RU2004103076A

RU2004103076A - Способ получения аморфных материалов и керамики

Info

Publication number: RU2004103076A
Application number: RU2004103076/03A
Authority: RU
Inventors: Анатолий З. РОЗЕНФЛАНЦ (US); Анатолий З. РОЗЕНФЛАНЦ; Ахмет СЕЛИККАЙА (US); Ахмет СЕЛИККАЙА; Томас Дж АНДЕРСОН (US); Томас Дж АНДЕРСОН
Original assignee: 3М Инновейтив Пропертиз Компани (US); 3М Инновейтив Пропертиз Компани
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2005-06-27
Also published as: RU2297397C2; RU2303621C2; RU2004102898A; RU2004102897A

Claims

1. Способ получения аморфного материала, состоящего не менее чем на 35 процентного соотношения по массе из Al₂O₃ относительно общего веса аморфного материала, включающий в себя:

плавление

(а) частиц металлического материала, включающего в себя, по крайней мере, один из металлов М, который имеет отрицательную энтальпию образования оксида, или сплава из этих металлов

(б) по крайней мере, одного из:

(i) оксида металла М и а также источников оксидов металлов, отличных от оксидов металла М; или

(ii) комплекса оксида металла, включающего в себя оксид металла М для получения расплава, при этом, по крайней мере, часть металла М в расплаве окисляется, и при этом, по крайней мере, один из оксидов металла, отличный от оксида металла М, или комплекс оксида металла содержит Al₂О₃; и

охлаждение расплава для получения аморфного материала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлом М является по крайней мере Al.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что аморфный материал - это стекло.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что стекло содержит от 60 до 70 мас.% Al₂O₃ от общего веса стекла.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что комплекс оксида металла, содержащий оксид металла М, является комплексом Al₂О₃· оксид металла.

6. Способ по п.3, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂О₃, Y₂O₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, по крайней мере 80 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂О₃, Y₂О₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, от общего веса расплава и стекла соответственно.

7. Способ по п.3, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂O₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 80 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂O₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, от общего веса расплава и стекла соответственно.

8. Способ по п.3, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂О₃, REO, Y₂О₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 80 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂O₃, REO, Y₂О₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, от общего веса расплава и стекла соответственно.

9. Способ по п.3, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂O₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 60 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂O₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, и не более 20 мас.% SiO₂, и не более 20 мас.% В₂O₃, от общего веса расплава и стекла соответственно.

10. Способ по п.3, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂O₃, Y₂О₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 60 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂O₃, Y₂O₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, и не более 20 мас.% SiO₂, и не более 20 мас.% В₂O₃, от общего веса расплава и стекла соответственно.

11. Способ по п.3, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂O₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 60 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂О₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, и не более 40 мас.% SiO₂, В₂О₃ и Р₂O₅, от общего веса расплава и стекла соответственно.

12. Способ по п.3, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂О₃, Y₂О₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 60 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂О₃, Y₂О₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, и не более 40 мас.% SiO₂, B₂O₃ и P₂O₅, от общего веса расплава и стекла соответственно.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что аморфным материалом является стекло, при этом керамический материал включает в себя стекло.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что металлом М по крайней мере является Al.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что аморфным материалом является стекло, при этом, по крайней мере, часть стекла является стеклянными частицами, и при этом стекло имеет температуру стеклования Tg, и при этом способ также включает в себя операцию нагрева частиц стекла до температуры выше Tg для того, чтобы обеспечить коалесценцию частиц, и операцию охлаждения для получения изделия нужной формы.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что металлом М является по крайней мере Al.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что также включает в себя операцию термической обработки стеклянных частиц для превращения, по крайней мере, части стекла в кристаллическую керамику, и получения изделия из кристаллической керамики.

18. Способ по п.15, отличающийся тем, что также включает в себя операцию термической обработки стеклянных частиц для превращения, по крайней мере, части стекла в кристаллическую керамику и получения изделия из стеклокерамики.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что аморфным материалом является стекло, при этом, по крайней мере, его часть составляют стеклянные шарики с температурой стеклования Tg, при этом способ также включает в себя дробление стеклянных шариков для получения стеклянных частиц, нагревание частиц стекла до температуры, превышающей Tg, для того чтобы обеспечить коалесценцию эти частиц стекла и получить изделие нужной формы, и охлаждение сформованных частиц для получения изделия.

20. Способ по п.17, отличающийся тем, что металлом М является по крайней мере Al.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что также включает в себя операцию термической обработки стеклянных частиц для превращения, по крайней мере, части стекла в кристаллическую керамику, и получения изделия из стеклокерамики.

22. Способ по п.19, отличающийся тем, что также включает в себя операцию термической обработки стеклянных частиц для превращения, по крайней мере, части стекла в кристаллическую керамику, и получения изделия из стеклокерамики.

23. Способ по п.1, отличающийся тем, что также включает в себя операцию термической обработки аморфного материала для превращения, по крайней мере, части аморфного материала в стеклокерамику.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что металлом М является по крайней мере Al.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что аморфный материал - это стекло.

26. Способ по п.25, отличающийся тем, что стекло содержит от 60 до 70 процентов Al₂O₃ от общего веса стекла.

27. Способ по п.25, отличающийся тем, что комплекс оксида металла, содержащий оксид металла М, является комплексом Al₂O₃· оксид металла.

28. Способ по п.25, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂О₃, Y₂O₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 80 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂О₃, Y₂O₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, от общего веса расплава и стекла соответственно.

29. Способ по п.25, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂O₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 80 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂О₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, от общего веса расплава и стекла соответственно.

30. Способ по п.25, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂O₃, REO, Y₂O₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, рот этом по крайней мере 80 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂O₃, REO, Y₂O₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, от общего веса расплава и стекла соответственно.

31. Способ по п.25, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂O₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 60 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂О₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, и не более 20 мас.% SiO₂, и не более 20 мас.% В₂О₃, от общего веса расплава и стекла соответственно.

32. Способ по п.25, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂О₃, Y₂O₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 60 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂О₃, Y₂О₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, и не более 20 мас.% SiO₂, и не более 20 мас.% В₂O₃, от общего веса расплава и стекла соответственно.

33. Способ по п.25, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂О₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, при этом по крайней мере 60 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂О₃, REO, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, и не более 40 мас.% SiO₂, В₂O₃ и P₂O₅, от общего веса расплава и стекла соответственно.

34. Способ по п.25, отличающийся тем, что и расплав и стекло содержат Al₂O₃, Y₂O₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или Y₂О₃, при этом по крайней мере 60 мас.% расплава и стекла, соответственно, совместно содержит Al₂О₃, Y₂О₃, и, по крайней мере, одно из веществ ZrO₂ или HfO₂, и не более 40 мас.% SiO₂, В₂O₃ и Р₂O₅, от общего веса расплава и стекла соответственно.

35. Способ по п.1, отличающийся тем, что также включает в себя дробление аморфного материала для получения аморфных частиц, и термическую обработку абразивных частиц, при которой, по крайней мере, часть аморфного материала превращается в стеклокерамику, для получения абразивных частиц, в состав которых входит стеклокерамика.

36. Способ по п.35, отличающийся тем, что металлом М является по крайней мере Al.

37. Способ получения абразивных частиц, состоящих из не менее 35% мас. Al₂О₃, относительно общего веса абразивных частиц, который включает в себя:

плавление

(б) по крайней мере, одного из:

(i) оксида металла М, а также источников оксидов металлов, отличных от оксидов металла М;

или

(ii) комплекса оксида металла, включающего в себя оксид металла М для получения расплава, при этом, по крайней мере, часть металла М в расплаве окисляется, и при этом, по крайней мере, один из оксидов металла М, отличный от оксида металла М, или комплекс оксида металла М содержит Al₂О₃;

превращение расплава в частицы, содержащие аморфный материал, которое включает в себя охлаждение расплава для получения аморфного материала; и

термообработку аморфного материала для превращения, по крайней мере, части аморфного материала в кристаллическую керамику и получения абразивных частиц, включающих в себя стеклокерамику.

38. Способ по п.37, отличающийся тем, что металлом М является по крайней мере Al.