[发明专利]制造多孔莫来石‑铝假板钛矿复合材料的方法

权利要求书

1.多孔复合陶瓷体，其包含散布的和粘结的针状莫来石和铝假板钛矿晶体，其中所述针状莫来石晶体占所述复合陶瓷体中结晶陶瓷材料的25到95重量％、铝假板钛矿晶体占所述陶瓷体中结晶陶瓷材料的5到75重量％、和其它结晶陶瓷材料占所述复合陶瓷体中结晶陶瓷材料的0到5重量％。

2.权利要求1的复合陶瓷体，其通过以5℃/分钟的速率加热样品测量时，在20到800℃的温度范围内具有1.0至5.0ppm℃的CTE。

3.权利要求1或2的复合陶瓷体，其中所述铝假板钛矿是钛酸铝、钛酸铁铝或钛酸稀土铝。

4.权利要求1-3任一项的复合陶瓷体，其中所述结晶陶瓷相含有40至80重量％的针状莫来石和15至60重量％的铝假板钛矿。

5.权利要求1-4任一项的复合陶瓷体，其中所述结晶陶瓷相含有65至85重量％的针状莫来石和15至35重量％的铝假板钛矿。

6.形成针状莫来石-铝假板钛矿复合体的方法，所述方法包括在钛源的存在下，在1450至1750℃的温度下烧灼针状莫来石体，以产生所述针状莫来石-铝假板钛矿复合体。

7.权利要求6的方法，其中所述烧灼步骤在氧化气氛中进行。

8.权利要求6或7的方法，其中通过将所述体加热到1100℃，然后将所述体以5至100℃/小时的速率进一步从1100℃加热到所述加工温度，来进行所述烧灼步骤。

9.形成针状莫来石-铝假板钛矿复合体的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)形成含有一种或多种铝、硅和钛源的生坯；

(b)在气态氟源存在下，在足以将所述生坯的一部分转变成氟黄玉的温度下加热所述生坯；

(c)在使得所述氟黄玉分解以形成除了针状莫来石之外还含有一种或多种钛化合物和一种或多种铝化合物的多孔针状莫来石体的条件下，在850℃至1250℃的温度下进一步加热所述生坯；和

(d)在1450℃至1750℃的温度下烧灼所述多孔针状体，以引起至少一部分所述钛化合物和至少一部分所述铝化合物反应以形成铝假板钛矿并产生所述针状莫来石-铝假板钛矿复合体。

10.权利要求9的方法，其中步骤(d)在至少1500℃的温度下进行。

11.权利要求9或10的方法，其中步骤(d)在氧化气氛中进行。

12.权利要求9-11任一项的方法，其中在步骤(a)中形成的生坯含有氧化铁。

13.权利要求9-12任一项的方法，其中在步骤(a)中形成的生坯含有至少1.5摩尔铝原子/摩尔硅原子加上至少两摩尔铝原子/摩尔钛原子。

14.权利要求9-13任一项的方法，其中通过加热所述体至1100℃，并然后以5至100℃/小时的速率将所述体进一步从1100℃加热至所述加工温度，来进行步骤d)的步骤。

15.权利要求9-13任一项的方法，其中在步骤(c)形成的多孔针状莫来石体，基于所述体中结晶材料的重量，含有小于3重量％的铝假板钛矿。

16.权利要求6-15任一项的方法，其中所述针状莫来石-铝假板钛矿复合体在空气中以5℃/分钟的加热速率测量时，在20至800℃的温度范围内具有1.0至5.0ppm/℃的CTE。

17.权利要求6-16任一项的方法，其中所述复合体具有40至60体积％的孔隙率。

18.权利要求6-17任一项的方法，其中所述复合体在20至800℃的温度范围内具有2.0至5.0ppm/℃的CTE。