til sam-30 menbinding af de keramiske legemer 2 og 4 i fig. 1 eller 2' og 4' i fig. 2.
De mod hinanden vendende overflader kan i hovedsagen være i kontakt med hinanden, når blot det dampfaseoxidationsmiddel, som kræves til oxidation af det smeltede metal, kan komme i kontakt med overfladen på det første keramiske legeme. Da imidlertid oxidationsre-35 aktionsproduktet i sammenbindingslaget er i stand til at vokse ved transport af smeltet metal gennem sammenbindingslaget og ved oxidation af smeltet metal i nærheden deraf (som det er s sket ved dannelsen af det første keramiske legeme selv), kan man benytte en indledningsvis adskillelse mellem de mod hinanden vendende overflader, når blot der er tilstrækkeligt smeltet DK 169868 B1 5 metal til rådighed, og når blot procesbetingelserne opretholdes i tilstrækkelig tid til, at vækstprocessen kan fortsætte i den fornødne udstræknng til samling af de i forvejen fra hinanden adskilte overflader. Når der benyttes sådan en afstand, kan det være gunstigt at indføre en lille vinkel på fx 5-10° mellem overfladerne til eliminering af muligheden for dannelsen af hulrum i 5 det fremkommende sammenbindingslag som følge af uregelmæssig vækst, som kan gøre oxidationsmidlets adgang vanskelig, idet det voksende keramiske sammenbindingslag kommer i kontakt med nabokeramikproduktet.
Til sammenbinding opvarmes de samlede keramiske legemer som illustreret i fig. 1 og 2 i en 10 oxiderende atmosfære ved en temperatur over smeltepunktet for restmetallet i det første keramiske legeme, men under smeltepunktet for oxidationsreaktionsproduktet. Smeltet metal, som er tilgængeligt fra sammenbindingsoverfladen (den overflade på det keramiske legeme 2 eller 2’, som vender mod den tilsvarende overflade på det keramiske legeme 4 eller 4') oxide- » res ved kontakt med oxidationsmidlet, og derpå frembringes væksten af oxidationsreaktions-15 produktet som beskrevet ovenfor, så at der dannes et sammenbindingslag af tilstrækkelig tykkelse. En stærk binding kan opnås selv med forholdsvis tynde bindingslag, og således kan det være unødvendigt og i nogle tilfælde uønskværdigt at tillade en for kraftig vækst af sam-menbindingslaget.
20 Ethvert af de forskellige ophavsmetaller, fx aluminium, titan, tin, zirconium, hafnium eller silicium, kan benyttes ved udførelsen af opfindelsen, skønt opfindelsen er beskrevet her med særlig henvisning til aluminium, som navnlig oxideres i luft. Ligeledes kan oxidationsreaktionsproduktet være et oxid, et nitrid eller et carbid afhængende af valget af oxidationsmiddel. Når et første keramisk legeme skal sammenbindes med et andet første keramisk legeme, kan disse to 25 legemer have samme eller forskellig sammensætning, og hvis metallerne i begge keramiske legemer afledes af samme ophavsmetal, kan det sammenhængende metal stadig variere i henseende til renhed, kvalitet eller legeringssammensætning.
Keramiske produkter af andre typer, som egner sig som det andet keramiske legeme, som kan 30 sammenbindes med et første keramisk legeme, omfatter komprimerede keramiske pulvere, fx et metaloxid, borid, carbid eller nitrid, som er blevet presset og sintret eller behandlet på anden konventionel måde.
De i et passende arrangement anbragte keramiske legemer, som skal sammenbindes, opvar-35 mes over smeltepunktet for restmetallet (men under smeltepunktet for oxidationsreaktionsproduktet, som skal dannes), og der opretholdes en passende temperatur i dette område i tilstrækkelig tid til vækst af et sammenbindingslag af den nødvendige tykkelse. De anvendelige og foretrukne temperaturområder varierer i afhængighed af metallet, de benyttede dopingmidler, DK 169868 B1 6 tiden og oxidationsmidlet. I tilfælde af et smeltet aluminiumophavsmetal og luft som oxidati- ? onsmiddel kan reaktionstemperaturen være 850-1450°C eller fortrinsvis 900-1350°C. I dette system og navnlig i det tilfælde, hvor magnesium og et eller flere grundstoffer fra gruppe IV-B, silicium, germanium, tin og bly, er legeret med aluminium som dopingmidler, er en opvarm-5 ningstid til den valgte temperatur på kun nogle få timer, fx ca. 5 timer ved ca. 1100°C, normalt nok til frembringelse af en stærk binding med en tykkelse på ca. 0,02 mm eller mere mellem to keramiske legemer.
Den oxiderende atmosfære, hvori arrangementet opvarmes, tilvejebringes af et dampfaseoxi-10 dationsmiddel, dvs. et dampformigt eller normalt gasformigt materiale. Fx er oxygen eller oxygenholdige gasblandinger (indbefattet luft) ønskværdige dampfaseoxidationsmidler, når smeltet aluminiumophavsmetal skal oxideres til dannelse af et aluminiumoxidreaktionsprodukt, og det vil forstås, at luft normalt foretrækkes af indlysende økonomiske grunde. Strømningshastigheden for dampfaseoxidationsmidlet skal være tilstrækkeligt til sikring af god metal-oxi-15 dationsmiddel-kontakt mellem de keramiske legemer.
Det smeltede metal, som forbruges ved dannelsen af sammenbindingslaget, transporteres i kanaler i mindst det første keramiske legeme, og metalkanalerne har åben adgang til det keramiske legemes overflade. Ved fremstilling af det første keramiske legeme vil noget sam-20 menhængende metal forblive i strukturen, hvis vækstprocessen standses før eller lige netop på tidspunktet for fuldstændig opbrugen af forrådet af smeltet metal, som tilvejebringer ophavsmetallet til reaktionen. Hvis vækstprocessen fortsætter forbi dette punkt, trækkes sammenhængende metal inde i det keramiske legeme til overfladen til dannelse af yderligere polykrystallinsk vækst på grænsefladen med oxidationsmidlet, hvorved der opstår en sammen-25 hængende porøsitet i de tømte metalkanaler. Således er det første keramiske legeme, som benyttes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, et sådant, som er blevet fremstillet uden væsentlig opbrugen af sit metalindhold ved passende regulering af procestid og -temperatur.
Da det første keramiske legeme indeholder kanaler af sammenhængende metal, kan oxidatio-30 nen af det smeltede metal og væksten af oxidationsproduktet forventes ikke blot at ske på sammenbindingsoverfladen men på alle frie (blottede) overflader på legemet samt på blottede overflader på eventuelt yderligere ophavsmetal, som benyttes (som beskrevet nedenfor i forbindelse med fig. 2) til forøgelse af det sammenhængende metal i det første keramiske legeme. Vækst af oxidationsreaktionsproduktet kan begrænses til de overflader, som skal sam- i 35 menbindes, idet man anbringer en barriere på de andre overflader. Som beskrevet i dansk patentskrift nr. 166963 inhiberer en passende barriere væksten og udviklingen af oxidationsre-aktionsproduktet, så at væksten holdes inden for bestemte zoner. En passende barriere kan være et materiale, som under opfindelsens procesbetingelser opretholder nogen integritet og DK 169868 B1 7 ikke er flygtigt, og som kan være gennemtrængeligt eller uigennemtrængeligt for dampfaseoxi-dationsmidlet, medens det er i stand til lokalt at inhibere, forgifte, stoppe, indvirke på eller forhindre væksten af oxidationsreaktionsproduktet. Passende barrierer til brug sammen med aluminiumophavsmetal under anvendelse af luft som oxidationsmiddel er fx calciumsulfat 5 (gips), calciumsilicat, portlandcement, tricalciumphosphat og blandinger deraf, der typisk anbringes som en opslæmning eller en pasta på overfladen af det keramiske legeme og ophavsmetallet som vist på tegningen. Disse barrierematerialer er velegnede til begrænsning eller forebyggelse af væksten af oxidationsreaktionsprodukt af aluminiumoxid, dannet af smeltet aluminium i luft, og således væksten hen mod sammenbindingszonen.
10
Fig. 1 viser en barriere 6 (delvis fjernet med henblik på tydeligere illustration), som påføres alle frie eller blottede overflader på det første keramiske legeme 2, så at oxidation af restmetal og vækst af oxidationsreaktionsprodukt fra det første keramiske legeme 2 begrænses til sammenbindingsoverfladen på det keramiske legeme 2, dvs. den overflade, som vender mod eller 15 støder op til den tilsvarende overflade på det andet keramiske legeme 4.
Ved den foreliggende fremgangsmåde, hvor det smeltede metal, som er nødvendigt til dannelse af bindingslaget, tilføres af det første keramiske legeme, kan dette legeme oprindelig være formet under sådanne procesbetingelser, at det er tømt for sammenhængende metal og derfor 20 er porøst eller i det mindste delvis porøst. Det første keramiske legeme kan suppleres med ophavsmetal, idet man bringer en blottet overflade af keramikken i kontakt med et yderligere legeme af ophavsmetal, som kan være det samme som eller forskelligt fra det, som benyttes til fremstilling af det oprindelige første keramiske legeme. Denne teknik er illustreret i fig. 2, hvor et ophavsmetallegeme 8 er anbragt nær en fri overflade på et første keramisk legeme 2', dvs.
25 nær en anden overflade end en sammenbindingsoverflade, som vender mod eller støder op mod en overflade på det andet keramiske legeme 4'. Alle overflader på det første keramiske legeme 2' undtagen sammenbindingsoverfladen og den del af dets overflade, som er i kontakt med ophavsmetallegemet 8, er dækket af en barriere 6', som også påføres alle blottede overflader på ophavsmetallegemet 8. Sammenbindingsprocessen udføres som beskrevet ovenfor, 30 og smeltet ophavsmetal vil, idet det reagerer til dannelse af oxidationsreaktionsproduktet, blive transporteret gennem legemet og til sammenbindingsoverfladen, hvor oxidationsreaktionsproduktet da dannes som sammenbindingslag. Selv om det første keramiske legeme indeholder sammenhængende metal, kan yderligere ophavsmetal tilføres til forebyggelse af dannelsen af porøsitet i legemet, idet metal trækkes til overfladen til dannelse af sammenbindingslaget.
DK 169868 B1 8
Eksempel 5
To keramiske plader med en tykkelse på 4,8 mm sammenbindes ved to mod hinanden vendende endeoverflader på 4,8 mm x 7,9 mm. Begge plader hidrører fra et enkelt stykke alumi- 6 niumoxidkeramik, som er blevet dannet ved oxidation af smeltet aluminiumophavsmetal 5 (aluminiumlegering 5052 indeholdende nominelt 2,4% magnesium), udvendigt dopet med et tyndt lag af SiC>2 og opvarmet i 120 timer til 1175°C til dannelse af keramikproduktet af aluminiumoxid. Disse keramiske legemer indeholder sammenhængende aluminium i spredte kanaler, som forløber til overfladerne.
10 De keramiske plader anbringes med deres ender mod hinanden og stilles på kant i en båd af aluminiumoxid af høj renhed, hvor de opvarmes til 1175°C i 5 timer i en luftstrøm. Efter afkøling viser den samlede vægt af arrangementet en forøgelse på 2,4%. Pladerne er stærkt sammenbundet med enderne mod hinanden ved hjælp af et lag af nydannet keramik af aluminiumoxid med en tykkelse på 0,018 mm. Tillige er der dannet et keramiklag af aluminiumoxid 15 på 0,05 mm på de andre blottede overflader, indbefattet de overflader, som er i kontakt med båden, som således også er bundet kraftigt sammen med de keramiske plader. Det nydannede produkt har en finere mikrostruktur end de oprindelige keramiske plader og ses at indeholde finfordelt aluminium. Man gør et forsøg på at fjerne de sammenbundne plader fra båden ved brug af en hammer, men alle sammenbindingszonerne forbliver intakte, hvilket viser, at 20 der eksisterer en høj grad af sammenbinding både mellem de keramiske plader indbyrdes og mellem pladerne og båden af aluminiumoxid med høj renhed.
f
Claims (13)
1. Fremgangsmåde til sammenbinding af keramiske legemer langs i hovedsagen kongruente overflader, kendetegnet ved, 5 a) at man tilvejebringer et første legeme af keramik omfattende et keramisk produkt, som er dannet ved oxidation af smeltet ophavsmetal med et dampfaseoxidationsmiddel og dannet, idet smeltet metal transporteres gennem og oxideres på overfladen af sit eget reaktionsprodukt, idet det keramiske legeme omfatter et polykrystallinsk oxidationsreaktionsprodukt og sammenhængende restmetal, 10 b) at man arrangerer det første keramiske legeme nær et andet keramisk legeme på en sådan måde, at et par overflader på de to legemer, som skal sammenbindes, vender mod hinanden, og c) at man opvarmer begge keramiske legemer i nærværelse af et dampfaseoxidationsmiddel til en temperatur over smeltepunktet for restmetallet til bevirkning af transport af restmetal- 15 let mod sammenbindingsoverfladerne, hvor oxidationsreaktionsproduktet fortsætter med at dannes som i trin (a), så at der bevirkes en sammenbinding mellem legemerne.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ophavsmetallet er et alumini-umophavsmetai, at oxidationsmidlet er luft, at oxidationsreaktionsproduktet er aluminiumoxid, 20 og at restmetallet omfatter aluminium.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1-2, kendetegnet ved, at det første keramiske legeme omfatter en komposit dannet ved infiltration af et fyldstof med oxidationsreaktionsproduktet.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-2, kendetegnet ved, at der benyttes et dopingmiddel i forbindelse med ophavsmetallet.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det første og andet legeme anbringes sammen i intim kontakt. 30
6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det første og det andet legeme anbringes nær hinanden, idet de overflader, som skal sammenbindes, danner en lille vinkel med hinanden.
7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anbringes et barrieremate riale på alle blottede overflader af det første keramiske legeme med undtagelse af den overflade, som skal sammenbindes med overfladen på det andet keramiske legeme. DK 169868 B1
8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at barrieren vælges blandt calci- * umsulfat, calciumsilicat, portlandcement, tricalciumphosphat og blandinger deraf.
9. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at et legeme af ophavsmetal an-5 bringes nær en fri overflade på det første keramiske legeme, og at en barriere anbringes på alle eller en del af de resterende blottede overflader på legemet af ophavsmetal og det første keramiske legeme, idet legemet af ophavsmetal smelter i opvarmningstrinet, og at smeltet metal transporteres ind i det første keramiske legeme mod sammenbindingsoverflademe.
10. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det andet keramiske legeme har praktisk taget samme sammensætning som det første keramiske legeme.
11. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det andet keramiske legeme er fremstillet ved en anden fremgangsmåde end ved oxidation af et smeltet ophavsmetal. 15
12. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det andet keramiske legeme er dannet ved oxidation af et smeltet ophavsmetal, men har en anden sammensætning end det første keramiske legeme.
13. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at oxidationsreaktionsproduktet er et oxid, et nitrid eller et carbid. 1 ft Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ophavsmetallet vælges blandt titan, silicium, zirconium, hafnium og tin.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US90793086A | 1986-09-16 | 1986-09-16 | |
US90793086 | 1986-09-16 | ||
US3951087 | 1987-04-17 | ||
US07/039,510 US4824008A (en) | 1986-09-16 | 1987-04-17 | Surface bonding of ceramic bodies |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK481587D0 DK481587D0 (da) | 1987-09-15 |
DK481587A DK481587A (da) | 1988-03-17 |
DK169868B1 true DK169868B1 (da) | 1995-03-20 |
Family
ID=26716201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK481587A DK169868B1 (da) | 1986-09-16 | 1987-09-15 | Fremgangsmåde til sammenbinding af keramiske legemer |
Country Status (29)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4824008A (da) |
EP (1) | EP0261059B1 (da) |
JP (1) | JP2505216B2 (da) |
KR (1) | KR880003876A (da) |
CN (1) | CN87106238A (da) |
AT (1) | ATE76048T1 (da) |
AU (1) | AU601211B2 (da) |
BG (1) | BG48096A3 (da) |
BR (1) | BR8704750A (da) |
CA (1) | CA1309232C (da) |
CS (1) | CS275994B6 (da) |
DE (1) | DE3779027D1 (da) |
DK (1) | DK169868B1 (da) |
ES (1) | ES2031923T3 (da) |
FI (1) | FI86986C (da) |
GR (1) | GR3005076T3 (da) |
HU (1) | HU203863B (da) |
IE (1) | IE60083B1 (da) |
IL (1) | IL83750A (da) |
IN (1) | IN167986B (da) |
MX (1) | MX165372B (da) |
NO (1) | NO177003C (da) |
NZ (1) | NZ221752A (da) |
PH (1) | PH25802A (da) |
PL (1) | PL156555B1 (da) |
PT (1) | PT85706B (da) |
RU (1) | RU2019533C1 (da) |
TR (1) | TR22882A (da) |
YU (1) | YU46619B (da) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6077178A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-01 | 株式会社東芝 | 窒化物セラミックス接合体およびその製造方法 |
US5238886A (en) * | 1986-09-16 | 1993-08-24 | Lanxide Technology Company, Lp | Surface bonding of ceramic bodies |
US5104835A (en) * | 1986-09-16 | 1992-04-14 | Lanxide Technology Company, Lp | Surface bonding of ceramic bodies |
US5086019A (en) * | 1986-09-16 | 1992-02-04 | Lanxide Technology Company, Lp | Reservoir feed method of making ceramic composite structures and structures made thereby |
US4918034A (en) * | 1986-09-16 | 1990-04-17 | Lanxide Technology Company, Lp | Reservoir feed method of making ceramic composite structures and structures made thereby |
US5240171A (en) * | 1987-05-21 | 1993-08-31 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for surface bonding of ceramic bodies |
US5238045A (en) * | 1988-11-10 | 1993-08-24 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of surface bonding materials together by use of a metal matrix composite, and products produced thereby |
IL92395A0 (en) * | 1989-01-13 | 1990-07-26 | Lanxide Technology Co Ltd | Method of bonding a ceramic composite body to a second body and articles produced thereby |
CA2081553A1 (en) * | 1990-05-09 | 1991-11-10 | Marc Stevens Newkirk | Thin metal matrix composites and production method |
JPH06502379A (ja) * | 1990-07-12 | 1994-03-17 | ランキサイド テクノロジー カンパニー,リミティド パートナーシップ | セラミックス複合体の接合方法 |
US5203488A (en) * | 1990-07-12 | 1993-04-20 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for joining ceramic composite bodies and articles formed thereby |
AU8717491A (en) * | 1990-07-12 | 1992-02-04 | Lanxide Technology Company, Lp | Joining methods for ceramic composite bodies |
US5074941A (en) * | 1990-12-10 | 1991-12-24 | Cornell Research Foundation, Inc. | Enhancing bonding at metal-ceramic interfaces |
US5173354A (en) * | 1990-12-13 | 1992-12-22 | Cornell Research Foundation, Inc. | Non-beading, thin-film, metal-coated ceramic substrate |
US5427638A (en) * | 1992-06-04 | 1995-06-27 | Alliedsignal Inc. | Low temperature reaction bonding |
US5407506A (en) * | 1992-06-04 | 1995-04-18 | Alliedsignal Inc. | Reaction bonding through activation by ion bombardment |
JP3057932B2 (ja) * | 1992-10-01 | 2000-07-04 | 三菱マテリアル株式会社 | セラミックス焼結体の接合方法 |
US7559338B2 (en) * | 2005-08-04 | 2009-07-14 | Mueller International, Inc. | Keyless fire hydrant protection system |
US7520294B2 (en) * | 2006-06-21 | 2009-04-21 | Mueller International, Inc. | Hydrant shoe with backflow prevention assembly |
US20080245420A1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-10-09 | Tom Randy Davidson | Nozzle Attachment for Fire Hydrant |
CN101328075B (zh) * | 2008-07-15 | 2012-12-05 | 天津市粤唯鲜文化产业投资集团有限公司 | 一种古瓷片与现代陶瓷器具结合的工艺方法与产品 |
JP4936261B2 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-05-23 | 美濃窯業株式会社 | 炭化ホウ素含有セラミックス接合体及び該接合体の製造方法 |
US9696122B2 (en) | 2011-06-30 | 2017-07-04 | Imi Systems Ltd. | Antiballistic article and method of producing same |
US9789671B2 (en) | 2012-02-28 | 2017-10-17 | Mino Ceramic Co., Ltd. | Shock absorbing member |
IL230775B (en) | 2014-02-02 | 2018-12-31 | Imi Systems Ltd | Pre-stressed curved ceramic panels/tiles and a method for their production |
US10094006B2 (en) | 2014-12-15 | 2018-10-09 | Alcom | Method of fabricating an aluminum matrix composite and an aluminum matrix composite fabricated by the same |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2741822A (en) * | 1951-01-29 | 1956-04-17 | Carborundum Co | Preparation of refractory products |
US3255027A (en) * | 1962-09-07 | 1966-06-07 | Du Pont | Refractory product and process |
US3298842A (en) * | 1963-03-22 | 1967-01-17 | Du Pont | Process for preparing hollow refractory particles |
US3296002A (en) * | 1963-07-11 | 1967-01-03 | Du Pont | Refractory shapes |
US3419404A (en) * | 1964-06-26 | 1968-12-31 | Minnesota Mining & Mfg | Partially nitrided aluminum refractory material |
DE1302998B (da) * | 1965-08-21 | |||
US3421863A (en) * | 1966-03-04 | 1969-01-14 | Texas Instruments Inc | Cermet material and method of making same |
US3437468A (en) * | 1966-05-06 | 1969-04-08 | Du Pont | Alumina-spinel composite material |
US3789096A (en) * | 1967-06-01 | 1974-01-29 | Kaman Sciences Corp | Method of impregnating porous refractory bodies with inorganic chromium compound |
US3473938A (en) * | 1968-04-05 | 1969-10-21 | Du Pont | Process for making high strength refractory structures |
US3517432A (en) * | 1968-05-02 | 1970-06-30 | Atomic Energy Commission | Diffusion bonding of ceramics |
US3864154A (en) * | 1972-11-09 | 1975-02-04 | Us Army | Ceramic-metal systems by infiltration |
US3993411A (en) * | 1973-06-01 | 1976-11-23 | General Electric Company | Bonds between metal and a non-metallic substrate |
US3973977A (en) * | 1973-11-01 | 1976-08-10 | Corning Glass Works | Making spinel and aluminum-base metal cermet |
DE3036128C2 (de) * | 1980-09-25 | 1983-08-18 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Verfahren zum direkten Verbinden von Kupferfolien mit Oxidkeramiksubstraten |
US4420352A (en) * | 1983-02-10 | 1983-12-13 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Absorbable-susceptor joining of ceramic surfaces |
DE3381519D1 (de) * | 1983-02-16 | 1990-06-07 | Moltech Invent Sa | Gesinterte metall-keramikverbundwerkstoffe und ihre herstellung. |
US4713360A (en) * | 1984-03-16 | 1987-12-15 | Lanxide Technology Company, Lp | Novel ceramic materials and methods for making same |
NZ211405A (en) * | 1984-03-16 | 1988-03-30 | Lanxide Corp | Producing ceramic structures by oxidising liquid phase parent metal with vapour phase oxidising environment; certain structures |
NZ212704A (en) * | 1984-07-20 | 1989-01-06 | Lanxide Corp | Producing self-supporting ceramic structure |
US4851375A (en) * | 1985-02-04 | 1989-07-25 | Lanxide Technology Company, Lp | Methods of making composite ceramic articles having embedded filler |
CH666458A5 (de) * | 1985-04-24 | 1988-07-29 | Sandherr Packungen Ag | Verpackungsbehaelter. |
-
1987
- 1987-04-17 US US07/039,510 patent/US4824008A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-02 IL IL83750A patent/IL83750A/xx not_active IP Right Cessation
- 1987-09-03 EP EP87630179A patent/EP0261059B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-03 DE DE8787630179T patent/DE3779027D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-03 ES ES198787630179T patent/ES2031923T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-03 AT AT87630179T patent/ATE76048T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-09-07 IN IN709/CAL/87A patent/IN167986B/en unknown
- 1987-09-07 AU AU78188/87A patent/AU601211B2/en not_active Ceased
- 1987-09-09 NZ NZ221752A patent/NZ221752A/xx unknown
- 1987-09-09 YU YU168087A patent/YU46619B/sh unknown
- 1987-09-10 CN CN198787106238A patent/CN87106238A/zh active Pending
- 1987-09-10 PL PL1987267691A patent/PL156555B1/pl unknown
- 1987-09-11 CS CS876612A patent/CS275994B6/cs unknown
- 1987-09-14 IE IE248187A patent/IE60083B1/en not_active IP Right Cessation
- 1987-09-14 PH PH35812A patent/PH25802A/en unknown
- 1987-09-14 NO NO873825A patent/NO177003C/no unknown
- 1987-09-14 FI FI873997A patent/FI86986C/fi not_active IP Right Cessation
- 1987-09-14 BG BG081164A patent/BG48096A3/xx unknown
- 1987-09-14 BR BR8704750A patent/BR8704750A/pt active Search and Examination
- 1987-09-14 RU SU874203284A patent/RU2019533C1/ru active
- 1987-09-15 MX MX008315A patent/MX165372B/es unknown
- 1987-09-15 CA CA000547460A patent/CA1309232C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-15 PT PT85706A patent/PT85706B/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-09-15 HU HU874092A patent/HU203863B/hu not_active IP Right Cessation
- 1987-09-15 DK DK481587A patent/DK169868B1/da not_active IP Right Cessation
- 1987-09-15 TR TR621/87A patent/TR22882A/xx unknown
- 1987-09-16 JP JP62231978A patent/JP2505216B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-16 KR KR870010267A patent/KR880003876A/ko not_active Application Discontinuation
-
1992
- 1992-07-01 GR GR920401420T patent/GR3005076T3/el unknown
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK169868B1 (da) | Fremgangsmåde til sammenbinding af keramiske legemer | |
DK166491B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af en selvbaerende keramisk struktur samt selvbaerende keramisk struktur fremstillet ved fremgangsmaaden | |
JP2528217B2 (ja) | 複合セラミック体 | |
Vlach et al. | A thermogravimetric study of the oxidative growth of Al2O3/Al alloy composites | |
JPH05501243A (ja) | 緻密化SiCセラミック物品 | |
KR960001433B1 (ko) | 세라믹체 접합방법 | |
DK166671B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstiling af selvbaerende keramiske legemer med graduerede egenskaber | |
JPH05507056A (ja) | 窒化アルミニウムの非凝集単一結晶の製造方法 | |
NO176186B (no) | Framgangsmåte for dannelse av komposittlegemer med metallmatrise ved å bruke et knust reaksjonsprodukt av polykrystallinsk oksidasjon | |
JP2612578B2 (ja) | 自己支持セラミック複合材料の製造方法 | |
JP2546856B2 (ja) | セラミック複合物物体の製造方法 | |
JP2505211B2 (ja) | 自己支持セラミック構造及びその製造方法 | |
CS356590A3 (en) | Ceramo-metallic sandwich material | |
DK169991B1 (da) | Fremgangsmåde til fremstilling af keramisk produktsamt ved fremgangsmåden fremstillet produkt | |
JPH0375508B2 (da) | ||
JP2000351679A (ja) | 炭化ケイ素質多孔体の製造方法および炭化ケイ素質多孔体 | |
Perron M.-E. et al. | Effect of cryolite on formation of Al2O3/Al composites produced by oxidation of molten Al–Mg alloy | |
NO137121B (no) | Bicykloheptenderivater for anvendelse som utgangsmateriale for fremstilling av kjente prostaglandin-mellomprodukter og fremgangsm}te for fremstilling derav. | |
HU204241B (en) | Process for producing self-carrying ceramic product of fine microstructure | |
Kurokawa et al. | HIGH-TEMPERATURE OXIDATION BEHAVIOR OF ReSi1. 75 | |
JPH02296777A (ja) | ウイスカー含有の高強度セラミックス焼結体及びその製造方法 | |
CS277178B6 (en) | Process for producing self-supporting ceramic composite | |
JPS62170439A (ja) | 硬質焼結合金の製造法 | |
JPH0611890B2 (ja) | A1―Li系合金の溶製方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B1 | Patent granted (law 1993) | ||
PBP | Patent lapsed |