[发明专利]陶瓷复合物的制备方法

权利要求书

1.一种通过在气相氧化剂存在下氧化选自铝、钛、硅、锡及锆的液相母体金属以形成含填料的多晶氧化反应产物制备陶瓷复合物的方法，其特征在于该陶瓷复合物含(1)一种基质，该基质含(i)上述液相母体金属与上述气相氧化剂的多晶氧化反应产物，和(ii)一种或多种非氧化的上述母体金属的组分和/或空隙，和(2)一种或多种嵌入上述基质的基本惰性填料，且该方法包括下述步骤：

(a)将母体金属体与基本惰性填料的可渗透体毗邻放置，并且固定上述母体金属体和上述填料的相互方向，使上述多晶氧化反应产物朝着上述惰性填料的可渗透体的方向生成并进入该可渗透体，

(b)将上述母体金属体加热到高于其熔点而低于上述氧化反应产物的熔点的温度范围内，以形成母体金属的熔融体，使该熔融的母体金属与上述气相氧化剂在上述温度范围内反应，以生成上述氧化反应产物，并且在上述温度范围内，使至少一部分上述氧化反应产物与上述母体金属熔融体和上述氧化剂保持接触并在该母体金属熔融体和氧化剂之间扩展，在填料体内于氧化剂和先前生成的氧化反应产物的界面上连续生成氧化反应产物，将上述反应进行足够长的时间以使至少一部分填料嵌入上述多晶氧化反应产物中。

2.权利要求1所述的方法，其中母体金属中掺入至少一种掺杂剂，该掺杂剂熔合到母体金属中和/或存在于母体金属表面和/或存在于填料的可渗透体的至少一部分中，且该掺杂剂选自镁、锌、硅、锗、锡、铅和铜。

3.权利要求1所述的方法，其中所述气相氧化剂包括含氮气体、含氧气体、H₂/H₂O混合物，或他们的化合物或混合物。

4.权利要求1所述的方法，其中所述气相氧化剂包括含氧气体，所述氧化反应产物包括α-氧化铝。

5.权利要求1所述的方法，其中所述母体金属为铝，所述气相氧化剂为含氮气体，所述氧化反应产物为含氮化铝。

6.权利要求1所述的方法，其中所述母体金属为锆，所述气相氧化剂为含氮气体，所述氧化反应产物为含氮化锆。

7.权利要求1所述的方法，其中所述母体金属为钛，所述气相氧化剂为含氮气体，所述氧化反应产物为含氮化钛。

8.权利要求1所述的方法，其中所述母体金属为锡，所述气相氧化剂为含氧气体，所述氧化反应产物为氧化锡。

9.权利要求1所述的方法，其中所述母体金属为硅，所述气相氧化剂为含氮气体，所述氧化反应产物为含氮化硅。

10.权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述填料包括一种或多种金属铝、铈、铪、镧、钕、镨、钐、钪、钍、铀、钇或铬的单一氧化物。

11.权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述填料是二元的、三元的或更高数目的金属氧化物。

12.权利要求11所述的方法，其中所述二元金属氧化物为铝镁尖晶石。

13.权利要求1-9或12中任一项所述的方法，其中所述填料包括碳纤维或碳颗粒或这两者。

14.权利要求1-9或12中任一项所述的方法，其中所述填料包括一种或多种氧化铝、碳化硅、硅铝氧氮化合物、硼化锆、氮化钛、钛酸钡、氮化硼、氮化硅、铁—铬—铝合金或铝。

15.权利要求1-9或12中任一项所述的方法，其中所述填料包括空洞体、颗粒、粉末、纤维、须晶、泡体、球体、钢化毛制品、薄板、聚集体、丝、棒、杆、薄片、压丸、管、耐火纤维织物、细管，或它们的混合体。

16.权利要求1所述的方法，其中所述填料包括碳化硅，且所述氧化反应在至少850℃温度下进行。

17.权利要求1所述的方法，其中所述温度为850℃-1450℃，且所述气相氧化剂为空气。