[发明专利]陶瓷复合体的反型复制方法以及由此获得的复合体

权利要求书

1、一种生产其中至少具有一个空腔的自承陶瓷复合体的方法，该复合体相反地复制了一种成型的母体金属模的几何形状，所述的复合体包括(1)通过母体金属的氧化形成多晶材料而获得的陶瓷基体，所说的多晶材料包括上述母体金属与氧化剂的氧化反应产物；和(2)被嵌在上述基体中的填料，该方法包括以下步骤：

(a)使上述母体金属成形以提供成型的母体金属模；

(b)将上述成型的母体金属模埋到合适的填料床中以在其中相反复制上述成型母体金属模的几何形状，上述填料的特征在于(1)在步骤(c)中工艺条件下，对上述氧化剂是可渗透的，并对通过上述填料由氧化反应产物的生长而产生的渗入物也是可渗透的、(2)保持足够的适应性以便适应在步骤(c)中的工艺条件下，上述母体金属的熔点体积变化和上述母体金属与上述填料间的热膨胀差和(3)仅在高于上述母体金属的熔点温度而低于并足够地接近氧化反应温度的温度下，以提供上述适应性，至少在包围上述模型的支承区内，是内在自结合的，因此，在步骤(c)中的工艺条件下，上述填料具有足够的粘结强度以保持在上述填料床中形成的相反复制的几何形状；

(c)将上述埋入的成型母体金属加热到高于其熔点而低于上述氧化反应产物熔点的温度形成熔融母体金属体，在上述温度下，

(1)使熔融母体金属与上述氧化剂反应生成上述氧化反应产物，

(2)使至少一部分上述反应产物保持与上述母体金属熔融体和上述氧化剂接触并处于两者之间，以便熔融金属逐渐从金属熔融体中排出并通过氧化反应产物进入填料床，在上述氧化剂和先前形成的氧化反应产物之间的界面上，在新的氧化反应产物连续形成的同时，在上述填料床内形成了上述空腔，以及(3)使这种反应继续进行足够长的时间以使至少部分上述合适填料通过氧化反应产物的生长埋入上述氧化反应产物中形成其中具有上述空腔的上述复合体；以及

(d)回收所得到的自承复合体。

2、如权利要求1所述的方法，其中上述氧化剂为一种汽态氧化剂。

3、如权利要求1所述的方法，其中上述母体金属为铝母体金属。

4、如权利要求2所述的方法，其中上述母体金属为铝母体金属。

5、如权利要求1所述的方法，其中上述氧化剂在上述温度下为固体。

6、如权利要求5所述的方法，其中上述氧化剂选自由二氧化硅、硼和可还原的硼化物。

7、如权利要求2所述的方法，其中上述氧化剂包括一种含氧气体。

8、如权利要求2所述的方法，其中上述氧化剂包括一种含氮气体。

9、如权利要求5或6所述的方法，其中上述母体金属为铝母体金属。

10、如权利要求1或2所述的方法，其中上述母体金属选自由硅、钛、锡、锆和铪组成的一组金属中。

11、如权利要求1、2或3中所述的方法，其中上述氧化剂选自由含氧气体、含氮气体、卤素、硫、磷、砷、碳、硼、硒、碲、H₂/H₂O混合物、甲烷、乙烷、丙烷、乙炔、乙烯、丙烯和CO/CO₂混合物、或它们的化合物或混合物组成的一组物质中。

12、如权利要求2或3所述的方法，其中上述氧化剂为空气。

13、如权利要求2所述的方法，其中上述氧化剂包括H₂/H₂O混合物。

14、如权利要求2所述的方法，其中上述氧化剂包括CO/CO₂混合物。

15、如权利要求2或3所述的方法，其中上述氧化剂包括（氮氢）混合气体。

16、如权利要求1、2或3中所述的方法，其中上述填料选自由空心体、颗粒、粉末、纤维、晶须、球体、泡体、钢丝绒、板、骨料、线材、棒状物、条状物、片晶、小球、管材、耐火纤维布、细管或它们的混合物组成的一组物质中。

17、如权利要求1、2或3中所述的方法，其中上述填料选自由至少一种单一金属氧化物组成的一种物质中，其中的金属选自由铝、铈、铪、镧、钕、镨、钐、钪、钍、铀、钇和锆组成的一组金属中。