FI91831C - Menetelmä kolmiulotteisesti yhteenliittyneen rinnakkaismatriisin sisältävän metallimatriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi - Google Patents
Menetelmä kolmiulotteisesti yhteenliittyneen rinnakkaismatriisin sisältävän metallimatriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI91831C FI91831C FI894926A FI894926A FI91831C FI 91831 C FI91831 C FI 91831C FI 894926 A FI894926 A FI 894926A FI 894926 A FI894926 A FI 894926A FI 91831 C FI91831 C FI 91831C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- metal
- matrix
- filler
- infiltration
- dimensionally
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 230
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 254
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 254
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 157
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims abstract description 108
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims abstract description 108
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 98
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 87
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims abstract description 55
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 90
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 65
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 54
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 24
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 16
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- -1 flakes Substances 0.000 claims description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 46
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 22
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 79
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 74
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 55
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 51
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 51
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 49
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 34
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 27
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 27
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 23
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 23
- 239000003961 penetration enhancing agent Substances 0.000 description 23
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 21
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 description 19
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 16
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 14
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 11
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 10
- 239000012754 barrier agent Substances 0.000 description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 7
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 238000006263 metalation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 4
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001594 aberrant effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound 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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
-
- 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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F3/26—Impregnating
-
- 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
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/74—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing shaped metallic materials
-
- 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
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
-
- 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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/4505—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application
- C04B41/4523—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application applied from the molten state ; Thermal spraying, e.g. plasma spraying
-
- 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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
- C04B41/515—Other specific metals
- C04B41/5155—Aluminium
-
- 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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/88—Metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
- C22C1/1057—Reactive infiltration
- C22C1/1063—Gas reaction, e.g. lanxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
- C22C32/0068—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C47/08—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by contacting the fibres or filaments with molten metal, e.g. by infiltrating the fibres or filaments placed in a mould
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00905—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as preforms
- C04B2111/00913—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as preforms as ceramic preforms for the fabrication of metal matrix comp, e.g. cermets
- C04B2111/00931—Coated or infiltrated preforms, e.g. with molten metal
-
- 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
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12451—Macroscopically anomalous interface between layers
-
- 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
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12486—Laterally noncoextensive components [e.g., embedded, etc.]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
91831
Menetelmå kolmiulotteisesti yhteenliittyneen rinnakkais-matriisin sisåltåvån metallimatriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi 5
Esillå oleva keksint6 liittyy metallimatriisikomposiitti-kappaleiden muodostamiseen sulan matriisimetallin spon-taanilla tunkeutumisella kolmiulotteisesti yhteenliitty-10 neeseen aineeseen. Lisåksi voi kolmiulotteisesti liittynyt aine sisåltåå tåyteainetta. Tarkemmin ottaen tunkeutumisen ediståjå ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjå sekå tun-keutumisatmosfååri ainakin prosessin jossakin vaiheessa ovat yhteydesså tåyteaineeseen ja/tai kolmiulotteisesti 15 yhteenliittyneeseen aineeseen ja/tai matriisimetalliin, mikå sallii sulan metallimatriisin spontaanin tunkeutumisen kolmiulotteisesti yhteenliittyneeseen aineeseen sekå mahdollisesti låsnå olevaan tåyteaineeseen.
20 Metallimatriisin ja lujittavan tai vahvistavan faasin, kuten keraamisia hiukkasia, kuitukiteitå, kuituja tai vas-taavia kåsittåvåt komposiittituotteet nåyttåvåt lupaavilta moniin eriin sovellutuksiin, koska niisså yhdistyvåt osa lujittavan faasin jåykkyydestå ja kulutuskeståvyydestå 25 metallimatriisin muovattavuuteen ja sitkeyteen. Yleenså metallimatriisikomposiitilla luodaan parannuksia sellai-sissa ominaisuuksissa, kuten lujuus, jåykkyys, hankausku-lutuksen keståvyys, ja lujuuden pysyminen korkeammissa låmpdtiloissa, verrattuna matriisimetalliin sen monoliit-30 tisessa muodossa, mutta måårå, johon saakka mååråttyå ominaisuutta voidaan parantaa, riippuu suuresti kyseesså olevista ainesosista, niiden tilavuus- tai painosuhteista, sekå siitå miten niitå kåsitellåån komposiittia muodostet-taessa. Eråisså tapauksissa komposiitti voi myos olla 35 kevyempåå kuin matriisimetalli sellaisenaan. Alumiinimat-riisikomposiitit, jotka on vahvistettu keraamilla, kuten esimerkiksi piikarbidilla hiukkasten, hiutaleiden tai 2 91831 kuitukiteiden muodossa, ovat kiinnostavia johtuen niiden alumiiniin verrattuna suuremmasta jåykkyydestå, kulutuksen keståvyydesta ja korkean låmpotilan lujuudesta.
5 Alumiinimatriisikomposiittien valmistamiseksi on kuvattu erilaisia metallurgisia menetelmiå, mukaanlukien menetelmiå, jotka perustuvat jauhemetallurgiatekniikoihin ja sulan metallin tunkeutumistekniikoihin, joissa kåytetåån hyvåksi painevalua, tyhjovalua, sekoittamista, ja notkis-10 timia. Jauhemetallurgiatekniikoiden avulla jauheen muodossa oleva metalli ja jauheen, kuitukiteiden, leikattujen kuitujen, jne. muodossa oleva lujittava aine sekoitetaan ja sitten joko kylmåpuristetaan ja sintrataan, tai kuuma-puristetaan. Tållå menetelmalla tuotetun piikarbidilla 15 lujitetun alumiinimatriisikomposiitin suurimman keraamin tilavuusosan on ilmoitettu olevan noin 25 tilavuusprosent-tia kuitukiteiden tapauksessa ja noin 40 tilavuusprosenttia hiukkasten tapauksessa. Metallimatriisikomposiittien tuottaminen jauhemetallurgisia tekniikoita kayttåvin ta-20 vanomaisin menetelmin asettaa eråitå rajoituksia aikaan-saatavien tuotteiden ominaisuuksille. Komposiitissa olevan keraamifaasin tilavuusosa on tyypillisesti rajoittunut, hiukkasten tapauksessa noin 40 prosenttiin. Samaten asettaa puristustoiminta rajan kaytannossa saavutettavalle koolle. 25 Ainoastaan suhteellisen yksinkertaiset tuotteen muodot ovat mahdollisia ilman jalkeenpåin tapahtuvaa kåsittelyå (esim. muotoilua tai koneistusta) tai ottamatta kåyttoon monimutkaisia puristimia. Sintrauksen aikana voi myos esiintyå epåtasaista kutistumista, samoin kuin mikrostruk-30 tuurin epåtasaisuutta, johtuen kiintoaineisiin eriytymi-sestå ja hiukkasten kasvusta.
Metallimatriisikomposiittien tuottaminen jauhemetallurgisia tekniikoita kayttåvin tavanomaisin menetelmin asettaa 35 eråitå rajoituksia aikaansaatavien tuotteiden ominaisuuksille. Komposiitissa olevan keraamifaasin tilavuusosa on tyypillisesti rajoittunut, hiukkasten tapauksessa noin 40 I: 3 91831 prosenttiin. Samaten asettaa puristustoiminta rajan kåy-tånnosså saavutettavalle koolie. Ainoastaan suhteellisen yksinkertaiset tuotteen muodot ovat mahdollisia ilman jalkeenpåin tapahtuvaa kåsittelyå (esim. muotoilua tai 5 koneistusta) tai ottamatta kåyttoon monimutkaisia puris-timia. Sintrauksen aikana voi myos esiintyå epåtasaista kutistumista, samoin kuin mikrostruktuurin epåtasaisuutta, johtuen kiintoaineisiin eriytymisesta ja hiukkasten kas-vusta.
10 US-patentissa 3,970,136 kuvataan menetelmå metallimatrii-sikomposiitin muodostamiseksi, johon sisåltyy kuitumuotoi-nen lujite, esim. piikarbidi- tai alumiinikuitukiteitå, joilla on ennalta mååråtty kuitujen suuntaus. Komposiitti 15 tehdaån si joittamalla samassa tasossa olevien kuitujen samansuuntaisia mattoja tai huopia muottiin yhdessa sulan matriisimetallin, esim. alumiinin låhteen kanssa ainakin joidenkin mattojen valissa, ja kohdistamalla painetta, niin etta sula metalli pakotetaan tunkeutumaan mattoihin ja 20 ympåroimåån suunnatut kuidut. Matto jen pinon påålle voidaan valaa sulaa metallia, jolloin sitå paineen avulla pakotetaan virtaamaan mattojen våliin. Komposiitissa olevien lujittavien kuitujen jopa 50 % tilavuuspitoisuuksia on ilmoitettu.
25
Edellå olevaan tunkeutumismenetelmåan liittyy paineen aiheuttamien virtausprosessien yllatyksellisiå vaihtelu-ja. ts. mahdollisia epasaannollisyyksiå matriisin muodos-tumisessa, huokoisuutta, jne, kun otetaan huomioon etta se 30 riippuu ulkoisesta paineesta sulan matriisimetallin pakot-tamiseksi kuitupitoisten mattojen lapi. Ominaisuuksien epåtasaisuus on mahdollinen vaikka sulaa metallia johdet-taisiin useammasta kohdasta kuitupitoiseen jårjestelyyn. Vastaavasti on jårjestettåva monimutkaiset matto/låhde-35 jårjestelyt ja virtausreitit soveltuvan ja tasaisen tun-keutumisen aikaansaamiseksi kuitumattojen pinoon. Edellå mainittu painetunkeutumismenetelmå mahdollistaa myos ai- 4 91 831 noastaan suhteellisen pienen lujitusaineen ja matriisiti-lavuuden suhteen, johtuen suureen mattotilavuuteen kiin-teåsti liittyvastå tunkeutumisen vaikeudesta. Lisaksi muoteissa on oltava sulaa metallia paineen alaisena, joka 5 nostaa menetelman kustannuksia* Lopuksi edellå mainittu menetelmå, joka rajoittuu ojennuksessa oleviin hiukkasiin tax kuituihin tunkeutumiseen, ei sovellu alumiinimatrii-sikomposiittien muodostamiseen, jotka on lujitettu satun-naisesti suuntautuvista hiukkasista, kuitukiteistå tai 10 kuiduista koostuvilla aineilla, tax aineilla, joilla on satunnaisesti suuntautunut huokoisuus.
Alumiinimatriisi-alumiinioksiditåytteisten komposiittien valmistuksessa alumiini ei helposti kostuta alumiinioksi-15 dia, jolloin on vaikeata muodostaa yhtenainen tuote. Tahån ongelmaan on ehdotettu erilaisia ratkaisuja. Eras sellainen låhestyminen on alumiinin påållyståminen metallilla (esim. nikkelillå tai wolframilla), joka sitten kuumapuristetaan yhdesså alumiinin kanssa. Toisessa tekniikassa alumiini 20 seostetaan litiumin kanssa, ja alumiinioksidi voidaan paallyståå piidioksidilla. Nåillå komposiiteilla kuitenkin ominaisuudet vaihtelevat, tai påallystykset voivat heiken-tåå taytetta, tai matriisi sisåltåå litiumia, joka voi vaikuttaa matriisin ominaisuuksiin.
25 US-patentilla 4,232,091 voitetaan eråitå alan vaikeuksia, joita kohdataan valmistettaessa alumiinimatriisi-alu-miinioksiditåytteisiå komposiitteja. Tåssa patentissa ku-vataan 75 - 375 kg/cm paineen kohdistamista pakottamaan 30 sula alumiini (tai sula alumiiniseos) alumiinioksidia olevaan kuitu- tai kuitukidemattoon, joka on esilammitetty alueelle 700 - 1050°C. Alumiinioksidin suurin suhde metalliin tuloksena olevassa kiinteasså valukappaleessa oli 0,25:1. Koska tasså menetelmassa ollaan riippuvaisia 35 ulkopuolisesta paineesta tunkeutumisen aikaansaamiseksi, sitå vaivaavat monet samat puutteet kuin US-patenttia 3,970,136.
ti 5 91831 EP-hakemuksessa 115,742 kuvataan alumiini-alumiinioksidi-komposiittien valmistamista, jotka ovat erityisen kaytto-kelpoisia elektrolyyttikennokomponentteina, ja joissa esi-muotin alumiinioksidimatriisin ontelot tåytetåån 5 alumiinilla, ja tåtå vårten kaytetaan erilaisia tekniikoita alumiinioksidin kostuttamiseksi koko esimuotissa. Alu-miinioksidi kostutetaan esimerkiksi titaani-, zirkonium-, hafnium tai niobi-diboridia olevalla kostutusaineella tai metallilla, ts. litiumilla, magnesiumilla, kalsiumilla, 10 titaanilla, kromilla, raudalla, koboltilla, nikkelilla, zirkoniumilla tai hafniumilla. Kostutuksen edistamiseksi kaytetaan inerttiå atmosfååria, kuten argonia. Tåsså julkaisussa esitetåån myos paineen kohdistaminen sulan alumiinin saamiseksi tunkeutumaan påallyståmattomåån mat-15 riisiin. Tåsså suhteessa tunkeutuminen aikaansaadaan saat- tamalla huokoset ensin tyhjoon ja kohdistamalla sitten sulaan alumiiniim painetta inertisså atmosfåårisså, esim. argonissa. Vaihtoehtoisesti esimuottiin voidaan tunkeutua hoyryfaasissa olevalla alumiinipåållystyksellå pintojen 20 kostuttamiseksi ennen onteloiden tåyttåmistå tunkeutuvalla sulalla alumiinilla. Jotta varmistettaisiin alumiinin pysyminen esimuotin huokosissa vaaditaan låmpokåsittelyå, esim lampotilassa 1400 - 1800°C, joko argonissa tai tyhjosså. Muutoin joko paineen alaisena tunkeutuneen aineen 25 altistuminen kaasulle, tai tunkeutumispaineen poisteuninen, aiheuttaa alumiinin håviåmisen kappaleesta.
Kostutusaineiden kåyttåminen alumiinioksidikomponentin tunkeutumisen aikaansaamiseksi sulaa metallia sisåltåvåån 30 elektrolyyttikennoon on esitetty myos EP-hakemuksessa 94353. Tåsså julkaisussa kuvataa alumiinin tuottamista elektrolyysillå kennossa, jossa virranjohdinkatodi on kennon vaippana tai alustana. Taman alustan suojaamiseksi sulalta kryoliitilta levitetåån alumiinioksidialustalle 35 ohut paållystys kostutusaineen ja liukenemisen eståvån aineen seoksella ennen kennon kåynniståmistå tai kun se on • upotettuna elektrolyysiprosessin tuottamaan sulaan alu- 6 91831 miiniin. Kuvattuja kostutusaineita ovat titaani, zir-konium, hafnium, pii, magnesium, vanadiini, kromi, niobi tai kalsium, ja titaani esitetåån edullisimmaksi aineeksi. Boorin, hiilen ja typen yhdisteiden selitetåån olevan 5 hyodyllisia estettåesså kostutusaineiden liukenemista su-laan alumiiniin. Tåsså julkaisussa ei kuitenkaan ehdoteta metallimatriisikomposiittien tuottamista, eikå siinå eh-dotetaa sellaisten komposiittien muodostamista esimerkiksi typpiatmosfaårisså.
10
Paineen ja kostutusaineiden kåyton lisåksi on kuvattu tyhjon kohdistamisen ediståvån sulan alumiinin tunkeutu- mista huokoiseen keraamikappaleeseen. Esimerkiksi US-pa- tentissa 3,718,441 raportoidaan keraamiseen kappaleeseen 15 (esim. boorikarbidi, alumiinioksidi ja berylliumoksidi) tunkeutumista joko sulalla alumiinilla, berylliumilla, magnesiumilla, titaanilla, vanadiinilla, nikkelilla tai _6 .η kromilla, tyhjosså joka on alle 10“ torr. Vålillå 10“ ...
10"6 torr oleva tyhjo johti keraamin heikkoon kostuttami-20 seen sulalla metallilla, niin ettei metalli virrannut vapaasti keraamin ontelotiloihin. Kostuttamisen sanotaan kuitenkin parantuneen, kun tyhjo pienennettiin alle 10“6 torr.
25 Myos US-patentissa 3,864,154 esitetåån tyhjon kåyttåmistå tunkeutumisen aikaansaamiseksi. Tåsså patentissa selitetåån kylmåpuristetun AlBi2-kappaleen asettamista kylmåpu-ristetun alumiinijauheen pedille. Sen jålkeen sijoitettiin lisåå alumiinia AlBi2-jauhekappaleen påålle. Sulatusastia, 30 jossa AlBi2-kappale oli "kerrostettuna" alumiinijauheker-rosten våliin, sijoitettiin tyhjouuniin. Uuniin jårjestet-tiin noin 10”5 torr oleva tyhjo kaasun poistumista vårten. Låmpotilaa nostettiin sen jålkeen 1100°C:een, jossa se pidettiin 3 tuntia. Nåisså oloissa sula alumiini tunkeutui 35 A1B i2 -kappaleeseen.
7 91831 US-patentissa 3,364,976 selitetåån suunnitelmaa itseståån kehittyvån tyhjon aikaansaamista kappaleeseen, sulan metallin kappaleeseen tunkeutumisen lisååmiseksi. Erityises-ti selitetåån, ettå kappale, esim. grafiittimuotti, terås-5 muotti tai huokoinen tulenkeståvå aine, kokonaan upotetaan sulaan metalliin. Muotin tapauksessa metallin kanssa reagoivan kaasun kanssa tåytetty muottiontelo on yhteydesså ulkopuolella sijaitsevaan sulaan metalliin muotissa olevan ainakin yhden aukon kautta. Kun muotti upotetaan sulaan, 10 tapahtuu ontelon tåyttyminen itseståån kehittyvån tyhjon syntyesså ontelossa olevan kaasun ja sulan metallin reaktion johdosta. Tyhjo on erityisesti tulosta metallin kiinteån oksidimuodon syntymisestå. Siten tåsså julkaiussa esitetåån, ettå on oleellista aikaansaada ontelossa olevan 15 kaasun ja sulan metallin vålinen reaktio. Muotin kåyttå-minen tyhjon luomiseksi ei kuitenkaan vålttåmåttå ole toivottavaa, johtuen muotin kåyttoon liittyvistå vålitto-mistå rajoituksista. Muotit on ensin koneistettava mååråt-tyyn muotoon; sitten loppukåsiteltåvå, koneistettava hy-20 våksyttavån valupinnan tuottamiseksi muottiin; sitten koottava ennen niiden kåyttamistå; sitten purettava niiden kåyton jålkeen valukappaleen poistamiseksi niistå; ja sen jålkeen muotti on jålleen saatettava kåyttokuntoon, mikå mitå todennåkoisimmin merkitsisi muotin pintojen uudelleen 25 kåsittelyå tai muotin poistamista, ellei se enåå ole kåyttoon hyvåksyttåvå. Muotin koneistaminen monimutkaiseen muotoon saattaa olla erittåin kallista ja aikaavievåå. Lisåksi muodostuneen kappaleen poistaminen monimutkaisen muotoisesta muotista saattaa olla vaikeata (ts. monimut-30 kaisen muotoiset valukappaleet saattavat mennå rikki niitå muotista poistettaessa). Lisåksi, vaikka julkaisussa eh-dotetaan, ettå huokoinen tulenkeståvå aine voitaisiin suoraan upottaa sulaan metalliin tarvitsematta kåyttåå muottia, niin tulenkeståvån aineen olisi oltava yhtenåinen 35 kappale, koska ei ole olemassa mahdollisuutta aikaansaada tunkeutumista irralliseen tai erotettuun huokoiseen ainee-* seen ilman såilionå olevaa muottia (ts. uskotaan yleisesti, 8 91831 ettå hiukkasmainen aine tyypillisesti dissosioituisi tai valuisi hajalleen sita sulaan metalliin sijoitettaessa). Lisåksi, jos haluttaisiin aikaansaada tunkeutuminen hiuk-kasmaiseen aineeseen tai loyhåsti muodostettuun esimuot-5 tiin, olisi ryhdyttåvå varotoimiin, niin ettei tunkeutuva metalli syrjåyttåisi osaa hiukkasaineesta tai esimuotista, mikå johtaisi epahomogeeniseen mikrostruktuuriin.
Vastaavasti on kauan ollut olemassa tarve saada yksinker-10 tainen ja luotettava menetelmå muotoiltujen metallimatrii-si-komposiittien tuottamiseksi, joka ei perustu paineen tai tyhjon kayttåmiseen (joko ulkoisesti kohdistettuna tai sisaisesti kehitettynå), tai vahingollisten kostutusainei-den kayttamiseen metallimatriisin luomiseksi toiseen ai-15 neeseen, kuten keraamiseen aineeseen. Lisåksi on pitkåån ollut tarve minimoida lopullisten koneistustoimenpiteiden mååråå, joita tarvitaan metallimatriisi-komposiittikappa-leen aikaansaamiseksi. Esillå oleva keksinto tyydyttåå nåmå tarpeet aikaansasunalla spontaanin tunkeutumismekanismin 20 kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen tunkeutumisen aikaansaamiseksi , joka valinnaisesti voi sisåltåå tåyte-ainetta, jossa on sulaa matriisimetallia (esim. alumiinia) tunketumisatmosfåårin (esim. typen) låsnåollessa ja nor-maalissa ilmanpaineessa, jolloin tunkeutumisen ediståjåå 25 on låsnå ainakin jossakin prosessin vaiheessa.
Tåmån hakemuksen sisålto liittyy useaan rinnakkaiseen hakemukseen. Erityisesti nåmå muut rinnakkaiset hakemukset kuvaavat uusia menetelmiå metallimatriisi-komposiittiai-30 neiden tuottamiseksi (niihin viitataan jålempånå eråisså tapauksissa nimellå "rinnakkais-metallimatriisihakemuk-set").
Uutta menetelmåå metallimatriisi-komposiittiaineen tuot-35 tamiseksi kuvataan US-hakemuksessamme 049,171, jonka ni-mityksenå on "Metallimatriisikomposiitteja", ja joka nyt on hyvåksytty USAissa. Mainitun keksinnon mukaisesti li 91831 9 metallimatriisikomposiitti tuotetaan tunkeuttamalla lå-paisevåån tåyteaineeseen (esim. keraamia tai keraamilla påållystettya ainetta) sulaa alumiinia, joka sisåltaa ainakin 1 painoprosentin magnesiumia ja edullisesti ainakin 5 3 painoprosenttia magnesiumia. Tunkeutuminen tapahtuu spontaanisti kayttamåtta ulkoista painetta tai tyhjoa. Sulan metalliseoksen syotto saatetaan koskettamaan tåyte-ainemassaa låmpotilassa, joka on ainakin noin 675°C, kun låsnå on kaasua, joka kåsittåå noin 10 - 100 tilavuus-10 prosenttia, edullisesti ainakin noin 50 tilavuusprosenttia typpeå, jolloin loput, mikåli sitå on, on ei-hapettavaa kaasua, esim. argonia. Nåisså oloissa sula alumiiniseos tunkeutuu keraamimassaan normaalissa ilmakehån paineessa muodostaen alumiini- (tai alumiiniseos-) matriisikomposii-15 tin. Kun haluttu måårå tåyteainetta on sulan alumiiniseok-sen låpitunkemaa, lasketaan låmpotilaa seoksen kiinteyt-tåmiseksi, jolloin muodostuu kiinteå metallimatriisi-rakenne, joka sulkee sisåånså lujittavan tåyteaineen. Tavallisesti, ja edullisesti, syotetty sula seos riittåå 20 aikaansaamaan tunkeutumisen etenemisen oleellisesti tåy-teainemassan rajoille. Hakemuksen 049,171 mukaisesti tuo-tettujen alumiinimatriisikomposiittien tåyteaineen måårå voi olla erittåin suuri. Tåsså mielesså voidaan saavuttaa tåyteaineen ja seoksen tilavuussuhteita jotka ovat suurem-25 pia kuin 1:1.
Edellå mainitun hakemuksen 049,171 mukaisissa proses-sioloissa alumiininitridiå voi muodostua epåjatkuvana faasina, joka on jakautunut koko alumiinimatriisiin.
30 Nitridin måårå alumiinimatriisissa voi vaihdella sellais-ten tekijoiden, kuten låmpotilan, seoksen koostumuksen, kaasun koostumuksen ja tåyteaineen mukaisesti. Siten voidaan yhtå tai useampaa sellaista jårjestelmån tekijåå sååtåmållå rååtåloidå mååråttyjå komposiitin ominaisuuk-35 sia. Joitakin loppukåyttosovellutuksia vårten voi kuiten-kin olla toivottavaa, ettå komposiitti sisåltåå våhån tai oleellisesti ei lainkaan alumiininitridiå.
• » xo 91g31
On havaittu, ettå korkeammat låmpotilat edistavat tunkeu-tumista, mutta johtavat siihen, ettå menetelmåsså herkernmin muodostuu nitridiå. Hakemuksen 049,171 mukaisessa keksin-nosså sallitaan tunkeutumiskinetiikan ja nitridin muodos-5 tumisen vålisen tasapainon valitseminen.
Esimerkki sopivista estovålineistå kåytettåviksi metalli-matriisikomposiittien muodostamisen yhteydesså on selitet-ty US-hakemuksessa 141,642, jonka nimityksenå on "Menetelmå 10 metallimatriisikomposiittien valmistamiseksi estoainetta kåyttåen”. Tåmån keksinnon menetelmån mukaisesti estova-linettå (esim. hiukkasmaista titaanidiboridia tai grafiit-tiainetta, kuten joustavaa grafiittinauhatuotetta, jota Union Carbide myy tuotenimellå Grafoil (R) ) sijoitetaan 15 tåyteaineen mååråtyllå rajapinnalle ja matriisiseos tun-keutuu estovålineen måårittelemåån rajapintaan saakka. Estovålinettå kåytetåån eståmåån, torjumaan tai lopetta-maan sulan seoksen tunkeutuminen, jolloin aikaansaadaan verkon, tai låhes verkon muotoja tuloksena olevassa 20 metallimatriisikomposiitissa. Vastaavasti muodostetui11a metallimatriisi-komposiittikappaleilla on ulkomuoto, joka oleellisesti vastaa estovålineen sisåmuotoa.
US-patenttihakemuksen 049,171 mukaista menetelmåå paran-25 nettiin rinnakkaisella US-patenttihakemuksella 168,284, jonka nimityksenå on "Metallimatriisikomposiitteja ja tekniikoita niiden valmistamiseksi". Mainitussa hakemuk-sessa esitettyjen menetelmien mukaisesti matriisimetal-liseos on låsnå metallin ensimmåisenå låhteenå ja mat-30 riisimetallin varastolåhteenå, joka on yhteydesså sulan metallin ensimmåiseen låhteeseen, esimerkiksi painovoimai-sen virtauksen vålityksellå. Erityisesti, mainitussa ha-kemuksessa esitetyisså oloissa, sulan xnatriisiseoksen låhde alkaa tunkeutua tåyteainemassaan normaalissa ilma-35 kehån paineessa ja aloittaa siten metallimatriisikomposii-tin muodostuksen. Sulan matriisimetallin ensimmåinen låhde kulutetaan sen tunkeutuessa tåyteainemassaan, ja halutta- li 11 91831 essa sitå voidaan lisåtå, edullisesti jatkuvalla tavalla, sulan matriisimetallin varastolåhteestå spontaanin tunkeu-tumisen jatkuessa. Kun toivottu måårå låpaisevaa tåyte-alnetta on sulan matriisiseoksen låpitunkemaa, lasketaan 5 lampotilaa seoksen kiinteyttåmiseksi, jolloin muodostuu kiintea metallimatriisistruktuuri, joka ympåroi lujittavaa tåyteainetta. On ymmårrettåvå, etta metallivarastolåhteen kåyttåminen on ainoastaan mainitussa patenttihakemuksessa kuvatun keksinnon eras suoritusmuoto, eikå varastolåhteen 10 suoritusmuodon yhdiståminen jokaiseen siina esitettyyn keksinnon vaihtoehtoiseen suoritusmuotoon ole vålttåmåton-tå, joista eraåt voisivat myos olla hyodyllisia kåytettyna esillå olevan keksinnon yhteydessa.
15 Metallin varastolåhdettå voi olla sellaisena mååråna, etta se aikaansaa riittåvån metallimåårån tunkeutumisen ennalta mååra ty s sa maarin låpåisevåån tayteaineeseen. Vaihtoehtoi-sesti voi valinnainen estovaline olla kosketuksessa tay-teaineen låpåisevåån massaan ainakin sen toisella puolella 20 rajapinnan måårittelemiseksi.
Lisåksi, vaikka syotetyn sulan matriisiseoksen måårån tulisi olla riittåvå sallimaan spontaanin tunkeutumisen eteneminen ainakin oleellisesti tåyteaineen låpåisevån . 25 massan rajapintoihin (ts. estopintoihin) saakka, varasto- låhteesså olevan seoksen måårå voisi ylittåå sellaisen riittåvån måårån niinf ettå on olemassa riittåvå måårå seosta tunkeutumisen loppuun saattamiseksi, ja sen lisåksi ylimååråinen sula metalliseos voisi jåådå ja kiinnittyå 30 metallimatriisi-komposiittikappaleeseen. Kun siten låsnå on ylimåårå sulaa seosta, tuloksena oleva kappale on kompleksinen komposiittikappale (esim* makrokomposiitti), jossa metallimatriisin låpitunkema keraamikappale suoraan sitoutuu varastolåhteeseen jååvåån ylimååråiseen metal-35 liin.
„ 91831
Jokainen edellå selitetyistå rinnakkais-metallimatriisiha-kemuksista kuvaa menetelmiå metallimatriisikomposiitti-kappaleiden tuottamiseksi sekå uusia metallimatriisikom-5 posiittikappaleita, joita niillå tuotetaan.
Esillå olevan keksinnon mukaiselle menetelmålle metalli-matriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi on tunnus-omaista se, ettå muodostetaan oleellisesti ei-reaktiivi-10 nen kolmiulotteisesti yhteenliittynyt huokoinen materi-aali, joka sisåltåå keraamista materiaalia ja/tai metal-lia, lisåmatriisin prekursoriksi, haluttaessa sisållyte-tåån tåyteaine ainakin osaan mainitun kolmiulotteisesti yhteenliittyneen materiaalin huokosista, ja yhdistetåån 15 mainittuun kolmiulotteisesti yhteenliittyneeseen huokoi- seen materiaaliin matriisimetalli antamalla matriisimetal-lin sulamispisteenså ylåpuolella olevassa låmpdtilassa tunkeutua spontaanisti ainakin osaan mainitusta materiaa-lista sekå mahdollisesta tåyteaineesta tunkeutumisen 20 tapahtuessa tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja/tai tunkeutumisen ediståjån låsnåollessa tunkeutumisatmos-fåårisså, joka sallii matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen tai ediståå sitå ja joka on kosketuksessa kolmiulotteisesti yhteenliittyneen materiaalin ja/tai mat-25 riisimetallin ja/tai tåyteaineen kanssa ainakin osan tunkeutumisajasta.
Keksinn6n edullisessa suoritusmuodossa voidaan tunkeutumisen ediståjån edeltåjån syottåmisen sijasta syottåå tun-30 keutumisen ediståjåå ainakin yhteen, kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, ja/tai matriisimetalliin, ja/tai tunkeutumisatmosfååriin, ja/tai valinnaiseen tåyteaineen. Lopuksi, ainakin spontaanin tunkeutumisen aikana, tunkeu- I; 13 91831 tumisen ediståjån tulisi sijaita ainakin osassa sitå ainetta, johon tunkeutuminen tapahtuu.
Kolmiulotteisesti liittyvållå rinnakkaismatriisiaineella 5 on eråitå erityisiå edullisia ominaisuuksia, jolloin se vol antaa tuotetulle metallimatriisikomposiitille eråitå toivottuja ominaisuuksia, joita ei tavallisesti voitaisi aikaansaada samanlaisia aineita ei-liittyneesså muodossa kåytettåesså (esim. hiukkasia). Erityisesti kun kolmiulot-10 teisesti liittynyt rinnakkaismatriisaine on keraamia, voi lopullisella metallimatriisikomposiitilla olla suurempi jåykkyys ja suurempi korkean låmpotilan lujuus verrattuna sellaiseen metallimatriisikomposiittiin, joka sisåltåå s ama a keraamista ainetta mutta ainoastaan hiukkasmuodossa. 15 Lisåksi kun kolmiulotteisesti liittynyt rinnakkaismatriisaine on metallia, niin lopullisella metallimatriisikomposiitilla voi olla suurempi sitkeys, johtuen kiinteån metallin alueista, ts. alueet, jotka sisåltåvåt vain våhån tai ei lainkaan hiukkasia, voivat toimia halkeaman kat-20 kaisijoina, jotka eståvåt halkeamien etenemisen jånnityk-sesså.
Lisåksi edullisessa suoritusmuodossa kolmiulotteisesti liittynyt aine tåytetåån tåyteaineella, ja sen jålkeen 25 sulaa matriisimetallia saatetaan spontaanisti tunkeutumaan sekå kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen sisåltyvåån tåyteaineeseen ettå kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen itseenså. Sellaisella rinnakkaismatriisikappaleella voi olla vielå muita edullisia mekaanisia ominaisuuksia.
30
Huomattakoon, ettå tåmå hakemus kåsittelee pååasiassa alumiinimatriisimetalleja, jotka jossain metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostumisen aikana ovat kosketuk-sessa magnesiumiin, joka toimii tunkeutumisen ediståjån 35 edeltåjånå, tunkeutumisatmosfåårinå toimivan typen låsnå-ollessa. Siten alumiini/magnesium/typpi-jårjestelmån mat-riisimetalli/tunkeutumisen ediståjån edeltåjå/tunkeutu- 14 91831 misatmosfååri-jårjestelxnållå esiintyy spontaania tunkeu-tumista. Monet muut matriisimetalli/tunkeutumisen edistå-jan edeltåjå/tunkeutumisatmosfååri-jårjestelmåt voivat kuitenkin kåyttåytyå samantapaisesti kuin alumiini/mag-5 nesium/typpi-jårjestelmå. Samantapaista spontaania tun- keutumiskåyttåytymistå on havaittu alumiini/strontium/ typpi-jårjestelmåsså; alumiini/sinkki/happi-jårjestelmås-så; sekå alumiini/kalsium/typpi-jårjestelmåsså. Vastaa-vasti, vaikka tåsså hakemuksessa kåsitellåån ainoastaan 10 tåsså viitattuja jårjestelmiå, on ymmårrettåvå, ettå muut metallimatriisi/tunkeutumisen ediståjån edeltåjå/tunkeu-tumisatmosfååri-jårjestelmåt voivat kåyttåytyå samanta-paisesti.
15 Matriisimetallin kåsittåesså alumiiniseosta, saatetaan alumiiniseos kosketukseen kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, ja/tai esimuottiin, joka kåsittåå tåyteainetta (esim. alumiinioksidia tai piikarbidia, ja/tai tåyteaineen irtonaiseen massaan, jolloin mainittuun kolmiulotteisesti 20 liittyneseen aineeseen, esimuottiin, ja/tai tåyteaineeseen on sekoitettu magnesiumia, ja/tai jolloin ne saatetaan magnesiumin vaikutuksen alaiseksi prosessin jossakin koh-dassa. Erååsså edullisessa suoritusmuodossa alumiiniseos ja/tai kolmiulotteisesti liittynyt aine, esimuotti tai 25 tåyteaine pidetåån lisåksi typpiatmosfåårisså ainakin prosessin osan aikana. Kolmiulotteisesti liittyneesså aineessa, esimuotissa (tai tåyteaineessa) esiintyy spontaania tunkeutumista, ja spontaanin tunkeutumisen ja metallimatriisin muodostumisen måårå tai nopeus vaihtele-30 vat annetun prosessiolojen jårjestelyn mukaisesti, johon sisåltyy esimerkiksi jårjestelmåån (esim. alumiiniseokseen ja/tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, tåyteaineeseen (tai esimuottiin) ja/tai tunkeutumisatmosfååriin) tuotetun magnesiumin pitoisuus, tåyteaineen tai esimuotin 35 hiukkasten koko ja/tai koostumus, kolmiulotteisesti liit-tyneen aineen huokoisuuden måårå, typen pitoisuus tunkeu-tumisatmosfåårisså, aika jona tunkeutumisen annetaan li 15 91831 esiintyå, ja/tai låmpotila, jossa tunkeutuminen esiintyy. Spontaania tunkeutumista esiintyy tyypillisesti niin suu-ressa maarin, ettå se riittåå oleellin taydellisesti ympåroimåån kolmiulotteisesti liittyneen aineen, esimuotin 5 tax tayteaineen.
Kun matriisimetallin halutaan tunkeutuvan spontaanisti kolmiulotteisesti liittyvaan aineeseen, niin tunkeutumisen edistajan tai tunkeutumisen edistajån edeltajån on sijait-10 tava aineen huokosissa tai ainen pinnalla. Lisaksi, jos kolmiulotteisesti liittyneen aineen yhteydesså on kaytet-tava tayteainetta (esim. sijaiten ainakin osassa liittyneen aineen huokosia), niin tunkeutumisen edistajåå tai tunkeutumisen edistajan edeltajaa voidaan lisaksi jårjeståå 15 tåyteaineeseen {esim. tayteainepedin huokosiin tai eril-listen tåyteainehiukkasten paållystyksena niiden sisa- tai ulkopuolella).
Maaritelmia 20 "Alumiini" merkitsee ja sisaltaa tassa kåytettynå oleel-lisesti puhtaan metallin (esim. suhteellisen puhtaan, kaupallisesti saatavan seostamattoman alumiinin) tai me-tallin ja metalliseosten muita laatuja, kuten kaupallisesti 25 saatavat metallit, joissa on epåpuhtauksia ja/tai jotka sallivat siina olevan sellaisia ainesosia, kuten rautaa, piita, kuparia, magnesiuma, mangaania, kromia, sinkkia, jne. Tamån mååritelmån tarkoituksiin oleva alumiiniseos on seos tai metallien muodostama yhdiste, jossa alumiini on 30 pååainesosana.
"Ei-hapettavan kaasun loppuosa” merkitsee tåssa kaytettyna sit a, etta tunkeutumisatmosfaårin muodostavan primaari-kaasun lisånå oleva mika tahansa kaasu on joko inerttiå 35 kaasua tai pelkiståvåa kaasua, joka oleellisesti ei reagoi matriisimetallin kanssa prosessin olosuhteissa. Kaikkien • kaasussa (kaasuissa) epapuhtautena mahdollisesti låsnå 16 91 831 olevien hapettavien kaasujen måårån tulisi olla riittåmåton matriisimetallin hapettamiseen mis såan oleellisessa maårin prosessin olosuhteissa.
5 "Estoaine" tai "estovåline" merkitsee tåsså kåytettynå mitå tahansa soveltuvaa vålinettå, joka vuorovaikuttaa, eståå, torjuu tai lopettaa sulan matriisimetallin kulkeutumisen, siirtymisen tai vastaavan, tåyteainemassan, esimuotin tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen rajapinnan taakse, 10 jolloin mainittu estovåline måårittelee sellaisen rajapinnan. Sopivia estovålineitå voivat olla mitkå tahansa aineet, yhdisteet, alkuaineet, koostumukset tai vastaavat, jotka prosessin olosuhteissa yllåpitåvåt jonkinasteisen eheyden eivåtkå ole oleellisesti haihtuvia (ts. estoaine 15 ei haihdu niin paljon, ettå siitå tulisi estoaineena hyodyton).
Lisåksi sopivat "estovålineet" sisåltåvåt aineita, joita kulkeutuva sula matriisimetalli kåytetyn prosessin aikana 20 ei oleellisesti pysty kostuttamaan. Tåmån tyyppisellå estoaineella nåyttåå olevan oleellisen våhån tai ei lainkaan yhtymispyrkimystå sulaan matriisimetalliin, ja estovåline eståå tai torjuu siirtymisen tåyteainemassan, esimuotin tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen mååri-25 tellyn rajapinnan yli. Estoaine våhentåå mahdollista loppukoneistusta tai hiomista, jota voidaan tarvita, ja måårittelee ainakin osan tuloksena olevan metallimatrii-si-komposiittituotteen pinnasta. Estoaine vox mååråtyisså tapauksissa olla låpåisevåå tai huokoista, tai se voidaan 30 saattaa låpåisevåksi esimerkiksi poraamalla reikiå esto-aineeseen tai låviståmållå se, niin ettå kaasu pååsee kosketukseen sulan matriisimetallin kanssa.
"Jåånnokset" tai "matriisimetallin jåånnokset" viittaa 35 tåsså kåytettynå alkuperåisen matriisimetallirungon mah-dolliseen osaan, joka jåå jåljelle ja joka ei ole kulunut metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostuksen aikana, li 17 91831 ja tyypillisesti, jos sen annetaan jååhtyå, pysyy ainakin osittaisessa kosketuksessa muodostettuun metallimatriisi-komposiittikappaleeseen. Tulisi yiranårtåå, ettå jåånnokset voivat myos sisåltåå toista tai vierasta ainetta.
5 "Tåyteaine" on tåsså kåytettynå tarkoitettu sisåltåmåån joko yksittåisiå aineksia tai ainesseoksia, jotka oleel-lisesti eivåt reagoi matriisimetallin kanssa ja/tai joilla on rajoitetu liukenevuus matriisimetalliin, ja jotka voivat 10 olla yksi- tai useampifaasisia. Tåyteaineita voidaan jårjeståa lukuisissa eri muodoissa, kuten jauheina, lius-koina, hiutaleina, mikropalloina, kuitukiteinå, kuplina, jne, ja ne voivat olla joko tiiviita tai huokoisia. Tåyteaine voi myos sisåltaa keraamisia tåyteaineita, kuten 15 alumiinioksidia tai piikarbidia kuituina, leikattuina kuituina, hiukkasina, kuitukiteina, kuplina, palloina, kuitumattoina, tai vastaavina, ja keraamisesti påållystet-tyjå tåyteaineita, kuten hiilikuituja, jotka on påållys-tetty alumiinioksidilla tai piikarbidilla hiilen suojaa-20 miseksi esim. sulan perusmetalli-alumiinin syovyttåvåltå vaikutukselta. Tåyteaineet voivat myos kåsittåå metalleja.
"Tunkeutumisatmosfååri" tåsså kåytettynå tarkoittaa sitå atmosfååriå, joka on låsnå ja joka vuorovaikuttaa mat-25 riisimetallin ja/tai esimuotin (tåyteaineen), kolmiulot-teisesti liittyneen aineen ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja/tai tunkeutumisen ediståjån kanssa ja sallii tai ediståå matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen esiintymisen.
30 . "Tunkeutumisen ediståjå" merkitsee tåsså kåytettynå ainet ta, joka ediståå tai avustaa matriisimetallin spontaania tunkeutumista tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulot-teisesti liittyvåån aineeseen. Tunkeutumisen ediståjå 35 voidaan muodostaa esimerkiksi tunkeutumisen ediståjån edeltåjån reaktiolla tunkeutumisatmosfåårin kanssa 1) * kaasun ja/tai 2) tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja 18 91831 tunkeutumisatmosfåårin reaktiotuotteen ja/tai 3) tunkeu-tumisen ediståjån edeltåjån ja tåyteaineen, esimuotin tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen reaktiotuotteen muo-dostamiseksi. Lisaksi tunkeutumisen edistajåå voidaan 5 syottåa suoraan ainakin yhteen seuraavista: kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, tåyteaineeseen, tai esimuot-tiin, ja/tai matriisimetalliin, ja/tai tunkeutumisatmos-fåariin; ja se voi toimia oleellisesti samalla tavalla kuin tunkeutumisen ediståjå, joka on muodostunut tunkeutumisen 10 edistajan edeltåjan ja jonkin toisen aineen reaktiona. Lopuksi ainakin spontaanin tunkeutumisen aikana tunkeutu-misen edistajan tulisi sijaita ainakin osassa tåyteainetta, esimuottia tai kolmiulotteisesti liittynyttå ainetta spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi.
15 "Tunkeutumisen edistajan edeltåjå" merkitsee tåsså kåytet-tynå ainetta, joka yhdesså matriisimetallin, esimuotin, tåyteaineen, tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen ja/tai tunkeutumisatmosfaarin kanssa kåytettynå muodostaa 20 tunkeutumisen edistajan, joka aiheuttaa tai avustaa matriisimetallin spontaania tunkeutumista tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen. Haluamatta sitoutua mihinkåån mååråttyyn teoriaan tai selitykseen, vaikuttaa siltå, ettå tunkeutumisen ediståjån 25 edeltåjåå pitåisi pystyå asettamaan, sen pitåisi sijaita tai sitå pitåisi voida kuljettaa sellaiseen kohtaan, joka sallii tunkeutumisen ediståjån edeltåjån olla vuorovaiku-tuksessa tunkeutumisatmosfåårin kanssa ja/tai esimuotin, tåyteaineen, tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen 30 ja/tai metallin kanssa. Eråisså matriisimetalli/tunkeutu-misen ediståjån edeltåjå/tunkeutumisatmosfååri-jårjestel-misså on esimerkiksi toivottavaa, ettå tunkeutumisen ediståjån edeltåjå hoyrystyy siinå låmpotilassa jossa matriisimetalli sulaa, tåmån låmpotilan låhellå, tai 35 eråisså tapauksissa jopa jonkinverran tåmån låmpotilan ylåpuolella. Sellainen hoyrystyminen saattaa johtaa: 1) tunkeutumisen ediståjån edeltåjån reaktioon tunkeutumisat- li 19 91831 mosfåårln kanssa sellaisen kaasun muodostamiseksi, joka ediståå tåyteaineen, esimuotin tai kolmlulotteisesti liit-tyneen aineen kostuttamista matriisimetallilla; ja/tai 2) tunkeutumisen ediståjån edeltåjån reaktioon tunkeutumisat-5 mosfåårln kanssa sellaisen kiinteån aineen, nesteen tai kaasun muodossa olevan tunkeutumisen ediståjån muodostamiseksi ainakin tåyteaineen, esimuotin tai kolmiulottei-sesti liittyneen aineen osassa, joka ediståå kostuttamista; ja/tai 3) sellaiseen tunkeutumisen ediståjån edeltåjån 10 reaktioon tåyteaineessa, esimuotissa tai kolmiulotteisesti liittyneesså aineessa, joka muodostaa kiinteån aineen, nesteen tai kaasun muodossa olevan tunkeutumisen ediståjån ainakin tåyteaineen, esimuotin tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen osassa, joka ediståå kostuttamista.
15 "Matriisimetalli" tai "matriisimetalliseos" merkitsevåt tåsså kåytettynå sitå metallia, jota kåytetåån metallimat-riisikomposiitin muodostamiseksi (esim. ennen tunkeutumis-ta) ja/tai sitå metallia, joka sekoittuu tåyteaineeseen 20 tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen metallimatrii-si-komposiittikappaleen muodostamiseksi (esim. tunkeutumisen jålkeen). Kun matriisimetalliksi nimetåån mååråtty metalli, on ymmårrettåvå, ettå sellainen matriisimetalli sisåltåå tåmån metallin oleellisesti puhtaana metallina, 25 kaupallisesti saatavana metallina, jossa on epåpuhtauksia ja/tai seosaineita, metallien muodostaman yhdisteenå tai seoksena, jossa tåmå metalli on pååasiallisena osana.
"Matriisimetalli/tunkeutumisen ediståjån edeltåjå/tunkeu-30 tumisatmosfååri-jårjestelmå" eli "spontaani jårjestelmå” viittaa tåsså kåytettynå siihen aineiden yhdistelmåån, jolla esiintyy spontaania tunkeutumista esimuottiin, tåyteaineeseen tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen. On ymmårrettåvå, ettå kun esimerkin matriisimetallin, tunkeu-35 tumisen ediståjån edeltåjån ja tunkeutumisatmosfåårin vålisså esiintyy merkki "/", sitå kåytetåån merkitsemåån jårjestelmåå tai aineiden yhdistelmåå, jolla mååråtyllå
„ 91 «I
tavalla yhdisteltynå esiintyy spontaania tunkeutumista esimuottiin, tåyteaineeseen tai kolmiulotteisesti liitty-vaån aineeseen.
5 "Metallimatriisikomposiitti" eli "MMC" merkitsee tåsså kåytetynå ainetta, joka kåsittåå kaksi- tai kolmiulottei-sesti liittyneen seoksen tai matriisimetallin, joka pitåå sisallåan esimuottia, tayteainetta tai kolmiulotteisesti liittynytta ainetta. Matriisimetalli voi sisåltåa erilai-10 sia seosalkuaineita, joilla aikaansaadaan erityisesti toivotut mekaaniset ja iysikaaliset ominaisuudet tuloksena olevassa komposiitissa.
Matriisimetallista "poikkeava" metalli merkitsee metallia, 15 joka ei sisållå pååasiallisena ainesosana samaa metallia kuin matriisimetalli (jos esimerkiksi matriisimetallin pååasiallisena osana on alumiini, niin "poikkeavan" metallin pååasiallisena osana voisi olla esimerkiksi nikkeli).
20 "Ei-reaktiivinen astia matriisimetallia vårten" merkitsee mitå tahansa astiaa, joka voi sisåltåå tåyteainetta (tai esimuotin) ja/tai sulaa matriisimetallia prosessin olois-sa, ja joka ei reagoi matriisin ja/tai tunkeutumisatmos-fåårin ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja/tai 25 tåyteaineen tai esimuotin kanssa sellaisella tavalla, joka oleellisesti huonontaisi spontaania tunkeutumismekanis-mia.
"Esimuotti" tai "låpåisevå esimuotti" merkitse tåsså 30 kåytettynå sellaista huokoista tåytemassaa tai tåyte-ainemassaa, joka valmistetaan ainakin yhdellå rajapinnal-la, joka oleellisesti måårittelee tunkeutuvalle mat-riisimetallille rajapinnan, kuten massaa, joka riittåvån hyvin pitåå ehjån muotonsa ja tuorelujuuden, niin ettå se 35 aikaansaa mittapysyvyyden ennen kuin matriisimetalli tun-keutuu siihen. Massan tulisi olla riittåvån huokoista, niin ettå se sallii matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen l! 91831 21 siihen. Tyypillisesti esimuotti kåsittåå sidotun ryhmån tai tåyteaineen jårjestelyn, joko homogeenisen tai epåho-mogeenisen, ja se vox kasittaa mitå tahansa soveltuvaa ainetta (esim. keraamisia ja/tai metallihiukkasia, jauhei-5 ta, kuituja, kuitukiteitå, jne, sekå mitå tahansa nåiden yhdistelmåå). Esimuotti voi olla joko erillisenå tai kokoonpanona.
"Varastolahde" tai varasto merkitsee tåsså kåytettynå 10 erillista matriisimetallin kappaletta, joka on sijoitettu tåyteainemassan, esimuotin tai kolmiulotteisesti liitty-neen aineen suhteen niin, etta kun metalli sulaa, se voi virrata korvaamaan, tai eraisså tapauksissa alunperin aikaansaamaan ja sen jålkeen taydentåmåån sita matriisime-15 tallin osaa, segmenttiå tai låhdettå, joka koskettaa tåyteainetta, esimuottia tai kolmiulotteisesti liittynytta ainetta.
"Spontaani tunkeutuminen" merkitsee tåsså kåytettynå mat-20 riisimetallin tunkeutumista låpåisevåån tåyteainemassan, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, joka tapahtuu vaatimatta paineen tai tyhjon kåyttåmistå (ei ulkoisesti kohdistettua eikå sisåisesti kehitettyå).
25 "Kolmiulotteisesti liittynyt aine" merkitsee tåsså kåytettynå mitå tahansa kolmiulotteisesti liittynyttå ainetta, joka on riittåvån huokoista mahdollistamaan sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen siihen, ja jolla erillisten hiukkasten vålinen sitoutumisaste on suurempi 30 kuin mikå aikaansaataisiin osittaisella kalsinoimisella tai sideainetta kåyttåmållå. Sellainen kolmiulotteisesti liittynyt aine voi sisåltåå riittåvåsti huokosia niin, ettå siihen valinnaisesti voidaan sisållyttåå tåyteainetta. Lisåksi kolmiulotteisesti liittyneen aineen koostumus 35 voisi olla samantapainen kuin, tai tåysin erilainen kuin kåytetyllå matriisimetallilla.
• 22 91831
Seuraavat kuviot on jårjestetty keksinnon ymmårtåmisen tueksi, mutta niitå ei ole tarkoitettu rajoittamaan keksinnon suoja-alaa. Kaikissa kuvioissa on kaytetty mahdollisuuksien mukaan samoja viitenumeroita osoittamaan 5 samanlaisia osia, jolloin:
Kuvio 1 on poikkileikkaus esimerkisså 1 kåytetystå jårjestelystå, jolla matriisimetalli saatetaan tunkeutumaan kolmiulotteisesti liittyvåån ke-10 raamiseen suodattimeen.
Kuvio 2 on mikrovalokuva esimerkin 1 mukaisesti tuote-tusta metallimatriisikomposiitista; 15 Kuvio 3 on poikkileikkaus esimerkissa 2 kåytetystå jårjestelystå, ennen alumiinioksidin ja piikar-bidin muodostaman lietteen kaatamista kennora-kenteeseen.
20 Kuvio 4 on poikkileikkaus esimerkissa 2 kåytetysta jårjestelystå matriisimetallikomposiitin tuot-tcuniseksi, joka pitåå sisållåån kolmiulotteisesti liittyneen metallistruktuurin.
25 Kuvio 5 on perspektiivivalokuva (ts. pååltå ja sivulta) esimerkin 2 mukaisesti tuotetusta metallimatriisikomposiitista .
Kuvio 6 on valokuva esimerkin 2 mukaisesti tuotetusta 30 metallimatriisikomposiitista alta påin.
Esillå oleva keksinto liittyy metallimatriisikomposiitin muodostamiseen antamalla sulan matriisimetallin spon-taanisti tunkeutua kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, 35 joka valinnaisesti sisåltåa tåyteainetta. Erityisesti tunkeutumisen ediståjå ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjå ja/tai tunkeutuva atmosfååri ainakin prosessin li „ 91831 jossakin vaiheessa on yhteydesså joko kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, valinnaiseen tåyteaineeseen ja/tai matriisimetalliin, mikå sallii sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen aineeseen.
5
Kun tunkeutuminen tapahtuu kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, tuotetaan rinnakkaismatriisi-komposiittikappa-le. Erityisesti metallimatriisikomposiitti sisåltåå ensim-måistå keraamimatriisia, metallia tai molempia, johon sula 10 matriisimetalli tunkeutuu, jolloin syntyy toinen matriisi (ts. rinnakkaismatriisi) matriisimetallin tunkeutuessa ensimmåisen matriisin huokosiin, joka valinnaisesti voi myos sisåltåå tåyteainetta.
15 Kolmiulotteisesti liittyneellå rinnakkaismatriisiaineella on erityisiå edullisia ominaisuuksia siten, ettå se voi antaa tuotetulle metallimatriisikomposiitille eråitå toi-vottuja ominaisuuksia, joita ei voitaisi aikaansaada samanlaisia aineita ei-liittyneesså muodossa kåytettåesså 20 (esim. hiukkasia). Erityisesti kun kolmiulotteisesti liit-tynyt rinnakkaismatriisaine on keraamia, voi lopullisella metallimatriisikomposiitilla olla suurempi jåykkyys ja suurempi korkean låmpotilan lujuus verrattuna sellaiseen metallimatriisikomposiittiin, joka sisåltåå samaa keraa-25 mista ainetta mutta ainoastaan hiukkasmuodossa. Lisåksi kun kolmiulotteisesti liittynyt rinnakkaismatriisaine on metallia, niin lopullisella metallimatriisikomposiitilla voi olla suurempi sitkeys, johtuen siitå, ettå rinnakkais-matriisin edustaman kiinteån metallin alueet (ts. alueet, 30 jotka sisåltåvåt vain våhån tai ei lainkaan hiukkasia) . voivat toimia halkeaman katkaisijoina, jotka eståvåt halkeamien etenemisen jånnitystå kohdistettaessa.
Lisåksi kun kolmiulotteisesti liittynyt aine tåytetåån 35 tåyteaineella, ja sen jålkeen sulaa matriisimetallia saatetaan spontaanisti tunkeutumaan sekå kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen sisåltyvåån tåyteaineeseen ettå kol- ,. S'831 miulotteisesti liittyvåån aineeseen itseenså, niin tuloksen olevalla rinnakkaismatriisikappaleella voi olla vielå muita edullisia mekaanisia ominaisuuksia.
5 Matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen aikaansaamisek- si tåyteaineeseen (tai esimuottiin) ja/tai kolmiulottei-sesti liittyvåån aineeseen, tulisi spontaaniin jårjestel-måån jårjeståå tunkeutumisen ediståjåå. Tunkeutumisen ediståjå voitaisiin jårjeståå 1) matriisimetalliin, ja/tai 10 2) tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liit tyvåån aineeseen, ja/tai 3) tunkeutumisatmosfååristå, ja/tai 4) ulkoisesta låhteestå spontaaniin jårjestelmåån. Lisåksi, tunkeutumisen ediståjån edeltåjån sijasta voidaan tunkeutumisen ediståjåå syottåå suoraan ainakin joko 15 tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, ja/tai matriisimetalliin, ja/tai tunkeu-tumisatmosfååriin. Lopuksi, ainakin spontaanin tunkeutumisen aikana, tunkeutumisen ediståjå voisi sijaita ainakin osassa tåyteainetta, esimuottia ja/tai kolmiulotteisesti 20 liittynyttå ainetta.
Edullisessa suoritusmuodossa on mahdollista, ettå tunkeutumisen ediståjån edeltåjån voidaan ainakin osittain antaa reagoida tunkeutumisatmosfåårin kanssa, niin ettå tunkeu-25 tumisen ediståjå voidaan muodostaa ainakin osassa tåyte-ainetta, esimuottia tai kolmiulotteisesti liittynyttå ainetta ennen kun tai oleellisesti jatkuvasti, kun tåyte-aine, esimuotti tai kolmiulotteisesti liittynyt aine koskettaa matriisimetallia (esim. jos tunkeutumisen edis-30 tåjån edeltåjånå olisi magnesiumia ja tunkeutumisatmosfåå-rinå typpeå, niin tunkeutumisen ediståjå voisi olla magnesiumnitridiå, joka voisi sijaita ainakin osassa esimuottia, tåyteainetta tai kolmiulotteisesti liittynyttå ainetta.
Esimerkkinå matriisimetalli/tunkeutumisen ediståjån edel-tåjå/tunkeutumisatmosfååri-jårjestelmåstå on alumiini/
II
35 25 91831 magnesium/typpi-jårjestelmå. Erityisesti voidaan alu- miinimatriisimetalli asettaa sopivaan tulenkestavaån as-tiaan, joka prosessioloissa ei reagoi alumiinimatriisime- tallin ja/tai tåyteaineen ja/tai kolmiulotteisesti 5 liittyneen aineen kanssa, kun alumiini sulatetaan. Tåyte-aine tai kolmiulotteisesti liittynyt aine, joka sisåltåå tai joka altistetaan magnesiumille ainakin prosessoinnin jonkin kohdan aikana, voidaan sen jålkeen pååståå koske-tukseen sulan alumiinimatriisimetallin kanssa. Talloin 10 matriisimetalli spontaanisti tunkeutuu tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen.
Lisåksi tunkeutumisen ediståjån edeltåjan syottåmisen sijasta voidaan syottaå tunkeutumisen ediståjåå suoraan 15 ainakin joko tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liittyvåan aineeseen ja/tai matriisimetalliin ja/tai tunkeutumisatmosfååriin. Lopuksi ainakin spontaanin tunkeutumisen aikana tunkeutumisen ediståjån tulisi sijaita ainakin osassa tåyteainetta, esimuottia tai kolmiulottei-20 sesti liittynyttå ainetta.
Niisså oloissa, joita kåytetåån esillå olevan keksinnon mukaisessa menetelmåsså, alumiini/magnesium/typpi-spon-taanissa tunkeutumisjårjestelmån tapauksessa esimuotin, 25 tåyteaineen tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen tulisi olla riittåvån låpåisevåå, jotta typpeå sisåltåvå kaasu voisi tunkeutua tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen prosessin jonkin kohdan aikana ja/tai koskettaa sulaa matriisimetallia. Lisåksi 30 låpåisevåsså tåyteaineessa, esimuotissa tai kolmiulottei-. sesti liittyneesså aineessa voi tapahtua sulan matriisime- tallin tunkeutumista, jolloin aiheutuu sulan matriisime-tallin spontaani tunkeutuminen metallimatriisi-kompo-siittikappaleen muodostamiseksi ja/tai typen saattamiseksi 35 reagoimaan tunkeutumisen ediståjån edeltåjån kanssa tunkeutumisen ediståjån muodostamiseksi tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, ai- 26 91831 heuttaen nåin spontaanin tunkeutumisen. Spontaanin tunkeu-tumisen måårå ja metallimatriisikomposiitin muodostuminen vaihtelee prosessiolojen annetun yhdistelmån mukaisesti, joita ovat mm. magnesiumin magnesiumnitridin måårå alu-5 miiniseoksessa, måårå esimuotissa, tåyteaineessa tai kol-miulotteisesti liittyneesså aineessa, magnesiumnitridin måårå esimuotissa, tåyteaineessa tai kolmiulotteisesti liittyneesså aineessa, muiden seosalkuaineiden (esim. pii, rauta, kupari, mangaani, kromi, sinkki, ja vastaavat) 10 låsnåolo, tåyteaineen keskimååråinen koko (esim. hiuk-kashalkaisija), tåyteaineen pintatila ja tyyppi, tunkeu-tumisatmosfåårin typpipitoisuus, tunkeutumiselle annettu aika ja låmpotila, jossa tunkeutuminen tapahtuu. Annetta-essa esimerkiksi sulan alumiinimatriisimetallin tunkeutu-15 misen tapahtua spontaanisti, voidaan alumiini seostaa ainakin noin 1 painoprosentilla, ja edullisesti ainakin noin 3 painoprosentilla magnesiumia (joka toimii tunkeutumisen ediståjån edeltåjånå), seoksen painoon verrattuna. Muita lisåseosalkuaineita, kuten edellå on selitetty, 20 voidaan myos sisåltåå matriisimetalliin sen erityisten ominaisuuksien rååtåloimiseksi. Lisåksi lisåseosalkuai-neet voivat vaikuttaa matriisin alumiinimetallissa tarvit-tavan magnesiumin mååråån, niin ettå se johtaa spontaaniin tunkeutumiseen tåyteaineeseen. Magnesiumin håviåmistå 25 spontaanista jårjestelmåstå, esimerkiksi hoyrystymisen vuoksi, ei saisi tapahtua niin suuressa måårin, ettei magnesiumia ole låsnå muodostamaan tunkeutumisen edistå-jåå. Siten on toivottavaa, ettå aluksi kåytetåån riittåvåå seosalkuaineiden mååråå jotta spontaani tunkeutuminen 30 voisi tapahtua hoyrystymisen sitå haittaamatta. Lisåksi magnesiumin låsnåolo tåyteaineessa, esimuotissa tai kolmiulotteisesti liittyneesså aineessa, taikka pelkåståån matriisimetalli tai tåyteaine, esimuotti tai kolmiulotteisesti liittynyt aine voivat johtaa magnesiumin spontaania 35 tunkeutumista vårten vaadittavan måårån pienenemiseen (jota selitetåån yksityiskohtaisemmin alempana).
li 27 91831
Typpiatmosfåårisså olevan typen måårå vaikuttaa myos metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostumisno peuteen. Erityisesti jos typpiatmosfaarissa on alle 10 tilavuusprosenttia typpeå, niin spontaania tunkeutumista 5 esiintyy hyvin hitaasti tai hyvin vahan. On havaittu, etta on edullista kun atmosfåårisså on ainakin 50 tilavuusprosenttia typpeå, jolloin aikaansaadaan lyhyempiå tunkeu-tumisaikoja paljon suuremmasta tunkeutumismååråstå joh-tuen. Tunkeutumisatmosfååri (esim. typpeå sisaltåva kaasu) 10 voidaan syottaå suoraan tåyteaineseen tai esimuottiin ja/tai matriisimetalliin, tai se voidaan tuottaa aineen hajoamisen tuloksena.
Sulan matriisimetallin tåyteaineseen tai esimuottiin tun-15 keutumisen aikaansaamiseksi vaadittavan magnesiumin våhim-maismåårå riippuu yhdestå tai useeunmasta tekijåstå, kuten prosessin låmpotilasta, ajasta, muiden lisåseosalkuainei-den kuten piin tai sinkin låsnåolosta, tåyteaineen luon-teesta, magnesiumin sisåltymisestå yhteen tai useampaan 20 spontaanin jårjestelmån osaan, atmosfåårin typpisisållos-tå, ja typpiatmosfåårin virtausmåårastå. Voidaan kåyttåå alempia låmpotiloja tai lyhyempia kuumennusaikoja tåydel-lisen tunkeutumisen aikaansaamiseksi, kun seoksen ja/tai tåyteaineen ja/tai esimuotin tai kolmiulotteisesti liit-25 tyneen aineen magnesiumpitoisuutta nostetaan. Samaten annetulla magnesiumpitoisuudella mååråttyjen lisåseosal-kuaineiden, kuten sinkin lisååminen mahdollistaa alempien låmpotilojen kåyttåmisen. Esimerkiksi matriisimetallin magnesiumpitoisuutta toimivan alueen alapååsså, esim vå-30 lilla noin 1-3 painoprosenttia, voidaan kåyttåå yhdesså ainakin jonkin seuraavien kanssa: våhimmåisprosessilåmpo-tilan ylittåvå låmpotila, suuri typpipitoisuus, yksi tai useampia lisåseosalkuaineita. Ellei tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen lisåtå 35 lainkaan magnesiumia, pidetåån vålillå noin 3-5 painoprosenttia magnesiumia sisåltåviå seoksia edullisina, johtuen niiden yleisestå kåytettåvyydestå laajoilla pro- 28 91831 sessiolojen alueilla, jolloin ainakin 5 painoprosenttia pidetåån edullisena kåytettåesså alempia lampotiloja ja lyhyempiå aikoja. Alumiiniseoksessa voidaan kåyttåå 10 painoprosentin ylittåviå magnesiumpitoisuuksia tunkeutu-5 miseen vaadittavien låmpotilaolojen muuntelemiseksi. Mag-nesiumpitoisuutta voidaan pienentåå muiden seosalkuainei-den yhteydesså, mutta nåmå alkuaineet palvelevat ainoastaan lisåtoimintoja, ja niitå kåytetåån edellå mainitun mag-nesiumin minimimåårån tai sen ylittåvån måårån kanssa. 10 Esimerkiksi oleellisesti mitåån tunkeutumista ei esiinty-nyt nimellisesti puhtaalla alumiinilla, jota oli seostettu vain 10 % piillå, 1000°C låmpotilassa, alustaan 39 Crystolon (99 % puhdasta piikarbidia Norton Co:lta), jonka raekoko oli 500 mesh (mesh = seulan aukkojen lukumåårå tuumaa 15 kohti) . Magnesiumin låsnåollessa on kuitenkin piin havaittu ediståvån tunkeutumisprosessia. Toisena esimerkkinå magnesiumin måårå muuttuu, jos sitå syotetåån yksinomaan esimuottiin, tayteaineeseen tai kolmiulotteisesti liitty-våån aineeseen. On havaittu, ettå spontaani tunkeutuminen 20 tapahtuu, kun spontaaniin jårjestelmåån syotetåån pienempi painoprosentti magnesiumia, jos ainakin jokin måårå syo-tetyn magnesiumin kokonaismååråstå sijoitetaan esimuottiin, tayteaineeseen tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen. Saattaa olla toivottavaa, ettå magnesiumia 25 jårjestetåån pienempi måårå, jotta våltettåisiin ei-toi-vottujen metalliyhdisteiden syntyminen metallimatriisi-komposiittikappaleeseen. Esimuotin ollessa piikarbidia on havaittu, ettå matriisimetalli tunkeutuu spontaanisti esimuottiin, kun esimuotti saatetaan kosketukseen alu-30 miinimatriisimetallin kanssa, esimuotin sisåltåesså ainakin 1 painoprosenttia magnesiumia ja oleellisesti puhtaan typpiatmosfåårin låsnåollessa. Alumiinioksidi-esimuotin tapauksessa hyvåksyttåvån spontaanin tunkeutumisen saavut-tamiseksi vaadittu magnesiumin måårå on hieman suurempi. 35 Erityisesti on havaittu, ettå kun samantapainen alu-miinimatriisimetalli saatetaan koskettamaan alumiinioksi-di-esimuottia, likimain samassa låmpotilassa kuin alumiini li 29 91831 joka tunkeutui piikarbidi-esimuottiin, ja saman typpiat-mosfåårin låsnåollessa, niin saatetaan tarvita ainakin noin 3 painoprosenttia magnesiumia samanlaisen spontaanin tun-keutumisen aikaansaamiseksi, kuin se joka saavutettiin 5 juuri edellå kuvatun piikarbidi-esimuotin yhteydesså.
On myos havaittu, ettå spontaaniin jårjestelmåån on mahdollista syottåå tunkeutumisen ediståjån edeltajåa ja/tai tunkeutumisen ediståjaå seoksen ja/tai esimuotin, 10 tåyteaineen tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen pin-nalle ja/tai esimuottiin, tåyteaineeseen tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen ennen kuin matriisimetallin annetaan tunkeutua tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen (ts. saattaa olla, 15 ettei syotettyå tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå tai tunkeutumisen ediståjåå tarvitse seostaa matriisimetal-liin, vaan ettå sitå yksinkertaisesti syotetåån spontaaniin jår jestelmåån). Jos magnesiumia levitettåisiin matriisimetallin pinnalle, saattaa olla edullista, ettå tåmå pinta 20 olisi se pinta, joka on låhimpånå tai edullisesti koske-tuksessa tåyteaineen låpåisevåån massaan tai påinvastoin; tai sellaista magnesiumia voitaisiin sekoittaa ainakin esimuotin, tåyteaineen tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen osaan. Lisåksi on mahdollista, ettå pinnalle 25 levittåmisen, seostamisen ja magnesiumin sijoittamisen ainakin tåyteaineen, esimuotin tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen osaan, joitakin yhdistelmiå voitaisiin kåyttåå. Sellaiset yhdistelmåt tunkeutumisen ediståjån (ediståjien) ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjån 30 (edeltåjien) levittåmisesså saattaisivat johtaa alumiini-matriisimetallin tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen tunkeutumisen ediståmi-seen vaadittavan magnesiumin kokonaispainoprosenttimåårån pienenemiseen, samoinkuin alempien låmpotilojen saavutta-35 miseen, joissa tunkeutumista voi esiintyå. Lisåksi magnesiumin låsnåolosta johtuva metallien epåtoivottujen • « « 30 91831 keskinåisten yhdisteiden muodostuminen voitaisiin myos minimoida.
Yhden tai useamman lisåseosalkuaineen kåyttåminen ja 5 ympåroivån kaasun typpipitoisuus vaikuttavat myos mat-riisimetallin nitrautumiseen annetussa lampotilassa. Esi-merkiksi voidaan seokseen sisallyttaå tai seoksen pinnalle levittaå sellaisia lisåseosalkuaineita kuin sinkkia tai rautaa tunkeutumislåmpotilan alentamiseksi ja siten muo-10 dostuvan nitridin måårån pienentåmiseksi, kun taas kaasussa olevan typen pitoisuuden lisaamistå voitaisiin kåyttåå nitridin muodostumisen ediståmiseen.
Seoksessa olevan ja/tai seoksen pinnalle levitetyn ja/tai 15 tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liitty-våån aineeseen yhdistetyn magnesiumin pitoisuus pyrkii myos vaikuttamaan tunkeutumisen mååråan annetussa lampotilassa. Vastaavasti eraissa tapauksissa, joissa pieni måårå tai ei lainkaan magnesiumia saa olla kosketuksessa suoraan esi-20 muottiin, tåyteaineeseen tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, saattaa olla edullista, ettå ainakin 3 paino-prosenttia magnesiumia sisållytetåån seokseen. Tata arvoa pienemmåt seosmååråt, kuten 1 painoprosentti magnesiumia, saattaa vaatia korkeammat prosessilampotilat tai li-25 såseosalkuaineita tunkeutumista vårten. Tåmån keksinnon spontaanin tunkeutumisprosessin toteuttamiseksi vaadittu lampotila voi olla alempi: 1) kun yksinomaan seoksen magnesiumpitoisuutta nostetaan, esim. ainakin noin 5 painoprosenttiin; ja/tai 2) kun seostavia aineita sekoi-30 tetaan tåyteaineen, esimuotin tai kolmiulotteisesti liit-tyneen aineen låpåisevåån massaan; ja/tai 3) kun alu-miiniseoksessa on toista alkuainetta, kuten sinkkia tai rautaa. Lampotila voi myos vaihdella eri tåyteaineilla. Yleenså esiintyy spontaania ja etenevåå tunkeutumista 35 prosessilåmpotilassa, joka on ainakin noin 675°C, edulli-sesti prosessilåmpotilassa, joka on ainakin noin 750 -800°C. Yleenså yli 1200°C olevat låmpotilat eivåt nåytå 31 91831 ediståvån prosessia, ja erityisen kåyttokepoiseksi låmpo-tilaksl on havaittu alue noln 675°C - noin 1200°C. Kuitenkin yleisenå sååntonå spontaanin tunkeutumisen låmpotila on sellalnen låmpotila, joka on matriisimetallin sulamispis-5 teen ylåpuolella mutta matriisimetallin hoyrystymislåmpo-tilan alapuolella. Lisåksi spontaanin tunkeutumisen låm-potilan tulisi olla tåyteaineen tai esimuotin sulamispisteen alapuolella, muttei vålttåmåttå kolmiulot-teisesti liittyneen aineen sulamispisteen alapuolella (ts.
10 kuten esimerkisså 2 esitetåån, voisi kolmiulotteisesti liittynyt aine kåsittåå metallia, jolla on tukivåline, niin ettå se voi såilyttåå kolmiulotteisesti liittyneen geomet-riansa sulamispisteenså ylåpuolella). Edelleen, kun låm-potilaa nostetaan, kasvaa pyrkimys matriisimetallin ja 15 tunkeutumisatmosfåårin vålisen reaktiotuotteen muodosta-miseen (esim. alumiinimatriisimetallin ja typpeå olevan tunkeutumisatmosfåårin tapauksessa saattaa muodostua alu-miininitridiå). Sellaiset raktiotuotteet saattavat olla toivottavia tai ei-tovottuja, riipuen metallimatriisi-kom-20 posiittikappaleen aiotusta kåytostå. Lisåksi tyypillisesti kåytetåån såhkovastuskuumennusta tunkeutumislåmpotilojen saavuttamiseksi. Keksinnon yhteydesså kåytettåvåksi hyvåk-sytåån kuitenkin mikå tahansa kuumennusvåline, joka voi saattaa matriisimetallin sulamaan ja joka ei vaikuta 25 haitallisesti spontaaniin tunkeutumiseen.
Esillå olevassa menetelmåsså esimerkiksi låpåisevå tåyte-aine, esimuotti tai kolmiulotteisesti liittynyt aine saatetaan kosketukseen sulan alumiinin kanssa typpeå 30 sisåltåvån kaasun ollessa låsnå ainakin jossakin prosessin vaiheessa. Typpeå sisåltåvåå kaasua voidaan syottåå yllå-pitåmåån jatkuva kaasun virtaus kosketukseen ainakin joko tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulotteisesti liitty-våån aineeseen ja/tai sulaan alumiinimatriisimetalliin.
35 Vaikkei typpeå sisåltåvån kaasun virtausmåårå ole kriit-tinen, pidetåån edullisena ettå virtausmåårå on riittåvå kompensoimaan nitridin muodostumisesta seosmatriisissa 32 91831 johtuva mahdollinen typen haviaminen atmosfååristå, sekå estamaan tai torjumaan ilman sisaån pååseminen, jolla voi olla hapettava vaikutus sulaan metalliin.
5 Metallimatriisikomposiitin muodostamismenetelmåå voidaan soveltaa tayteaineiden laajaan valikoimaan, ja tayteainei-den valinta riippuu sellaisista tekijoistå, kuten mat-riisiseoksesta, prosessin olosuhteista, sulan mat-riisiseoksen reaktiivisuudesta tåyteaineen kanssa, sekå 10 lopulliselle komposiittituotteelle haetuista ominaisuuk-sista. Kun matriisimetallina on esimerkiksi alumiini, lukeutuvat sopiviksi tayteaineiksi a) oksidit, esim. almniinioksidi, b) karbidit, esim. piikarbidi, c) boridit, esim. alumiinidodekaboridi, ja d) nitridit, esim. alu-15 miininitridi. Mikåli tayteaine pyrkii ragoimaan sulan alumiinimatriisimetallin kanssa, tarna voidaan ottaa huo-mioon minimoimalla tunkeutumisaika ja -lampotila tai jårjeståmållå reagoimaton påållystys tayteaineelle. Tayteaine voi kåsittåå alustan, kuten hiiltå tai ei-keraamista 20 ainetta, jonka påallå on keraaminen påållystys alustan suojaamiseksi syopymiseltå tai heikkenemiselta. Sopivia keraamipåållysteitå ovat mm. oksidit, karbidit, boridit ja nitridit. Esillå olevassa menetelmåsså kåytettåviksi edul-lisina pidettyjå keraameja ovat mm. alumiinioksidi ja 25 piikarbidi hiukkasten, hiutaleiden, kuitukiteiden ja kui-tujen muodossa. Kuidut voivat olla epåjatkuvia (leikatussa muodossa) tai jatkuvan såikeen muodossa, kuten monisåikei-set langat. Lisåksi tayteaine tai esimuotti voi olla homogeeninen tai heterogeeninen.
30
On myos havaittu, ettå mååråtyillå tåyteaineilla esiintyy suurempaa tunkeutumista suhteessa tåyteaineisiin, joilla on samantapainen kemiallinen koostumus. Esimerkiksi US-pa-tentissa 4,713,360 (nimitys "Uusia keraamisia aineita ja 35 menetelmia niiden valmistamiseksi" ) kuvatulla menetelmållå valmistetuilla murskatuilla alumiinioksidi-kappaleilla on edulliset tunkeutumisominaisuudet verrattuna kaupallises- li 33 91831 ti saatavilla oleviin alumiinioksidituotteisiin. Lisåksi rinnakkaisessa US-patenttihakemuksessa 819,397 (nimitys: "Komposiittikeraamisia esineitå ja niiden valmistus-menetelmå" ) esitetyllå menetelmållå tehdyillå murskatuilla 5 alumiinioksidikappaleilla on myos edulliset tunkeutu-misominaisuudet verrattuna kaupallisesti saatavilla oleviin alumiinioksidituotteisiin. Edellå mainitut patentti-julkaisut esitetåån tåsså nimenomaisina viittauksina. Nåin olien on havaittu, ettå taydellinen tunkeutuminen keraa-10 mista ainetta olevaan låpåisevåån massaan vox tapahtua alemmissa tunkeutumislåmpotiloissa ja/tai lyhyemmillå tun-keutumisajoilla kåyttaen puristettuja tai murskattuja kappaleita, jotka on valmistettu edellå mainittujen patentti julkaisujen mukaisella menetelmållå.
15 Tåyteaineen koko ja muoto voi olla mikå tahansa sellainen, joka vaaditaan komposiitin toivottujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Siten aine voi olla hiukkasten, kuituki-teiden, hiutaleiden tai kuitujen muodossa, koska tåyteai-20 neen muoto ei rajoita tunkeutumista. Voidaan kåyttåå muitakin muotoja, kuten kuulia, pieniå putkia, pellettejå, tulenkeståvåå kuitukangasta, ja vastaavia. Lisåksi aineen koko ei rajoita tunkeutumista, vaikka pienten hiukkasten massalla saatetaan tunkeutumisen loppuunviemiseksi tarvita 25 korkeampi låmpotila tai pidempi aika kuin suuremmilla hiukkasilla. Lisåksi tåyteainemassan, esimuotin tai kol-miulotteisesti liittyneen aineen tulisi tunkeutumista vårten olla låpåisevåå (ts. sen tulisi olla sulaa mat-riisimetallia ja tunkeutumisatmosfååriå låpåisevåå).
30
Esillå olevan keksinnon mukainen menetelmå metallimatrii-si-komposiittikappaleiden muodostamiseksi, joka ei ole riippuvainen paineen kåyttåmisestå sulan roatriisimetallin pakottamiseksi tai puristamiseksi esimuottiin, tåyteainee-35 seen tai kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, sallii oleellisesti yhtenåisten metallimatriisikomposiittien valmistamisen, joilla on suuri tilavuusosa tåyteainetta ja 34 91831 pieni huokoisuus. Suurempia tåyteaineen tilavuusosuuksia voidaan alkaansaada kåyttåmållå alussa tåyteainemassaa, jolla on pienempi huokoisuus. Suurempia tilavuusosuuksia voidaan myos aikaansaada silloin, jos tåyteainemassa 5 tiivistetåån tai tehdåån muulla tavalla tiiviimmåksi, edellyttåen ettei massaa muuteta joko tåysin tiiviiksi suljetuin kennohuokosin tai tåysin tiiviiksi rakenteeksi, mikå estaisi sulan seoksen tunkeutumisen.
10 On havaittu, ettå alumiinin tunkeutumista ja matriisin muodostumista vårten keraamisen tåyteaineen ympårille voi keraamisen tåyteaineen kostutus alumiinimatriisimetallil-la olla tårkeå osa tunkeutumismekanismista. Lisåksi alhai-sissa prosessilåmpotiloissa esiintyy erittåin våhån tai 15 håviåvån våhån metallin nitridiksi muuttumista, jonka takia saadaan erittåin våhåinen epåjatkuva alumiininitridin faasi metallimatriisiin jakautuneena. Kun låhestytåån låmpotila-alueen ylåpååtå, tapahtuu kuitenkin todennåkoi-semmin metallin nitridiksi muuttumista. Siten voidaan 20 sååtåå nitridifaasin osuutta metallimatriisissa muuttamal-la låmpotilaa, jossa tunkeutuminen tapahtuu. Ne mååråtyt låmpotilat, joissa nitridin muodostuminen tulee merkittå-våmmåksi, muuttuvat myos sellaisista tekijoistå riippuen, kuten kåytetty matriisin alumiiniseos ja sen måårå suh-25 teessa tåyteaineen, esimuotin tai kolmiulotteisesti liit-tyneen aineen mååråån, tåyteaineen måårå johon tunkeutumisen on tapahduttava, sekå tunkeutumisatmosfåårin typpipitoisuus. Esimerkiksi alumiininitridin muodostumi-sen måårån uskotaan mååråtysså prosessilåmpotilassa kas-30 vavan, kun seoksen kyky tåyteaineen tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen kostuttamiseen pienenee ja kun atmosfåå-rin typpipitoisuus kasvaa.
Sen vuoksi on mahdollista rååtåloidå metallimatriisin 35 rakennetta komposiitin muodostuksen aikana, niin ettå voidaan antaa tuloksena olevalle tuotteelle mååråtyt ominaisuudet* Annetulla jårjestelmållå voidaan prosessin li 35 91831 olosuhteet valita nitridin muodostuksen sååtåmiseksi. Alumiininitridiå sisåltåvållå komposiittituotteella on eraita ominaisuuksia, jotka voivat olla edullisia tuotteen suorituskyvylle tai parantaa niitå. Lisåksi alumiiniseok-5 sen spontaanin tunkeutumisen edullinen låmpotila-alue voi vaihdella tunkeutumiseen kåytetystå aineesta riippuen. Kun tayteaineena on alumiinioksidia, ei tunkeutumisen lampo-tilan tulisi ylittåå 1000°C, rnikali halutaan, ettei matriisin muovattavuus oleellisesti pienene merkittåvån 10 nitridin muodostumisen johdosta. Lampotilan 1000°C ylit-taviå låmpotiloja voidan kuitenkin kåyttåå, rnikali halutaan tuottaa komposiitti, jonka matriisilla on heikompi muovattavuus ja suurempi jåykkyys. Piikarbidiin tunkeutumista vårten voidaan kayttåå korkeampia, noin 1200°C låmpotiloja, 15 koska piikarbidia tayteaineena kåytettåesså alumiiniseok-sesta syntyy våhemmån nitridejå, kuin alumiinioksideja tayteaineena kåytettåesså.
Lisåksi on mahdollista kayttåå matriisimetallin varasto-20 låhdettå tåyteaineen, esimuotin tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen tåydellisen tunkeutumisen varmistamisek-si ja/tai syottåå toista metallia, jolla on erilainen koostumus kuin matriisimetallin ensimmåisellå låhteellå. Eråisså tapauksissa voi erityisesti olla toivottavaa 25 kåyttåå varastolåhteesså matriisimetallia, joka koostumuk-seltaan poikkeaa matriisimetallin ensimmåisestå låhteestå. Jos esimerkiksi alumiiniseosta kåytetåån ensimmåisenå matriisimetallin låhteenå, niin varastolåhteen metallina voitaisiin kåyttåå nåennåisesti mitå tahansa toista roetal-30 lia tai metalliseosta, joka on sulanut prosessilåmpotilas-sa. Sulat metallit ovat usein hyvin sekoittuvia toistensa kanssa, mikå johtaisi varastolåhdemetallin sekoittumiseen matriisimetallin ensimmåiseen låhteeseen niin kauan kuin annetaan riittåvåsti aikaa sekoittumista vårten. Kåytet-35 tåesså ensimmåisen matriisimetallin låhteestå poikkeavan koostumuksen omaavaa varastolåhdemetallia, on siten mahdollista rååtåldidå metallimatriisin ominaisuuksia eri- 36 91831 laisten toimintavaatimusten tåyttåmiseksi ja siten rååtå-loida metallimatriisikomposiitin ominaisuuksia.
Estovålinettå voidaan myos kayttaa esillå olevan keksinnon 5 yhteydesså. Tåmån keksinnon yhteydesså kåytettåvå estovå-line voi erityisesti olla mikå tahansa soveltuva valine, joka vuorovaikuttaa, eståa ja lopettaa sulan matriisiseok-sen (esim. alumiiniseos) kulkeutumisen, siirtymisen tai vastaavan tåyteaineen mååritellyn rajapinnan ohi. Sopivia 10 estovålineitå voivat olla mitkå tahansa aineet, yhdisteet, alkuaineet, koostumukset tai vastaavat, jotka prosessin olosuhteissa yllåpitavat jonkinasteisen eheyden eivåtka ole haihtuvia, ja jotka edullisesti ovat prosessissa kaytettya kaasua låpåiseviå, ja jotka samoin pystyvåt 15 paikallisesti eståmåån, pysåyttåmåån, vuorovaikuttamaan, torjumaan, jne, jatkuvan tunkeutumisen tai minkå tahansa muun liikkeen aineen rajapinnan ohi.
Soveltuvat estovålineet sisåltåvåt aineita, joita kulkeu-20 tuva sula matriisimetalli kaytetyn prosessin aikana ei oleellisesti pysty kostuttamaan. Taman tyyppisella esto-aineella nayttaå olevan oleellisen vahån tai ei lainkaan yhtymispyrkimystå sulaan matriisimetalliin, ja estovaline eståa tai torjuu siirtymisen tåyteainemassan, esimuotin 25 tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen maaritellyn rajapinnan yli. Estoaine våhentåå mahdollista loppukoneistusta tai hiomista, jota voidaan tarvita metallimatriisikom-posiittituotteella. Kuten edellå mainittiin, tulisi esto-aineen edullisesti olla låpåisevåå tai huokoista, tai se 30 voidaan saattaa låpåisevåksi esimerkiksi poraamalla reikiå estoaineeseen tai låviståmållå se, niin ettå kaasu pååsee kosketukseen sulan matriisimetallin kanssa.
Soveltuvia estoaineita, jotka ovat erityisen edullisia 35 alumiinimatriisiseoksilla, ovat niitå, jotka sisåltåvåt hiiltå, erityisesti hiilen kiteiset allotrooppiset muodot, jotka tunnetaan grafiittina. Grafiittia ei oleellisesti 11 37 91831 voida kostuttaa kuvatuissa prosessiolosuhteissa sulalla alumiiniseoksella. Erityisen edullinen grafiitti on gra-fiittinauhatuote, jota myydåån tuotenimellå Grafoil (R), jonka tavaramerkin haltija on Union Carbide. Tålla gra-5 fiittinauhalla on tiiviståviå ominaisuuksia, jotka eståvåt sulaa alumiiniseosta kulkeutumasta tåyteaineen mååritellyn rajapinnan ohi. Tåmå grafiittinauha on myos kuumuutta keståvå ja kemiallisesti inertti. Grafoil (R) -grafiitti-aine on taipuisaa, keståvåå, mukautuvaa ja joustavaa. Sitå 10 voidaan valmistaa useissa muodoissa sopimaan esto-ainesovellutuksiin. Grafiittiestovålinettå voidaan kui-tenkin kåyttåå lietteenå tai tahnana tai jopa maalikalvona tåyteaineen, esimuotin tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen rajapinnalla tai sen ympårillå. Grafoil (R) -tuo-15 tetta pidetåån erityisen edullisena, koska se on taipuisan grafiittiarkin muodossa. Kåytosså tåmå paperin tapainen grafiitti yksinkertaisesti muovaillaan tåyteaineen, esimuotin tai kolmiulotteisesti liittyneen aineen ympårille.
20 Muita edullisia estoaineita alumiinimetallimatriisiseok-sille typesså ovat siirtymåmetalliboridit (esim. ti-taanidiboridi (TiB2)), joita sulat alumiiniroetalliseokset eivåt tåtå ainetta mååråtyisså prosessioloissa kåytettå-esså pysty kostuttamaan. Tåmån tyyppisellå estoaineella 25 prosessilåmpotilan ei tulisi ylittåå noin 875°C, koska muutoin estoaineen vaikutus våhenee, ja itse asiassa korkeammassa låmpotilassa esiintyy tunkeutumista estoai-neeseen. Siirtymåmetalliboridit ovat tyypillisesti hiuk-kasmuodossa (1 - 30 mikrometriå). Estoaineet voidaan 30 levittåå lietteenå tai tahnana edullisesti esimuotiksi muotoillun kolmiulotteisesti liittyneen aineen tai lå-påisevån keraamisen tåyteaineen massan rajapinnoille.
Alumiinimetallimatriisiseoksia vårten typesså muita kåyt-35 tokelpoisia estoaineita sisåltåvåt vaikeasti haihtuvia orgaanisia yhdisteitå, jotka levitetåån kalvona tai ker-roksena tåyteaineen, esimuotin tai kolmiulotteisesti liit- 38 91831 tyneen aineen ulkopinnalle. Poltettaessa typesså, erityi-sesti tåmån keksinnon mukaisissa prosessioloissa, orgaani-nen yhdiste hajoaa, jåttåen jålkeenså hiilinokikalvon. Orgaaninen yhdiste voidaan levittåå tavanomaisin keinoin, 5 kuten maalaamalla, suihkuttamalla, upottamalla, jne.
Lisåksi voivat hienoksi jauhetut hiukkasmaiset aineet toimia estoaineena, jos hiukkasmaiseen aineeseen tunkeu-tuminen esiintyy nopeudella, joka on hitaampi kuin tunkeu-10 tumisnopeus tåyteaineeseen, esimuottiin tai kolmiulottei-sesti liittyvåån aineeseen.
Siten voidaan estoainetta levittåå millå tahansa sopivalla tavalla, kuten peittåmållå mååritelty rajapinta estovåli-15 neen kerroksella. Sellainen estovålineen kerros voidaan muodostaa maalaamalla, upottamalla, silkkipainatuksella, hoyryståmållå, tai levittåmållå estovålinettå muilla ta-voin neste-, liete- tai tahnamuodossa, tai sputteroimalla hoyrystyvåå estovålinettå, tai yksinkertaisesti kerrosta-20 malla kiinteån hiukkasmaisen estovålineen kerros, tai levittåmållå estovålineen kiinteå ohut arkki tai kalvo mååritellylle rajapinnalle. Kun estovåline on paikallaan, spontaani tunkeutuminen pååttyy oleellisesti silloin, kun se saavuttaa mååritellyn rajapinnan ja koskettaa estovå-25 linettå.
Siten edellå selitettyå estovålinettå kåyttåen esillå olevan keksinnon yhteydesså kolmiulotteisesti liittyneen aineen spontaania tunkeutumista vårten, joka valinnaisesti 30 sisåltåå tåyteainetta, on mahdollista suoda muotoiltuja metallimatriisi-komposiittikappaleita, jotka sisåltåvåt metalli-metalli- tai metalli-keraami-rinnakkaismatriise-ja.
35 Kun muodostetaan metallimatriisikomposiittia, joka sisåltåå metalli-metalli-rinnakkaismatriiseja, voi alkuperåi-nen liittynyt metalli olla nåennåisesti mitå metallia li 91831 39 tahansa, mukaan lukien sellaiset metallit, joiden sulamis-pisteet voivat olla alempana kuin tunkeutuvalla matriisime-tallilla. Kun kolmiulotteisesti liittyneen aineen sulamis-piste on alempana kuin tunkeutuvalla matriisimetallilla, 5 niin on kuitenkin jårjestettåvå tai muodostettava sopiva tukivåline kolmiulotteisesti liittyneelle aineelle, niin ettå sellainen aine voi sailyttåa kolmiulotteisesti liittyneen geometriansa tunkeutumisvaiheen aikana. Kolmiulotteisesti liittynyt aine voisi esimerkiksi olla påållystetty 10 aineella, jonka sulamispiste on korkeammalla kuin tunkeutuvalla matriisimetallilla, ja joka on riittåvån lujaa pitåmaån kolmiulotteisesti liittynyttå ainetta sisallåan kun se sulaa. Esimerkissa 2 esitetaan toinen tekniikka, jolla aikaansaadaan tukivåline kolmiulotteisesti liitty-15 neelle aineelle, jossa kolmiulotteisesti liittyneen aineen huokoisuus tåytettiin lietteellå, joka sisålsi sellaisia aineita, joiden sulamispisteet olivat korkeammalla kuin tunkeutuvalla matriisimetallilla. Kuivuessaan tåmå liete antoi riittåvån tuen kolmiulotteisesti liittyneelle metal-20 lille, joka suli tunkeutumislåmpotiloissa, niin ettå mainittu aine voi såilyttåå kolmiulotteisesti liittyneen geometriansa tunkeutumisvaiheen aikana.
Vaihtoehtoisesti voisi kolmiulotteisesti liittynyt aine 25 kåsittåå metallia ja/tai keraamia, jonka sulamispiste on korkeammalla kuin tunkeutuvalla matriisimetallilla. Sellaiset aineet eivåt tyypillisesti vaatisi tukivålinettå yllåpitåmåån niiden kolmiulotteisesti liittynyttå geomet-riaa tunkeutumisvaiheen aikana. Siten esimerkiksi kol-30 miulotteisesti liittynyt rautsunatriisi voitaisiin tunkeut-taa matriisimetallilla, jonka sulamispiste on alempana kuin raudan sulamispiste. Samalla tavalla voisi kolmiulotteisesti liittynyt aine kåsittåå keraamia, kuten alumiiniok-sidia tai piikarbidia, ja matriisimetalli, jonka sulamis-35 piste olisi alempana kuin keraamisen aineen sulamispiste, voisi tunkeutua sellaiseen keraamiseen aineeseen.
• t 40 91831
Vaikka esillå olevaa keksintoå on selitetty matriisimetal-lin tunkeutumisella yhteen ainoaan kolmiulotteisesti liit-tyvåån aineeseen, joka valinnaisesti sisåltåå tåyteainet-ta, on ymmårrettåvå, ettå muitakin kolmiulotteisesti liit-5 tyneitå aineita voitaisiin kåyttåå tunkeutumisvaiheen ai-kana. Siten esimerkiksi kolmiulotteisesti liittynyt ke-raaminen aine voitaisiin sijoittaa kolmiulotteisesti liit-tyvåån metalliin, ja tåhån kaksoisjårjestelmåån voisi sula matriisimetalli tunkeutua sellaisen metallimatriisikompo-10 siittikappaleen muodostamiseksi, joka sisåltåå kolme mat-riisia (ts. kolmiulotteisesti liittyneen keraamin, kolmiulotteisesti liittyneen metallin ja tunkeutuneen metalli-matriisin). Lisåksi voitaisiin yksi tai useampi kolmiulotteisesti liittynyt metalliaine ja/tai keraaminen aine pi-15 nota tai sijoittaa vierekkåin millå tahansa tavalla, niin ettå ainakin kolmiulotteisesti liittyneiden aineiden aina-kin yksi reuna koskettaa kolmiulotteisesti liittyneen ai-neen toista reunaa, jne. Tåhån jårjestelmåån voitaisiin sitten saattaa sula matriisimetalli tunkeutumaan metalli-20 matriisikomposiittikappaleen muodostamiseksi, joka kåsit-tåå erilaisia rinnakkaismatriiseja metallimatriisikom-posiitin eri osissa. On huomattava, ettå metallimatriisi-komposiitin eri osat sitoutuisivat yhteen matriisimetallin avulla. Lisåksi misså tahansa edellå selitetysså jårjes-25 telmåsså voitaisiin tåyteainetta syottåå ainakin kolmi-'· . ulotteisesti liittyneiden aineiden osaan, ja matriisime tallin voitaisiin antaa tunkeutua samanaikaisesti sekå tåyteaineeseen ettå kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen.
30
Esillå olevaa keksintoå on selitetty kolmiulotteisesti liittyneen aineen perusteella, jossa on oleellisesti sa-tunnaisia huokosia, ts. jårjeståytymåttomiå huokosia. Alan ammattilaiselle ilmeisistå syistå on satunnainen huo-35 koisuus paljon vaikeampi sulan matriisimetallin tunkeutu-miskohteena kuin oleellisesti jårjestetyt huokoset, ts. rinnakkaiset huokoset. Esillå oleva keksintd ei kuitenkaan l· 41 91831 rajoltu satunnaisten huosten tunkeutumiseen. Erityisesti mååråttyjå tuotesovellutuksia vårten saattaa olla toivot-tavaa jårjeståå metallin tal keraainin rinnakkaismatriisi, jossa on oleelllsestl jarjestetyt eli rinnakkaiset huoko-5 set. Esimerkiksi metallikuitujen lankaan , jossa jokainen kultu on oleelllsestl samansuuntalnen sltå ymparolvlen kultujen kanssa ja lllttynyt jossakln måårln sltå ympå-roiviin kuituihin, voltalslln sulaa matriisimetallia saada tunkeutumaan metallimatriisi-komposiittikappaleen muodos-10 tamiseksi, joka slsåltåå kolmiulotteisesti liittyneiden, mutta rinnakkaisesti suuntautuvlen metallikuitujen kol-miulotteisesti liittyneen rinnakkaismatriisin. Vaihtoeh-toisesti voitaisiin alumiinioksidikenno jen sar ja jårjeståå siten, ettå kennojen huokoset jokaisessa kennokerroksessa 15 on oleellisesti samassa linjassa. Kennot voitaisiin sitten tåyttåå tåyteaineella ja sulan matriisimetallin voitaisiin antaa tunkeutua koko jårjestelmåån metallimatriisikom-posiitin muodostamiseksi, joka sisåltåå kolmiulotteisesti liittyneen keraamimatriisin, tai sarjan kolmiulotteisesti 20 liittyneitå keraamimatriiseja, joita ympåroi yhteenliit-tynyt metallimatriisikomposiitti.
Kuten kuviossa 2 esitetåån, voi matriisimetallilla esiintyå oleellisesti tåydellistå kaikkien kåytettåvisså olevien 25 huokosten tunkeutumista kolmiulotteisesti liittyneesså aineessa. Siten matriisimetalli voi tunkeutua kolmiulotteisesti liittyvåån rakenteeseen sisåltyvåån huokoisuu-teen, ja sen lisåksi se voi tunkeutua huokoisuuteen, joka sisåltyy kolmiulotteisesti liittyneen rakenteen muodosta-30 vaan aineeseen. Tåmå oleellisesti tåydellinen tunkeutumi-nen johtaa erinomaiseen sitoutumiseen metallimatriisin ja kolmiulotteisesti liittyneen rakenteen vålillå. Kun kåy-tetåån kolmiulotteisesti liittynyttå metallistruktuuria, voi matriisimetalli lisåksi muodostaa seoksia tai metallien 35 vålisiå yhdistyksiå kolmiulotteisesti liittyneen metallin kanssa, muodostaen siten matriisimetallin ja kolmiulottei-• sesti liittyneen metallistruktuurin vålisen siteen.
42 91831
Kolmiulotteisesti liittyneiden metalli- ja keraamiaineiden kåyttåmisen lisåksi esillå olevan keksinnon mukaista menetelmåå voitaisiin kåyttåå yhdistelmånå sellaisten kolmiulotteisesti liittyneiden aineiden kanssa, jotka on 5 muodostettu tekniikoilla joita -selitetåan US-patentissa 4,713,360; US- patenttihakemuksessa 819,397 nimityksellå "Komposiittikeraamisia esineitå ja menetelmiå niiden valmistamiseksi", joka nyt on hyvåksytty; US- patenttihakemuksessa 861,025, jonka nimitys on "Muotoiltuja keraamisia 10 komposiitteja ja menetelmia niiden valmistamiseksi"; US-patenttihakemuksessa 823,542, jonka nimitys on "Kåanteis-muoto-kopiomenetelmå keraamisten komposiittiesineiden valmistamiseksi sekå sillå tuotettuja esineitå"; US-patenttihakemuksessa 907,924, jonka nimitys on "Menetelmå 15 keraamisten esineiden valmistamiseksi, joissa on kanavia, sekå sillå tuotettuja esineitå", joka nyt on hyvåksytty; sekå US- patenttihakemuksessa 089,376, jonka nimitys on "Keraamiset vaahdot", joka nyt on hyvåksytty. Menetelmien esittåmiseksi sellaisten kappaleiden tuottamiseksi ja 20 niiden ominaisuuksien esittåmiseksi, kaikki edellå maini-tut hakemuksemme ja patenttimme liitetåån tåhån viitteinå.
Erityisesti nåiden hakemusten ja patenttien menetelmillå tuotettuja keraameja ja keraamisia komposiittikappaleita 25 voitaisiin kåyttåå kolmiulotteisesti liittyneenå aineena, johon matriisimetalli tunkeutuu. Siten tuloksena oleva metallimatriisi-komposiittikappale kåsittåisi metallimat-riisin, joka ympåroi kolmiulotteisesti liittynyttå yksin-omaan keraamista ainetta tai keraamista komposiittiainet-30 ta. Jos mainittuihin keraameihin tai keraamisiin komposiittikappaleisiin muodostetaan riittåvå måårå met al-limatriisia, niin mainitulla kappaleella voisi odottaa olevan suurempi murtositkeys kuin pelkållå keraamisella tai keraamisellå komposiittikappaleella, ja yleenså voi-35 taisiin monia ominaisuuksia parantaa yksilollisen keraamin tai keracimisen komposiittimatriisin edullisten ominaisuuk- l! 43 91831 sien ja metallimatriisin edullisten ominaisuuksien yhdis-telmållå.
Vålittomasti alla oleviin esimerkkeihin on sisållytetty 5 esilla olevan keksinnon erilaisia havaintoesityksia. Naita esimerkkejå pitåisi kuitenkin pitåå havainnollistavina, eikå niitå saisi pitåå keksintoå rajoittavina, sellaisena kuin se esitetåån oheisissa patenttivaatimuksissa.
10 Esimerkki 1 Tåmå esimerkki osoittaa, ettå on mahdollista aikaansaada matriisimetallin spontaani tunkeutuminen kolmiulotteises-ti liittyvåån keraamimatriisiin metallimatriisi-kom-15 posiittikappaleen muodostamiseksi, johon sisaltyy kol-miulotteisesti liittyvå keraamimatriisi.
Yhtiostå High Tech Ceramics, Alfred, New York, saatiin kooltaan noin 50 mm x 38 mm x 12 mm oleva keraaminen 20 suodatin, joka kåsitti noin 99,5 % puhdasta alumiinioksidia ja joka sisålsi noin 1,8 huokosta/mm. Kuten kuviossa 1 esitetaån, asetettiin keraaminen suodatin 2 veneen muotoi-sen alumiinioksidiastian 4 pohjalle ja alumiiniseosta oleva valanne 5, jonka mitat olivat 50 mm x 50 mm x 12 mm, ja 25 joka painon mukaan kåsitti 5 % piitå, 6 % sinkkiå, 10 % magnesiumia, ja loput alumiinia, sijoitettiin alumiiniok-siditåytteen 2 påålle. Tulenkeståvån alumiinioksidiastian 4 ja sen sisållon kåsittåvå jårjestely asetettiin putki-uuniin huoneenlåmpotilassa. Sen jålkeen uunin luukku 30 suljettiin ja muodostuskaasua (96 tilavuusprosenttia typ-peå, 4 tilavuusprosenttia vetyå) syotettiin uuniin, kaasun virtausnopeuden ollessa noin 0,25 1/minuutti. Uunin låm-potila nostettiin sitten noin 775°C låmpotilaan noin 150°C/h nopeudella; pidettiin noin 775°C:ssa noin 7 tunnin 35 ajan; ja laskettiin sitten huoneenlåmpotilaan noin 200°C/h nopeudella. Uunista poistettaessa jårjestelystå otettiin talteen metallimatriisi-komposiitti. Metallimatriisi-kom- 91831 44 posiitti leikattiin ja mikrostruktuuri mikrovalokuvattiin. Tåmå mikrovalokuva esitetåån kuviossa 2.
Kuten kuviossa 2 esitetåån, aikaansaatiin tåydellinen 5 matriisimetallin 6 tunkeutuminen keraamisen suodattimen 8 huokosiin. Lisåksi, kuten kuviossa 2 viitenumerolla 10 esitetyillå viivoilla osoitetaan, matriisimetallin 6 tunkeutuminen oli niin tåydellistå, ettå se tunkeutui keraamisen suodattimen 8 alumiinioksidia sisåltåviin huokosiin.
10
Esimerkki 2 Tåmå esimerkki osoittaa, ettå on mahdollista sisållyttåå esimuotoiltu kolmiulotteisesti liittyvå metallimatriisi-15 rakenne metallimatriisikomposiittiin, joka on muodostunut spontaanilla tunkeutumisella. Lisåksi tåmå esimerkki ha-vainnollistaa, ettå on mahdollista aikaansaada spontaani tunkeutuminen kolmiulotteisesti liittyvåån aineeseen, joka sulaa tunkeutumislåmpotilassa, niin kauan kun on olemassa 20 tukivåline, joka såilyttåå aineen kolmiulotteisesti liit-tyneen geometrian tunkeutumisvaiheen aikana (esim. tåsså esimerkisså tukivålineenå oli alumiinioksidin ja piikar-bidin kuivattu liete).
25 Kappale alumiinikennoainetta, joka oli tehty 5052-seokses-ta, jota American Cyanamid Company valmistaa ja jota myydåån tavaramerkillå Dura-Core (R), ja jonka likimååråi-set mitat olivat 95 mm x 29 mm x 25 mm, asetettiin laatikkoon, jonka likimååråiset mitat olivat 95 mm x 29 mm 30 x 50 mm, ja joka rakentui 0,38 mm vahvasta luokkaa GTB olevasta grafiittinauhatuotteesta, jota tuottaa Union Carbide, ja jota myydåån tavaramerkillå Grafoil (R). Laatikko tehtiin jårjeståmållå sopivan kokoisia Grafoil (R)-kappaleita yhteen ja sulkemalla Grafoil (R)-laatikon 35 saumat lietteellå, joka tehtiin sekoittamalla grafiitti-jauhetta (Grade KS-44, Lonza Inc.) ja kolloidista piidiok-sidia (Ludox HS, DuPont). Grafiitin painosuhde kolloidiseen li 45 91831 piidioksidiin oli noin 1:3. Kuvioon 3 viitaten, alu-miinikennoainetta 14 sisåltåvå laatikko asetettiin gra-fiittia olevan tulenkeståvån astian 18 sisållå olevan teråslevyn 16 påålle. Teråslevy 16, jonka likimååråiset 5 mitat olivat 127 mm x 75 mm x 2,5 mm, sijaitsi noin 12 mm paksun, 24-grit alumiinioksidiainetta olevan kerroksen 25 påållå, jota ainetta myydåån tavaramerkillå Alundum (R). Kun alumiinikennoainetta 14 sisåltåvå Grafoil (R)-laatikko 12 oli sijoitettu teråslevy Ile 16, saostusvalettiin Graf oil 10 (R)-laatikkoon 12 tahnamaista lietettå, joka koostui 90-grit tuoreesta piikarbidista, Norton Co., ja kolloidi-sesta alumiinioksidista (Nyacol Al-20), kunnes alu-miinikenno 14 oli tåynnå lieteseosta. Kolloidisen alu-miinioksidin painosuhde 90 grit piikarbidiin oli 70:30. 15 Kuten kuviossa 4 esitetåån, asetettiin lietteellå tåytetyn kennorakenteen 24 påålle alumiiniseosta oleva valanne 22, jonka likimååråiset mitat olivat 75 mm x 38 mm x 12 mm, ja joka kåsitti painon mukaan 12 % piitå, 5 % sinkkiå, 6 % magnesiumia, ja loput alumiiniia, sen jålkeen kun liete 20 oli kuivunut kennorakenteessa. Sen jålkeen lisåttiin enemmån 24 grit Alundumia grafiittiastiaan 18, kunnes Alundum-pedin 26 taso oli likimain samalla tasolla kuin Grafoil (R)-laatikon 12 ylåosa.
25 Grafiittiastiasta ja sen sisållostå koostuva jårjestely asetettiin sitten såådetysså atmosfåårisså huoneenlåmpo-tilassa olevaan såhkovastuksilla kuumennettuun uuniin (esim. tyhjouuniin). Uuniin muodostettiin huoneenlåmpoti-lassa tyhjo, kunnes saavutettiin suuri tyhjo (likimain 1 30 x 10 torr). Uunin låmpotila nostettun sitten noin 200 C låmpotilaan 45 minuutin aikana, ja pidettiin noin 200°C:ssa noin kaksi tuntia. Tålloin uuniin palautettiin typpeå noin 1 ilmakehån paineeseen, ja uuniin muodostettiin jatkuva n.
2 1/minuutti typpikaasun virtaus. Sen jålkeen uunin 35 låmpotila nostettiin noin 850°C låmpotilaan noin 5 tunnin kuluessa ja pidettiin noin 850°C:ssa noin 25 tunnin ajan.
• Tåmån 25 tunnin kuumennusajan jålkeen virta kytkettiin 46 9 1 831 pååltå ja jårjestelyn annettiin uunissa olien jaåhtyå luonnonmukaisesti huonelåmpotilaan. Jårjestely poistet-tlin uunista huonelåmpotilassa ja purettiin. Saatiin metallimatriisikomposiitti, joka kåsitti kolmiulotteises-5 ti liittyneen kennometallia olevan rinnakkaismatriisin. Kun metallimatriisikomposiittia kåsiteltiin loppukåsitte-lytoimilla, niin paljastui kolmiulotteisesti liittynyt kennometallia oleva rinnakkaismatriisi. Kuvio 5 on pers-pektiivinen valokuva (ts. nåkymå pååltå ja sivulta) 10 viimeistellystå metallimatriisikomposiitista, jossa pal-jastunut alumiinikennomatriisi on merkitty 30, ja liete-aine, johon spontaani tunkeutuminen tapahtui, on merkitty 32. Kuvio 6 on valokuva alta viimeistellystå metallimatriisikomposiitista, jossa paljastunut alumiinikennomat-15 riisi on merkitty 30, ja lieteaine, johon spontaani tunkeutuminen tapahtui, on merkitty 32. Kuvioista 5 ja 6 on ilmeistå, ettå kolmiulotteisesti liittyneellå alu-miinikennomatriisilla lopullisessa metallimatriisikom-posiitissa on låhes verkon muotoinen toistuvuus. Sen 20 lisåksi matriisimetallin tunkeutuessa lieteaineeseen muo-dostuva metallimatriisiaine on kiinteåsti sitoutunut kolmiulotteisesti liittyvåån alumiinikennomatriisiin. Siten alumiinikennossa oleva metalli ja tunkeutumisen kohteena olevassa lieteaineessa oleva metalli muodostavat jatkuvan 25 ja yhteenliittyneen metallimatriisin koko metallimatrii-sikomposiitissa. Lisåksi alumiinikenno toimii kiinteån metallin rinnakkaismatriisina, johon ei sisålly lainkaan tai hyvin våhån hiukkasmaista ainetta. Tåmå on tårkeåtå lopputuloksena olevan metallimatriisikomposiitin sit-30 keydelle, koska kiinteån metallin alueet voivat toimia halkeamien pysåyttåjinå, joka eståå halkeamien etenemisen jånnityksen johdosta. Siten uskotaan, ettå tållå metalli-matriisikomposiitilla on suurempi sitkeys, johtuen metallimatriisikomposiitin lujittamisesta kolmiulotteisesti 35 liittyneellå alumiinikenno-rinnakkaismatriisilla.
li
Claims (8)
1. Menetelmåmetallimatriisikomposiittikappaleen valmis-tamiseksi, joka kappale kåsittåå metallimatriisin, metal-lisen ja/tai keraamisen lisåmatriisin sekå mahdollisesti 5 oleellisesti ex-reaktiivisen tåyteaineen, joka sisåltyy metallimatriisiin, tunnettu siitå, ettå muodostetaan (1) oleellisesti ei-reaktiivinen kolmiulotteisesti yhteenliit-tynyt huokoinen materiaali, joka sisåltåå keraamista materiaalia ja/tai metallia, lisåmatriisin prekursoriksi, 10 haluttaessa sisållytetåån (2) tåyteaine ainakin osaan mainitun kolmiulotteisesti yhteenliittyneen materiaalin huokosista, ja yhdistetåån mainittuun kolmiulotteisesti yhteenliittyneeseen huokoiseen materiaaliin (3) matriisi-metalli antamalla matriisimetallin sulamispisteenså ylå-15 puolella olevassa låmpdtilassa tunkeutua spontaanisti ainakin osaan mainitusta materiaalista sekå mahdollisesta tåyteaineesta tunkeutumisen tapahtuessa (4) tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja/tai tunkeutumisen ediståjån låsnå-ollessa (5) tunkeutumisatmosfåårisså, joka sallii mat-20 riisimetallin spontaanin tunkeutumisen tai ediståå sitå ja joka on kosketuksessa kolmiulotteisesti yhteenliittyneen materiaalin ja/tai matriisimetallin ja/tai tåyteaineen kanssa ainakin osan tunkeutumisajasta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå ja/tai tunkeutumisen ediståjåå syotetåån matriisimetalliin, tåyteaineeseen, kolmiulotteisesti yhteenliittyneeseen materiaaliin ja/tai tunkeutumisatmosfååriin. 30
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå tunkeutumisen ediståjå muodostetaan saattamal-la tunkeutumisen ediståjån edeltåjå reagoimaan tunkeutu-misatmosfåårin, kolmiulotteisesti yhteenliittyneen materi- 35 aalin, tåyteaineen ja/tai matriisimetallin kanssa.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå kolmiulotteisesti yhteenliittyneeseen 91831 materiaaliin muodostetaan estoaineen avulla ainakin yksi rajapinta, johon saakka matriisimetallin spontaani tunkeu-tuminen tapahtuu.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen mene- telmå, tunnettu siitå, ettå tåyteaine kåsittåå ainakin yhtå oleellisesti ei-reaktiivista ainetta, joka on valittu ryhmåstå, joka kåsittåå jauheita, hiutaleita, mikrokuulia, kuitukiteitå, kuplia, kuituja, hiukkasia, kuitumattoja, 10 katkaistuja kuituja, kuulia, pellettejå, pieniå putkiaihi-oita ja tulenkeståviå kankaita.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen mene-telmå, tunnettu siitå, ettå låmpotila spontaanin tunkeutu-15 misen aikana on korkeampi kuin matriisimetallin sulamis-piste, mutta alempi kuin matriisimetallin hoyrystymislåm-potila, tåyteaineen sulamispiste ja kolmiulotteisesti yhteenliittyneen materiaalin sulamispiste.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen mene- telmå, tunnettu siitå, ettå mainittu kolmiulotteisesti yhteenliittynyt huokoinen materiaali kåsittåå aineen, jossa on makrohuokoisuutta ja mikrohuokoisuutta, ja ettå makrohuokoset ovat oleellisesti tåynnå tåyteainetta. 25
• 8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå mainittu kolmiulotteisesti yhteenliittynyt materiaali on kolmiulotteisesti yhteenliittynyt metalli, jossa on ainakin makrohuokosia, jotka tåytetåån tåyteai-30 neella, ja ettå matriisimetalli tunkeutuu spontaanisti makrohuokosissa olevaan tåyteaineeseen ja muodostaa lejee-,·: ringin mainitun kolmiulotteisesti yhteenliittyneen metal- lin kanssa. I; 91831
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/269,369 US5007475A (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Method for forming metal matrix composite bodies containing three-dimensionally interconnected co-matrices and products produced thereby |
| US26936988 | 1988-11-10 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI894926A0 FI894926A0 (fi) | 1989-10-17 |
| FI91831B FI91831B (fi) | 1994-05-13 |
| FI91831C true FI91831C (fi) | 1994-08-25 |
Family
ID=23026953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI894926A FI91831C (fi) | 1988-11-10 | 1989-10-17 | Menetelmä kolmiulotteisesti yhteenliittyneen rinnakkaismatriisin sisältävän metallimatriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5007475A (fi) |
| EP (1) | EP0368781B1 (fi) |
| JP (1) | JP2905513B2 (fi) |
| KR (1) | KR970005879B1 (fi) |
| CN (1) | CN1082567C (fi) |
| AT (1) | ATE96468T1 (fi) |
| AU (1) | AU625090B2 (fi) |
| BR (1) | BR8905618A (fi) |
| CA (1) | CA2000779C (fi) |
| DE (1) | DE68910272T2 (fi) |
| DK (1) | DK460489A (fi) |
| FI (1) | FI91831C (fi) |
| IL (1) | IL91726A (fi) |
| MX (1) | MX172497B (fi) |
| NO (1) | NO177220C (fi) |
| NZ (1) | NZ231069A (fi) |
| PH (1) | PH26037A (fi) |
| PT (1) | PT92254B (fi) |
| TR (1) | TR27169A (fi) |
| TW (1) | TW246649B (fi) |
| ZA (1) | ZA898531B (fi) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1338006C (en) * | 1988-06-17 | 1996-01-30 | James A. Cornie | Composites and method therefor |
| US5040588A (en) * | 1988-11-10 | 1991-08-20 | Lanxide Technology Company, Lp | Methods for forming macrocomposite bodies and macrocomposite bodies produced thereby |
| US5183096A (en) * | 1990-03-15 | 1993-02-02 | Cook Arnold J | Method and apparatus for single die composite production |
| US5329984A (en) * | 1990-05-09 | 1994-07-19 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of forming a filler material for use in various metal matrix composite body formation processes |
| DE69125604T2 (de) * | 1990-05-09 | 1997-07-24 | Lanxide Technology Co Ltd | Verfahren mit sperrwerkstoffe zur herstellung eines verbundwerkstoffes mit metallmatrix |
| US5505248A (en) * | 1990-05-09 | 1996-04-09 | Lanxide Technology Company, Lp | Barrier materials for making metal matrix composites |
| US5525374A (en) * | 1992-09-17 | 1996-06-11 | Golden Technologies Company | Method for making ceramic-metal gradient composites |
| US6143421A (en) * | 1992-09-17 | 2000-11-07 | Coorstek, Inc. | Electronic components incorporating ceramic-metal composites |
| US5503122A (en) * | 1992-09-17 | 1996-04-02 | Golden Technologies Company | Engine components including ceramic-metal composites |
| US5626914A (en) * | 1992-09-17 | 1997-05-06 | Coors Ceramics Company | Ceramic-metal composites |
| US5676907A (en) * | 1992-09-17 | 1997-10-14 | Coors Ceramics Company | Method for making near net shape ceramic-metal composites |
| US6338906B1 (en) * | 1992-09-17 | 2002-01-15 | Coorstek, Inc. | Metal-infiltrated ceramic seal |
| US5614043A (en) | 1992-09-17 | 1997-03-25 | Coors Ceramics Company | Method for fabricating electronic components incorporating ceramic-metal composites |
| EP0665591A1 (en) * | 1992-11-06 | 1995-08-02 | Motorola, Inc. | Method for forming a power circuit package |
| US5465481A (en) * | 1993-10-04 | 1995-11-14 | Motorola, Inc. | Method for fabricating a semiconductor package |
| US5480727A (en) * | 1994-02-03 | 1996-01-02 | Motorola, Inc. | Electronic device assembly and method for making |
| AT406837B (de) * | 1994-02-10 | 2000-09-25 | Electrovac | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metall-matrix-verbundwerkstoffen |
| US5765624A (en) * | 1994-04-07 | 1998-06-16 | Oshkosh Truck Corporation | Process for casting a light-weight iron-based material |
| US5533257A (en) * | 1994-05-24 | 1996-07-09 | Motorola, Inc. | Method for forming a heat dissipation apparatus |
| GB2294474B (en) * | 1994-10-26 | 1998-04-29 | Honda Motor Co Ltd | Method for forming an aluminium or aluminium alloy composite material. |
| AT405798B (de) * | 1995-06-21 | 1999-11-25 | Electrovac | Verfahren zur herstellung von mmc-bauteilen |
| AT406238B (de) * | 1995-07-07 | 2000-03-27 | Electrovac | Formkörper aus mmc mit modulartigem aufbau |
| NO964168L (no) * | 1995-12-22 | 1997-06-23 | Elektro Thermit Gmbh | Fremgangsmåte for aluminotermisk frembringelse av en stålsmelte |
| US6103651A (en) * | 1996-02-07 | 2000-08-15 | North American Refractories Company | High density ceramic metal composite exhibiting improved mechanical properties |
| JP3630383B2 (ja) * | 1996-12-24 | 2005-03-16 | 本田技研工業株式会社 | 金属・セラミックス複合材料の製造方法 |
| US6022505A (en) * | 1997-02-20 | 2000-02-08 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Process for manufacturing ceramic metal composite bodies, the ceramic metal composite body and its use |
| US6033791A (en) * | 1997-04-04 | 2000-03-07 | Smith And Stout Research And Development, Inc. | Wear resistant, high impact, iron alloy member and method of making the same |
| JP3775893B2 (ja) * | 1997-07-10 | 2006-05-17 | 本田技研工業株式会社 | プリフォーム及びその製造方法 |
| US6270601B1 (en) | 1998-11-02 | 2001-08-07 | Coorstek, Inc. | Method for producing filled vias in electronic components |
| US6503572B1 (en) * | 1999-07-23 | 2003-01-07 | M Cubed Technologies, Inc. | Silicon carbide composites and methods for making same |
| US20090130435A1 (en) | 1999-07-23 | 2009-05-21 | Aghajanian Michael K | Intermetallic-containing composite bodies, and methods for making same |
| US7658781B1 (en) | 1999-07-23 | 2010-02-09 | Marlene Rossing, legal representative | Silicon-containing composite bodies, and methods for making same |
| US6250127B1 (en) | 1999-10-11 | 2001-06-26 | Polese Company, Inc. | Heat-dissipating aluminum silicon carbide composite manufacturing method |
| US8128861B1 (en) | 2000-07-21 | 2012-03-06 | M Cubed Technologies, Inc. | Composite materials and methods for making same |
| US6582812B1 (en) * | 2000-11-08 | 2003-06-24 | General Electric Company | Article made of a ceramic foam joined to a metallic nonfoam, and its preparation |
| US6635357B2 (en) | 2002-02-28 | 2003-10-21 | Vladimir S. Moxson | Bulletproof lightweight metal matrix macrocomposites with controlled structure and manufacture the same |
| US6823928B2 (en) * | 2002-09-27 | 2004-11-30 | University Of Queensland | Infiltrated aluminum preforms |
| US7282274B2 (en) | 2003-11-07 | 2007-10-16 | General Electric Company | Integral composite structural material |
| US7682578B2 (en) | 2005-11-07 | 2010-03-23 | Geo2 Technologies, Inc. | Device for catalytically reducing exhaust |
| US7682577B2 (en) | 2005-11-07 | 2010-03-23 | Geo2 Technologies, Inc. | Catalytic exhaust device for simplified installation or replacement |
| US7722828B2 (en) | 2005-12-30 | 2010-05-25 | Geo2 Technologies, Inc. | Catalytic fibrous exhaust system and method for catalyzing an exhaust gas |
| US7563415B2 (en) * | 2006-03-03 | 2009-07-21 | Geo2 Technologies, Inc | Catalytic exhaust filter device |
| DE602007003987D1 (de) * | 2006-07-14 | 2010-02-04 | Dow Global Technologies Inc | Verbessertes verbundmaterial und verfahren zur herstellung des verbundmaterials |
| US20100239880A1 (en) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Metal matrix composites and metallic composite foams with in-situ generated carbonaceous fibrous reinforcements |
| IT1401763B1 (it) * | 2010-07-09 | 2013-08-02 | Far Fonderie Acciaierie Roiale S P A | Procedimento per la produzione di un elemento soggetto ad usura, elemento soggetto ad usura e struttura di aggregazione temporanea per la realizzazione di tale elemento soggetto ad usura |
| IT1401621B1 (it) * | 2010-07-09 | 2013-07-26 | Far Fonderie Acciaierie Roiale S P A | Procedimento per la produzione di un elemento soggetto ad usura, elemento soggetto ad usura e struttura di aggregazione temporanea per la realizzazione di tale elemento soggetto ad usura |
| US20120247312A1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | Adams Richard W | Structural panel insert with honeycomb core |
| KR102398906B1 (ko) * | 2014-12-23 | 2022-05-17 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | 분자 자가-조립 재료 및 미세충전제를 사용한 적층 제조 방법 |
| TWI583460B (zh) * | 2016-10-03 | 2017-05-21 | 中國鋼鐵股份有限公司 | 改善連續鑄造生產之金屬胚之頭端品質的方法 |
| FR3088832B1 (fr) * | 2018-11-27 | 2022-01-14 | Tech Avancees Et Membranes Industrielles | Procédé de fabrication par addition de matière de supports inorganiques de filtration et membrane obtenue |
| CN112126825B (zh) * | 2020-08-10 | 2021-07-30 | 宁波悦威液压科技有限公司 | 一种液压缸消声器及其制备工艺 |
| CN112792321B (zh) * | 2021-02-01 | 2022-12-06 | 安徽江宏制动器有限公司 | 一种汽车用制动盘的生产工艺 |
| CN113695566B (zh) * | 2021-09-06 | 2023-05-23 | 江西省钨与稀土产品质量监督检验中心（江西省钨与稀土研究院） | 一种带孔电工合金的制备方法 |
| US20240068073A1 (en) * | 2022-08-31 | 2024-02-29 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Reinforced metal matrix composites and methods of making the same |
Family Cites Families (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL37166C (fi) * | 1931-02-14 | |||
| US2096252A (en) * | 1934-02-19 | 1937-10-19 | Gen Motors Corp | Method of making a bearing material |
| US2671955A (en) * | 1950-12-14 | 1954-03-16 | Mallory & Co Inc P R | Composite metal-ceramic body and method of making the same |
| US2951771A (en) * | 1956-11-05 | 1960-09-06 | Owens Corning Fiberglass Corp | Method for continuously fabricating an impervious metal coated fibrous glass sheet |
| US3031340A (en) * | 1957-08-12 | 1962-04-24 | Peter R Girardot | Composite ceramic-metal bodies and methods for the preparation thereof |
| US3149409A (en) * | 1959-12-01 | 1964-09-22 | Daimler Benz Ag | Method of producing an engine piston with a heat insulating layer |
| US3396777A (en) * | 1966-06-01 | 1968-08-13 | Dow Chemical Co | Process for impregnating porous solids |
| US3547180A (en) * | 1968-08-26 | 1970-12-15 | Aluminum Co Of America | Production of reinforced composites |
| US3608170A (en) * | 1969-04-14 | 1971-09-28 | Abex Corp | Metal impregnated composite casting method |
| JPS5013205B1 (fi) * | 1969-11-08 | 1975-05-17 | ||
| CH519775A (de) * | 1970-03-26 | 1972-02-29 | Siemens Ag | Verfahren zum Herstellen eines heterogenen Durchdringungs-Verbundmetalls als Kontaktwerkstoff für Vakuumschalter |
| US3718441A (en) * | 1970-11-18 | 1973-02-27 | Us Army | Method for forming metal-filled ceramics of near theoretical density |
| DE2166925C3 (de) * | 1971-09-01 | 1985-01-31 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum Herstellen von Zweischichten-Kontaktstücken als Formteil |
| US3864154A (en) * | 1972-11-09 | 1975-02-04 | Us Army | Ceramic-metal systems by infiltration |
| US3868267A (en) * | 1972-11-09 | 1975-02-25 | Us Army | Method of making gradient ceramic-metal material |
| JPS49107308A (fi) * | 1973-02-13 | 1974-10-11 | ||
| US4082864A (en) * | 1974-06-17 | 1978-04-04 | Fiber Materials, Inc. | Reinforced metal matrix composite |
| DE2819076C2 (de) * | 1978-04-29 | 1982-02-25 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Verfahren zum Herstellen eines metallischen Mehschicht-Verbundwerkstoffes |
| US4327156A (en) * | 1980-05-12 | 1982-04-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Infiltrated powdered metal composite article |
| JPS602149B2 (ja) * | 1980-07-30 | 1985-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 複合材料の製造方法 |
| US4370390A (en) * | 1981-06-15 | 1983-01-25 | Mcdonnell Douglas Corporation | 3-D Chopped-fiber composites |
| JPS57210140A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-23 | Honda Motor Co Ltd | Fiber reinfoced piston for internal combustion engine |
| US4404262A (en) * | 1981-08-03 | 1983-09-13 | International Harvester Co. | Composite metallic and refractory article and method of manufacturing the article |
| US4376804A (en) * | 1981-08-26 | 1983-03-15 | The Aerospace Corporation | Pyrolyzed pitch coatings for carbon fiber |
| US4376803A (en) * | 1981-08-26 | 1983-03-15 | The Aerospace Corporation | Carbon-reinforced metal-matrix composites |
| US4473103A (en) * | 1982-01-29 | 1984-09-25 | International Telephone And Telegraph Corporation | Continuous production of metal alloy composites |
| JPS58144441A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-27 | Nippon Denso Co Ltd | 炭素繊維強化金属複合材料の製造方法 |
| JPS5950149A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-23 | Toyota Motor Corp | 繊維強化金属複合材料 |
| JPS59215982A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-05 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 回転式流体ポンプ用ロータ及びその製造方法 |
| JPS609568A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-18 | Toray Ind Inc | 繊維強化金属複合材料の製造方法 |
| GB8328576D0 (en) * | 1983-10-26 | 1983-11-30 | Ae Plc | Reinforcement of pistons for ic engines |
| JPS60177102A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-11 | Mazda Motor Corp | 鉄系焼結合金への鉛含浸方法 |
| US4713360A (en) * | 1984-03-16 | 1987-12-15 | Lanxide Technology Company, Lp | Novel ceramic materials and methods for making same |
| GB2156718B (en) * | 1984-04-05 | 1987-06-24 | Rolls Royce | A method of increasing the wettability of a surface by a molten metal |
| GB8411074D0 (en) * | 1984-05-01 | 1984-06-06 | Ae Plc | Reinforced pistons |
| JPS6169448A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-10 | 工業技術院長 | 炭素繊維強化金属とその製造法 |
| JPS61127847A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-16 | Nissan Motor Co Ltd | 熱移動規制型複合材料 |
| US4851375A (en) * | 1985-02-04 | 1989-07-25 | Lanxide Technology Company, Lp | Methods of making composite ceramic articles having embedded filler |
| US4587177A (en) * | 1985-04-04 | 1986-05-06 | Imperial Clevite Inc. | Cast metal composite article |
| US4673435A (en) * | 1985-05-21 | 1987-06-16 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Alumina composite body and method for its manufacture |
| US4630665A (en) * | 1985-08-26 | 1986-12-23 | Aluminum Company Of America | Bonding aluminum to refractory materials |
| US4828785A (en) * | 1986-01-27 | 1989-05-09 | Lanxide Technology Company, Lp | Inverse shape replication method of making ceramic composite articles |
| US4718941A (en) * | 1986-06-17 | 1988-01-12 | The Regents Of The University Of California | Infiltration processing of boron carbide-, boron-, and boride-reactive metal cermets |
| US4657065A (en) * | 1986-07-10 | 1987-04-14 | Amax Inc. | Composite materials having a matrix of magnesium or magnesium alloy reinforced with discontinuous silicon carbide particles |
| US4713111A (en) * | 1986-08-08 | 1987-12-15 | Amax Inc. | Production of aluminum-SiC composite using sodium tetrasborate as an addition agent |
| US4662429A (en) * | 1986-08-13 | 1987-05-05 | Amax Inc. | Composite material having matrix of aluminum or aluminum alloy with dispersed fibrous or particulate reinforcement |
| US4753690A (en) * | 1986-08-13 | 1988-06-28 | Amax Inc. | Method for producing composite material having an aluminum alloy matrix with a silicon carbide reinforcement |
| EP0280830A1 (en) * | 1987-03-02 | 1988-09-07 | Battelle Memorial Institute | Method for producing metal or alloy casting, composites reinforced with fibrous or particulate materials |
| US4828008A (en) * | 1987-05-13 | 1989-05-09 | Lanxide Technology Company, Lp | Metal matrix composites |
| US4935055A (en) * | 1988-01-07 | 1990-06-19 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of making metal matrix composite with the use of a barrier |
| US4871008A (en) * | 1988-01-11 | 1989-10-03 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of making metal matrix composites |
| DE68913800T2 (de) * | 1988-04-30 | 1994-07-14 | Toyota Motor Co Ltd | Verfahren zur Herstellung von Verbundmetall unter Beschleunigung der Infiltration des Matrix-Metalls durch feine Teilchen eines dritten Materials. |
| US4932099A (en) * | 1988-10-17 | 1990-06-12 | Chrysler Corporation | Method of producing reinforced composite materials |
| CA2000770C (en) * | 1988-10-17 | 2000-06-27 | John M. Corwin | Method of producing reinforced composite materials |
-
1988
- 1988-11-10 US US07/269,369 patent/US5007475A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-19 DK DK460489A patent/DK460489A/da not_active Application Discontinuation
- 1989-09-21 IL IL9172689A patent/IL91726A/en not_active IP Right Cessation
- 1989-09-22 AU AU41642/89A patent/AU625090B2/en not_active Ceased
- 1989-09-28 AT AT89630164T patent/ATE96468T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-09-28 EP EP89630164A patent/EP0368781B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-28 DE DE89630164T patent/DE68910272T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-30 KR KR1019890014257A patent/KR970005879B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-10-05 NO NO893979A patent/NO177220C/no unknown
- 1989-10-13 CA CA002000779A patent/CA2000779C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-17 FI FI894926A patent/FI91831C/fi not_active IP Right Cessation
- 1989-10-19 NZ NZ231069A patent/NZ231069A/en unknown
- 1989-10-19 CN CN89108026A patent/CN1082567C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-30 TW TW078108310A patent/TW246649B/zh active
- 1989-10-31 MX MX018192A patent/MX172497B/es unknown
- 1989-11-01 BR BR898905618A patent/BR8905618A/pt not_active IP Right Cessation
- 1989-11-07 PH PH39476A patent/PH26037A/en unknown
- 1989-11-09 ZA ZA898531A patent/ZA898531B/xx unknown
- 1989-11-09 PT PT92254A patent/PT92254B/pt not_active IP Right Cessation
- 1989-11-09 TR TR00751/89A patent/TR27169A/xx unknown
- 1989-11-10 JP JP1291360A patent/JP2905513B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-06-07 US US08/072,673 patent/US5620804A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI91831C (fi) | Menetelmä kolmiulotteisesti yhteenliittyneen rinnakkaismatriisin sisältävän metallimatriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi | |
| FI91496C (fi) | Menetelmä makrokomposiittikappaleiden muodostamiseksi sekä sillä muodostettuja makrokomposiittikappaleita | |
| FI89014B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en metallmatriskomposit | |
| FI91723C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi suunnatulla kiinteytyksellä | |
| FI91608C (fi) | Menetelmä ainakin kahden kappaleen yhteenliittämiseksi | |
| FI89015C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en metallmatriskomposit | |
| FI91611C (fi) | Menetelmä metallimatriisi-komposiittikappaleen valmistamiseksi | |
| KR960008725B1 (ko) | 금속 매트릭스 합성체의 제조 방법 및 그 합성체 | |
| FI91722C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91494C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sekä menetelmän mukaisesti valmistettu komposiitti | |
| FI91492B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91724B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi negatiivista seosmuottia käyttäen | |
| FI91609C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91490B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin muodostamiseksi | |
| FI91491C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi uppovalumenetelmää käyttäen | |
| FI91495B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sulasta matriisimetallista ja oleellisesti ei-reaktiivisesta täyteaineesta | |
| FI91833B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sekä menetelmällä aikaansaatava metallimatriisikomposiittikappale | |
| FI91832C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91493B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: LANXIDE TECHNOLOGY COMPANY, LP |