RU2015146081A

RU2015146081A - Керамический материал с функциональным покрытием

Info

Publication number: RU2015146081A
Application number: RU2015146081A
Authority: RU
Inventors: Гордиан КРАМЕР; Герд Рихтер; Ларс ШНЕТТЕР; Йоахим БИЛЛ; Мирьям АЙЗЕЛЕ
Original assignee: Керамтек-Этек Гмбх
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2017-05-04
Also published as: WO2014154875A1; US20160041308A1; DE102014205867A1; CA2908013A1; SG11201508041RA; EP2978728A1; JP2016522775A; BR112015024554A2; CN105517976A; AU2014242886A1; KR20150135475A

Claims

1. Композиционный материал, состоящий из керамической подложки и функционального покрытия, которое содержит по меньшей мере один функциональный слой.

2. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что керамическая подложка включает поликристаллическую керамику или монокристалл.

3. Композиционный материал по п. 2, отличающийся тем, что кристалличность поликристаллической керамики составляет по меньшей мере 99 % об.

4. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что керамическая подложка, функциональное покрытие или композиционный материал являются прозрачными.

5. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что функциональное покрытие придает ему более высокую механическую, термическую и/или химическую стабильность.

6. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один функциональный слой при пропускании электромагнитных волн выполняет функцию селективного поглощения, отражения или рассеивания, то есть прежде всего в видимой области спектра ограничивает пропускание электромагнитных волн в зависимости от их длины.

7. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что он включает по меньшей мере один бесцветный функциональный слой и/или бесцветную керамическую подложку.

8. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один функциональный слой функционального покрытия обладает толщиной менее 100 мкм, предпочтительно менее 1 мкм, особенно предпочтительно менее 0,5 мкм, еще более предпочтительно менее 0,15 мкм и показателем RIT (диапазоном отклонений фактического линейного пропускания) в интервале длин волн от 420 до 650 нм, составляющим менее 10%, предпочтительно менее 5%, особенно предпочтительно менее 1%.

9. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один функциональный слой обладает уменьшающим отражение действием, проявляющимся в том, что состоящий из керамической подложки и функционального покрытия композиционный материал характеризуется более высоким показателем RIT по сравнению с керамической подложкой без функционального покрытия, причем справедливы следующие соотношения:

RIT_max = 1 - R_max,

R_max = 1 - 2 × ((n_{окружающая среда} - n_{подложка}) / (n_{подложка} + n_{окружающая среда})),

в которых

R_max означает максимальное отражение,

n_{окружающая среда} означает показатель преломления окружающей среды,

n_{подложка} означает показатель преломления композиционного материала.

10. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один функциональный слой обладает повышающим отражение действием, проявляющимся в том, что состоящий из керамической подложки и функционального покрытия композиционный материал характеризуется более высоким отражением по сравнению с керамической подложкой без функционального покрытия, причем справедливо следующее соотношение:

в котором

R_max означает максимальное отражение,

11. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что функциональное покрытие включает несколько функциональных слоев, в частности, по одному из пп. 5-10 или состоит из указанных слоев.

12. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что функциональное покрытие в качестве контактирующего с окружающей средой наружного слоя содержит слой с показателем преломления (n) от 1,38 до 1,55, предпочтительно от 1,45 до 1,50.

13. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что функциональное покрытие в качестве контактирующего с окружающей средой наружного слоя содержит слой, который нивелирует поверхностные дефекты и тем самым повышает прочность композиционного материала, сужает предельные значения прочности и/или уменьшает среднеквадратичное отклонение.

14. Композиционный материал по одному из пп. 1-13, отличающийся тем, что при формировании функционального покрытия с подводом к функциональному слою от 55 до 135 кДж энергии адгезия при испытании твердости методом царапания возрастает по меньшей мере на 10 мН.

15. Композиционный материал по одному из пп. 1-13, отличающийся тем, что при формировании функционального покрытия с подводом к функциональному слою от 55 до 135 кДж энергии показатель твердости слоя H_IT (О&Р) при испытании методом наноиндентирования возрастает в среднем по меньшей мере на 100 МПа.

16. Композиционный материал по одному из пп. 1-13, отличающийся тем, что при формировании функционального покрытия с подводом к функциональному слою от 55 до 135 кДж энергии сопротивление контактному давлению возрастает в среднем по меньшей мере на 5 Н/м².

17. Способ изготовления композиционного материала, состоящего из керамической подложки и функционального покрытия, которое содержит по меньшей мере один функциональный слой, отличающийся тем, что по меньшей мере один функциональный слой осаждают на керамической подложке методом физического парофазного осаждения (PVD), золь-гель-методом (Sol-Gel), методом центрифугирования (Spin-On-Disk), методом плазмохимического парофазного осаждения (PACVD), методом химического парофазного осаждения (CVD) или несколькими указанными методами.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что по меньшей мере один функциональный слой наносят золь-гель-методом и по меньшей мере этот функциональный слой обжигают при температуре от 300 до 1200°С, предпочтительно от 500 до 700°С.