PL158143B1 - Method for manufacturing self-supporting bodies and a self-supporting body - Google Patents
Method for manufacturing self-supporting bodies and a self-supporting bodyInfo
- Publication number
- PL158143B1 PL158143B1 PL1988273758A PL27375888A PL158143B1 PL 158143 B1 PL158143 B1 PL 158143B1 PL 1988273758 A PL1988273758 A PL 1988273758A PL 27375888 A PL27375888 A PL 27375888A PL 158143 B1 PL158143 B1 PL 158143B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parent metal
- metal
- boron
- self
- carbide
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 193
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 193
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims abstract description 99
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 99
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 52
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 50
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 48
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 36
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 33
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 26
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 claims description 22
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 16
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- JXOOCQBAIRXOGG-UHFFFAOYSA-N [B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[Al] Chemical compound [B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[Al] JXOOCQBAIRXOGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LRTTZMZPZHBOPO-UHFFFAOYSA-N [B].[B].[Hf] Chemical compound [B].[B].[Hf] LRTTZMZPZHBOPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- WHJFNYXPKGDKBB-UHFFFAOYSA-N hafnium;methane Chemical compound C.[Hf] WHJFNYXPKGDKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002363 hafnium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 description 22
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910007948 ZrB2 Inorganic materials 0.000 description 4
- VWZIXVXBCBBRGP-UHFFFAOYSA-N boron;zirconium Chemical compound B#[Zr]#B VWZIXVXBCBBRGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910003862 HfB2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000208734 Pisonia aculeata Species 0.000 description 1
- PPWPWBNSKBDSPK-UHFFFAOYSA-N [B].[C] Chemical compound [B].[C] PPWPWBNSKBDSPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- DJPURDPSZFLWGC-UHFFFAOYSA-N alumanylidyneborane Chemical compound [Al]#B DJPURDPSZFLWGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N alumanylidynemethyl(alumanylidynemethylalumanylidenemethylidene)alumane Chemical compound [Al]#C[Al]=C=[Al]C#[Al] CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 150000001638 boron Chemical class 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method 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
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000009730 filament winding Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004681 metal hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 1
- 238000003826 uniaxial pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/653—Processes involving a melting step
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/5156—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on rare earth compounds
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/5607—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/5607—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides
- C04B35/5611—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides based on titanium carbides
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/5607—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides
- C04B35/5622—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on refractory metal carbides based on zirconium or hafnium carbides
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/5805—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/5805—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides
- C04B35/58064—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides based on refractory borides
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/5805—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides
- C04B35/58064—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides based on refractory borides
- C04B35/58071—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides based on refractory borides based on titanium borides
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/5805—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides
- C04B35/58064—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides based on refractory borides
- C04B35/58078—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on borides based on refractory borides based on zirconium or hafnium borides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
- C04B35/652—Directional oxidation or solidification, e.g. Lanxide process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
- Installation Of Indoor Wiring (AREA)
- Supports For Pipes And Cables (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania korpusów samopodtrzymujacych i korpus samopodtrzymujacy, znamienny tym, ze dobiera sie metal macierzysty, ogrzewa sie ten metal macierzysty w zasadniczo obojetnej atmosferze do temperatury powyzej jego temperatury topnienia dla uzyskania bryly stopionego metalu i kontaktuje sie te bryle stopionego metalu macierzystego z masa zawierajaca weglik boru, utrzymuje sie te temperature przez okres czasu, wystarczajacy do umozliwienia infiltracji stopionego metalu macierzystego w glab masy i do zachodzenia reakcji stopionego metalu macierzystego z weglikiem boru dla utworzenia jednego lub wiecej zwiazków zawieraja- cych bor i kontynuuje sie te infiltracje i reakcje przez okres czasu wystarczajacy do utworzenia tego korpusu samopodtrzymujacego, zawierajacego jeden lub wiecej zawierajacych bor zwiaz- ków metalu macierzystego. PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania korpusów samopodtrzymujących i korpus samopodtrzymujący. Bardziej szczegółowo wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania korpusów samopodtrzymujących zawierających jeden lub więcej związków zawierających bor, np. borek lub borek i węglik, poprzez reakcyjną infiltrację stopionego metalu macierzystego w głąb złoża lub
158 143 masy zawierającej węglik boru i ewentualnie jeden lub więcej wypełniaczy obojętnych dla utworzenia tego korpusu.
W obecnych latach istnieje coraz większe zainteresowanie zastosowaniem ceramiki w konstrukcjach, dotychczas wykonywanych z metalu. Powodem tego zainteresowania jest przewaga ceramiki pod względem niektórych własności, takich jak odporność na korozję, twardość, odporność na zużycie, współczynnik sprężystości podłużnej i właściwości ogniotrwałe w stosunku do metali.
Jednakże głównym ograniczeniem stosowania w tych celach ceramiki są względy wykonalności i kosztów produkcji pożądanych konstrukcji ceramicznych. Przykładowo, jest dobrze znane wytwarzanie ceramicznych korpusów borkowych w drodze prasowania na gorąco, spiekania reakcyjnego i reakcyjnego prasowania na gorąco. W przypadku prasowania na gorąco, drobne cząsteczki proszku pożądanego borku są sprasowywane w wysokich temperaturach i ciśnieniach. Reakcyjne prasowanie na gorąco obejmuje przykładowo prasowanie w podwyższonych temperaturach i ciśnieniach boru lub borku metalu z odpowiednim proszkiem zawierającym metal. Z opisu patentowego USA nr 3937619, Clougherty, jest znane wytwarzanie korpusu borkowego przez prasowanie na gorąco mieszaniny sproszkowanego metalu ze sproszkowanym dwuborkiem, a z opisu patentowego USA nr 4512946, dla Bruna, jest znane prasowanie na gorąco ceramicznego proszku z borem i wodorkiem metalu dla utworzenia kompozytu borkowego.
Jednakże te sposoby prasowania na gorąco wymagają specjalnej obsługi i kosztownego wyposażenia, są ograniczone co do rozmiaru i kształtu wytwarzanej części ceramicznej i dają zwykle małą wydajność procesową i duże koszty wytwarzania.
Drugim głównym ograniczeniem zastosowania ceramik w konstrukcjach jest ich ogólny brak odporności na obciążenia dynamiczne (podatność na uszkodzenia lub odporność na pękanie). Właściwość ta powoduje nagłe, łatwo powodowane, fatalne uszkodzenia ceramik w zastosowaniach, wymagających nawet dość umiarkowanych naprężeń rozciągających. Ten brak odporności na obciążenia dynamiczne jest szczególnie związany z monolitycznymi, borkowymi korpusami ceramicznymi.
Próbą pokonania tego problemu było zastosowanie ceramik w połączeniu z metalami na przykład spieki ceramiczno-metalowe lub kompozycje z osnową metalu. Celem tej próby było uzyskanie połączenia najlepszych własności ceramiki (np. twardości i/lub sztywności) oraz metalu (plastyczności).
Z opisu patentowego USA nr 4 585 618 dla Fresnela i in. jest znany sposób wytwarzania spieku ceramiczno-metalowego, w którym masowa mieszanina reakcyjna cząsteczkowych reagentów, reagujących z powstawaniem spieczonego, samopodtrzymującego korpusu ceramicznego, reaguje przy zetknięciu ze stopionym metalem. Stopiony metal infiltruje przynajmniej część powstającego korpusu ceramicznego. Przykładem takiej mieszaniny reakcyjnej jest mieszanina zawierająca tytan, glin i tlenek boru (wszystko w postaci cząsteczkowej), ogrzewana po zetknięciu z jeziorkiem stopionego glinu. Mieszanina reakcyjna reaguje, tworząc dwuborek tytanu i tlenek glinu jako fazę ceramiczną, infiltrowaną przez stopiony glin. Sposób ten wykorzystuje zatem glin w mieszaninie reakcyjnej głównie jako czynnik redukujący. Ponadto, zewnętrzne jeziorko stopionego glinu nie jest wykorzystywane jako źródło metalu prekursora dla reakcji tworzenia borku, ale raczej jest stosowane jako czynnik wypełniający pory w otrzymywanej strukturze ceramicznej. Powoduje to powstawanie spieków ceramiczno-metalowych, które są zwilżalne i odporne na stopiony glin. Te spieki ceramiczno-metalowe są szczególnie przydatne w ogniwach wytwarzających glin jako składniki kontaktujące się z wytwarzanym stopionym glinem, lecz korzystnie nie kontaktujące się ze stopionym kryolitem. W procesie tym nie stosuje się węglika boru.
Z europejskiego zgłoszenia nr 0113249 znany jest sposób wytwarzania spieku ceramiczno-metalowego przez formowanie na miejscu rozproszonych cząstek fazy ceramicznej w stopionej fazie metalowej, a następnie utrzymywanie tego stanu stopionego przez czas wystarczający do utworzenia się wewnętrznie rozrośniętej sieci ceramicznej. Tworzenie fazy ceramicznej jest zilustrowane reagowaniem soli tytanu z solą boru w stopionym metalu w rodzaju glinu. Na miejscu powstaje ceramiczny borek i rozrasta się w sieć. Nie ma tu jednakże infiltracji, a borek jest formowany jako faza wydzielona w stopionym metalu. Obydwa przykłady w zgłoszeniu wykazują, że nie formowały się ziarna T1AI3, AIB2 lub AIB12, ale raczej T1B2 co stanowi potwierdzenie faktu, że glin nie jest
158 143 5 metalowym prekursorem dla borku. Ponadto nie ma tam sugestii zastosowania węglika boru jako materiału prekursora w procesie.
Z opisu patentowego USA nr 3 864 154 dla Gazza i in. jest znany ceramiczno-metalowy układ powstający przez infiltrację. Impregnowano prasówkę AIB12 stopionym glinem w próżni dla uzyskania układu tych składników. Zastosowane inne materiały zawierały SiBe-ΑΙ, B-Al, B4C-AI/S1 oraz AIB12-B-AI. Nie sugeruje się tam zachodzenia reakcji ani tworzenia kompozytów obejmujących reakcję z infiltrującym metalem ani żadnego produktu reakcji, osadzającego się w obojętnym wypełniaczu lub stanowiącego część kompozytu.
Z opisu patentowego USA nr 4 605 440 dla Halversona i in. jest znany sposób, w którym w celu uzyskania kompozytów B4C-AI poddaje się prasówkę B4C-AI (utworzoną przez prasowanie na zimno jednorodnej mieszaniny proszków B4C i Al) spiekaniu w próżni lub w atmosferze argonu. Nie zachodzi infiltracja stopionego metalu z jeziorka lub bryły stopionego metalu prekursora w głąb formy wstępnej. Ponadto, nie wspomina się o produkcie reakcji utleniania, osadzającym się w obojętnym wypełniaczu w celu uzyskania kompozytów, wykazujących korzystne właściwości wypełniacza.
Jakkolwiek te pomysły wytwarzania spieków ceramiczno-metalowych w niektórych przypadkach dawały korzystne rezultaty, jednakże istnieje ogólna potrzeba opracowania bardziej skutecznych i ekonomicznych sposobów wytwarzania materiałów zawierających borki.
Według obecnego wynalazku wytwarza się samopodtrzymujące korpusy ceramiczne, wykorzystując infiltrację metalu macierzystego i proces reakcji (tj. infiltrację reaktywną) w obecności węglika boru. Złoże lub masa węglika boru jest infiltrowane stopionym metalem macierzystym i może składać się w całości z węglika boru, realizując powstawanie samopodtrzymującego korpusu zawierającego jeden lub więcej zawierających bor związków metalu macierzystego, które to związki stanowią borek metalu macierzystego lub borowęglik metalu macierzystego, lub obydwa i zwykle mogą również zawierać węglik metalu macierzystego. Alternatywnie infiltrowana masa może zawierać jeden lub więcej wypełniaczy obojętnych zmieszanych z węglikiem boru dla utworzenia kompozycji poprzez reakcyjną infiltrację, która to kompozycja zawiera osnowę z jednego lub więcej związków zawierających bor i również może zawierać węglik metalu macierzystego. W obydwu rozwiązaniach, produkt końcowy może zawierać metal jako jeden lub więcej składników metalicznych metalu macierzystego. Stężenia reagenta i warunki procesu można zmieniać lub kontrolować dla uzyskania korpusu zawierającego zmienne procenty objętościowe związków ceramicznych, metalu i/lub porowatości.
W sposobie według wynalazku umieszcza się masę, zawierającą węglik boru w sąsiedztwie lub kontakcie z bryłą stopionego metalu lub stopu metalu, który jest stopiony w środowisku zasadniczo obojętnym w obrębie szczególnego zakresu temperatur. Stopiony metal infiltruje masę i reaguje z węglikiem boru, tworząc jeden lub więcej produktów reakcji. Węglik boru jest przynajmniej częściowo redukowany przez stopiony metal macierzysty, tworząc zawierający bor związek metalu macierzystego, np. borek metalu macierzystego i/lub borozwiązek w warunkach temperaturowych procesu. Zwykle jest również wytwarzany węglik metalu macierzystego, a w niektórych przypadkach borowęglik metalu macierzystego. Przynajmniej część produktu reakcji jest utrzymywana w kontakcie z metalem, a stopiony metal jest odciągany lub przenoszony w stronę nieprzereagowanego węglika boru wskutek oddziaływania osmotycznego lub kapilarnego. Ten przenoszony metal tworzy dodatkowy borek, węglik i/lub borowęglik metalu macierzystego i rozbudowywanie korpusu ceramicznego jest kontynuowane, dopóki nie zostanie zużyty metal macierzysty lub węglik boru, lub dopóki nie zostanie zmieniona temperatura reakcji na temperaturę poza zakresem temperatur reakcji. Utrzymana struktura zawiera jeden lub więcej borków metalu macierzystego, borozwiązek metalu macierzystego, węglik metalu macierzystego, metal (pojęcie to ma obejmować również stopy i związki międzymetaliczne) lub przestrzenie puste względnie ich kombinacje, przy czym te kilka faz może lub nie musi być wzajemnie połączone w jednym lub więcej wymiarach. Końcowe frakcje objętościowe związków zawierających bor (tj. borków i borozwiązków), związków zawierających węgiel i faz metalicznych, oraz stopień wzajemnego połączenia mogą być kontrolowane przez zmianę jednego lub więcej warunków, takich jak gęstość początkowa bryły węglika boru, względne ilości węglika boru i metalu macierzystego, stapianie metalu macierzystego, rozprowadzenie węglika boru i wypełniacza, temperatura i czas. Zwykle masa węglika boru powinna być przynajmniej trochę porowata, tak aby umożliwić wnikanie metalu macierzystego
158 143 przez produkt reakcji. To wnikanie występuje ze względu na to, że zmiana objętości pod wpływem reakcji niecałkowicie zatyka pory, przez które metal macierzysty może kontynuować wnikanie, względnie że produkt reakcji pozostaje przepuszczalny dla stopionego metalu w wyniku takich czynników jak energia powierzchniowa, pozostawiających przynajmniej niektóre z granic ziaren przepuszczalne dla metalu macierzystego.
W następnym rozwiązaniu jest wytwarzany kompozyt przez przenoszenie stopionego metalu macierzystego w głąb złoża węglika boru zmieszanego z jednym lub więcej obojętnych materiałów wypełniacza. W tym rozwiązaniu, węglik boru jest wprowadzany do odpowiedniego materiału wypełniacza, który następnie jest umieszczony w sąsiedztwie lub w kontakcie ze stopionym metalem macierzystym. Układ ten może być podparty na lub w oddzielnym złożu, zasadniczo niezwilżalnym i niereagującym ze stopionym metalem w warunkach procesu. Stopiony metal macierzysty infiltruje mieszaniną węglika boru z wypełniaczem i reaguje z węglikiem boru, tworząc jeden lub więcej związków zawierających bor. Otrzymany samopodtrzymujący ceramiczno-metalowy kompozyt ma zwykle gęstą mikrostrukturę, zawierającą wypełniacz z osadzoną osnową zawierającą związek(ki) zawierający bor i może również zawierać węglik i metal. Dla postępu procesu reakcyjnej infiltracji jest wymagana tylko niewielka ilość węglika boru. Tak więc, otrzymana osnowa może mieć skład zmienny od składu zawierającego głównie składniki metaliczne i wykazującego pewne własności charakterystyczne dla metalu macierzystego, do składu w przypadku zastosowania w procesie dużego stężenia węglika boru, kiedy powstaje znaczna faza związku(ów) zawierającego bor, która wraz z dowolnymi związkami zawierającymi węgiel, zdominowuje własności osnowy. Wypełniacz może polepszać własności kompozytu, obniżania kosztu surowych materiałów kompozytu, lub spowalniać kinetykę reakcji tworzenia związku(ów) zawierającego bor i/lub związku zawierającego węgiel oraz szybkość wydzielania ciepła.
W następnym rozwiązaniu, materiał przeznaczony do infiltrowania jest kształtowany na formę wstępną, odpowiadającą geometrii pożądanego kompozytu finalnego. Następująca reaktywna infiltracja formy wstępnej stopionym metalem macierzystym powoduje powstawanie kompozytu, mającego wierny lub prawie wierny kształt formy wstępnej, zmniejszając tym samym kosztowną obróbkę końcową i operacje wykańczające.
W opisie i zastrzeżeniach użyto określeń zdefiniowanych jak poniżej. „Metal macierzysty “ określa taki metal np. cyrkon, który jest prekursorem dla polikrystalicznego produktu reakcji utleniania, to znaczy borku metalu macierzystego lub innego borowego związku metalu macierzystego i stanowi ten metal w postaci czystej lub stosunkowo czystej, dostępny w handlu metal zawierający zanieczyszczenia i/lub składniki stopowe, oraz stop w którym ten prekursor metalowy stanowi składnik główny. Gdy jako metal macierzysty zostanie wymieniony konkretny metal, np. cyrkon, wówczas z określeniem tym należy utożsamiać ten właśnie metal, chyba że wynika inaczej z kontekstu.
„Borek metalu macierzystego** i „borozwiązki metalu macierzystego** oznaczają produkt reakcji zawierający bor, powstały w drodze reakcji pomiędzy węglikiem boru a metalem macierzystym i stanowiący dwuskładnikowy związek boru z metalem macierzystym, jak również związki potrójne lub wyższego rzędu.
„Węglik metalu macierzystego** oznacza produkt reakcji, zawierający węgiel i utworzony poprzez reakcję węglika i metalu macierzystego.
Przedmiot wynalazku zostanie zilustrowany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. * przedstawia schematyczny przekrój, pokazujący blok metalu macierzystego, osadzony w cząsteczkowym węgliku boru wewnątrz ogniotrwałego tygla dla przetworzenia sposobem według wynalazku, fig. 2 - schematyczny przekrój, pokazujący blok metalu macierzystego, usytuowany w sąsiedztwie formy wstępnej z węglika boru i osadzony w obojętnym złożu zawartym w ogniotrwałym tyglu, dla przetworzenia sposobem według wynalazku, fig. 3 - zdjęcie fotomikrograficzne w powiększeniu 1000 X przekroju związku ceramicznego, utworzonego sposobem opisanym w przykładzie I, fig. 4 - zdjęcie fotomikrograficzne w powiększeniu 1500 X przekroju kompozytu ceramicznego, utworzonego sposobem opisanym w przykładzie VI, a fig. 5 - zdjęcie fotomikrograficzne w powiększeniu 1500 X przekroju kompozytu ceramicznego i utworzonego sposobem według przykładu VIII.
158 143
Samopodtrzymujący korpus według wynalazku otrzymuje się przez reaktywną infiltrację stopionego metalu macierzystego węglikiem boru dla utworzenia polikrystalicznego korpusu ceramicznego, zawierającego produkt(y) reakcji metalu macierzystego z węglikiem boru i ewentualnie zawierającego jeden lub więcej składników metalu macierzystego. Węglik bromu, zwykle stały w warunkach procesu, jest korzystnie w postaci drobnych cząsteczek lub proszku. Środowisko lub atmosfera procesu są tak dobierane, aby były stosunkowo obojętne lub niereaktywne w warunkach procesu. Odpowiednią atmosferę procesu może stanowić przykładowo organ lub próżnia. Otrzymany produkt zawiera jeden lub więcej z (a) borku metalu macierzystego, (b) borozwiązku, (c) zwykle węglika metalu macierzystego i (d) metalu. Składniki i ich proporcje w produkcie zależą w dużym stopniu od doboru i składu metalu macierzystego i warunków reakcji. Wytworzony korpus samopodtrzymujący może wykazywać również porowatość lub przestrzenie puste.
W zalecanych rozwiązaniach obecnego wynalazku, metal macierzysty i masa lub złoże węglika boru są umieszczone w sąsiedztwie tak, że reakcyjna infiltracja przebiega w kierunku i w głąb złoża. Złoże, które może być wstępnie kształtowane, zawiera materiał wypełniacza, w rodzaju wypełniacza wzmacniającego, który jest zasadniczo obojętny w warunkach procesu. Produkt reakcji może narastać w głąb złoża bez znacznego zniekształcania lub przemieszczania tego złoża. Tak więc, nie są potrzebne żadne siły zewnętrzne, które mogłyby zniekształcić lub zmienić układ złoża, tak samo nie są potrzebne kłopotliwe lub kosztowne wysokie temperatury, wysokie ciśnienia i urządzenia. Reaktywna infiltracja metalu macierzystego w głąb węglika boru, który korzystnie jest w postaci cząsteczkowej lub proszkowej, tworzy kompozyt zawierający zwykle borek metalu macierzystego i borozwiązek metalu macierzystego. Gdy metal macierzysty stanowi glin, wówczas produkt może zawierać borowęglik glinu (np. AbB^aCz, AIB12C2, AIB24C4), jak również metal np. glin i ewentualnie inne nieprzereagowane lub nieutlenione składniki metalu macierzystego. Jeżeli metal macierzysty stanowi cyrkon, wówczas otrzymywany kompozyt zawiera borek cyrkonu i węglik cyrkonu. W kompozycie może również występować cyrkon metaliczny.
Jakkolwiek wynalazek obecny jest opisany poniżej ze szczególnym odniesieniem do niektórych zalecanych rozwiązań, w których metal macierzysty stanowi cyrkon lub glin, to stanowią one jedynie ilustrację. Można również zastosować inne metale macierzyste, takie jak krzem, tytan, hafn, lantan, żelazo, wapń, wanad, niob, magnez i beryl, zaś przykłady dla kilku takich metali macierzystych są podane poniżej.
Jak pokazano na fig. 1, metal macierzysty 10 jako prekursor, np. cyrkon, jest uformowany jako blok, kostka, pręt, płyta lub podobnie. Metal jest przynajmniej częściowo osadzony w cząsteczkowym węgliku boru 12, mającym korzystnie rozmiar cząsteczkowy od około 0,1 μτη do 100μπι. Układ ten jest otoczony materiałem obojętnym 14 zwykle w postaci cząsteczkowej, który jest niezwilżalny i niereagujący ze stopionym metalem w warunkach procesu, i który jest umieszczony w tyglu 16 lub innej kadzi ogniotrwałej. Górna powierzchnia 18 metalu macierzystego może być odsłonięta, lub też metal macierzysty może być całkowicie zagłębiony lub otoczony węglikiem boru a ponadto obojętne złoże 14 może być pominięte. Układ ten umieszcza się w piecu i ogrzewa, korzystnie w atmosferze obojętnej takiej jak argon, powyżej temperatury topnienia metalu macierzystego, ale korzystnie poniżej temperatury topnienia pożądanego produktu reakcji, tak, aby utworzyć bryłę lub jeziorko ciekłego metalu.
Należy uwzględnić, że zakres temperatur roboczych lub zalecanych może nie wychodzić poza cały ten przedział. Zakres temperatur będzie w dużym stopniu zależał od takich czynników jak skład metalu macierzystego i pożądane fazy w otrzymywanym kompozycie. Stopiony metal kontaktuje się z węglikiem boru, a jako produkt reakcji powstaje borek metalu macierzystego (np. dwuborek cyrkonu). Po kontynuacji wystawienia na działanie węglika boru, pozostały stopiony metal jest progresywnie odciągany przez produkt reakcji w kierunku i w głąb masy zawierającej węglik boru, powodując dalsze formowanie produktu reakcji przy powierzchni pośredniej pomiędzy stopionym metalem a węglikiem boru. Produkt wytwarzany tym sposobem zawiera produkt(y) reakcji metalu macierzystego z węglikiem boru, lub może zawierać kompozyt ceramiczno-metalowy, zawierający jeden lub więcej nieprzereagowanych lub nieutlenionych składników metalu macierzystego. Znaczna ilość węglika boru reaguje, tworząc produkt(y) reakcji, korzystnie ilość ta wynosi przynajmniej około 50%, a najkorzystniej przynajmniej 90%. Krystality ceramiczne utwo8
153 143 rzone jako produkt reakcji mogą być wzajemnie połączone lub nie, jednakże korzystnie są wzajemnie połączone w trzech wymiarach, zaś fazy metaliczne i jakiekolwiek przestrzenie puste w produkcie są przynajmniej częściowo wzajemnie połączone. Porowatość wynika z częściowego lub prawie całkowitego odciągnięcia fazy metalu macierzystego dla wytworzenia dodatkowego produktu reakcji (jak w przypadku gdy występują stechiometryczne reagenty lub nadmiar węglika boru), jednakże procentowa objętość przestrzeni pustych zależy od takich czynników jak temperatura, czas, rodzaj metalu macierzystego i porowatość masy węglika boru.
Zaobserwowano, że produkty wykonane sposobem według wynalazku, w którym jako metal macierzysty zastosowano cyrkon, tytan i hafn, tworzą borek metalu macierzystego mający strukturę płytkopodobną. Płytki te zwykle nie są ustawione według linii lub są ukierunkowane przypadkowo, jak można zobaczyć na fig. 3,4 i 5. Ta płytkopodobną struktura i faza metaliczna wynikają przynajmniej w dużej części z nadzwyczaj dużej odporności na pęknięcia tego kompozytu, około 12 mega Pascali/m2 lub wyższej, ze względu na ugięcie pod wpływem pękania i/lub mechanizmu odciągania.
Według wstępnego aspektu wynalazku, otrzymuje się samopodtrzymujący korpus, włącznie z korpusami kompozytowymi, zawierający osnowę z produktu reakcji, i ewentualnie składniki metaliczne, osadzone w zasadniczo obojętnym wypełniaczu. Osnowa jest formowana przez reakcyjną infiltrację metalu macierzystego w głąb złoża lub masy wypełniacza, dokładnie zmieszanego z węglikiem boru. Materiał wypełniacza może mieć dowolny rozmiar lub kształt i może być w dowolny sposób ukierunkowany względem metalu macierzystego o ile kierunek rozbudowywania produktu reakcji będzie przebiegał w kierunku i obejmował przynajmniej część materiału wypełniacza bez jego zniekształcenia lub przemieszczenia. Wypełniacz może zawierać dowolny odpowiedni materiał, taki jak ceramiczne i/lub metalowe włókna, kryształy, cząsteczki, proszki, pręty, druty, siatkę drucianą, siatkę ogniotrwałą, arkusze, płytki, siatkową konstrukcję piankową, obszary stałe lub puste itd. Szczególnie stosownym wypełniaczem jest tlenek glinu, jednakże można też zastosować inne tlenki i wypełniacze ceramiczne w zależności od materiału wyjściowego i żądanych własności końcowych. Materiał wypełniacza może być luźny lub związany i może mieć przerwy, otwory, przestrzenie interwencyjne lub podobne, potrzebne do utrzymania przepuszczalności wypełniacza względem infiltracji stopionego metalu macierzystego. Ponadto materiał wypełniacza może być jednorodny lub niejednorodny.
W razie potrzeby, materiały te można związać dowolnym odpowiednim czynnikiem wiążącym (np. Avicil PH 105, z FMC Co.), nie zakłócającym reakcji według wynalazku ani nie pozostawiającym niepożądanych produktów pośrednich wewnątrz kompozytowego produktu finalnego. Wypełniacz pokazujący tendencję do nadmiernego reagowania z węglikiem boru lub ze stopionym metalem podczas przetwarzania może być powleczony, tak aby stał się obojętny na środowisko procesowe. Przykładowo, węgiel włóknisty jako wypełniacz w połączeniu z glinem jako metalem macierzystym będzie wykazywał tendencję do reagowania ze stopionym glinem, jednakże można uniknąć tej reakcji, powlekając wstępnie włókna np. tlenkiem glinu.
W piecu umieszcza się odpowiedni pojemnik ogniotrwały z metalem macierzystym i złożem wypełniacza z domieszanym węglikiem boru właściwie usytuowanym dla umożliwienia reakcyjnej infiltracji metalu macierzystego w głąb złoża wypełniacza i właściwego rozbudowywania kompozytu, a następnie układ ten podgrzewa się do temperatury powyżej temperatury topnienia metalu macierzystego. W tych podwyższonych temperaturach stopiony metal macierzysty infiltruje przepuszczalny wypełniacz w drodze procesu osmotycznego i reaguje z węglikiem boru, tworząc pożądany korpus ceramiczny lub ceramiczno-metalowy.
Kompozyt uzyskany według wynalazku jest przedstawiony na fig. 2. Węglik boru, wraz z dowolnymi pożądanymi wypełniaczami obojętnymi, jest przetwarzany na formę wstępną o kształcie odpowiadającym pożądanej geometrii kompozytu finalnego. Na formę wstępną 26 jest nałożony prekursor metalu macierzystego 10 i układ ten jest otoczony obojętnym materiałem 14 zawartym wewnątrz tygla 16. Górna powierzchnia 18 metalu macierzystego może być odsłonięta lub nie. Forma wstępna 20 może być przygotowana dowolnym z szerokiego zakresu konwencjonalnych sposobów formowania korpusu ceramicznego (takich jak prasowanie jednoosiowe, prasowanie izostatyczne, odlewanie poślizgowe, odlewanie odstojnikowe, odlewanie taśmowe, formowanie wtryskowe, nawijanie włókien dla materiałów włóknistych itd.), w zależności od
158 143 9 właściwości wypełniacza. Początkowe związanie cząsteczek wypełniacza, kryształów, włókien lub tym podobnych przed reakcyjną infiltracją może być uzyskane przez lekkie spieczenie lub przez zastosowanie rozmaitych organicznych lub nieorganicznych materiałów spoiwa, które nie zakłócają procesu ani nie wytwarzają niepożądanych produktów pośrednich w gotowym materiale. Forma wstępna 20 powinna mieć wystarczającą stałość kształtu i wytrzymałość w stanie surowym, powinna być przepuszczalna na przechodzenie stopionego metalu, i powinna mieć porowatość pomiędzy około 5 a 90% objętości, a korzystniej pomiędzy około 25 a 75% objętości. W przypadku glinowego metalu macierzystego, odpowiedni materiał wypełniacza stanowi, przykładowo, węglik krzemu, dwuborek tytanu, tlenek glinu i dwunastoborek glinu (między innymi), o cząsteczkach mających zwykle rozmiar sitowy od około 14 do 1000, jednakże można zastosować dowolną mieszaninę materiałów wypełniacza i rozmiarów sitowych. Następnie forma wstępna 20 kontaktuje się ze stopionym metalem macierzystym na jednej lub więcej swych powierzchni przez okres czasu wystarczający do całkowitej infiltracji osnowy do granicznych powierzchni formy. Rezultatem tej metody jest ceramiczno-metalowy korpus kompozytowy o kształcie zbliżonym lub identycznym do żądanego dla produktu finalnego, minimalizując tym samym lub eliminując kosztowną obróbkę finalną lub szlifowanie.
Stwierdzono, że infiltracja przepuszczalnego wypełniacza metalem macierzystym jest aktywowana przez obecność w wypełniaczu węglika boru. Wykazano, że skuteczna jest niewielka ilość źródła boru, jednakże jej minimum zależy od licznych czynników, takich jak rodzaj i wielkość cząstek węglika boru, rodzaj materiału macierzystego, rodzaj wypełniacza i warunki procesowe. Tak więc, w wypełniaczu mogą występować rozmaite stężenia węglika boru, jednakże im niższe stężenie węglika boru, tym większa objętość procentowa metalu w osnowie. Gdy stosuje się bardzo małe ilości węglika boru, np. jeden do trzech procent wagowo w stosunku do całkowitego ciężaru węglika boru plus wypełniacz, to otrzymana osnowa stanowi wzajemnie połączony metal i ograniczoną ilość borku metalu macierzystego i węglika metalu macierzystego, rozproszoną w tym metalu. W razie braku węglika boru może nie wystąpić reakcyjna infiltracja wypełniacza, i infiltracja może być niemożliwa bez specjalnych zabiegów, takich jak stosowanie ciśnienia zewnętrznego dla wtłoczenia metalu w wypełniacz.
Ze względu na szeroki zakres możliwych stężeń węglika boru w wypełniaczu w procesie według wynalazku, możliwe jest kontrolowanie lub modyfikowanie własności gotowego produktu poprzez zmianę stężenia węglika boru i/lub składu złoża. Gdy występuje jedynie niewielka ilość węglika boru w stosunku do ilości metalu macierzystego, tak że masa zawiera węglik boru o małej gęstości, wówczas własności kompozytu lub osnowy są zdominowane przez własności metalu macierzystego, najczęściej plastyczność i ciągliwość, ponieważ osnowę stanowi głównie metal. Tego rodzaju produkt może być przydatny dla niskich i średnich zakresów temperatur zastosowań. Gdy zastosuje się dużą ilość węglika boru, przykładowo gdy związek(ki) zawierający cząsteczki węglika boru jest gęsto upakowany wokół wypełniacza lub zajmuje dużą procentowo przestrzeń pomiędzy składnikami wypełniacza, to własności otrzymanego korpusu lub osnowy są zdominowane przez borek metalu macierzystego i dowolny węglik metalu macierzystego, przez co korpus lub osnowa będą twardsze lub mniej plastyczne lub mniej ciągliwe. Jeżeli stechiometryczność jest ściśle kontrolowana, tak aby uzyskać praktycznie całkowitą konwersję metalu macierzystego, otrzymany produkt będzie zawierał mało lub wcale metalu, co może być korzystne przy wysokotemperaturowych zastosowaniach produktu. Tak samo, praktycznie całkowita konwersja metalu macierzystego może być istotna zwłaszcza w niektórych wysokotemperaturowych zastosowaniach, ponieważ borkowy produkt reakcji jest bardziej stabilny niż węglik boru, ponieważ węglik boru będzie wykazywał tendencje do reagowania z resztkowym lub nieutlenionym metalem, np. glinem, obecnym w produkcie. W razie potrzeby, do złoża węglika boru lub formy wstępnej zawierającej węglik boru i wypełniacz można domieszać wolny węgiel. Ten nadmiar węgla, zwykle w granicach około 5 do 10 procent wagowo całego złoża, reaguje z metalem macierzystym, zapewniając praktycznie całkowitą reakcję metalu. Reakcja metalu z węglem będzie zależała w dużym stopniu od względnej ilości zastosowanego węgla, rodzaju, np. sadza lub grafit i krystaliczności. Dobór wśród tych ekstremalnych właściwości może być wysoce przydatny ze względu na potrzeby rozmaitych potencjalnych zastosowań tych produktów.
Do złoża węglika boru (włącznie ze złożem z wypełniaczem) można domieszać wolny bor dla ułatwienia reakcyjnej infiltracji, szczególnie jeśli zastosuje się glin jako metal macierzysty. Taka
158 143 mieszanina zmniejsza koszt złoża względem całego boru, powoduje formowanie produktu zawierającego borowęglik w rodzaju borowęglika glinu, który posiada niektóre własności porównywalne z borkiem glinu i zapobiega tworzeniu się węglika glinu, który jest niestabilny w obecności wilgoci i dlatego pogarsza własności strukturalne produktu. W mieszaninie metal macierzysty reaguje głównie z wolnym borem tworząc borek metalu, jednakże również tworzy się borozwiązek.
Dodatkowe zmiany cech i właściwości kompozytu można realizować poprzez kontrolowanie warunków infiltracji. Zmienne, którymi można manipulować, obejmują rodzaj i rozmiar cząstek węglika boru oraz temperaturę i czas infiltrowania. Przykładowo, reakcyjna infiltracja obejmująca duże cząsteczki węglika boru i minimalne czasy ekspozycji w niskich temperaturach będzie powodowała częściową konwersję węglika boru w borowe związki metalu macierzystego i węglowe związki metalu macierzystego. W konsekwencji w mikrostrukturze pozostaje nieprzereagowany węglik boru, co może nadawać gotowemu produktowi własności pożądane w niektórych zastosowaniach. Infiltracja w warunkach stosowania cząstek węglika boru, wysokich temperatur i przedłużonych czasów ekspozycji (nawet do przetrzymywania w danej temperaturze po ukończeniu infiltracji) spowoduje praktycznie całkowitą konwersję metalu macierzystego w związki węgla i borku metalu macierzystego. Korzystnie, konwersja węglika boru w borek metalu macierzystego, borozwiązek(ki) metalu macierzystego i węglik metalu macierzystego wynosi przynajmniej około 50%, a najkorzystniej przynajmniej około 99%. Infiltracja w wysokiej temperaturze (lub następna obróbka wysokotemperaturowa) może również spowodować zagęszczenie niektórych składników kompozytu poprzez proces spiekania. Dodatkowo, jak stwierdzono uprzednio, redukcja ilości dostępnego metalu macierzystego poniżej koniecznej do utworzenia związku(ów) boru i węgła i wypełnienia powstałych szczelin w materiale może spowodować porowatość korpusu, co również może mieć użyteczne zastosowanie. W takim kompozycie, porowatość może się zmieniać od około 1 do 25 procent objętościowo, a czasem wyżej, w zależności od wyliczonych powyżej niektórych czynników lub warunków.
Następujące przykłady stanowią ilustrację nowych produktów reakcji oraz sposobu ich przygotowywania. Przykłady te są jednakże podane jedynie dla ilustracji wynalazku, a nie dla ograniczenia jego zakresu. Procedura testowa dla pomiaru niektórych własności próbek uzyskanych w tych przykładach była następująca.
Prowadzono czteropunktowe testy ugięcia w temperaturze pokojowej w urządzeniu testującym Instrom Model M 23 z zastosowaniem procedury określonej w US Army MIL-STD-1942 (MR). Próbki stanowiły pręty o rozmiarach 3 X 4 X 50 mm. Ich powierzchnie naprężeń były oszlifowane z zastosowaniem koła ściernego ze żwirku diamentowego o ziarnistości 500, zaś naroża zukosowano dla usunięcia odłamków i innych defektów. Stalowy uchwyt miał wewnętrzną rozpiętość 20 mm i zewnętrzną rozpiętość 40 mm. Naprężenia ugięcia obliczono na podstawie szczytowych obciążeń łamiących i wymiarów próbki oraz uchwytu, stosując równania jak dla belki sprężystej.
Odporność na pękanie określono poprzez testowanie uginanych prętów o rozmiarze 5X4X50mm. W środku długości próbek wyryto strzałkowy wrąb o kącie nachylenia 60°C za pomocą ostrza diamentowego o szerokości 0,3 mm. Następnie przeprowadzono czteropunktowe testy ugięcia strzałkowego wrębu za pomocą tych samych metod, jak opisane dla naprężeń uginających.
Gęstość określono przez zważenie i zmierzenie prostokątnych bloków.
Moduł sprężystości określono na podstawie częstotliwości akustycznej, stosując procedurę opisaną w ASTM C623-71. Próbki mierzyły około 5X4X45mm i były wszystkie obrobione maszynowo w szeregu operacji diamentowego skrawania i szlifowania. Trzy rodzaje wibracji stymulowano oddzielnie w każdym pręcie, mianowicie wibrację skrętną, wibrację ugięcia prostopadle do szerokości 5 mm i wibrację ugięcia prostopadle do szerokości 4 mm. W każdym przypadku określono harmoniczną częstotliwość rezonansową. Rezonansy ugięcia umożliwiły pomiar modułu Y ounga (E), zaś rezonans skrętny umożliwił pomiar modułu sprężystości poprzecznej (G).
Twardość określono stosując skalę A na twardościomierzu Rockwella i postępując według procedury opisanej w ASTM El 8-84. Celem testów było określenie wartości twardości kompozytu jako całości a nie w obszarach pojedynczej fazy.
158 143
Przykład I. Przygotowano formę wstępną o rozmiarach kwadratu o boku 30,8 mm i grubości 9,5 mm przez zmieszanie 95% wagowo B4C (ziarnistość 1000) i 5% wagowo spoiwa organicznego (Acrawax-C z Lonza Inc.), następnie sprasowano na zimno tę kompozycję w stalowej matrycy o określonej geometrii z ciśnieniem 34MPa. Na jej szczycie położono płytę z cyrkonu o rozmiarach 30,8 mm X 20,8 mm X 9,5 mm, po czym cały układ umieszczono w grafitowej formie. Układ ten, składający się z grafitowej formy i jej zawartości, umieszczono w ogrzanym rezystancyjnie piecu próżniowym, zasilanym argonem przepływającym z szybkością 2 litry/min. Układ ten ogrzano od temperatury pokojowej do 450°C przez okres 2,5 godzin dla wypalenia spoiwa organicznego. Następnie ogrzano go do temperatury zadanej 1950°C w przeciągu 5 godzin i utrzymano go w temperaturze 1950°C przez 2 godziny. Następnie układ pozostawiono do ostudzenia przez 5 godzin przed wyjęciem z pieca.
Po wyjęciu układu z pieca, usunięto mechanicznie nieprzereagowany cyrkon z jego powierzchni przez zeszlifowanie, a uzyskaną proszkową próbkę leżącego pod spodem kompozytu ceramicznego poddano analizie na bazie rentgenografii dyfrakcyjnej. Analiza ta wykazała obecność ZrB2, ZrC i Zr. Dalsze testy wykazały, że kompozyt ceramiczny miał następujące własności: średnia gęstość około 6,2g/cm3, moduł sprężystości 380 GPa, wytrzymałość na zginanie 875 MPa i współczynnik krytycznej intensywności naprężeń (odporność na przełamanie) 15 MP^m2.
Na figurze 3 pokazano zdjęcie fotomikrografowe w powiększeniu 1000 X, przekroju kompozytu ze wskazaniem ZrBa jako 22, ZrC jako 24 i Zr jako 26. Faza ZrB2 w tym kompozycie występowała w postaci płytek nieustawionych w linii lub ukierunkowanych przypadkowo.
Przykład II. Osadzono blok metalowy z cyrkonu o wymiarach: 12,7 mm średnicy i wysokości 19 mm w cząsteczkowym węgliku boru (Atlantic Equipment Engineers Eergenficld, N.J. 99,7% B4C 1-5 mikrona), zawartym w tyglu z tlenku glinu. Układ ten składający się z tygla z tlenku glinu i jego zawartości, umieszczono w piecu indukcyjnym zasilanym argonem płynącym z szybkością 300 cm3/minutę. Układ ten ogrzano do 1800°C (mierząc pirometrem optycznym) w przeciągu 6 minut, a następnie utrzymywano w 1800°C przez 4 minuty przed pozostawieniem do ochłodzenia.
Po wyjęciu układu z pieca, pobrano proszkową próbkę otrzymanego kompozytu ceramicznego i poddano ją analizie na bazie rentgenografii dyfrakcyjnej. Analiza ta wykazała obecność ZrB2, ZrC i Zr. Faza ZrB2 w tym kompozycie występowała w postaci płytek.
Przykład III. Przygotowano formę wstępną o wymiarach kwadratu o boku 57mm i grubości 12,7 mm przez zmieszanie 93% wagowo cząsteczek węglika boru (B4C) o rozmiarze sitowym 320 i 7% wagowo spoiwa organicznego (Avicil PH 105 z FMC Co.), a następnie tę mieszaninę sprasowano na zimno w stalowej matrycy o określonej geometrii przy ciśnieniu 68,7 MPa. Na szczycie formy wstępnej z B4C umieszczono stykający się z nią stop glinu oznaczony 1100, o wymiarach 50,8 mm w kwadracie i 12,7 mm grubości, zaś cały układ osadzono w cząsteczkach tlenku glinu (E 38 Alundum z Norton Co., ziarnistość 90), znajdującym się w ogniotrwałej kadzi, jak pokazano na fig. 2. Układ ten, składający się z kadzi ogniotrwałej i jej zawartości, podgrzano do temperatury zadanej 1200°C w przeciągu 10 godzin w piecu próżniowym ogrzewanym rezystancyjnie i zasilanym argonem płynącym z szybkością 1 litra/min. Po utrzymaniu temperatury 1200°C przez 24 godziny, układ ochłodzono w przeciągu 6 godzin przed wyjęciem z pieca.
Po wyjęciu układu z pieca, usunięto mechanicznie nieprzereagowany glin z powierzchni układu i sproszkowano niewielką ilość leżącego pod spodem kompozytu ceramicznego. Proszek ten poddano analizie na zasadzie rentgenografii dyfrakcyjnej, która wykazała obecność Al, B4C, AI2O3 i A18B4C7. Dalsze badania wykazały, że otrzymany kompozyt ceramiczny miał następujące właściwości: gęstość 2,58 g/cm3, moduł sprężystości 189 GPa, twardość 46 w skali A Rockwella, wytrzymałość na ugięcie 254±MPa i odporność na przełamanie 10,2±0,1 MPa/m2.
Przykład IV. Wykonano formę wstępną stanowiącą kwadrat o boku 57mm i grubości
12.7 mm z jednolitej mieszaniny, zawierającej 94% wagowo B4C/B (w mieszaninie 50% wagowo B4C o rozmiarze sitowym 320 i 50% wagowo B o rozmiarze 38 mikronów i drobniejszym) i 6% wagowo spoiwa organicznego (Avicil PH 105 z FMC Co.). Formę wstępną wykonano przez sprasowanie na zimno mieszaniny w stalowej matrycy o określonej geometrii przy ciśnieniu
68.7 MPa. Na wierzchu formy wstępnej z cząsteczkowego B4C/B umieszczono w kontakcie z nią stop glinu oznaczony 1100, o wymiarach 50,8 mm w kwadracie i 12,7 mm grubości, zaś cały układ osadzono w cząsteczkowym tlenku glinu (38 Alundum z Norton Co., ziarnistość 24), zawartym w
158 143 ogniotrwałej kadzi, jak pokazano na fig. 2. Układ ten, składający się z ogniotrwałej kadzi wraz z jej zawartością, umieszczono w piecu rurowym ogrzewanym rezystancyjnie, zasilanym argonem przepływającym z szybkością 300 cm3/min., ogrzano do zadanej temperatury 1200° w przeciągu 10 godzin i utrzymywano w 1200°C przez 36 godzin. Następnie układ ochłodzono przez 10 godzin przed wyjęciem z pieca.
Po wyjęciu układu z pieca, usunięto mechanicznie nieprzereagowany glin z powierzchni i poddano sproszkowaną próbkę leżącego pod spodem kompozytu ceramicznego analizie na zasadzie rentgenografii dyfrakcyjnej. Analiza wykazała, że kompozyt ceramiczny zawierał Al, B-ALB12, Al3B4eC2 i niezidentyfikowaną fazę o odstępie „d“ (odstępy sieci) wynoszącym 2.926, 2.679,2.087,1.84 i 1.745 A z intensywnościami względnymi odpowiednio 100,36,40,20 i 73. Dalsze badania wykazały, że kompozyt miał następujące właściwości: gęstość 2,58 g/cm3, moduł sprężystości 215 GPa, wytrzymałość na ugięcie 196±9MPa i odporność na przełom 8,1 ±0,3 MPa/m2.
Przykład V. Przygotowano formę wstępną o wymiarach kwadratu o boku 57 mm i grubości
12,7 mim według technologii zastosowanej w przykładzie I z tym wj^jć^tt^ii^m, ż^ mieszanina zawierała 94% wagowo B4C/B (w mieszaninie 50% wagowo B4C o rozmiarze sitowym 320 i 50% wagowo B wielkości 38 mikronów i drobniejszy) i 6% wagowo tego samego spoiwa. Na szczycie cząsteczkowej formy wstępnej z B4C/B umieszczono w kontakcie z nią płytę o wymiarach kwadratu 50,8 mm i grubości 12,7 mm ze stopu glinu Al-10Si-3Mg (10% wagowo Al, 3% wagowo Si i równowaga Al), zaś cały układ osadzono w cząsteczkach tlenku glinu (38 Alundum z Norton, Co. ziarnistość 24), zawartych w kadzi ogniotrwałej, jak pokazano na fig. 2. Układ ten składający się z ogniotrwałej kadzi wraz z zawartością, umieszczono w rezystancyjnym piecu próżniowym zasilanym argonem, przepływającym z szybkością 1 litra/min., ogrzano go do temperatury zadanej 1200°C w przeciągu 10 godzin i utrzymano w 1200°C przez 12 godzin. Następnie układ ochłodzono w przeciągu 5 godzin przed wyjęciem z pieca.
Po wyjęciu układu z pieca, usunięto mechanicznie z układu nieprzereagowany glin, a uzyskaną proszkową próbkę leżącego pod spodem ceramicznego kompozytu poddano analizie na zasadzie rentgenoskopii dyfrakcyjnej. Analiza ta wykazała, że kompozyt ceramiczny zawierał Al, Si, B4C, B-AIB12, AI2B12, AI2O3 i AleB4C7. Dalsze testy wykazały, że kompozyt miał następujące własności: gęstość 2,55 g/cm3, moduł sprężystości 213 GPa, twardość 57 w skali A Rockwella, wytrzymałość na ugięcie 231 ±31 MPa i odporność na przełamanie 9,1 ±0,1 MPa/m2.
Przykład VI. Metalowy blok z tytanu o czystości 99,64% (klasa 2), mający średnicę 16 mm i wysokość 19 mm osadzono w cząsteczkowym węgliku boru (Atlantic Equipment Engineers, Bergenfield, N.J. B4C 99,7%, 1-5 mikronów), zawartym wewnątrz tygla z tlenku glinu. Układ ten, zawierający tygiel z tlenku glinu wraz z zawartością, umieszczono w piecu indukcyjnym zasilanym argonem płynącym z szybkością 300cm3/min. Układ ogrzano do temperatury, w której tytan ulegał topnieniu (około 1700-1750°C mierzone pirometrem optycznym) w przeciągu 4 minut, a następnie ochłodzono.
Po wyjęciu układu z pieca, pobrano proszkową próbkę otrzymanego kompozytu ceramicznego i poddano ją analizie na zasadzie rentgenografii dyfrakcyjnej. Analiza wykazała obecność TiB2, TiB, TiC i Ti. Na fig. 4 pokazano zdjęcie fotomikrograficzne w powiększeniu 1500 X przekroju przez kompozyt, ze wskazaniem TiB jako 28, TiB jako 3®, TiC jako 32 i Ti jako 34. Faza T1B2 występowała w postaci struktury płytkopodobnej.
Przykład VII. Cylindryczną próbkę z tytanu o czystości 99,64% (klasa 2), średnicy 16 mm i długości 19 mm osadzono w węgliku boru (ziarnistość 1000), zawartym w ogniotrwałym tyglu. Układ ten, składający się z tygla z tlenku glinu wraz z zawartością, umieszczono w rezystancyjnym piecu próżniowym zasilanym argonem, płynącym z szybkością 500 cm3/min. Układ ten ogrzano do temperatury zadanej 1750°C w przeciągu 3 godzin, a następnie przetrzymano w 1750°C przez 3 godziny i 20 minut.
Po wyjęciu układu z pieca i ochłodzeniu, pobrano proszkową próbkę otrzymanego kompozytu ceramicznego i poddano analizie na zasadzie rentgenografii dyfrakcyjnej. Analiza ta wykazała obecność TiB2, TiC i Ti3B4.
Próbkę produktu poddano testowi mikrotwardości Knoopa jak opisano w ASTM E 384-73, z zastosowaniem obciążenia 200 gf, który wykazał mikrotwardość próbki rzędu 1815-1950 kg/mm2.
Przykład VIII. Metalowy blok z hafnu o czystości 38,2%, mający średnicę 9,6 mm i długość 19 mm osadzono w cząsteczkowym węgliku boru (sito—325) zawartym w tyglu z tlenku glinu. Układ ten, składający się z tygla z tlenku glinu wraz z zawartością, umieszczono w piecu indukcyjnym zasilanym gazem, zawierającym 1% wodoru i 99% objętościowo argonu, płynącym z szybkością 500cm3/min. Układ podgrzano do 2300°C (mierząc pirometrem optycznym) w przeciągu 8 minut, a następnie pozostawiono do ochłodzenia.
Po wyjęciu układu z pieca, badanie pobranej próbki wykazało istnienie bardzo czysto odwzorowanej cylindrycznej przestrzeni pustej, w której poprzednio znajdował się blok hafnu. Wykazuje to, że zdolność odwzorowywania kształtu tego systemu jest dobra. Pobrano sproszkowaną próbkę kompozytu ceramicznego uzyskanego w drodze tego eksperymentu i poddano ją analizie na zasadzie rentgenografii dyfrakcyjnej. Analiza wykazała obecność HfB2, HfC, Hf i niewielkie ilości B4C.
Na figurze 5 przedstawiono zdjęcie fotomikrograficzne w powiększeniu 1500 X przekroju przez kompozyt, ze wskazaniem HfB2 jako 36, HfC jako 38, B<C jako 40 i Hf jako 42. Faza HfB2 miała strukturę płytkową.
Jak opisano powyżej można zastosować inne metale macierzyste, odmienne stężenia materiałów wyjściowych i inne zmiany, takie jak gęstość upakowania, charakter cząstek węglika boru, czas i temperatura, dla zmiany lub kontrolowania produktu finalnego. Materiały tego rodzaju mają zastosowanie jako elementy silników lub rakiet.
«2 3G
Fig. 4
Fig 2
Fig. I
Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 5000 zł.
Claims (30)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania korpusów samopodtrzymujących i korpus samopodtnymujący, znamienny tym, że dobiera się metal macierzysty, ogrzewa się ten metal macierzysty w zasadniczo obojętnej atmosferze do temperatury powyżej jego temperatury topnienia dla uzyskania bryły stopionego metalu i kontaktuje się tę bryłę stopionego metalu macierzystego z masą zawierającą węglik boru, utrzymuje się tę temperaturę przez okres czasu, wystarczający do umożliwienia infiltracji stopionego metalu macierzystego w głąb masy i do zachodzenia reakcji stopionego metalu macierzystego z węglikiem boru dla utworzenia jednego lub więcej związków zawierających bor i kontynuuje się tę infiltrację i reakcję przez okres czasu wystarczający do utworzenia tego korpusu samopodtrzymującego, zawierającego jeden lub więcej zawierających bor związków metalu macierzystego.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że masę formuje się przez zmieszanie węglika boru z obojętnym wypełniaczem, umożliwia się infiltrację i reakcję w głąb tej utworzonej masy dla osadzenia wypełniacza i wytwarza się kompozyt jako wspomniany produkt samopodtrzymujący.
- 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że korpus zawiera fazę metaliczną.
- 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znemiciiay tym, że korpus samopodtrzymujący zawiera związek borku z metalem macierzystym i związek węgla z metalem macierzystym w wyniku reakcji węglika boru z metalem macierzystym.
- 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że węglik boru występuje w przynajmniej stechiometrycznej ilości w stosunku do metalu macierzystego infiltrującego w głąb tej masy, a reakcja jest kontynuowana przez okres czasu wystarczający do pobrania zasadniczo całego metalu macierzystego.
- 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że metal macierzysty wybiera się z grupy zawierającej glin, tytan, cyrkon, krzem, hafn, lantan, żelazo, wapń, wanad, niob i beryl.
- 7. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że metal macierzysty wybiera się z grupy zawierającej glin, tytan, cyrkon i hafn.
- 8. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że metal macierzysty stanowi glin, a korpus samopodtrzymujący zawiera związek glinu wybrany z grupy zawierającej borek glinu, borowęglik glinu i ich mieszaniny.
- 9. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że metal macierzysty stanowi cyrkon, a korpus samopodtrzymujący zawiera związek cyrkonu wybrany z grupy zawierającej borek cyrkonu lub mieszaninę borku cyrkonu i węglika cyrkonu.
- 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że korpus samopodtrzymujący zawiera również cyrkon.
- 11. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że masa stanowi formę wstępną o określonym kształcie, z.aś infiltracja i reakcja w głąb tej formy wstępnej powodują powstawanie korpusu samopodtrzymującego, mającego kształt tej formy wstępnej.
- 12. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wypełniacz jest wybrany z grupy zawierającej włókna, kryształy, cząsteczki, proszki, pręty, druty, druciane siatki, siatki ogniotrwałe, siatkową piankę, blaszki, płytki, obszary stałe i obszary puste.
- 13. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że wypełniacz posiada ochronną powłokę wstępną.
- 14. Sposób według zastrz. 2 albo 13, znamienny tym, że wypełniacz jest wybrany z grupy zawierającej tlenek glinu lub węgiel z powłoką ochronną.
- 15. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że metal macierzysty stanowi tytan, a korpus samopodtrzymujący zawiera związek tytanu wybrany z grupy zawierającej borek tytanu lub mieszaninę borku tytanu i węglika tytanu.158 143
- 16. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że metal macierzysty stanowi hafn, a korpus samopodtrzymujący zawiera związek hafnu wybrany z grupy zawierającej borek hafnu lub mieszaninę borku hafnu i węglika hafnu.
- 17. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że korpus samopodtrzymujący zawiera również tytan.
- 18. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że korpus samopodtrzymujący zawiera również hafn.
- 19. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przynajmniej jeden z borowych związków metalu macierzystego wykazuje strukturę płytkową.
- 20. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że przynajmniej jeden z borków cyrkonu wykazuje strukturę płytkową.
- 21. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że jeden z borków tytanu wykazuje strukturę płytkową.
- 22. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że jeden z borków hafnu wykazuje strukturę płytkową.
- 23. Sposób wytwarzania korpusów samopodtrzymujących, zajarnKsay tyra, że wybiera się metal macierzysty, ogrzewa się ten metal macierzysty w atmosferze zasadniczo obojętnej do temperatury powyżej jego temperatury topnienia dla utworzenia bryły stopionego metalu, kontaktuje się tę bryłę stopionego metalu macierzystego z masą zawierającą węglik boru i bor, utrzymuje się tę temperaturę przez okres czasu umożliwiający infiltrację stopionego metalu macierzystego w głąb tej masy i reakcję stopionego metalu macierzystego z tym węglikiem boru i borem dla utworzenia związków zawierających bor, oraz kontynuuje się tę infiltrację i reakcję przez okres czasu wystarczający do utworzenia korpusu samopodtrzymującego, zawierającego fazę metaliczną nieprzereagowanych składników metalu macierzystego i borowe związki metalu macierzystego.
- 24. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że masę miesza się z obojętnym wypełniaczem, umożliwia się infiltrację i reakcję w głąb tej uformowanej masy dla osadzenia wypełniacza, i wytwarza się kompozyt jako korpus samopodtrzymujący mający osnowę osadzoną w wypełniaczu, przy czym ta osnowa zawiera fazę metaliczną nieprzereagowanych składników metalu macierzystego i borowe związki metalu macierzystego.
- 25. Sposób według zastrz. 23 albo 24, znamienny tym, że metal macierzysty stanowi glin, a borowy związek jest wybrany z grupy zawierającej borek glinu, borowęglik glinu i ich mieszaniny.
- 26. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do masy wprowadza się węgiel dla spowodowania reakcji z metalem macierzystym.
- 27. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że węgiel stanowi od około 5 do 10 procent wagowo tej masy.
- 28. Korpus samopodtrzymujący, znamienny tym, że stanowi kompozyt zawierający fazę metalową wybraną z grupy zawierającej cyrkon, tytan i hafn oraz wzajemnie połączoną trójwymiarowo fazę ceramiczną, sięgającą do granic tego kompozytu, przy czym ta faza ceramiczna zawiera węglik wybrany z grupy składającej się z węglika cyrkonu, węglika tytanu i węglika hafnu, oraz zawierający borek metalu odpowiadającego temu węglikowi, przy czym ten borek ma strukturę płytkową.
- 29. Korpus według zastrz. 28, znamienny tym, że fazę metalową stanowi cyrkon, węglik stanowi węglik cyrkonu, a borek jest borkiem cyrkonu.
- 30. Korpus według zastrz. 29, znamienny tym, że ma odporność na przełamanie wynoszącą przynajmniej około 12 mega Pascali/m2.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US7353387A | 1987-07-15 | 1987-07-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL273758A1 PL273758A1 (en) | 1989-04-03 |
| PL158143B1 true PL158143B1 (en) | 1992-08-31 |
Family
ID=22114257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL1988273758A PL158143B1 (en) | 1987-07-15 | 1988-07-15 | Method for manufacturing self-supporting bodies and a self-supporting body |
Country Status (27)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0299905B1 (pl) |
| JP (1) | JP2642675B2 (pl) |
| KR (1) | KR960007373B1 (pl) |
| CN (1) | CN1031115A (pl) |
| AT (1) | ATE91120T1 (pl) |
| AU (1) | AU611697B2 (pl) |
| BG (1) | BG60551B1 (pl) |
| BR (1) | BR8803533A (pl) |
| CA (1) | CA1318488C (pl) |
| CS (1) | CS277570B6 (pl) |
| DD (1) | DD286167A5 (pl) |
| DE (1) | DE3882097T2 (pl) |
| DK (1) | DK388788A (pl) |
| FI (1) | FI92925C (pl) |
| HU (1) | HUT63131A (pl) |
| IE (1) | IE61994B1 (pl) |
| IL (1) | IL86947A (pl) |
| IN (1) | IN169659B (pl) |
| MX (1) | MX171575B (pl) |
| NO (1) | NO176397C (pl) |
| NZ (1) | NZ225406A (pl) |
| PL (1) | PL158143B1 (pl) |
| PT (1) | PT87992B (pl) |
| RU (1) | RU1836307C (pl) |
| TR (1) | TR26325A (pl) |
| YU (1) | YU46990B (pl) |
| ZA (1) | ZA885088B (pl) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4885130A (en) * | 1987-07-15 | 1989-12-05 | Lanxide Technology Company, Lp | Process for preparing self-supporting bodies and products produced thereby |
| US4940679A (en) * | 1987-07-15 | 1990-07-10 | Lanxide Technology Company, Lp | Process for preparing self-supporting bodies and products made thereby |
| US4915736A (en) * | 1987-12-23 | 1990-04-10 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of modifying ceramic composite bodies by carburization process and articles produced thereby |
| AU620360B2 (en) * | 1987-12-23 | 1992-02-20 | Lanxide Corporation | A method of producing and modifying the properties of ceramic composite bodies |
| EP0364097A1 (en) * | 1988-09-26 | 1990-04-18 | Alcan International Limited | Process for producing composite ceramic articles |
| US4885131A (en) * | 1989-01-13 | 1989-12-05 | Lanxide Technology Company, Lp | Process for preparing self-supporting bodies and products produced thereby |
| US5004714A (en) * | 1989-01-13 | 1991-04-02 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of modifying ceramic composite bodies by a post-treatment process and articles produced thereby |
| US5098870A (en) * | 1990-07-12 | 1992-03-24 | Lanxide Technology Company, Lp | Process for preparing self-supporting bodies having controlled porosity and graded properties and products produced thereby |
| JPH05509075A (ja) * | 1990-07-12 | 1993-12-16 | ランキサイド テクノロジー カンパニー リミティド パートナーシップ | セラミック複合体の特性改良用添加剤 |
| JPH06509316A (ja) * | 1991-07-29 | 1994-10-20 | ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー | 硬化されたサーメット及び硬化されたサーメットを生成させる方法 |
| JPH05222468A (ja) * | 1992-02-17 | 1993-08-31 | Agency Of Ind Science & Technol | 反応合成法による炭化チタンとほう化チタンウイスカ強化チタニウム基複合材料の製造法 |
| US5509555A (en) * | 1994-06-03 | 1996-04-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for producing an article by pressureless reactive infiltration |
| US5672435A (en) * | 1994-12-12 | 1997-09-30 | The Dow Chemical Company | Hard disk drive components and methods of making same |
| US5780164A (en) * | 1994-12-12 | 1998-07-14 | The Dow Chemical Company | Computer disk substrate, the process for making same, and the material made therefrom |
| CN1073636C (zh) * | 1998-04-09 | 2001-10-24 | 中南工业大学 | 铝浴自蔓延反应制备颗粒增强铝基复合材料的方法 |
| KR102014330B1 (ko) * | 2012-11-19 | 2019-08-26 | 리오 틴토 알칸 인터내셔널 리미티드 | 알루미늄-붕소 카바이드 복합 물질의 주조성을 증대시키기 위한 첨가물 |
| CN108188380B (zh) * | 2017-12-28 | 2019-10-29 | 鞍钢矿山机械制造有限公司 | 一种钢铜复合球的生产方法 |
| CZ308356B6 (cs) * | 2019-04-01 | 2020-06-17 | Vysoké Učení Technické V Brně | Způsob výroby keramicko-kovového kompozitu gravitačním litím a keramicko-kovový kompozit vyrobený podle této metody |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851375A (en) * | 1985-02-04 | 1989-07-25 | Lanxide Technology Company, Lp | Methods of making composite ceramic articles having embedded filler |
| US4828785A (en) * | 1986-01-27 | 1989-05-09 | Lanxide Technology Company, Lp | Inverse shape replication method of making ceramic composite articles |
| US4777014A (en) * | 1986-03-07 | 1988-10-11 | Lanxide Technology Company, Lp | Process for preparing self-supporting bodies and products made thereby |
| US4940679A (en) * | 1987-07-15 | 1990-07-10 | Lanxide Technology Company, Lp | Process for preparing self-supporting bodies and products made thereby |
| AU620360B2 (en) * | 1987-12-23 | 1992-02-20 | Lanxide Corporation | A method of producing and modifying the properties of ceramic composite bodies |
| US4915736A (en) * | 1987-12-23 | 1990-04-10 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of modifying ceramic composite bodies by carburization process and articles produced thereby |
-
1988
- 1988-07-01 IL IL86947A patent/IL86947A/xx not_active IP Right Cessation
- 1988-07-07 CS CS884928A patent/CS277570B6/cs unknown
- 1988-07-11 NO NO883091A patent/NO176397C/no unknown
- 1988-07-12 DK DK388788A patent/DK388788A/da not_active Application Discontinuation
- 1988-07-13 FI FI883329A patent/FI92925C/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-07-14 YU YU136588A patent/YU46990B/sh unknown
- 1988-07-14 CN CN88104357A patent/CN1031115A/zh active Pending
- 1988-07-14 BR BR8803533A patent/BR8803533A/pt not_active Application Discontinuation
- 1988-07-14 DE DE88630135T patent/DE3882097T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-14 NZ NZ225406A patent/NZ225406A/xx unknown
- 1988-07-14 RU SU884356043A patent/RU1836307C/ru active
- 1988-07-14 EP EP88630135A patent/EP0299905B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-14 DD DD88317938A patent/DD286167A5/de not_active IP Right Cessation
- 1988-07-14 IN IN591/CAL/88A patent/IN169659B/en unknown
- 1988-07-14 ZA ZA885088A patent/ZA885088B/xx unknown
- 1988-07-14 PT PT87992A patent/PT87992B/pt not_active IP Right Cessation
- 1988-07-14 AT AT88630135T patent/ATE91120T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-07-15 HU HU883713A patent/HUT63131A/hu unknown
- 1988-07-15 KR KR1019880008936A patent/KR960007373B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-15 CA CA000572212A patent/CA1318488C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-15 TR TR88/0496A patent/TR26325A/xx unknown
- 1988-07-15 AU AU19097/88A patent/AU611697B2/en not_active Ceased
- 1988-07-15 MX MX012274A patent/MX171575B/es unknown
- 1988-07-15 BG BG84934A patent/BG60551B1/bg unknown
- 1988-07-15 IE IE216088A patent/IE61994B1/en not_active IP Right Cessation
- 1988-07-15 PL PL1988273758A patent/PL158143B1/pl unknown
- 1988-07-15 JP JP63177971A patent/JP2642675B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1318775C (en) | Process for preparing self-supporting bodies and products made thereby | |
| AU629281B2 (en) | A process for preparing self-supporting bodies and products produced thereby | |
| RU2022948C1 (ru) | Способ изготовления самонесущего тела | |
| KR0134961B1 (ko) | 자체 지지체의 제조 방법 | |
| US5017334A (en) | Process for preparing self-supporting bodies and products produced thereby | |
| PL158143B1 (en) | Method for manufacturing self-supporting bodies and a self-supporting body | |
| IL92394A (en) | Process for preparing selfsupporting bodies by reactive infiltration in the presence of boron nitride and products made thereby | |
| US5010044A (en) | Process for preparing self-supporting bodies and products produced thereby | |
| PL156551B1 (pl) | Sposób wytwarzania wyrobów z kompozytu ceramicznego PL PL | |
| US5296417A (en) | Self-supporting bodies | |
| US5180697A (en) | Process for preparing self-supporting bodies and products produced thereby |