JP2001505825A

JP2001505825A - 複雑な形状のセラミック−金属複合体製品の浸透を制御する方法およびそれによって作られた製品

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Publication number: JP2001505825A
Application number: JP52671898A
Authority: JP
Inventors: フオツクス，リチヤード・テイ; ハン，チヤン; ピジク，アレクサンダー・ジエイ; ニルソン，ロバート・テイ
Original assignee: ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2001-05-08
Also published as: WO1998026102A1; EP1134205A2; EP1143020A1; US6200526B1; US5900277A; EP0946772A1; EP1134205A3

Abstract

(57)【要約】複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を製造する方法に、（ａ）浸透で用いるべき金属で湿らない非湿潤性粉末を成形セラミック素地に接触させることで該非湿潤性粉末の層を該成形セラミック素地の１つ以上の表面上に該成形セラミック素地が該非湿潤性粉末の層が存在しない領域を持つように生じさせ、そして（ｂ）該製品が実質的に該成形セラミック素地の正味形状を有しかつ該表面上の余分な金属が存在する望ましくない領域そして該複雑な形状のセラミック−金属複合体製品内の該表面に近い所の望ましくない相が、該非湿潤性粉末の層が存在しない領域または領域類内のみに局在するように、該金属を該成形セラミック素地に該非湿潤性粉末の層が存在しない領域または領域類に渡って浸透させることで、金属相を１相以上とセラミック相を１相以上含んで成る複雑な形状のセラミック−金属複合体を生じさせることを含める。本発明の方法を用いると、複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を、上記製品の表面（類）上または製品内に余分な金属の望ましくない領域および望ましくない相が上記非湿潤性粉末の層を存在させていないか或は存在させなかった領域のみに存在するように製造することができる。本発明の方法を用いると、完成品の達成で表面（類）の機械加工をほとんどか或は全く必要としないで複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を製造することができる。余分な金属の望ましくない領域および望ましくない相を含む度合が非常に小さい複雑な形状のセラミック−金属複合体製品が生じる。

Description

【発明の詳細な説明】複雑な形状のセラミック−金属複合体製品の浸透を制御する方法およびそれによって作られた製品本発明は複雑な形状のセラミック−金属複合体製品の浸透（ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）を制御する方法およびそれによって作られた製品に関する。セラミックは典型的に高い硬度と剛性を有する低密度の材料であるとして知られているが、しかしながら、それらの有用性は脆さが原因で制限されている。更に、セラミックの成形は典型的に高密度化した成形体を生じさせることを通して行われているが、上記成形体の高密度化を行っている間に収縮が大きな度合で起こることから、最終形状を達成するには高価な研磨をかなり行う必要がある。金属は典型的に脆くなくて破壊しない材料であるが、しかしながら、それらはセラミックが有する所望特性のいくつかを持たず、例えば硬度および剛性などが高くない。従って、セラミックと金属を組み合わせることによってセラミックと金属の特性を示す複合材料を作り出すことができる。セラミックプレフォーム（ｐｒｅｆｏｒｍｓ）を用いてセラミック−金属複合体製品を製造する方法は本分野の技術者に公知である。米国特許第５，３０８，４２２号にセラミック−金属複合体製品を製造する方法が開示されており、その方法は、セラミック材料の層を生じさせ、このセラミック材料の層に焼結を受けさせて多孔質のセラミック成形体を生じさせた後、この多孔質素地を溶融金属が入っている浴に浸漬することで上記金属を上記多孔質成形体に浸透させることを伴う。上記方法に伴う上記セラミック成形体への金属の浸透は制御されておらず、それによって上記複合体の表面（類）上に金属が望ましくなく余分に存在する領域および相が生じることが原因で仕上げ費用が高くなってしまう。望ましくない相は、選択したセラミックと金属の反応相であり、これは浸透界面に存在する。この反応相は化学的に不安定であるか或は上記浸透を受けた部分の表面を機械加工している間にそれが引き出し損傷（ｐｕｌｌｏｕｔｄａｍａｇｅ）を受ける可能性がある。引き出し損傷は、上記製品の表面に存在する望ましくない相を機械加工してその望ましくない相を部分的に除去している間に上記製品の表面に孔食および欠陥がもたらされることで生じる。求められているのは、複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を浸透後の製品仕上げなしにか或は仕上げをほとんど行う必要なく製造する方法である。求められているのは、セラミック素地への金属の浸透を上記金属が製品内の特定領域に限定されるように制御する方法である。求められているのは、セラミック−金属複合体製品を製造する時に表面（類）上の余分な金属の望ましくない領域および望ましくない相を限定して制御する方法である。求められているのは、表面（類）上の余分な金属の望ましくない領域および望ましくない相が限定および制御されているセラミック−金属複合体製品である。本発明は複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を製造する方法であり、この方法に、ａ）浸透で用いるべき金属で湿らない（ｎｏｎ−ｗｅｔｔｉｎｇｔｏａｍｅｔａｌ）非湿潤性（ｎｏｎ−ｗｅｔｔａｂｌｅ）粉末を成形セラミック素地に接触させることで該非湿潤性粉末の層を該成形セラミック素地の１つ以上の表面上に該成形セラミック素地が該非湿潤性粉末の層が存在しない領域を持つように生じさせ、そしてｂ）該製品が実質的に該成形セラミック素地の正味形状を有しかつ該表面上の余分な金属の望ましくない領域そして該複雑な形状のセラミック−金属複合体製品内の該表面に近い所の望ましくない相が、該非湿潤性粉末の層が存在しない領域または領域類内のみに局在するように、該金属を該成形セラミック素地に該非湿潤性粉末の層が存在しない領域または領域類に渡って浸透させることで、金属相を１相以上とセラミック相を１相以上含んで成る複雑な形状のセラミック−金属複合体を生じさせる、ことを含める。本発明は、また、上記製品の表面（類）上または製品内の余分な金属の望ましくない領域および望ましくない相が上記非湿潤性粉末の層を存在させていないか或は存在させなかった領域のみに存在する複雑な形状のセラミック −金属複合体製品である。本発明の方法を用いると、複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を、上記製品の表面（類）上または製品内の余分な金属の望ましくない領域および望ましくない相が上記非湿潤性粉末の層を存在させていないか或は存在させなかった領域のみに存在するように製造することができる。本発明の方法を用いると、完成品の達成で表面（類）の機械加工をほとんどか或は全く必要としないで複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を製造することができる。余分な金属の望ましくない領域および望ましくない相を含む度合が非常に小さい複雑な形状のセラミック−金属複合体製品が生じる。本発明の方法を用いて金属相を１つ以上とセラミック相を１つ以上含んで成る複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を製造する。上記セラミックおよび金属をこの金属がセラミックを湿らせて浸透して多様な相を含むセラミック−金属複合体が生じるように選択する。更に、上記セラミックと金属の間の望まれない相互作用を生じさせないようにする非湿潤性粉末も選択する。このような非湿潤性粉末は、上記金属とセラミックの間の接触点を限定し、それによって、表面の望まれない余分な金属および相の生成を防止または制限する。従って、このようにして被覆して反応させたセラミック−金属系内の相は制御されていて望ましいものである。本発明の複雑な形状のセラミック−金属複合体製品は、この製品の表面（類）上または製品内の余分な金属の望ましくない領域および相が非湿潤性粉末の層を存在させていない領域内のみに存在する製品である。例えば、表面領域の小部分に層が存在しないように成形セラミック素地に非湿潤性粉末の層を与えると、その層を存在させなかった部分で金属の浸透が起こるであろう。浸透が終了した後の製品の表面が余分な金属および望ましくない相を含むのはその製品の表面の中の層を存在させなかった部分のみであろう。それによって、機械加工を行う必要があるのはその層を存在させなかった部分のみであることから（通常の浸透技術を用いた時には製品の表面（類）全体の大きな部分を機械加工する必要がある）、最終的な機械加工および仕上げの費用が大きく低下する。また、製品の表面の一部に層を存在させないことも可能であり、このように、望ましくない余分な金属および相を含みはするが、その部分は製品の使用に必要でないことから機械加工を行う必要がない。更に、余分な金属の浸透および領域を制御することを通して、望ましくない相の生成を制御することができる。望ましくない相の生成が制御されると、機械加工の費用と共に相の安定性が制御される。例えば、炭素含有セラミックとアルミニウム金属の系の場合、浸透を制御しないと、結果として、アルミニウム−炭化ホウ素浸透界面の所に炭化アルミニウムとＡｌ₄ＢＣが生じてしまう。セラミック−金属複合体製品の表面に炭化アルミニウムが存在すると、それは大気中の水分と反応して製品の表面に腐食をもたらすであろう。そのような表面腐食が起こると、仕上げされていない粗い表面がもたらされ、これは大部分の用途で望ましくないことである。更に、望ましくない相は、製品の表面に存在するその相を取り巻く望ましい相に比べて堅くかつ一定の滑らかさに機械加工するのがより困難であり得る。従って、このような製品に関して機械加工を実施すると、製品の表面に位置する望ましくない相が破壊を起こして引き出し損傷の原因になり得、その結果として、機械加工した製品の表面に望まれない孔食およびクレーターが残存し、従って、その製品を意図した用途で用いることができなくなる。本方法は浸透が望まれる如何なる形状の製品の製造にも利用可能である。好適には、本方法は特に薄くて複雑な形状のセラミック−金属複合体製品の製造に有効である。この複雑な形状のセラミック−金属複合体製品に好適には相を少なくとも３相含める。好適には、上記相の各々を多相セラミック−金属材料の体積を基準にして少なくとも２体積パーセントの量で存在させる。このセラミック−金属複合体製品に含まれる残存遊離（ｆｒｅｅ）金属含有量を好適には２体積パーセント以上にする。このセラミック−金属複合体製品の残存遊離金属含有量を好適には７５体積パーセント以下、より好適には５０体積パーセント以下、更により好適には２５体積パーセント以下にする。本発明の方法は金属が多孔質セラミックの孔の中に浸透してそれを本質的に満たしているセラミック−金属複合体製品の製造で利用可能である。このセラミック −金属複合体製品の理論密度を好適には８５パーセント以上、より好適には９８パーセント以上、最も好適には９９．５パーセント以上にするが、この理論密度（パーセントで表す）は、間隙を全く持たない材料の理論密度に対する最終測定部分密度（ｆｉｎａｌｍｅａｓｕｒｅｄｐａｒｔｄｅｎｓｉｔｙ）の比率に１００を掛けた値である。このセラミック−金属複合体製品が示す弾性係数は、好適には、取り扱いおよび使用中のワーピング（ｗａｒｐｉｎｇ）、サギング（ｓａｇｇｉｎｇ）、フラタリング（ｆｌｕｔｔｅｒｉｎｇ）またはリゾネーティング（ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇ）を防止するか或はその度合を低くするに充分なほど高い。このセラミック−金属複合体製品が示す弾性係数は、好適には１００ＧＰａ以上、より好適には１５０ＧＰａ以上、更により好適には２００ＧＰａ以上である。本発明のセラミック−金属複合体製品が示す曲げ強度（ｆｌｅｘｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈ）は、好適には、取り扱いおよび使用中のショックに耐性を示しかつ損傷に耐性を示すに充分なほど高い。本発明のセラミック−金属複合体製品が示す曲げ強度は、好適には２５０ＭＰａ以上、より好適には３５０ＭＰａ以上、更により好適には４５０ＭＰａ以上である。導電性が所望特性の場合には、本発明のセラミック−金属複合体製品に好適には静電気の蓄積を防止するに充分なほど高い導電性を持たせる。高導電性が所望特性の場合、本発明の複合体製品が示す抵抗を好適には１０^-2オーム・ｃｍ以下、より好適には１０^-4オーム・ｃｍ以下、更により好適には１０^-5オーム・ｃｍ以下にする。本発明の複雑な形状のセラミック−金属複合体製品は好適にはコンピューターのディスクドライブ構成要素である。この製品は好適にはコンピューターのハードディスク、Ｅ−ブロック、アクチュエーター（ａｃｔｕａｔｏｒｓ）、スライダー（ｓｌｉｄｅｒｓ）、ロードビーム（ｌｏａｄｂｅａｍｓ）、サポートアーム（ｓｕｐｐｏｒｔａｒｍｓ）、アクチュエーターベアリング、スペーサー、クランプ、スピンドル、ボールベアリング、スラストベアリング（ｔｈｒｕｓｔｂｅａｒｉｎｇｓ）、ジャーナルベアリング、ベースプレート、ハウジングまたはカバーである。この製品はより好適にはＥ−ブロックアクチュエーター構成要素およびコンピューターハードディスクである。本発明で用いるに有用な金属を、この金属と選択したセラミック材料が高温で化学的に反応して金属がセラミックを湿らせてそれの孔の中に浸透し得ることを基にして選択する。選択した金属は、ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣＲＣＰｒｅｓｓ、ニューヨーク、ニューヨーク州、米国（１９９５−１９９６）の中に公開されている如き周期律表の新規な表記法を用いた族２、４、５、６、８、９、１０、１３および１４の金属そしてそれらの合金から採用可能である。本明細書で用いるに適した金属には、好適には、ケイ素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、ニッケル、コバルト、タンタル、タングステン、モリブデン、ジルコニウム、ニオブまたはそれらの混合物および合金が含まれる。アルミニウムおよびそれの合金は高いじん性、良好な導電性および機械加工性を示しかつ選択したセラミック、例えば炭化ホウ素などを良好に湿らせ得ることから、アルミニウムおよびそれの合金が好適である。アルミニウムを、高純度のアルミニウムに比較して向上した剛性を与える合金として最良に用いる。アルミニウムとＣｕ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｍｎ、ＣｒまたはＺｎの１つ以上から作られた合金が好適である。Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ− Ｍｎ−ＭｇおよびＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｃｒ−Ｚｎそしてそれらの混合物の如き合金がより好適である。そのような合金の例は６０６１^TM合金，７０７５^TM合金および１３５０^TM合金であり、これらは全部ＡｌｕｍｉｎｕｍＣｏｍｐａｎｙｏｆＡｍｅｒｉｃａ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ．から入手可能である。本発明で用いるに有用なセラミックを、上記選択した金属がセラミックの孔の中に浸透するのが向上するようにセラミックと上記金属が高温で化学的に反応し得ることを基にして選択する。本明細書で用いるに好適なセラミックにはホウ化物、酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物またはそれらの混合物および組み合わせが含まれる。セラミックの組み合わせの例には炭化ホウ素、オキシ窒化物、オキシ炭化物および炭窒化物またはそれらの組み合わせが含まれる。より好適なセラミックは炭化ホウ素、炭化ケイ素、二ホウ化チタンおよび窒化ケイ素である。更により好適なセラミックはＢ₄Ｃ、ＡｌＢ₁₂、ＳｉＢ₆、ＳｉＢ₄またはそれらの組み合わせである。最も好適なセラミック材料は、密度が望ましく低くかつ剛性が高いことに加えて選択した金属に接触させた時に優れた湿潤特性を示すことから炭化ホウ素である。また、加工を容易にする目的で、そのようなセラミック材料を有機結合剤材料、例えばパラフィンワックス、ステアリン酸またはエチレン酢酸ビニルなどと混合することも可能である。上記成形セラミック素地の成形で用いるセラミック材料は好適には粉末形態のものであり、典型的には、このセラミックが含有するホウ素、酸素、炭素、窒素またはケイ素と化学的に結合している金属を含有するものである。この粉末状のセラミックは、好適には、粒子が０．１ミクロメートル（０．１ｘ１０^-3ｍｍ）以上の結晶性材料である。この粉末状のセラミックは、粒子が好適には５０ミクロメートル（５０ｘ１０^-3ｍｍ）以下、より好適には１０ミクロメートル（５ｘ１０^-3ｍｍ）以下、更により好適には５ミクロメートル（１ｘ１０^-3ｍｍ）以下の結晶性材料である。この結晶性粒子の形状は等軸（ｅｑｕｉａｘｅｄ）粒子状、棒状または小板状であってもよい。多相セラミック−金属複合体製品の製造で用いるに好適なセラミック−金属組み合わせの例には下記が含まれる：Ｂ₄Ｃ／Ａｌ、ＳｉＣ／Ａｌ、ＴｉＢ₂／Ａｌ、ＳｉＢ_x／Ａｌ、ＳｉＣ／Ｍｇ、ＳｉＣ／Ｍｇ−Ａｌ、ＳｉＢ_x／Ｔｉ、ＴｉＮ／Ａｌ、ＴｉＣ／Ａｌ、ＺｒＢ₂／Ａｌ、ＺｒＣ／Ａｌ、ＡｌＢ₁₂／Ａｌ、ＡｌＢ₁₂／Ａｌ、ＡｌＢ₁₂／Ｔｉ、ＴｉＮ／Ｔｉ、ＴｉＣ／Ｔｉ、ＴｉＢ₂／Ｂ₄Ｃ／Ａｌ、ＳｉＣ／ＴｉＢ_z／Ａｌ、ＴｉＣ／Ｍｏ／Ｃｏ、ＺｒＣ／ＺｒＢ₂／Ｚｒ、ＴｉＢ_z／Ｎｉ、ＴｉＢ／Ｃｕ、ＴｉＣ／Ｍｏ／Ｎｉ、ＳｉＣ／Ｍｏ、ＴｉＢ_z／ＴｉＣ／Ａｌ、ＴｉＢ_z／ＴｉＣ／Ｔｉ、ＷＣ／Ｃｏ／Ｎｉ。下付き「ｘ」の使用は、該化合物がいろいろな化学量論を持ち得ることを表す。より好適なセラミック−金属組み合わせには下記が含まれる：Ｂ₄Ｃ／Ａｌ、ＳｉＣ／Ａｌ、ＳｉＢ₆／Ａｌ、ＴｉＢ_z／ＡｌおよびＳｉＣ／Ｍｇ。本発明の複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を構成する材料を、最も好適には、化学反応を示す系、例えばアルミニウム−炭化ホウ素の系にする。このような化学反応を示す系では、浸透後に金属成分が消失して製品特性、例えば硬度および剛性などを改善するセラミック相を形成し得る。このアルミニウム−炭化ホウ素複合体材料は炭化ホウ素含有相を少なくとも１相とアルミニウム含有相を少なくとも１相含む。追加的に、上記相は充填材であるセラミックと混ざり合っていてもよい。このような充填材は、完成品に関して、本セラミック−金属複合体製品の所望特性に悪影響を与えない材料を与えるものである。充填材はホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物、ケイ化物そしてそれらの混合物および組み合わせから成る群から選択可能である。この充填材であるセラミックを、好適には、セラミックを基とする多相材料の体積を基準にして１から５０体積パーセントの量で用いる。このアルミニウム−炭化ホウ素複合体製品は好適にはＢ₄Ｃ、ＡｌＢ₂₄Ｃ₄、Ａｌ_3-4ＢＣ、ＡｌＢ₂、ＡｌＢ₁₂Ｃ₂、Ａｌ₄Ｂ_1-3Ｃ₄および遊離金属Ａｌの相を含む。最も好適な材料はＢ₄ＣとＡｌと他の少なくとも３つのセラミック相、好適にはＡｌＢ₂₄Ｃ₄、Ａｌ_3-4ＢＣおよびＡｌＢ₂でられた多相材料である。上記Ｂ₄ Ｃの粒子は好適にはホウ化アルミニウムおよびアルミニウム−炭化ホウ素で取り巻かれている。言い換えれば、この複合体製品はアルミニウム、ホウ素、炭化ホウ素およびアルミニウム−炭化ホウ素の連続セラミック網状組織を有する。本発明で用いるに有用な非湿潤性粉末を、それが製品を被覆しかつ選択したセラミックと選択した金属の間の望ましくない相互作用を防止し得ることを基に選択する。この選択する非湿潤性粉末は、浸透を受けさせる所望の個々のセラミックと金属系に依存する。この非湿潤性粉末を、金属をセラミック基質に浸透させた時にその選択した金属に反応性を示さずかつそれで湿らないように選択する。このような非湿潤性粉末は、セラミック製品の表面の中の浸透が望まれる表面部分に望ましくない余分な金属および相が生じないようにするものである。しかしながら、この非湿潤性粉末は、セラミック基質の表面（類）上に存在させる数箇所の未被覆部分に上記金属が接触した時にそれの浸透が製品の内部に向かって起こることを防止するものでない。金属とセラミックと非湿潤性粉末から成る系の例は、それぞれアルミニウムと炭化ホウ素と窒化アルミニウム、およびそれぞれアルミニウムと炭化ホウ素と酸化アルミニウムである。好適な非湿潤性粉末は窒化物、ケイ化物、酸化物およびそれらの組み合わせである。より好適な非湿潤性粉末は窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化アルミニウムおよびそれらの組み合わせである。最も好適な非湿潤性粉末は窒化アルミニウム、酸化アルミニウムおよびそれらの組み合わせである。この粉末の粒子は、好適には、この粉末をセラミック素地の表面上で非湿潤性粉末として用いることを可能にする如何なる幅広いサイズ分布のものであってもよい。この非湿潤性粉末粒子のサイズは、浸透がセラミック基質の表面に位置させた粉末粒子の層を通って起こらないようにするに充分なサイズである。この非湿潤性粉末粒子の粒子サイズを好適には０．１ミクロメートル以上、より好適には０．５ミクロメートル以上、更により好適には１ミクロメートル以上にする。この非湿潤性粉末粒子の粒子サイズを好適には５０ミクロメートル以下、より好適には２５ミクロメートル以下、更により好適には５ミクロメートル以下にする。本発明の方法で用いるセラミックおよび金属は望まれる製品に依存する。如何なる態様でも金属およびセラミックを浸透が容易に起こるように選択すべきである。浸透は、金属が溶融した時にセラミックと一緒に固体−液体（金属が液体として存在しかつセラミックが固体として存在する）界面を形成して上記金属が毛細管作用で上記セラミック材料の孔の中に入り込む過程である。浸透が起こる湿潤接触角（ｗｅｔｔｉｎｇｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅ）（ヤングの式で定義される如き）は、好適には９０度未満、より好適には４５度未満、最も好適には３０度未満である。本発明の方法は、１種以上の金属と１種以上のセラミックを含んで成る複雑な形状のセラミック−金属複合体製品が達成されるように成形セラミック素地の被覆および浸透を行う目的で一連の段階を実施することを伴う。上記セラミック素地の調製は、選択したセラミックを所望の製品形状に成形することを伴う。この段階は、本明細書の以下に考察する如き多様なセラミック成形方法を用いて達成可能である。本発明の方法の第一段階は、選択した非湿潤性粉末を成形セラミック素地の１つ以上の表面（類）に接触させることを伴う。上記非湿潤性粉末と上記成形セラミック素地を接触させる時、上記成形セラミック素地の表面の中の余分な金属が付着しないことが望まれる１つ以上の箇所（類）に上記非湿潤性粉末の層を生じさせる如何なる手段も使用可能である。上記非湿潤性粉末を上記成形セラミック素地に接触させた後の次の段階は、上記金属をそれが溶融するまで加熱する過程を通して上記金属を上記成形セラミック素地のセラミックの中に上記金属が選択的に上記セラミックの未被覆部分の孔の中に染み込むように浸透させることを伴う。上記成形セラミック素地上の上記非湿潤性粉末を層として存在させていない場所で上記金属が上記素地の中に浸透する。望まれるならば、最終的な複雑な形状のセラミック−金属複合体製品に他の特定の機械的特性を与える目的で浸透後に熱処理を実施することも可能である。上記セラミック素地を調製する時、選択したセラミックをほぼ正味の完成品形状に成形する。複雑な形状の部品を正味の大きさおよび形状でか或はほぼ正味の大きさおよび形状で生じさせることを可能にする如何なる生セラミック成形方法もしくは方法類も使用可能である。そのようなセラミック成形方法は本技術分野でよく知られていて、例えば射出成形、スリップキャスティング（ｓｌｉｐｃａｓｔｉｎｇ）、テープキャスティング、ゲルキャスティング、加圧スリップキャスティング、ＤＩＣプレス加工、生機械加工、押出し加工およびロール圧縮固化などである。ＭｏｄｅｎＣｅｒａｍｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ａｎｄＵｓｅｉｎＤｅｓｉｇｎ，Ｄ．Ｗ．Ｒｉｃｈｅｒｓｏｎ及びＭａｒｃｅｌＤｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ.，Ｎ．Ｙ．１９８２。好適なセラミック成形方法には射出成形、テープキャスティングおよび生機械加工などが含まれる。本発明の方法の第一段階は、上記非湿潤性粉末と上記成形セラミック素地を接触させてこの成形セラミック素地の１つ以上の表面（類）上に上記非湿潤性粉末の層を生じさせることを伴う。この非湿潤性粉末と成形セラミック素地を接触させる時、この成形セラミック素地の１つ以上の表面（類）の上に上記非湿潤性粉末の層を生じさせる如何なる手段も使用可能であり、例えば熱噴霧（ｔｈｅｒｍａｌｓｐｒａｙｉｎｇ）（例えばプラズマ噴霧）、噴霧液の噴霧、浸漬、スピニング（ｓｐｉｎｎｉｎｇ）、はけ塗り、ローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ）、パディング（ｐａｄｄｉｎｇ）、スクリーニング（例えばスクリーン印刷）、ゾルゲルコーティング、静電塗装、電着塗装、キャスティング（例えばテープキャスティング）およびそれらの組み合わせなどを用いることができる。例えばＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆＣｅｒａｍｉｃＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＪａｍｅｓＲｅｅｄ，１９８８、またはＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＴｒｉｂｏｌｏｇｙ，Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｃｏａｔｉｎｇｓ，ａｎｄＳｕｒｆａｃｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｓ、上記（関連部分は各々引用することによって本明細書に組み入れられる）を参照のこと。上記層は連続層であってもよいか或は層を模様の状態で上記セラミック上に付着させることも可能である。スクリーン印刷またはマスキング技術を用いて模様を生じさせてもよい。２種以上の非湿潤性粉末を一度に用いてもよい。また、非湿潤性粉末の層を複数用いることも可能である。更に、選択した金属で湿り得る粉末と湿らない粉末の組み合わせを用いることも可能である。上記非湿潤性粉末が成形セラミック素地の表面（類）に接触する能力を高める目的で、好適には、上記非湿潤性粉末を溶媒と一緒にブレンドしてスラリー混合物を生じさせる。これは通常の如何なる技術で達成されてもよく、例えば湿式ミリング（ｍｉｌｌｉｎｇ）などで達成可能である。この非湿潤性粉末のスラリーに、この非湿潤性粉末、液状の溶媒、そして任意に結合剤、可塑剤および分散剤の１つ以上を含有させる。好適な溶媒は水、アルコール類および炭化水素である。上記結合剤は上記スラリー混合物に入れるいろいろな材料を一緒に結合させる如何なる結合剤であってもよい。好適な結合剤はワックス、樹脂、ゴム、ポリエチレン、ラテックス、アクリル樹脂（ａｃｒｙｌｉｃｓ）、ラノリン、ポリプロピレン、ポリスチレンおよび他の熱可塑性重合体である。上記可塑剤は上記スラリー混合物の加工を容易にする如何なる可塑剤であってもよい。好適な可塑剤はグリコール類、低分子量の重合体（例えば室温で液状）、油、脂肪および石鹸である。上記分散剤は上記非湿潤性粉末および他の材料が上記スラリー混合物中で示す分散を助長する如何なる分散剤であってもよい。上記分散剤が充分に機能するようにするには、好適には、この分散剤の一部が粒子の表面に吸着されるようにする必要がある一方で他の部分が溶媒の中に伸びるようにする。一般的には、粒子表面と分散剤の間に酸を基とする相互作用が存在する時に強力な吸着が達成される。粒子の表面が負の場合にはカチオン分散剤、例えばアミン類などが好適でありそして粒子の表面が正の場合にはアニオン分散剤、例えばカルボン酸などが好適である。本発明で用いるに有用な分散剤はノニオン分散剤、例えばエトキシル化ノニルフェノールなど、アニオン分散剤、例えばステアリン酸マグネシウムなど、カチオン分散剤、例えば塩酸ドデシルアミンなど、そして両性分散剤、例えばドデシルベタインなどである。上記非湿潤性スラリーのミリングを行った後、加熱、濾過および脱気を行って気泡と凝集物を除去する。次に、この非湿潤性スラリーを上記成形セラミック素地の１つ以上の表面（類）に接触させる。好適には浸潰、噴霧またははけ塗りを用いて上記非湿潤性粉末と成形セラミック素地を接触させることができる。噴霧は、典型的に、不活性な雰囲気または空気が入っているスプレーチャンバ（ｓｐｒａｙｃｈａｍｂｅｒ）が備わっているアトマイザー（ａｔｏｍｉｚｅｒ）の使用を伴う。この上に記述した非湿潤性粉末スラリーを噴着過程（ｓｐｒａｙｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ）で噴霧した後、それを上記成形セラミック素地の１つ以上の表面（類）上にむらなく付着させる。噴霧は、上記スラリーを管理して噴霧してその噴霧した液滴の流れを上記成形セラミック素地の１つ以上の表面（類）の上に向けることを伴う。この液滴は上記成形セラミック素地の表面（類）に衝突した時点で変形および合体して厚い層を生じる。上記非湿潤性層の亀裂が生じないように上記スラリーをゆっくりと乾燥させ、そして乾燥温度を上記選択した溶媒系の引火点未満になるように制御する。乾燥時間は使用する溶媒そして上記成形セラミック素地上の非湿潤性粉末の層の厚みに応じて多様である。この非湿潤性粉末材料を再び結合させる必要もあり得るが、これは通常の如何なる再結合技術を用いて行われてもよく、例えば加熱を真空下または不活性な雰囲気中で行うことなどで実施可能である。上記層の厚みは、一般に、上記非湿潤性粉末と選択したセラミックの間の完全な接触が達成されるように、上記成形セラミック素地の表面（類）上に均一な層が生じるに充分な如何なる厚みであってもよい。この層厚は非湿潤性粉末の量および層の多孔度に依存する。噴霧する層の厚みはスプレーの幾何形態、スラリーの固体含有量、作業距離、噴霧時間または順、はね返り損失および膜流（ｆｉｌｍｆｌｏｗ）などに依存する。噴霧を行うと一般に結果として上記セラミック上に生じる非湿潤性粉末層が均一になる。好適な層厚は粒子直径１個分以上、より好適には粒子直径１０個分以上、更により好適には粒子直径２５個分である。好適な層厚は０．０１ｍｍまたはそれ以上である。好適な層厚は２ｍｍ以下、より好適には１ｍｍ以下、更により好適には０．２５ｍｍ以下である。望まれるならば、また、上記成形セラミック素地の表面（類）上に位置させる非湿潤性粉末層にある種の幾何形態または質感（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）を与える目的（従って本複合体素地の幾何形態を更に限定する目的）でスクリーン印刷を使用することも可能である。スクリーン印刷を利用して、スクリーン印刷中に所望のセラミック模様を成形セラミック素地の上に与えてその印刷した画像を乾燥させる。スクリーン印刷方法は、更に、Ｋｏｓｌｏｆｆ，ＳｃｒｅｅｎＰｒｉｎｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ＳｉｇｎｓｏｆｔｈｅｔｉｍｅｓＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＣｏ.，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ，１９８１（関連部分は引用することによって本明細書に組み入れられる）の中により詳細に記述されている。本方法における次の段階は、選択した金属を上記成形セラミック素地に浸透させることで成形セラミック−金属複合体製品を生じさせることを伴う。浸透は、金属が溶融した時にセラミックと一緒に固体−液体（金属が液体として存在しかつセラミックが固体として存在する）界面を形成して上記金属が毛細管作用で上記セラミック材料の孔の中に入り込む過程である。この過程で好適には充分に密なセラミック−金属複合体材料を生じさせる。上記セラミックへの金属の浸透は、上記成形セラミック素地の表面（類）の中の上記非湿潤性粉末を付着させてない部分を通して起こる。浸透は本産業で知られる如何なる方法を用いて実施されてもよく、例えば米国特許第４，７０２，７７０号および４，８３４，９３８号（両方とも引用することによって本明細書に組み入れられる）の方法が使用可能である。金属をセラミック素地に浸透させる方法はよく知られていて数多く存在する。好適な浸透方法は加熱浸透、真空浸透、加圧浸透および重力／加熱浸透である。この浸透を実施する時、上記金属は、この成形金属素地に接触しているセラミックを湿らせてそれの孔の中に入り込む。浸透の温度および時間を選択することを通して湿潤度（上記金属とセラミックの間の接触角で測定）を調節することができる。この浸透の温度は選択する金属に依存する。浸透を好適には上記金属の溶融が起こるような温度であるが上記金属が容易に蒸発する温度より低い温度で実施する。選択したセラミックへの選択した金属の浸透を起こさせるに好適な温度はその選択した金属の溶融温度に依存する。その選択したセラミックへの選択した金属の浸透を起こさせるに好適な温度は、アルミニウムの場合１２００℃以下、より好適には１１００℃以下である。アルミニウムをセラミックに浸透させる場合の好適な温度は例えば７５０℃以上、より好適には９００℃以上である。各金属の正確な浸透温度および浸透時間は、接触角の測定を行って湿潤条件が達成される時を測定することで確認可能である。浸透時間はいくつかの要因に依存し、例えば充填密度（ｐａｃｋｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ）、孔の半径、空隙比（ｖｏｉｄｒａｔｉｏ）、接触角、粘度、表面張力およびサンプルサイズなどに依存する。浸透を、好適には、金属を浸透させたセラミック材料が実質的に密になるまで実施する。好適な種類の金属から選択される金属そして好適な種類のセラミックから選択されるセラミックの場合の浸透時間は、好適には０．１時間以上、より好適には０．５時間以上、更により好適には１時間以上である。好適な種類の金属から選択される金属そして好適な種類のセラミックから選択されるセラミックの場合の浸透時間は、好適には２４時間以内、より好適には１２時間以内、更により好適には６時間以内である。例えば、アルミニウムを厚みが１ｍｍの炭化ケイ素層に１１００℃で浸透させる場合の好適な時間は１０分である。浸透は大気圧下、大気圧以下の圧力下または大気圧以上の圧力下で実施可能である。この浸透を好適には不活性ガス、例えばアルゴンまたは窒素中でか或は真空下で実施する。大気圧以上の圧力にすると浸透温度を低くすることができる。浸透を好適にはセラミック− 金属複合体製品が理論密度の８５パーセントを越える密度、より好適には理論密度の９８パーセントを越える密度、最も好適には理論密度の９９．５パーセントを越える密度にまで高密度化するまで実施する。この浸透段階が終了した時点で、充分な浸透を受けた複雑な形状のセラミック−金属複合体製品が生じる。浸透後のセラミック−金属複合体製品の機械的特性を更に注文に合わせる目的で任意にそれの熱処理を実施してもよい。既に浸透を受けさせたセラミック−金属複合体製品の微細構造を変える好適な方法は、前以て浸透を受けさせておいた複合体製品を浸透後に熱処理することを伴う。注文に合わせることができる機械的特性には破壊じん性、破壊強度および硬度が含まれる。このように本セラミック−金属複合体製品を選択した温度で選択した時間加熱する追加的段階によって、残存する遊離金属の量が少なくなって多相セラミックを基とする材料の均質性が向上する。浸透後の熱処理の結果としてセラミック相のゆっくりとした成長が起こる。これは、上記熱処理中に達成する多相形成そして本セラミック−金属複合体製品における上述した機械的特性の管理を最大限にすることにある。この熱処理を実施する温度は、残存する遊離金属が減少する温度である。この熱処理を実施する温度は、更に、化学反応が固体状態で起こる最低温度である。既に浸透を受けさせておいたセラミック−金属複合体製品の微細構造を変える好適な方法は、既に浸透を受けさせておいた複合体製品の後熱処理を６５０℃以上、より好適には７００℃以上で行うことを伴う。この後熱処理の最大温度は本セラミック −金属複合体製品に入っている金属の融点である。この熱処理の時間は、好適には、微細構造が変わることによって本セラミック−金属複合体製品に所望の特性が達成されるに充分な時間である。例えば、アルミニウム−炭化ホウ素の場合、上記浸透を受けさせておいた素地を好適には６６０℃以上、より好適には７００℃以上、更により好適には８００ ℃以上の温度に加熱することを通してそのような追加的熱処理段階を達成する。この熱処理を好適には１５００℃以下、より好適には１２００℃以下、更により好適には１０００℃以下の温度で達成する。アルミニウム−炭化ホウ素の熱処理に好適な時間は１時間以上、より好適には２５時間以上である。この熱処理は空気中または不活性な雰囲気、例えば窒素またはアルゴン中などで実施可能である。この熱処理を好適には空気中で実施する。浸透そして任意の熱処理後、上記浸透を受けさせた素地を冷却する。任意に、上記浸透を受けさせた素地を機械加工および研磨して最終の所望形状にしてもよい。上記非湿潤性粉末で処理しなかった表面（類）上にいくらか存在する望ましくない余分な金属に関しては、機械加工または研磨でそのような金属を除去してもよい。上記浸透を受けさせた製品の最終使用に応じて、この浸透を受けさせた製品を研磨するのが望ましい可能性がある。例えば、所望製品がコンピューターのハードディスクの場合には、このディスクの表面（類）を研磨して、１から２０００Åの範囲の実質的に均一な平均粗さ値（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓｖａｌｕｅ）にすべきである。浸透後または任意の熱処理段階後、上記非湿潤性粉末を製品の表面（類）から除去してもよい。この非湿潤性粉末の除去は本分野の技術者に公知の如何なる方法で行われてもよい。除去方法の例には、水または他の溶媒中の音波処理または機械的洗浄が含まれる。この除去方法は好適には水中の音波処理である。また、例えば所望製品がコンピューターディスクの場合、このディスクに被膜を付着させて複合体製品の表面（類）に質感を与えることも可能である。適切な被膜は例えばニッケル−燐被膜であるが、しかしながら、他の種類の被膜、例えば金属および重合体などの被膜も使用可能である。ニッケル−燐被膜を製品、例えばコンピューターのハードディスクなど上で用いる場合、ディスクの製造および利用で現在使用されている産業手順を用いることができる。この被覆方法は、密な被膜を与える如何なる方法であってもよく、例えば、原子付着（ａｔｏｍｉｃｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、粒子付着、バルクコーティング（ｂｕｌｋｃｏａｔｉｎｇ）または表面改質などであってもよい。最も典型的な被覆方法は電気メッキである。この被膜自身を更に処理して表面全体または表面の一部の上に質感のある表面を与えることも可能である。このようなさらなる処理は、機械的技術、化学的または光学的技術、電気的技術またはそれらの組み合わせなどの如き技術で達成可能である。本発明の好適な態様では、最初にセラミックテープ（例えば炭化ホウ素）をテープに流し込み成形する。このキャストテープ（ｃａｓｔｔａｐｅ）の一部を打ち抜きなどの如き技術で除去して後に成形素地を上記キャストテープ内に残すことを通して、セラミック成形素地を少なくとも１つ生じさせる。このセラミック成形素地を１つ以上の薄部材（これもまた上記テープ内に生じさせる）で上記テープに結合させる。このような薄部材は金属が成形素地の中に浸透する時の導管として働き、そしてこの部材は、金属による上記テープの浸透が終わった後に機械的に破壊可能である。この成形セラミック素地または素地類が中に成形されているキャストテープに浸透を受けさせるに先立って、一般的には、このテープに本明細書に記述する如き結合剤除去処理を受けさせ（ｄｅｂｉｎｄｅｒｅｄ）、次に、上記セラミック成形素地または素地類が成形されているテープに非湿潤性粉末（例えばＡｌＮ）を塗布（例えば噴霧で）して、上記非湿潤性粉末が接触していない領域を上記テープ上に残す。次に、このテープにこの上に記述した如き浸透を受けさせる。浸透後、浸透を受けさせたセラミック成形素地（即ち、複雑な形状のセラミック−金属複合体）をその浸透を受けさせたテープから取り出すが、これを例えば上記薄部材を破壊して上記複合体を取り出すことなどで行う。次に、この複合体（上記テープから取り出した後）の仕上げを行ってもよく、この仕上げを、例えばこの上に記述した如き非湿潤性粉末を除去した後に研磨を行って最終形状にすることなどで行う。この複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を製造する方法を用いると、浸透後の製品の外側表面（類）上に望ましくない余分な金属がほとんどか或は全く存在しない複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を作り出すことができ、その結果として、成形セラミック素地の成形に続く管理した浸透を通して正味の形状にすることが望まれている如何なる製品も本方法で製造することができる。本発明の好適な製品はコンピューターのハードディスクおよびハードディスクドライブ構成要素であり、この材料は高い硬度、高い耐摩耗性、高い破壊じん性、高いダンピング能力（ｄａｍｐｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、低い密度および高い比剛性を示しかつ導電性を示す。複雑な形状のセラミック−金属複合体製品の他の用途は数多く存在し、例えば圧力ハウジング、自動車のエンジン部品、ブレーキ系、または浸透が要求される全ての部品である。以下は単に説明の目的で含めるものであり、請求の範囲を制限することを意図するものでない。実施例１３２８．４グラムのＥＳＫＦ１５００Ｂ₄Ｃ粉末を１１４．７８グラムの有機結合剤、可塑剤および分散剤と一緒に混合することを通して炭化ホウ素（Ｂ₄ Ｃ）なま生地部品を調製した。これらの成分をＨａａｋｅＲｈｅｏｃｏｒｄＳｙｓｔｅｍ４０トルクレオメーターに連結している２６０ｍＬのボウルに入れて６０ｒｐｍ／１３０℃で混合することで、固体体積含有量が５０．１パーセントの混合物を得た。この配合物を９３．３℃のバレル温度および約６０．１ｃｍ³／秒の注入速度で射出成形して約９．１ｃｍ³を占める形状物を生じさせた。アルミナ（ＡｌｃｏａＡ−１６ＳＧ）粉末床を用いて、窒素雰囲気中、上記部品に結合剤除去処理を下記のおおよその加熱スケジュール：７℃／時−３１０℃、１０℃／時−３７５℃、２０℃／時−４３０℃、７℃／時−５００℃、３０℃／時−５３０℃に従って受けさせた後、室温に冷却した。次に、この部品を１０ｖ／ｏの窒化アルミニウム／９０ｖ／ｏのエタノールから成る混合物（混合比が３６０ｍＬのエタノール／１２８グラムのＡｌＮ）で噴霧被覆した後、乾燥させた。下部表面を噴霧しないまま残した。この部品の被覆しなかった下部表面に６０６１（商標）アルミニウム合金板を約１５．２ｇ接触させて位置させた。次に、この部品をサフィル（ｓａｆｆｉｌ）床に入れて、それに浸透を真空条件下１１６０℃のＡＶＳ炉内で受けさせ、２時間保持した後、炉の水ジャケットで急速に冷却した。その結果として生じた部品の表面に存在する余分なアルミニウムは上記部品の中の非湿潤性粉末を位置させなかった基部の上のみである。実施例２実施例１と同様になま生地部品を調製して成形した。次に、この部品をエタノールとＡｌ₂Ｏ₃（アルミニウムで湿らない）のスラリー混合物［２０．６ｖ／ｏのＡｌｃｏａＡ−１６Ｓｇ（超粉砕）、７９．４ｖ／ｏのエタノール］に浸漬した後、下部表面を拭いて奇麗にすることで、浸透を開始させる表面を生じさせ、そしてそれを空気中で乾燥させた。次に、この部品をアルミナ床（ＡｌｃｏａＡ−１６Ｓｇ）［これを結合剤除去処理中にウィッキング助剤（ｗｉｃｋｉｎｇａｉｄ）として使用］に入れた。窒素雰囲気中で下記の加熱スケジュール：７℃／時−１００℃、５℃／時−３１０℃、１０℃／時−３７５℃、２０℃ ／時−４１０℃、７°Ｃ／時−５００℃、３０℃／時−５４０℃をかけた後、室温に冷却した。結合剤除去処理段階後、被覆層が上記部品の表面に固着した状態で残存しており、この試験片は実施例１に記述した如き浸透で直接利用できる状態になった。実施例３平均粒子サイズが１から１．５ミクロメートルの炭化ホウ素粉末［ＥｌｅｋｔｒｏｓｃｈｍｅｌｚｗｅｒｋＫｅｍｐｔｅｍ（ドイツ）から入手可能］を１００重量部用い、これを２２重量部のメチルエチルケトン、１４重量部のメタアクリル酸イソブチル結合剤（ＲｏｈｍａｎｄＨａａｓＣｏｍｐａｎｙ、ＰＡから入手可能）および６重量部のフタル酸ジブチル（ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能）と一緒に混合して炭化ホウ素粉末のスラリーを生じさせた。直径が１インチの５／８（１６ｍｍ）で長さが１インチの５／８（１６ｍｍ）の直円柱の粉砕用媒体である熱プレス加工炭化ホウ素で１／３が満たされている２ガロン（８リットル）のポリプロピレン製ジャーに上記炭化ホウ素粉末スラリーを１ガロン入れて、それを１２から１６時間ボールミルにかけた。製粉後のスラリーは、ＨａａｋｅＭｏｄｅｌＶＴ−５００粘度計を５秒^-1のせん断速度で測定した時、３０００センチポイズの粘度を示した。このスラリーを用いて、シリコン剥離剤が被覆されているポリエステル［ＤｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥから入手可能なＭＹＬＡＲ（商標）］フィルム上にキャストテープを生じさせることを通して、幅が１８インチ（４５７．２ｍｍ）のテープを流し込み成形する。このキャストテープを室温の空気中で乾燥させて溶媒（即ちメチルエチルケトン）を除去することで、厚みが０．６ｍｍの乾燥テープを生じさせた。スカルペル（ｓｃａｌｐｅｌ）を用いて、上記乾燥テープの部分を除去し、この乾燥テープを切ることで、このテープ内に平らな三角形の素地［これは上記乾燥テープの残りに三角形の１辺の中央部から伸びている１番目の薄部材とこの１番目の薄部材が付いている辺と反対側の隅の所に位置する２番目の薄部材で結合している］を生じさせた。この三角形素地の辺の長さは６ｍｍである。上記薄部材の幅は０．９ｍｍで長さは０．１４ｍｍである。セラミック成形素地が中に成形されている上記乾燥テープを窒素流下で６時間かけて１００℃／時で４５０℃に加熱して４５０℃の温度を６０分間保持した後、５℃／分で室温に冷却することを通して、上記乾燥テープから結合剤と可塑剤を除去した。このような結合剤除去処理を受けさせたテープを平らなアルミナセッター（ｓｅｔｔｅｒ）上に置いた後、上記テープ内のセラミック成形素地からテープの縁だけ離れて位置する小さい領域を除いて上記テープがＡｌＮ粉末で覆われるまで、１０ｖ／ｏの窒化アルミニウム／９０ｖ／ｏのエタノールから成る混合物を上記テープの上側に噴霧した。上記結合剤除去処理を受けさせたテープの未被覆領域にアルミニウム６０６１合金をこれがその結合剤除去処理を受けさせたテープ全体に浸透するに充分な量で置いた。次に、上記セッター、テープおよびアルミニウムをアルゴン流下の炉内で１１００℃に加熱して１１００℃に４時間保持した。この浸透を受けさせたテープを室温に冷却した後、ガラスビードを吹き付けることで上記ＡＬＮ粉末を除去し、そして上記薄部材をそれらが上記浸透を受けさせたテープの残りと会合している所で破断させることを通して、その浸透を受けさせたセラミック成形素地（即ち、成形セラミック−金属複合体）を取り外した。このセラミック−金属複合体を取り外すと、長さが９ｍｍの辺を有する正方形の穴が上記浸透を受けたテープ内に残る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年８月１０日（１９９８．８．１０）【補正内容】請求の範囲１．複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を製造する方法であって、ａ）浸透で用いるべき金属に段階（ｂ）の条件下で反応性を示すセラミックで構成されている成形セラミック素地を該金属で湿らない非湿潤性粉末に接触させることで該非湿潤性粉末の層を該成形セラミック素地の１つ以上の表面上に該成形セラミック素地が該非湿潤性粉末の層が存在しない領域を持つように生じさせ、そしてｂ）該製品が実質的に該成形セラミック素地の正味形状を有しかつ該表面上の余分な金属の望ましくない領域そして該複雑な形状のセラミック−金属複合体製品内の該表面に近い所の望ましくない相が、該非湿潤性粉末の層が存在しない領域または領域類内のみに局在するように、該金属を該成形セラミック素地に該非湿潤性粉末の層が存在しない領域または領域類に渡って浸透させることで、金属相を１相以上とセラミック相を１相以上含んで成る複雑な形状のセラミック−金属複合体を生じさせる、ことを含む方法。２．該浸透を真空下または不活性雰囲気下で実施する請求の範囲第１項記載の方法。３．該成形セラミック素地のセラミックがホウ化物、酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物またはそれらの組み合わせである請求の範囲第１項記載の方法。４．該セラミックが炭化ホウ素または炭化ケイ素である請求の範囲第３項記載の方法。５．該金属がケイ素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、ニッケル、コバルト、タンタル、タングステン、モリブデン、ジルコニウム、ニオブまたはそれらの組み合わせである請求の範囲第４項記載の方法。６該金属がアルミニウムで該セラミックが炭化ホウ素である請求の範囲第５項記載の方法。７．該非湿潤性粉末が窒化物、酸化物、ケイ化物またはそれらの組み合わせである請求の範囲第６項記載の方法。８．該非湿潤性粉末が窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化ホウ素またはそれらの組み合わせである請求の範囲第７項記載の方法。９．該金属がアルミニウムであり、該セラミックが炭化ホウ素でありそして該非湿潤性粉末が窒化アルミニウムである請求の範囲第８項記載の方法。１０．該成形セラミック素地が射出成形、スリップキャスティング、テープキャスティング、ゲルキャスティング、加圧スリップキャスティング、ＤＩＣプレス加工、生機械加工、押出し加工またはロール圧縮固化で成形されたものである請求の範囲第９項記載の方法。１１．該非湿潤性粉末を該成形セラミック素地に浸漬、噴霧またははけ塗りで接触させる請求の範囲第１０項記載の方法。１２．該金属で湿り得る粉末と非湿潤性粉末を該成形セラミック素地の表面（類）の異なる部分と接触させる請求の範囲第１項記載の方法。１３．該成形セラミック素地がテープキャスティングに続いてキャストテープの一部を取り除いて該キャストテープ内に成形素地または素地類を生じさせることで成形されたものである請求の範囲第１０項記載の方法。１４．成形セラミック素地または素地類を中に有している該テープに浸透を受けさせた後、上記浸透を受けさせたテープから成形セラミック−金属複合体または複合体類を取り出す請求の範囲第１３項記載の方法。１５．請求の範囲前項いずれか１項記載の方法で入手可能な複雑な形状のセラミック−金属複合体製品。１６．該製品がコンピューターのハードディスク、Ｅ−ブロック、アクチュエーター、スライダー、ロードビーム、サポートアーム、アクチュエーターベアリング、スペーサー、クランプ、スピンドル、ボールベアリング、スラストベアリング、ジャーナルベアリング、ベースプレート、ハウジングまたはカバーである請求の範囲第１５項記載の製品。１７．該製品がＥ−ブロックアクチュエーター構成要素またはコンピューターハードディスクである請求の範囲第１６項記載の製品。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ニルソン，ロバート・テイアメリカ合衆国ミシガン州48640ミドランド・ワイルダーネスドライブ735

Claims

【特許請求の範囲】１．複雑な形状のセラミック−金属複合体製品を製造する方法であって、ａ）浸透で用いるべき金属で湿らない非湿潤性粉末を成形セラミック素地に接触させることで該非湿潤性粉末の層を該成形セラミック素地の１つ以上の表面上に該成形セラミック素地が該非湿潤性粉末の層が存在しない領域を持つように生じさせ、そしてｂ）該製品が実質的に該成形セラミック素地の正味形状を有しかつ該表面上の余分な金属の望ましくない領域そして該複雑な形状のセラミック−金属複合体製品内の該表面に近い所の望ましくない相が、該非湿潤性粉末の層が存在しない領域または領域類内のみに局在するように、該金属を該成形セラミック素地に該非湿潤性粉末の層が存在しない領域または領域類に渡って浸透させることで、金属相を１相以上とセラミック相を１相以上含んで成る複雑な形状のセラミック−金属複合体を生じさせる、ことを含む方法。２．該成形セラミック素地のセラミックがホウ化物、酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物またはそれらの組み合わせである請求の範囲第１項記載の方法。３．該セラミックが炭化ホウ素または炭化ケイ素である請求の範囲第２項記載の方法。４．該金属がケイ素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、ニッケル、コバルト、タンタル、タングステン、モリブデン、ジルコニウム、ニオブまたはそれらの組み合わせである請求の範囲第３項記載の方法。５．該金属がアルミニウムで該セラミックが炭化ホウ素である請求の範囲第４項記載の方法。６．該非湿潤性粉末が窒化物、酸化物、ケイ化物またはそれらの組み合わせである請求の範囲第５項記載の方法。７．該非湿潤性粉末が窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化ホウ素またはそれらの組み合わせである請求の範囲第６項記載の方法。８．該金属がアルミニウムであり、該セラミックが炭化ホウ素でありそして該非湿潤性粉末が窒化アルミニウムである請求の範囲第７項記載の方法。９．該成形セラミック素地が射出成形、スリップキャスティング、テープキャスティング、ゲルキャスティング、加圧スリップキャスティング、ＤＩＣプレス加工、生機械加工、押出し加工またはロール圧縮固化で成形されたものである請求の範囲第８項記載の方法。１０．該非湿潤性粉末を該成形セラミック素地に浸漬、噴霧またははけ塗りで接触させる請求の範囲第９項記載の方法。１１．該金属で湿り得る粉末と非湿潤性粉末を該成形セラミック素地の表面（類）の異なる部分と接触させる請求の範囲第１項記載の方法。１２．該成形セラミック素地がテープキャスティングに続いてキャストテープの一部を取り除いて該キャストテープ内に成形素地または素地類を生じさせることで成形されたものである請求の範囲第９項記載の方法。１３．成形セラミック素地または素地類が中に形成されている該テープに浸透を受けさせた後、上記浸透を受けさせたテープから成形セラミック−金属複合体または複合体類を取り出す請求の範囲第１２項記載の方法。１４．請求の範囲前項いずれか１項記載の方法で入手可能な複雑な形状のセラミック−金属複合体製品。１５．該製品がコンピューターのハードディスク、Ｅ−ブロック、アクチュエーター、スライダー、ロードビーム、サポートアーム、アクチュエーターベアリング、スペーサー、クランプ、スピンドル、ボールベアリング、スラストベアリング、ジャーナルベアリング、ベースプレート、ハウジングまたはカバーである請求の範囲第１４項記載の製品。１６．該製品がＥ−ブロックアクチュエーター構成要素またはコンピューターハードディスクである請求の範囲第１５項記載の製品。