[发明专利]基于β-锂霞石和氧化物的陶瓷复合材料,和制造所述复合材料的方法

权利要求书

1.一种具有低于1.3×10^-6K^-1的热膨胀系数的复合材料，其特征在于所述复合材料是基于氧化物和β-锂霞石晶体的烧结陶瓷，并且具有少于约55重量％的β-锂霞石含量。

2.一种复合材料，其β-锂霞石的晶粒大小大于约6μm。

3.一种复合材料，其β-锂霞石晶粒有微裂纹。

4.如权利要求1所述的复合材料，其中所述氧化物是氧化铝。

5.如前述权利要求所述的复合材料，其中所述氧化物是由烧结纳米级氧化铝晶体获得。

6.如权利要求1所述的复合材料，其中所述氧化物是氧化锆。

7.如权利要求6所述的复合材料，其中所述氧化物是掺杂至少一种四价元素的氧化物的氧化锆。

8.如权利要求7所述的复合材料，其中所述氧化锆掺杂氧化铈。

9.一种用以太空应用的光学组件，所述组件由如前述任一项权利要求所述的复合材料制成。

10.一种用以定位和支撑至少一种用以太空应用的光学组件的结构组件，所述结构组件由如权利要求1至8任一项所述的复合材料制成。

11.一种光学器件，其包括如权利要求9所述的光学组件和如权利要求10所述的结构组件。

12.如前述权利要求所述的光学器件，其中所述光学组件和所述结构组件由同样的复合材料制成。

13.一种制造如权利要求1至8任一项所述的复合材料的方法，该方法包括制备第一粉末共混物的步骤，其中将结晶形式的氧化物粉末与结晶形式的β-锂霞石粉末共混，和热处理步骤，该步骤用于加热获自第一共混物的氧化物和β-锂霞石的复合材料以烧结该氧化物。

14.如前述权利要求所述的制造方法，其中所述热处理在于在热处理条件下将所述氧化物和所述β-锂霞石的复合材料加热至β-锂霞石熔点以下的烧结温度。

15.如权利要求13和14任一项所述的制造方法，该方法包括制造β-锂霞石粉末的步骤，所述制造β-锂霞石粉末的步骤包括：

-制备具有合适比例的碳酸锂粉末、氧化铝粉末和二氧化硅粉末的共混物以获得β-锂霞石的步骤；

-煅烧获自共混物的粉末以获得β-锂霞石的步骤；和

-热处理步骤以使β-钾霞石晶粒生长并断裂。

16.如前述权利要求所述的制造方法，其中所述煅烧步骤包括将温度升高至最高温度的步骤，随后在温度达到最高温度之后立即开始降低温度的步骤。