[发明专利]包括碳化硅的陶瓷本体及其形成方法

说明书

技术领域

下文涉及陶瓷制品，具体地，涉及包括碳化硅的陶瓷制品。

背景技术

多种复合材料是可商购得到的，包括某些引入了碳化硅的陶瓷复合材料本体。基于碳化硅的陶瓷材料由于它们的耐火性质和机械性质已被用在许多应用中。在可得到的基于碳化硅的陶瓷的类型之中，基于具体的形成过程，存在多种类型，包括例如，烧结碳化硅、热压碳化硅和重结晶碳化硅。所述多种类型的碳化硅本体各自可具有不同的特征。例如，烧结碳化硅(例如)可为非常致密的材料，但通常是昂贵的且生产起来复杂。另一方面，更加成本有效但相对多孔的碳化硅材料例如氮化物结合碳化硅(通过首字母缩略词例如NBSC和NSIC已知)已在耐火应用中找到实际应用。这样的耐火组分包括在烧制操作期间与保持或支持工件一起利用的炉子或窑具、以及耐火衬里材料。氮化物结合碳化硅倾向于为比较多孔的材料，时常具有在约10-约15体积％范围内的孔隙率。

考虑到基于碳化硅的材料的技术发展水平，在本领域中存在对于改善的复合材料的需要。

发明内容

根据一个方面，形成陶瓷本体的方法可包括形成具有如下物质的混合物：具有第一平均粒度(PS1)的包括碳的第一粉末材料(PM1)、和包括碳且不同于所述第一粉末材料的第二粉末材料(PM2)，其中所述第二粉末材料可具有比所述第一平均粒度(PS1)小的第二平均粒度(PS2)，且其中所述第二粉末材料可具有比所述第一粉末材料的铝含量(AC1)大的铝含量(AC2)。所述方法还可包括由所述混合物形成生坯以及烧结所述生坯和形成陶瓷本体。所述陶瓷本体可具有拥有不大于所述第一平均粒度(PS1)的约8倍的平均晶粒尺寸的第一类型的晶粒。

附图说明

通过参考附图，可更好地理解本公开内容，且使其许多特征和优点对本领域技术人员是明晰的。

图1是根据一个实施例的陶瓷本体的一部分的光学显微镜图像。

图2是根据对比例的陶瓷本体的一部分的光学显微镜图像。

不同的附图中相同的标记符号的使用标示类似或相同的项目。

具体实施方式

提供结合附图的下列描述以帮助理解本文中公开的教导。下列讨论将聚焦于所述教导的具体实施和实施例。提供该焦点以帮助描述所述教导且不应被解释为对所述教导的范围或适用性的限制。

如本文中所使用的，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“includes(包括)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”或其任何另外的变型意图覆盖非排他性包含物。例如，包括一系列特征的过程、方法、制品或装置没必要仅局限于那些特征，而是可以包括未明确列出的另外的特征或这种过程、方法、制品或装置所固有的另外的特征。此外，除非相反地明确声明，否则“或”是指包括性的或，而不是指排他性的或。例如，下列中的任意一种满足条件A或B：A是真的(或存在)且B是假的(或不存在)，A是假的(或不存在)且B是真的(或存在)，以及A和B两者都是真的(或存在)。

“一个”或“一种”被用于描述本文中所描述的要素和部件。这样做仅仅是为了方便起见并且给出本发明范围的大体意义。本说明书应被阅读成包括一个(种)或至少一个(种)并且单数也包括复数，或者反之亦然，除非明显其有另外的意思。

除非另外定义，在本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。材料、方法和实例仅是说明性的且不意图为限制性的。到本文中未描述的程度，关于具体的材料和处理行为的许多细节是常规的且可在碳化硅和耐火材料领域内的教科书和另外的来源中找到。

下文涉及包括碳的陶瓷本体(包括例如碳化硅陶瓷本体)以及形成这样的制品的方法。本文中描述的陶瓷本体可适于用在多种应用(capacity)中，包括例如装甲应用，更特别地，意图挫败各种基于射弹的威胁的防弹衣和/或汽车装甲系统。

形成所述陶瓷制品的方法可通过形成混合物开始。所述混合物可包括粉末组分的组合。根据一个实施例，所述混合物可为干的混合物或湿的混合物。在具体情况中，所述混合物可为包括液体载体的湿的混合物，所述液体载体可为有机材料，更特别地，为水基材料(例如，水或去离子水)。