[发明专利]用阻挡层来制造异形陶瓷复合体的方法

权利要求书

1.一种通过母体金属的氧化形成多晶材料来制造具有至少一个所需形状表面的自支承陶瓷体的方法，所说的母体金属选自铝，铝合金，硅，钛，锆和锡，所说的多晶材料基本由(1)所说的母体金属与至少一种氧化剂的氧化反应产物，(2)一种或多种金属组分和/或孔隙组成，上述方法包括以下步骤：(a)在至少一部分所说的母体金属上提供一种阻挡层，使其至少部分地与所说的母体金属分开，以限定至少一个陶瓷体的表面，所说的阻挡层包括选自硫酸钙、硅酸钙、波特兰水泥、磷酸三钙或其混合物中的一种；(b)加热所说的母金属至高于其熔点但低于其氧化反应产物的熔点的温度，以形成一种熔融金属体，并且在此温度下，(i)所说的熔融金属体与所说的氧化剂反应开始形成所说的氧化反应产物，(ii)保持至少一部分所说的氧化反应产物与所说的熔融金属和氧化剂接触并处于它们之间，以使熔融金属通过氧化反应移向所说的阻挡层并使之与所说的氧化剂接触，从而在氧化剂与已形成的氧化反应产物间的界面处继续形成氧化反应产物，以及(iii)继续进行上述反应直至所说的多晶材料接触到所说的阻挡层，以制造所说的具有由所说的阻挡层确定的至少一个表面的陶瓷体。

2.一种自支承陶瓷复合体的制造方法，所说的陶瓷复合体具有至少一个所需表面，并且包括被母体金属的氧化得到的陶瓷基质渗透的填料体，所说的填料选自单一金属的氧化物、二元、四元和更高元的金属化合物、金属碳化物、或其混合物，所说的母体金属选自铝、铝合金、硅、钛、锆和锡，所说的陶瓷基质包括：(1)所说的母金属与至少一种氧化剂的多晶氧化反应产物(2)一种或多种金属组份和/或孔隙，所说的方法包括：(a)加热所说的母体金属至高于其熔点但低于其氧化反应产物的熔点的温度形成一种熔融母体金属体，(b)使所述的填料体的一个区域与所说的熔融金属体接触，所说的填料体具有至少一个由至少部分地与所说的接触区相分离的阻挡层限定的表面，由此所说的氧化反应产物的形成将发生在所说的填料体中并朝向所说的阻挡层，并且在上述温度下(i)所说的熔融母体金属与所说的氧化剂反应开始形成所说的氧化反应产物，(ii)保持至少一部分所说的氧化反应产物与所说的熔融金属和所说的氧化剂接触并处于它们之间，以使所说的熔融母体金属通过所说的氧化反应产物逐渐移向所说的氧化剂，由此在所说的氧化剂和已渗入所说的填料体的已形成的氧化反应产物的界面上继续形成氧化反应产物，以及(iii)继续进行上述反应直至所说的陶瓷基接触到所说的阻挡层以制造具有至少一个由所说的阻挡层限定的表面的所说的陶瓷复合体。

3.如权利要求2所述的方法，其中所说的填料体以颗粒填料床的形式提供，该填料床由一种阻挡层支承，该阻挡层包括选自硫酸钙、硅酸钙、波特兰水泥、磷酸三钙或其混合物中的至少一种，并且该阻挡层具有足够的结构完整性以支承所说的填料床。

4.如权利要求3所述的方法，其中所说的颗粒填料床包围具有负型空腔的成型母体金属前体，并且颗粒状填料床和成型母体金属前体的组合体由一种具有足以支承所说的组合体的结构完整性的阻挡层支承。

5.如权利要求2所述的方法，其中所说的填料体以具有至少一个由所说的阻挡层限定的表面的至少一个成型自支承预制件的形式提供，所说的预制件为可被所说的氧化反应产物所渗透，并且其中所制造的陶瓷复合体为一种具有所说的预制件外形的所需形状的陶瓷复合体，并且其至少一个表面由所说的阻挡层所限定的。

6.如权利要求2的所述的方法，其中所说的填料体包括选自氧化钇、氧化锆、氧化铝、镁铝尖晶石、碳化硅和碳纤维或其混合物。

7.如权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中所说的与移动的熔融母体金属相接触的阻挡层基本上不被其所润湿。

8.如权利要1-6中的任一项所述的方法，其中所说与移动的熔融母体金属相接触的阻挡层与所说的熔融母体金属反应以基本阻止所说的熔融母体金属通过所说的氧化反应产物的移动。

9.如权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中所说的阻挡层当与所说的熔融母体金属接触时，溶解在所说的熔融母体金属中并使其稀释。

10.如权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中所说的阻挡层还包括碳酸钙以使得所说的阻挡层在所说的工艺条件下对气相氧化剂为可渗透的。