KR880003861A - 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 및 그 제조방법 - Google Patents

자체지지성 세라믹 복합체 구조물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음

Description

자체지지성 세라믹 복합체 구조물 및 그 제조방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 모금속 공급체 및 충전재층을 수용한 케이스부재를 포함한 조립체의 부분 정단면도, 제1A도는 제1도의 점선영역(A)의 확대도,
제2도는 제1도의 충전재층을 사용하여 제조한, 그리고 케이스부재를 구비한 자체지지성 세라믹 복합체 부분 정단면도, 제2A도는 제2도의 선 A-A를 따라 취한 도면.

Claims (33)

  1. 산화제에 의한 모금속의 산화반응 생성물(i)과 경우에 따라서는 일종이상의 금속성분(ⅱ)을 포함하는 다결정 물질인, 모금속의 산화에 의해 얻어진 세라믹 기지(1)과 이 세라믹 기지 내에 함유된 충전재충(2)를 포함하고, 케이스부재에의해 압축응력하에 유지되는 세라믹 복합체를 제조함에 있어 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법. (a) 상기 모금속의 융점이상 내지 상기 산화반응 생성물의 융점이하의 온도범위에서 상기 모금속을 가열하여 용융 모금속을 형성하는 단계; (b) 산화재의 존재하에서 상기 용융 모금속과 충전재를 접촉시키는 단계; 이 충전재의 적어도 일부는 상기 케이스부재 내에 수용되며, 또한 이 충전재는 케이스부재의 내면에 밀착접촉하며, 이에 따라 이 케이스부재의 상기 내면이 상기 충전재층의 외면을 결정하며, 상기 산화반응 생성물은 상기 충전재층을 경우하여 상기 충전재층의 외면쪽으로 또는 상기 충전재충의 외면을 따라 성장한다. (c) 상기 온도범위 내에서, (1) 상기 용융 모금속과 산화제와의 반응에 의해 산화반응 생성물을 형성하고, (2) 상기 산화반응 생성물의 적어도 일부를 상기 용융 모금속과 상기 산화제 사이에 접촉 유지시키고, 이에 의해 상기 용융 모금속을 상기 산화반응 생성물을 통해 상기 산호제 쪽으로 점차적으로 유동시키고, 이에 의해 상기 산화반응 생성물과 산화제의 계면상의 상기 충전재 내에서 계속해서 산화반응 생성물을 생성시키고, (3) 상기 다결정 산화반응 생성물이 상기 충전재층의 외면까지 용침할 때까지 상기 반응을 계속 진행하여 상기 세라믹 복합체를 제조하고, (4) 상기 세라믹 복합체에 압축응력을 부여하기 위한 상기 케이스부재를 구비한 상기 세라믹 복합체를 회수하는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모금속이 알루미늄인 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 산화제가 산소 함유기체를 포함하고, 상기 온도범위가 약 850-1450℃ 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 산소함유 기체가 공기인 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  5. 제1항에 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 기체산화제, 그리고 고체산화제와 액체산화제 중 적어도 하나의 산화제를 포함하고, 이 고체산화제와 액체산화제중 적어도 하나의 산화제는 상기 충전재의 적어도 일부에 첨가됨에 의해 상기 추가 산화제와 함께 상기 용융모금속과 반응하며, 상기 다결정 물질은 상기 모금속과 상기 추가 산화제와의 산화반응에 의한 산화반응 생성물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고체산화제는 실리카, 붕소, 환원성 금속 붕화물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  7. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 모금속이 실리콘, 티타늄, 주석, 지르코늄, 하프늄으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충전재가 실리카, 실리콘 카바이드, 알루미나, 지르코니아, 마그네슘 알루미네이트, 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  9. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 모금속에 적어도 하나의 적절한 도핑제를 가하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 산화제가 기체 산화제이고, 상기 케이스부재와 충전재가 상기 기체 산화제에 대해 침투성을 가지는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 케이스부재가 내부의 스크린형 라이너와 외부의 강성 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  12. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이스부재가 스텐레스강, 인코넬(Inconel)금속, 페크랄(Fecral)금속, 페크랄로이(Fecralloy)금속, 하스트알로이(Hastalloy)금속, 인콜로이(Incoloy)금속으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  13. 충전재와 이 충전재 내에 개재하는 다결정 세라믹 기지를 포함하며, 이 세라믹 기지는 모금속과 산화제의 산화반응에 의한 산화반응 생성물(i)과 경우에 따라서는 일종 이상의 금속성분(ⅱ)을 포함하며, 상기 세라믹기지와 가압결합하여 완성된 세라믹 복합체 구조물에 압축응력을 부여하기 위해 상기 충전재 상기 설치한 케이스부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 케이스부재가 스텐레스강, 인코낼금속, 페크랄금속, 페크랄로이금속, 하스트알로이금속, 인콜로이금속으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 케이스부재가 원통형 슬리브를 포함하고, 상기 세라믹 복합체가 상기 케이스부재에 의해 둘러싸인 원통체를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물.
  16. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 세라믹 기지 내에 적어도 1체적%의 금속성분이 함유되는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물.
  17. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 모금속이 알루미늄이고, 상기 산화반응 생성물이 α-알루미나인 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스부재가 티타늄, 지르코늄 및 강으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 케이스부재의 열팽창계수가 상기 세라믹 복합체의 열팽창계수보다 큰 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  20. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 케이스부재의 열팽창계수가 상기 세라믹 복합체의 열팽창계수보다 큰 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물.
  21. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제조단계 중에 상기 모금속, 충전재 및 산화제에 의한 침식으로부터 상기 케이스 부재를 보호하기 위해 상기 케이스부재에는 보호층이 라이닝 또는 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  22. 제1항에 있어서, 적어도 총신의 보어형상으로 복제되어질 모금속 부분은 그 보어의 형상에 대응하는 형상으로 성형하여, 상기 (c)단계 전에 상기 충전재내에 매립하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물 제조방법.
  23. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 세라믹 복합체 구조물 및 케이스부재가 총신 또는 총신의 라이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물.
  24. 세라믹 라이너와, 이 세라믹 라이너에 압축응력을 부여하기 위해 이 세라믹 라이너상에 설치한 슬리브를 포함하며, 상기 세라믹 라이너는 세라믹 충전재와 이 세라믹 충전재를 함유하는 다결정 세라믹 기지를 포함하며, 상기 다결정 세라믹 기지는 산화재와의 반응에 의한 상호 연결된 산화반응을 생성물(i)및 금속성분 및/또는 기공(ⅱ)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 총신.
  25. 제24항에 있어서, 상기 세라믹 라이너가 보어를 구비하는 것을 특징으로 하는 총신.
  26. 제24항에 있어서, 상기 기지가 알루미늄 산화물을 포함하고, 상기 세라믹 충전재가 알루미늄 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 총신.
  27. 제26항에 있어서, 상기 기지가 알루미늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 총신.
  28. 제27항에 있어서, 상기 알루미늄이 상기 기지의 약 40중량%까지 상기 기지에 함유되는 것을 특징으로 하는 총신.
  29. 제24항에 있어서, 상기 세라믹 라이너는 침투성이 있는 관형 세라믹 예비형체 내에서 용융 모금속과 산화제의 산화반응 결과 생성된 것임을 것을 특징으로 하는 총신.
  30. 제24항에 있어서, 상기 세라믹 라이너에는 모금속의 산화에 의해 모금속이 제거된 결과 형성된 보어가 구비되는 것을 특징으로 하는 총신.
  31. 제30항에 있어서, 상기 세라믹 라이너는 하나의 금속봉 주위에 설치된 입자형 다공질 충전재층 내에서 산화제에 의한 상기 금속봉의 산화에 의해 세라믹 산화반응 생성물을 생성하고, 상기 금속봉의 용금이 상기 산화반응 생성물을 연속적으로 통과함에 따라 상기 충전제층 내에서 계속해서 산화반응 생성물을 성장시킴에 의해 형성된 것임을 특징으로 하는 총신.
  32. 제15항에 있어서, 상기 케이스부재의 열팽창계수는 상기 세라믹 복합체의 열팽창계수보다 큰 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물.
  33. 제17항에 있어서, 상기 케이스부재의 열팽창계수는 상기 세라믹 복합체의 열팽창계수보다 큰 것을 특징으로 하는 자체지지성 세라믹 복합체 구조물.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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