FI91495B - Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sulasta matriisimetallista ja oleellisesti ei-reaktiivisesta täyteaineesta - Google Patents
Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sulasta matriisimetallista ja oleellisesti ei-reaktiivisesta täyteaineesta Download PDFInfo
- Publication number
- FI91495B FI91495B FI894940A FI894940A FI91495B FI 91495 B FI91495 B FI 91495B FI 894940 A FI894940 A FI 894940A FI 894940 A FI894940 A FI 894940A FI 91495 B FI91495 B FI 91495B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- metal
- preform
- filler
- infiltration
- matrix
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 238
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 238
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 211
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 105
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 60
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims abstract description 136
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims abstract description 136
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 97
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 68
- 239000003961 penetration enhancing agent Substances 0.000 claims description 34
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 19
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- -1 bubble Substances 0.000 claims description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 12
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 12
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 3
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 2
- 101100536354 Drosophila melanogaster tant gene Proteins 0.000 claims 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 72
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 68
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 58
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 58
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 55
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 55
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 39
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 27
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 24
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 19
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 19
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 9
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012754 barrier agent Substances 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 7
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 6
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 6
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 4
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 4
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000006263 metalation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 3
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 2
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910001199 N alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001594 aberrant effect Effects 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- BPILDHPJSYVNAF-UHFFFAOYSA-M sodium;diiodomethanesulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)C(I)I BPILDHPJSYVNAF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/4505—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application
- C04B41/4519—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application application under an other specific atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
- C04B41/515—Other specific metals
- C04B41/5155—Aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/88—Metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C47/08—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by contacting the fibres or filaments with molten metal, e.g. by infiltrating the fibres or filaments placed in a mould
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00905—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as preforms
- C04B2111/00913—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as preforms as ceramic preforms for the fabrication of metal matrix comp, e.g. cermets
- C04B2111/00931—Coated or infiltrated preforms, e.g. with molten metal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Description
9149b
Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sulasta matriisimetallista ja oleellisesti ei-reaktiivisesta täyteaineesta 5 Esillä oleva keksintö liittyy uuteen menetelmään metallimat-riisikomposiittien muodostamiseksi sulasta matriisimetallista ja ei-reaktiivisesta täyteaineesta. Keksinnön erityisen edullisen sovellutuksen mukaan muodostetaan läpäisevä täyteaine-massa esimuotiksi, jossa ainakin osassa on ontelo. Tunkeutu-10 misen edistäjä ja/tai tunkeutumisen edistäjän edeltäjä sekä tunkeutumisatmosfääri on ainakin prosessin jossakin vaiheessa yhteydessä täyteaineeseen, mikä sallii sulan metallimatriisin spontaanin tunkeutumisen täyteaineeseen, kun täyteaine asetetaan sulaan matriisimetalliin. Tunkeutumisatmosfääri on edul-15 lisesti yhteydessä täyteaineesta muodostetun esimuotin onteloon ainakin prosessin osan aikana. Lisäksi, kun sula matrii-simetalli saatetaan koskettamaan esimuotin ulkopuolta, niin sula matriisimetalli tunkeutuu spontaanisti esimuottiin sen ulkopinnalta kohti siinä olevaa onteloa.
20
Metallimatriisin ja lujittavan tai vahvistavan faasin, kuten keraamisia hiukkasia, kuitukiteitä, kuituja tai vastaavia, käsittävät komposiittituotteet näyttävät lupaavilta moniin e-riin sovellutuksiin, koska niissä yhdistyvät osa lujittavan 25 faasin jäykkyydestä ja kulutuskestävyydestä metallimatriisin :· muovattavuuteen ja sitkeyteen. Yleensä metallimatriisikompo-siitilla luodaan parannuksia sellaisissa ominaisuuksissa, kuten lujuus, jäykkyys, hankauskulutuksen kestävyys ja lujuuden pysyminen korkeammissa lämpötiloissa, verrattuna matriisime-30 talliin sen monoliittisessa muodossa, mutta määrä, johon saakka määrättyä ominaisuutta voidaan parantaa, riippuu suuresti kyseessä olevista ainesosista, niiden tilavuus- tai painosuhteista sekä siitä, miten niitä käsitellään komposiittia muodostettaessa. Eräissä tapauksissa komposiitti voi myös olla • · 91495 2 kevyempää kuin matriisimetalli sellaisenaan. Alumiinimat-riisikomposiitit, jotka on vahvistettu keräämillä, kuten esimerkiksi piikarbidilla hiukkasten, hiutaleiden tai kuitukiteiden muodossa, ovat kiinnostavia johtuen niiden 5 alumiiniin verrattuna suuremmasta jäykkyydestä, kulutuksen kestävyydestä ja korkean lämpötilan lujuudesta.
Alumiinimatriisikomposiittien valmistamiseksi on kuvattu erilaisia metallurgisia menetelmiä, mukaanlukien menetel-10 miä, jotka perustuvat jauhemetallurgiatekniikoihin ja sulan metallin tunkeutumistekniikoihin, joissa käytetään hyväksi painevalua, tyhjövalua, sekoittamista, ja notkis-timia. Jauhemetallurgiatekniikoiden avulla jauheen muodossa oleva metalli ja jauheen, kuitukiteiden, leikattujen 15 kuitujen, jne. muodossa oleva lujittava aine sekoitetaan ja sitten joko kylmäpuristetaan ja sintrataan, tai kuuma-puristetaan. Tällä menetelmällä tuotetun piikarbidilla lujitetun alumiinimatriisikomposiitin suurimman keraamin tilavuusosan on ilmoitettu olevan noin 25 tilavuusprosent-.20 tia kuitukiteiden tapauksessa ja noin 40 tilavuusprosenttia hiukkasten tapauksessa.
Metallimatriisikomposiittien tuottaminen jauhemetallurgi-sia tekniikoita käyttävin tavanomaisin menetelmin asettaa 25 eräitä rajoituksia aikaansaatavien tuotteiden ominaisuuksille. Komposiitissa olevan keraamifaasin tilavuusosa on tyypillisesti rajoittunut, hiukkasten tapauksessa noin 40 prosenttiin. Samaten asettaa puristustoiminta rajan käytännössä saavutettavalle koolle. Ainoastaan suhteellisen 30 yksinkertaiset tuotteen muodot ovat mahdollisia ilman jälkeenpäin tapahtuvaa käsittelyä (esim. muotoilua tai koneistusta) tai ottamatta käyttöön monimutkaisia puristimia. Sintrauksen aikana voi myös esiintyä epätasaista kutistumista, samoin kuin mikrostruktuurin epätasaisuutta, 35 johtuen kiintoaineisiin eriytymisestä ja hiukkasten kasvusta.
91495 3 US-patentissa 3,970,136 kuvataan menetelmä metallimatrii-sikomposiitin muodostamiseksi, johon sisältyy kuitumuotoi-nen lujite, esim. piikarbidi- tai alumiinioksidikuituki-teitä, joilla on ennalta määrätty kuitujen suuntaus.
5 Komposiitti tehdään sijoittamalla samassa tasossa olevien kuitujen samansuuntaisia mattoja tai huopia muottiin yhdessä sulan matriisimetallin, esim. alumiinin lähteen kanssa ainakin joidenkin mattojen välissä, ja kohdistamalla painetta, niin että sula metalli pakotetaan tunkeutumaan 10 mattoihin ja ympäröimään suunnatut kuidut. Mattojen pinon päälle voidaan valaa sulaa metallia, jolloin sitä paineen avulla pakotetaan virtaamaan mattojen väliin. Komposiitissa olevien lujittavien kuitujen jopa 50 % tilavuuspitoi-suuksia on ilmoitettu.
15
Edellä olevaan tunkeutumismenetelmään liittyy paineen aiheuttamien virtausprosessien yllätyksellisiä vaihteluja. ts. mahdollisia epäsäännöllisyyksiä matriisin muodostumisessa, huokoisuutta, jne, kun otetaan huomioon että se ** 20 riippuu ulkoisesta paineesta sulan matriisimetallin pakot tamiseksi kuitupitoisten mattojen läpi. Ominaisuuksien epätasaisuus on mahdollinen vaikka sulaa metallia johdettaisiin useammasta kohdasta kuitupitoiseen järjestelyyn. Vastaavasti on järjestettävä monimutkaiset matto/lähde-25 järjestelyt ja virtausreitit soveltuvan ja tasaisen tunkeutumisen aikaansaamiseksi kuitumattojen pinoon. Edellä mainittu painetunkeutumismenetelmä mahdollistaa myös ainoastaan suhteellisen pienen lujitusaineen ja matriisiti-lavuuden suhteen, johtuen suureen mattotilavuuteen kiin-30 teästi liittyvästä tunkeutumisen vaikeudesta. Lisäksi muoteissa on oltava sulaa metallia paineen alaisena, joka nostaa menetelmän kustannuksia. Lopuksi edellä mainittu menetelmä, joka rajoittuu ojennuksessa oleviin hiukkasiin tai kuituihin tunkeutumiseen, ei sovellu alumiinimatrii-35 sikomposiittien muodostamiseen, jotka on lujitettu satunnaisesti suuntautuvista hiukkasista, kuitukiteistä tai kuiduista koostuvilla aineilla.
91495 4
Alumiinimatriisi-alumiinioksiditäytteisten komposiittien valmistuksessa alumiini ei helposti kostuta alumiinioksidia, jolloin on vaikeata muodostaa yhtenäinen tuote. Tähän ongelmaan on ehdotettu erilaisia ratkaisuja. Eräs sellainen 5 lähestyminen on alumiinin päällystäminen metallilla (esim. nikkelillä tai wolfrämillä), joka sitten kuumapuristetaan yhdessä alumiinin kanssa. Toisessa tekniikassa alumiini seostetaan litiumin kanssa, ja alumiinioksidi voidaan päällystää piidioksidilla. Näillä komposiiteilla kuitenkin 10 ominaisuudet vaihtelevat, tai päällystykset voivat heikentää täytettä, tai matriisi sisältää litiumia, joka voi vaikuttaa matriisin ominaisuuksiin.
US-patentilla 4,232,091 voitetaan eräitä alan vaikeuksia, 15 joita kohdataan valmistettaessa alumiinimatriisi-alumii-nioksiditäytteisiä komposiitteja. Tässä patentissa kuva-taan 75 - 375 kg/cm paineen kohdistamista pakottamaan sula alumiini (tai sula alumiiniseos) alumiinioksidia olevaan kuitu- tai kuitukidemattoon, joka on esi lämmitetty alueelle « · '· 20 700 - 1050 °C. Alumiinioksidin suurin suhde metalliin tuloksena olevassa kiinteässä valukappaleessa oli 0,25:1. Koska tässä menetelmässä ollaan riippuvaisia ulkopuolisesta paineesta tunkeutumisen aikaansaamiseksi, sitä vaivaa-vat monet samat puutteet kuin US-patenttia 3,970,136.
25 EP-hakemuksessa 115,742 kuvataan alumiini-alumiinioksidi-komposIittien valmistamista, jotka ovat erityisen käyttökelpoisia elektrolyyttikennokomponentteina, ja joissa esi-muotin alumiinioksidimatriisin ontelot täytetään 30 alumiinilla, ja tätä varten käytetään erilaisia tekniikoita alumiinioksidin kostuttamiseksi koko esimuotissa. Alumiinioksidi kostutetaan esimerkiksi titaani-, zirkonium-, hafnium tai niobi-diboridia olevalla kostutusaineella tai metallilla, ts. litiumilla, magnesiumilla, kalsiumilla, 35 titaanilla, kromilla, raudalla, koboltilla, nikkelillä, zirkoniumilla tai hafniumilla. Kostutuksen edistämiseksi käytetään inerttiä atmosfääriä, kuten argonia. Tässä 91495 5 julkaisussa esitetään myös paineen kohdistaminen sulan alumiinin saamiseksi tunkeutumaan päällystämättömään matriisiin. Tässä suhteessa tunkeutuminen aikaansaadaan saattamalla huokoset ensin tyhjöön ja kohdistamalla sitten 5 sulaan alumiiniin painetta inertissä atmosfäärissä, esim. argonissa. Vaihtoehtoisesti esimuottiin voidaan tunkeutua höyryfaasissa olevalla alumiinipäällystyksellä pintojen kostuttamiseksi ennen onteloiden täyttämistä tunkeutuvalla sulalla alumiinilla. Jotta varmistettaisiin alumiinin 10 pysyminen esimuotin huokosissa vaaditaan lämpökäsittelyä, esim lämpötilassa 1400 - 1800 °C, joko argonissa tai tyhjössä. Muutoin joko paineen alaisena tunkeutuneen aineen altistuminen kaasulle, tai tunkeutumispaineen poistaminen, aiheuttaa alumiinin häviämistä kappaleesta.
15
Kostutusaineiden käyttäminen alumiinioksidikomponentin tunkeutumisen aikaansaamiseksi sulaa metallia sisältävään elektrolyyttikennoon on esitetty myös EP-patenttihakemuk-sessa 94353. Tässä julkaisussa kuvataan alumiinin tuotta-'· 20 mistä elektrolyysillä kennossa, jossa virranjohdinkatodi on kennon vaippana tai alustana. Tämän alustan suojaamiseksi sulalta kryoliitilta levitetään alumiinioksidialus-talle ohut päällystys kostutusaineen ja liukenemisen estävän aineen seoksella ennen kennon käynnistämistä tai 25 kun se on upotettuna elektrolyysiprosessin tuottamaan sulaan alumiiniin. Kuvattuja kostutusaineita ovat titaani, zirkonium, hafnium, pii, magnesium, vanadiini, kromi, niobi tai kalsium, ja titaani esitetään edullisimmaksi aineeksi. Boorin, hiilen ja typen yhdisteiden selitetään olevan 30 hyödyllisiä estettäessä kostutusaineiden liukenemista sulaan alumiiniin. Tässä julkaisussa ei kuitenkaan ehdoteta metallimatriisikomposiittien tuottamista, eikä siinä eh-dotetaa sellaisten komposiittien muodostamista esimerkiksi typpiatmosfäärissä.
Paineen ja kostutusaineiden käytön lisäksi on kuvattu tyhjön kohdistamisen edistävän sulan alumiinin tunkeutu- 35 91495 6 mistä huokoiseen keraamikappaleeseen. Esimerkiksi US-pa-tentissa 3,718,441 raportoidaan keraamiseen kappaleeseen (esim. boorikarbidi, alumiinioksidi ja berylliumoksidi) tunkeutumista joko sulalla alumiinilla, berylliumilla, 5 magnesiumilla, titaanilla, vanadiinilla, nikkelillä tai kromilla, tyhjössä joka on alle 10” torr. Välillä 10” ...
10-6 torr oleva tyhjö johti keraamin heikkoon kostuttami-seen sulalla metallilla, niin ettei metalli virrannut vapaasti keraamin ontelotiloihin. Kostuttamisen sanotaan 10 kuitenkin parantuneen, kun tyhjö pienennettiin alle 10”6 torr.
Myös US-patentissa 3,864,154 esitetään tyhjön käyttämistä tunkeutumisen aikaansaamiseksi. Tässä patentissa selite-15 tään kylmäpuristetun AlBi2-jauhekappaleen asettSunista kylmäpuristetun alumiinijauheen pedille. Sen jälkeen sijoitettiin lisää alumiinia AlBi2-jauhekappaleen päälle. Sulatusastia, jossa AlBi2-kappale oli "kerrostettuna" alumiini jauhekerrosten väliin, sijoitettiin tyhjöuuniin. Uu- ** · « « —5 *: 20 niin järjestettiin noin 10” torr oleva tyhjö kaasun poistumista varten. Lämpötilaa nostettiin sen jälkeen 1100°C:een, jossa se pidettiin 3 tuntia. Näissä oloissa sula alumiini tunkeutui AlB 12-kappaleeseen.
25 US-patentissa 3,364,976 selitetään suunnitelmaa itsestään kehittyvän tyhjön aikaansaamista kappaleeseen, sulan metallin tunkeutumisen lisäämiseksi kappaleeseen. Erityisesti selitetään, että kappale, esim. grafiittimuotti, teräs-muotti tai huokoinen tulenkestävä aine, kokonaan upotetaan 30 sulaan metalliin. Muotin tapauksessa metallin kanssa reagoivan kaasun kanssa täytetty muottiontelo on yhteydessä * ·« ulkopuolella sijaitsevaan sulaan metalliin muotissa olevan ainakin yhden aukon kautta. Kun muotti upotetaan sulaan, tapahtuu ontelon täyttyminen itsestään kehittyvän tyhjön 35 syntyessä ontelossa olevan kaasun ja sulan metallin reaktion johdosta. Tyhjö on erityisesti tulosta metallin kiinteän oksidimuodon syntymisestä. Siten tässä julkaisus- 91495 7 sa esitetään, että on oleellista aikaansaada ontelossa olevan kaasun ja sulan metallin välinen reaktio. Muotin käyttäminen tyhjön luomiseksi ei kuitenkaan välttämättä ole toivottavaa, johtuen muotin käyttöön liittyvistä 5 välittömistä rajoituksista. Muotit on ensin koneistettava määrättyyn muotoon; sitten loppukäsiteltävä, koneistettava hyväksyttävän valupinnan tuottamiseksi muottiin; sitten koottava ennen niiden käyttämistä; sitten purettava niiden käytön jälkeen valukappaleen poistamiseksi niistä; ja sen 10 jälkeen muotti on jälleen saatettava käyttökuntoon, mikä mitä todennäköisimmin merkitsisi muotin pintojen uudelleen käsittelyä tai muotin poistamista, ellei se enää ole käyttöön hyväksyttävä. Muotin koneistaminen monimutkaiseen muotoon saattaa olla erittäin kallista ja aikaavievää.
15 Lisäksi muodostuneen kappaleen poistaminen monimutkaisen muotoisesta muotista saattaa olla vaikeata (ts. monimutkaisen muotoiset valukappaleet saattavat mennä rikki niitä muotista poistettaessa). Lisäksi, vaikka julkaisussa ehdotetaan, että huokoinen tulenkestävä aine voitaisiin ·· 20 suoraan upottaa sulaan metalliin tarvitsematta käyttää muottia, niin tulenkestävän aineen olisi oltava yhtenäinen kappale, koska ei ole olemassa mahdollisuutta aikaansaada tunkeutumista irralliseen tai erotettuun huokoiseen aineeseen ilman säiliönä olevaa muottia (ts. uskotaan yleisesti, 25 että hiukkasmainen aine tyypillisesti dissosioituisi tai valuisi hajalleen sitä sulaan metalliin sijoitettaessa). Lisäksi, jos haluttaisiin aikaansaada tunkeutuminen hiuk-kasmaiseen aineeseen tai löyhästi muodostettuun esimuot-tiin, olisi ryhdyttävä varotoimiin, niin ettei tunkeutuva 30 metalli syrjäyttäisi osaa hiukkasaineesta tai esimuotista, mikä johtaisi epähomogeeniseen mikrostruktuuriin.
Vastaavasti on kauan ollut olemassa tarve saada yksinkertainen ja luotettava menetelmä muotoiltujen metallimatrii-35 si-komposiittien tuottamiseksi, joka ei perustu paineen tai tyhjön käyttämiseen (joko ulkoisesti kohdistettuna tai sisäisesti kehitettynä), tai vahingollisten kostutusainei- 91495 8 den käyttämiseen metallimatriisin luomiseksi toiseen aineeseen, kuten keraamiseen aineeseen. Lisäksi on pitkään ollut tarve minimoida lopullisten koneistustoimenpiteiden määrää, joita tarvitaan metallimatriisi-komposiittikappa-5 leen aikaansaamiseksi. Esillä oleva keksintö tyydyttää nämä tarpeet aikaansaamalla spontaanin tunkeutumismekanismin tunkeutumisen aikaansaamiseksi aineeseen (esim. keraaminen aine), joka voidaan muotoilla esimuotiksi, jossa on sulaa matriisimetallia (esim. alumiinia) tunketumisatmosfäärin 10 (esim. typen) läsnäollessa normaalissa ilmanpaineessa, jolloin tunkeutumisen edistäjän edeltäjää ja/tai tunkeutumisen edistäjää on läsnä ainakin jossakin prosessin vaiheessa.
15 Tämän hakemuksen sisältö liittyy useaan rinnakkaiseen hakemukseen. Erityisesti nämä muut rinnakkaiset hakemukset kuvaavat uusia menetelmiä metallimatriisi-komposiittiai-neiden tuottamiseksi (niihin viitataan jälempänä eräissä tapauksissa nimellä "rinnakkais-metallimatriisihakemuk-·· 20 set") .
Uutta menetelmää metallimatriisi-komposiittiaineen tuottamiseksi kuvataan US-hakemuksessamme 049,171, jonka nimityksenä on "Metallimatriisikomposiitteja", nyt US-pa-25 tentti 4,828,008. Mainitun keksinnön menetelmän mukaisesti metallimatriisikomposiitti tuotetaan tunkeuttamalla läpäisevään täyteaineeseen (esim. keräämiä tai keräämillä päällystettyä ainetta) sulaa alumiinia, joka sisältää ainakin 1 painoprosentin magnesiumia ja edullisesti ainakin 30 3 painoprosenttia magnesiumia. Tunkeutuminen tapahtuu spontaanisti käyttämättä ulkoista painetta tai tyhjöä. Sulan metalliseoksen läähde saatetaan koskettamaan täyte-ainemassaa lämpötilassa, joka on ainakin noin 675 °C, kun läsnä on kaasua, joka käsittää noin 10 - 100 tilavuus-35 prosenttia, edullisesti ainakin noin 50 tilavuusprosenttia typpeä, jolloin loput, mikäli sitä on, on ei-hapettavaa kaasua, esim. argonia. Näissä oloissa sula alumiiniseos 91495 9 tunkeutuu keraamimassaan normaalissa ilmakehän paineessa muodostaen alumiini- (tai alumiiniseos-) matriisikomposii-tin. Kun haluttu määrä täyteainetta on sulan alumiiniseoksen läpitunkemaa, lasketaan lämpötilaa seoksen kiinteyt-5 tautiseksi, jolloin muodostuu kiinteä metallimatriisi-rakenne, joka sulkee sisäänsä lujittavan täyteaineen. Tavallisesti, ja edullisesti, syötetty sula seos riittää aikaansaamaan tunkeutumisen etenemisen oleellisesti täy-teainemassan rajoille. US-patentin 4,828,008 mukaisesti 10 tuotettujen alumiinimatriisikomposiittien täyteaineen määrä voi olla erittäin suuri. Tässä mielessä voidaan saavuttaa täyteaineen ja seoksen tilavuussuhteita jotka ovat suurempia kuin 1:1.
15 Edellä mainitun US-patentin 4,828,008 mukaisissa proses- sioloissa alumiininitridiä voi muodostua epäjatkuvana faasina, joka on jakautunut koko alumiinimatriisiin. Nitridin määrä alumiinimatriisissa voi vaihdella sellaisten tekijöiden, kuten lämpötilan, seoksen koostumuksen, 20 kaasun koostumuksen ja täyteaineen mukaisesti. Siten voidaan yhtä tai useampaa sellaista järjestelmän tekijää säätämällä räätälöidä määrättyjä komposiitin ominaisuuksia. Joitakin loppukäyttösovellutuksia varten voi kuitenkin olla toivottavaa, että komposiitti sisältää vähän tai 25 oleellisesti ei lainkaan alumiininitridiä.
On havaittu, että korkeammat lämpötilat edistävät tunkeutumista, mutta johtavat siihen, että menetelmässä herkemmin muodostuu nitridiä. US-patentin 4,828,008 mukaisessa kek-30 sinnössä sallitaan tunkeutumiskinetiikan ja nitridin muodostumisen välisen tasapainon valitseminen.
Esimerkki sopivista estovälineistä käytettäviksi metalli-matriisikomposiittien muodostamisen yhteydessä on selitet-35 ty rinnakkaisessa US-hakemuksessa 141,642, jonka nimityksenä on "Menetelmä metallimatriisikomposiittien valmistamiseksi estoainetta käyttäen". Tämän keksinnön 91495 10 menetelmän mukaisesti estovälinettä (esim. hiukkasmaista titaanidiboridia tai grafiittiainetta, kuten joustavaa grafiittinauhatuotetta, jota Union Carbide myy tuotenimel-lä Grafoil (R)) sijoitetaan täyteaineen määrätyllä raja-5 pinnalle ja matriisiseos tunkeutuu estovälineen määritte lemään rajapintaan saakka. Estovälinettä käytetään estämään, torjumaan tai lopettamaan sulan seoksen tunkeutuminen, jolloin aikaansaadaan puhtaita, tai lähes puhtaita muotoja tuloksena olevassa metallimatriisikomposiitissa. 10 Vastaavasti muodostetuilla metallimatriisi-komposiitti- kappaleilla on ulkomuoto, joka oleellisesti vastaa esto-välineen sisämuotoa.
US-patenttihakemuksen 049,171 mukaista menetelmää paran-15 nettiin rinnakkaisella US-patenttihakemuksella 168,284, jonka nimityksenä on "Metallimatriisikomposiitteja ja tekniikoita niiden valmistamiseksi". Mainitussa hakemuksessa esitettyjen menetelmien mukaisesti matriisimetal-liseos on läsnä metallin ensimmäisenä lähteenä ja mat-20 riisimetallin varastolähteenä, joka on yhteydessä sulan metallin ensimmäiseen lähteeseen, esimerkiksi painovoimai-sen virtauksen välityksellä. Erityisesti, mainitussa hakemuksessa esitetyissä oloissa, sulan matriisiseoksen lähde alkaa tunkeutua täyteainemassaan normaalissa ilma-25 kehän paineessa ja aloittaa siten metallimatriisikomposii- tin muodostuksen. Sulan matriisiroetallin ensimmäinen lähde kulutetaan sen tunkeutuessa täyteainemassaan, ja haluttaessa sitä voidaan lisätä, edullisesti jatkuvalla tavalla, sulan matriisimetallin varastolähteestä spontaanin tunkeu-30 tumisen jatkuessa. Kun toivottu määrä läpäisevää täyteainetta on sulan matriisiseoksen läpitunkemaa, lasketaan lämpötilaa seoksen kiinteyttämiseksi, jolloin muodostuu kiinteä metallimatriisistruktuuri, joka ympäröi lujittavaa täyteainetta. On ymmärrettävä, että metallivarastolähteen 35 käyttäminen on ainoastaan mainitussa patenttihakemuksessa kuvatun keksinnön eräs suoritusmuoto, eikä varastolähteen suoritusmuodon yhdistäminen jokaiseen siinä esitettyyn 91495 11 keksinnön vaihtoehtoiseen suoritusmuotoon ole välttämätöntä, joista eräät voisivat myös olla hyödyllisiä käytettynä esillä olevan keksinnön yhteydessä.
5 Metallin varastolähdettä voi olla sellaisena määränä, että se aikaansaa riittävän metallimäärän tunkeutumisen ennalta määrätyssä määrin läpäisevään täyteaineeseen. Vaihtoehtoisesti voi valinnainen estoväline olla kosketuksessa täyteaineen läpäisevään massaan ainakin sen toisella puolella rajapinnan mää-10 rittelemiseksi.
Lisäksi, vaikka syötetyn sulan matriisiseoksen määrän tulisi olla riittävä sallimaan spontaanin tunkeutumisen eteneminen ainakin oleellisesti täyteaineen läpäisevän massan rajapintoi-15 hin (ts. estopintoihin) saakka, varastolähteessä olevan seoksen määrä voisi ylittää sellaisen riittävän määrän niin, että on olemassa riittävä määrä seosta tunkeutumisen loppuun saattamiseksi, ja sen lisäksi ylimääräinen sula metalliseos voisi jäädä ja kiinnittyä metallimatriisi-komposiittikappaleeseen. 20 Kun siten läsnä on ylimäärä sulaa seosta, tuloksena oleva kappale on kompleksinen komposiittikappale (esim. makrokomposiit-ti) , jossa metallimatriisin läpitunkema keraamikappale suoraan sitoutuu varastolähteeseen jäävään ylimääräiseen metalliin.
25 Jokainen edellä selitetyistä rinnakkais-metallimatriisihake-·· muksista kuvaa menetelmiä metallimatriisikomposiittikappalei-den tuottamiseksi sekä uusia metallimatriisikonqposiittikappa-leita, joita niillä tuotetaan.
30 Esillä olevan keksinnön mukaan metallimatriisikomposiitti valmistetaan saattamalla paikallinen tunkeutumisatmosfääri yhteyteen ainakin täyteaineen osan kanssa tunkeutumisen edistäjän ja/tai tunkeutumisen edistäjän edeltäjän läsnäollessa; ja saatetaan sula matriisimetalli spontaanisti tunkeutumaan aina-35 kin täyteaineen osaan.
Keksinnön mukainen prosessi voidaan toteuttaa siten, että su-** latetaan matriisimetallia, jota pidetään sopivassa ei-reagoi- 91495 12 vassa matriisimetallin astiassa (esim. sopivassa tulenkestävässä säiliössä) sulan matriisimetallikappaleen muodostamiseksi. Täyteaineesta muodostettu ontelon sisältävä esimuotti 5 voidaan asettaa ainakin osittain sulaan matriisimetalliin, niin että tunkeutumisatmosfääri voi olla yhteydessä esimuo-tissa olevaan onteloon ainakin prosessin osan aikana, jotta aikaansaataisiin sulan matriisimetallin spontaani tunkeutuminen esimuotin ulkopinnalta kohti siinä olevaa onteloa.
10 Tunkeutumisen edistäjä ja/tai tunkeutumisen edistäjän edeltäjä sekä tunkeutumisatmosfääri on yhteydessä esimuottiin ainakin prosessin jossakin vaiheessa, mikä sallii tai aiheuttaa sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen esimuottiin, kun esimuotin ulkopinta saatetaan ainakin osittai-15 seen kosketukseen sulan matriisimetallin kanssa. Tunkeutumisen tuloksena saadaan metallimatriisikomposiittikappale, joka oleellisesti noudattaa esimuotin geometriaa.
Edullisessa suoritusmuodossa tunkeutumisen edistäjän edeltä-20 jää syötetään jatkuvasti esimuotin onteloon tai sisäosaan. Esimuotin ulko-osa tai -pinta kohtaa sulan matriisimetallin. Oleellisesti samanaikainen esimuotin ontelon altistaminen tunkeutumisatmosfäärilie ja esimuotin ulkopinnan altistaminen sulalle matriisimetallille saattaa sulan matriisimetal-25 Iin spontaanisti tunkeutumaan esimuottiin, niin kauan kuin :· tunkeutumisen edistäjän edeltäjää ja/tai tunkeutumisen edistäjää myös järjestetään spontaaniin järjestelmään ainakin matriisimetalliin ja/tai esimuottiin ja/tai tunkeutumisat-mosfääriin.
30
Toisessa suoritusmuodossa muodostetaan esimuottiin väliaikainen ontelo ennen kuin sulaan matriisimetalliin upotetaan sylinterin muotoinen tai putkimainen esimuotti, joka ei sisällä luonnollista onteloa. Tarkemmin sanoen, voidaan 35 .1 » 91495 13 esimerkiksi sulaan matriisimetalliin upotettavan esimuotin avoin pää sulkea tarkoituksenmukaisella tulppavälineellä. Sellainen tulppaväline muodostaa väliaikaisen ontelon esimuottiin. Vastaavasti voi väliaikainen ontelo vastaan-5 ottaa ja sisältää tunkeutumisatmosfääriä vaadittavan ajan. Tulppaväline voi käsittää ainetta, joka ei oleellisesti reagoi minkään seuraavan tai ainakaan yhden seuraavista kanssa: matriisimetalli ja/tai esimuotti ja/tai tunkeutu-misatmosfääri ja/tai tunkeutumisen edistäjä ja/tai tunkeu-10 tumisen edistäjän edeltäjä. Kun sellainen esimuotti sisältää tulppavälineen väliaikaisen ontelon muodostamiseksi, voi sula matriisimetalli spontaanisti tunkeutua esimuottiin sen ulkopinnalta kohti väliaikaista onteloa.
15 Toisessa edullisessa suoritusmuodossa luonnollisesti muodostunut esimuotin ontelo tai tulppavälineen avulla muodostettu väliaikainen ontelo sisältää toisessa osassaan rajoittavan välineen, joka rajoittaa tai vähentää esimuotin ontelon yhteyttä mahdollisen läsnäolevan ei-tunkeutumisat-• - 20 mosfäärin kanssa. Erityisesti, jotta luotaisiin suljetumpi tai itsenäinen atmosfääri luonnollisesti esiintyvään onteloon tai väliaikaiseen onteloon, rajoitetaan tai suljetaan esimuotin avoin pää ainakin osaksi, niin että onteloon virtaavaksi tarkoitetun tunkeutumisatmosfäärin pakenemis-25 ta rajoitetaan ja/tai voidaan rajoittaa mahdollisen ei-tunkeutumisatmosfäärin (esim. hapettunen) yhteyttä onteloon. Mainitun rajoitusvälineen käyttö esimuotissa voi edistää sulan matriisimetallin spontaania tunkeutumista esimuottiin esimuotin ulkopuolen osalta kohti esimuotissa 30 olevaa onteloa.
«
Eräässä toisessa suoritusmuodossa voidaan hapettimen kerääjä asettaa esimuotin luonnolliseen onteloon tai esimuotin väliaikaiseen onteloon toimimaan mahdollisen kiin-35 teän, nestemäisen tai kaasumaisen hapettimen kerääjänä ja vangitsijana. Tarkemmin sanoen, saattaa olla toivottavaa sisältää hapettimen kerääjää hapetusreaktiotuotteen muo- 91495 14 dostumisen minimoimiseksi, joka voi johtua esimerkiksi tunkeutumisatmosfäärissä läsnäolevista tai siihen muodostuvista läsnäolevista hapettavista epäpuhtauksista, jotka halitsemattomina voivat reagoida sulan matriisimetallin 5 kanssa muodostaen reaktiotuotetta.
Spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi voidaan välittömästi syöttää tunkeutumisen edistäjän edeltäjää tai tunkeutumisen edistäjää ainakin esimuottiin, ja/tai mat-10 riisimetalliin ja/tai tunkeutumisatmosfääriin. Lopuksi, ainakin spontaanin tunkeutumisen aikana, tunkeutumisen edistäjän tulisi kuitenkin sijaita ainakin esimuotin osassa.
15 Huomattakoon, että tämä hakemus käsittelee pääasiassa alumiinimatriisimetalleja, jotka jossain metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostumisen aikana ovat kosketuksessa magnesiumiin, joka toimii tunkeutumisen edistäjän edeltäjänä, tunkeutumisatmosfäärinä toimivan typen läsnä- • « •I 20 ollessa. Siten alumiini/magnesium/typpi-järjestelmän mat- riisimetalli/tunkeutumisen edistäjän edeltäjä/tunkeutu-misatmosfääri-järjestelmällä esiintyy spontaania tunkeutumista. Monet muut matriisimetalli/tunkeutumisen edistäjän edeltäjä/tunkeutumisatmosfääri-järjestelmät 25 voivat kuitenkin käyttäytyä samantapaisesti kuin alumii- ni/magnesium/typpi-järjestelmä. Samantapaista spontaania tunkeutumiskäyttäytymistä on esimerkiksi havaittu alumii-ni/strontium/typpi-järjestelmässä; alumiini/sinkki/happi-järjestelmässä; sekä alumiini/kalsium/typpi-järjestelmäs-30 sä. Vastaavasti, vaikka tässä hakemuksessa käsitellään pääasiassa alumiini/magnesium/typpi-järjestelmää, on ym- • « ‘ märrettävä, että muut metallimatriisi/tunkeutumisen edis täjän edeltäjä/tunkeutumisatmosfääri-järjestelmät voivat käyttäytyä samantapaisesti.
35
Matriisimetallin käsittäessä alumiiniseosta, saatetaan alumiiniseos kosketukseen esimuottiin, joka käsittää täy- 91495 15 teainetta (esim. alumiinioksidia tai piikarbidia), jolloin mainittuun täyteaineeseen on sekoitettu magnesiumia, ja/tai jolloin se saatetaan magnesiumin vaikutuksen alaiseksi prosessin jossakin kohdassa. Eräässä edullisessa 5 suoritusmuodossa alumiiniseos ja esimuotti pidetään lisäksi typpiatroosfäärissä ainakin prosessin osan aikana. Matriisimetalli tunkeutuu spontaanisti esimuottiin, ja spontaanin tunkeutumisen ja metallimatriisin muodostumisen määrä tai nopeus vaihtelevat prosessiolojen annetun jär-10 jestelyn mukaisesti, johon sisältyy esimerkiksi järjestelmään (esim. alumiiniseokseen ja/tai esimuottiin ja/tai tunkeutumisatmosfääriin) tuotetun magnesiumin pitoisuus, esimuotin hiukkasten koko ja/tai koostumus, typen pitoisuus tunkeutumisatmosfäärissä, aika jona tunkeutumisen annetaan 15 esiintyä, ja/tai lämpötila, jossa tunkeutuminen esiintyy. Spontaania tunkeutumista esiintyy tyypillisesti niin suuressa määrin, että se riittää oleellisen täydellisesti ympäröimään esimuotin.
• * .! 20 Määritelmiä "Alumiini" merkitsee ja sisältää tässä käytettynä oleellisesti puhtaan metallin (esim. suhteellisen puhtaan, kaupallisesti saatavan seostamattoman alumiinin) tai me-25 tallin ja metalliseosten muita laatuja, kuten kaupallisesti saatavat metallit, joissa on epäpuhtauksia ja/tai jotka sallivat siinä olevan sellaisia ainesosia, kuten rautaa, piitä, kuparia, magnesiuma, mangaania, kromia, sinkkiä, jne. Tämän määritelmän tarkoituksiin oleva alumiiniseos on 30 seos tai metallien muodostama yhdiste, jossa alumiini on pääainesosana.
« "Ei-hapettavan kaasun loppuosa" merkitsee tässä käytettynä sitä, että tunkeutumisatmosfäärin muodostavan primääri-35 kaasun lisänä oleva mikä tahansa kaasu on joko inerttiä kaasua tai pelkistävää kaasua, joka oleellisesti ei reagoi matriisimetallin kanssa prosessin olosuhteissa. Kaikkien 91495 16 kaasussa (kaasuissa) epäpuhtautena mahdollisesti läsnä olevien hapettavien kaasujen määrän tulisi olla riittämätön matriisimetallin hapettamiseen missään oleellisessa määrin prosessin olosuhteissa.
5 "Estoaine" tai "estoväline" merkitsee tässä käytettynä mitä tahansa soveltuvaa välinettä, joka vuorovaikuttaa, estää, torjuu tai lopettaa sulan matriisimetallin kulkeutumisen, siirtymisen tai vastaavan, täyteainemassan tai esimuotin 10 rajapinnan taakse, jolloin mainittu estoväline määrittelee sellaisen rajapinnan. Sopivia estovälineitä voivat olla mitkä tahansa aineet, yhdisteet, alkuaineet, koostumukset tai vastaavat, jotka prosessin olosuhteissa ylläpitävät jonkinasteisen eheyden eivätkä ole oleellisesti haihtuvia 15 (ts. estoaine ei haihdu niin paljon, että siitä tulisi estoaineena hyödytön).
Lisäksi sopivat "estovälineet" sisältävät aineita, joita kulkeutuva sula matriisimetalli käytetyn prosessin aikana 20 ei oleellisesti pysty kostuttamaan. Tämän tyyppisellä estoaineella näyttää olevan oleellisen vähän tai ei lainkaan yhtymispyrkimystä sulaan matriisimetalliin, ja estoväline estää tai torjuu siirtymisen täyteainemassan tai esimuotin määritellyn rajapinnan yli. Estoaine vähentää 25 mahdollista loppukoneistusta tai hiomista, jota voidaan tarvita, ja määrittelee ainakin osan tuloksena olevan metallimatriisi-komposiittituotteen pinnasta. Estoaine voi määrätyissä tapauksissa olla läpäisevää tai huokoista, tai se voidaan saattaa läpäiseväksi esimerkiksi poraamalla 30 reikiä estoaineeseen tai lävistämällä se, niin että kaasu pääsee kosketukseen sulan matriisimetallin kanssa.
« "Jäännökset" tai "matriisimetallin jäännökset" viittaa tässä käytettynä alkuperäisen matriisimetallirungon mah-35 dolliseen osaan, joka jää jäljelle ja joka ei ole kulunut metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostuksen aikana, ja tyypillisesti, jos sen annetaan jäähtyä, pysyy ainakin 91495 17 osittaisessa kosketuksessa muodostettuun metallimatriisi-komposiittikappaleeseen. Tulisi ymmärtää, että jäännökset voivat myös sisältää toista tai vierasta ainetta.
5 "Ontelo" merkitsee tässä käytettynä mitä tahansa täyttämätöntä tilaa massassa tai kappaleessa, joka esiintyy joko luonnollisesti, tai joka luodaan keinotekoisesti, eikä se rajoitu mihinkään määrättyyn tilan muotoon. Erityisesti voi ontelo sisältää ne tilat, jotka ovat oleellisesti 10 suljettuja yhteydestä massan tai kappaleen ulkopuolelle, mutta jotka kuitenkin voivat mahdollistaa yhteyden massan tai kappaleen johonkin ulkoiseen osaan. Lisäksi ontelo sisältää ei-luonnollisesti esiintyvän kappaleen osittain suljetun tilan (ts. väliaikaisen ontelon), joka voidaan 15 muodostaa onteloksi asettamalla ainakin ei-suljetun tilan osaan tulppaväline, joka avustaa väliaikaisen ontelon muodostamisessa kappaleeseen.
"Täyteaine" on tässä käytettynä tarkoitettu sisältämään 20 joko yksittäisiä aineksia tai ainesseoksia, jotka oleellisesti eivät reagoi matriisimetallin kanssa ja/tai joilla on rajoitetu liukenevuus matriisimetalliin, ja jotka voivat olla yksi- tai useampifaasisia. Täyteaineita voidaan järjestää lukuisissa eri muodoissa, kuten jauheina, lius-25 koina, hiutaleina, mikropalloina, kuitukiteinä, kuplina, jne, ja ne voivat olla joko tiiviitä tai huokoisia. Täyteaine voi myös sisältää keraamisia täyteaineita, kuten alumiinioksidia tai piikarbidia kuituina, leikattuina kuituina, hiukkasina, kuitukiteinä, kuplina, kuulina, 30 kuitumattoina, tai vastaavina, ja päällystettyjä täyteai neita, kuten hiilikuituja, jotka on päällystetty alumiinioksidilla tai piikarbidilla hiilen suojaamiseksi esim. sulan perusmetalli-alumiinin syövyttävältä vaikutukselta. Täyteaineet voivat myös käsittää metalleja.
35 "Tunkeutumisatmosfääri" tässä käytettynä tarkoittaa sitä atmosfääriä, joka on läsnä ja joka vuorovaikuttaa mat- 91495 18 riisimetallin ja/tai esimuotin (tai täyteaineen) ja/tai tunkeutumisen edistäjän edeltäjän ja/tai tunkeutumisen edistäjän kanssa ja sallii tai edistää matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen esiintymisen.
5 "Tunkeutumisen edistäjä" merkitsee tässä käytettynä ainetta, joka edistää tai avustaa matriisimetallin spontaania tunkeutumista täyteaineeseen tai esimuottiin. Tunkeutumisen edistäjä voidaan muodostaa esimerkiksi tunkeutumisen 10 edistäjän edeltäjän reaktiolla tunkeutumisatmosfäärin kanssa 1) kaasun ja/tai 2) tunkeutumisen edistäjän edeltäjän ja tunkeutumisatmosfäärin reaktiotuotteen ja/tai 3) tunkeutumisen edistäjän edeltäjän ja täyteaineen tai esimuotin reaktiotuotteen muodostamiseksi. Lisäksi tunkeu-15 tumisen edistäjää voidaan syöttää suoraan ainakin yhteen seuraavista: esimuottiin, ja/tai matriisimetalliin, ja/tai tunkeutumisatmosfääriin; ja se voi toimia oleellisesti samalla tavalla kuin tunkeutumisen edistäjä, joka on muodostunut tunkeutumisen edistäjän edeltäjän ja jonkin ·. 20 toisen aineen reaktiona. Lopuksi ainakin spontaanin tun keutumisen aikana tunkeutumisen edistäjän tulisi sijaita ainakin osassa täyteainetta tai esimuottia spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi.
25 "Tunkeutumisen edistäjän edeltäjä" merkitsee tässä käytettynä ainetta, joka yhdessä matriisimetallin, esimuotin ja/tai tunkeutumisatmosfäärin kanssa käytettynä muodostaa tunkeutumisen edistäjän, joka aiheuttaa tai avustaa matriisimetallin spontaania tunkeutumista täyteaineeseen tai 30 esimuottiin. Haluamatta sitoutua mihinkään määrättyyn teoriaan tai selitykseen, vaikuttaa siltä, että tunkeutumisen edistäjän edeltäjää pitäisi pystyä asettamaan, sen pitäisi sijaita tai sitä pitäisi voida kuljettaa sellaiseen kohtaan, joka sallii tunkeutumisen edistäjän edeltäjän olla 35 vuorovaikutuksessa tunkeutumisatmosfäärin kanssa ja/tai esimuotin tai täyteaineen ja/tai metallin kanssa. Eräissä matriisimetalli/tunkeutumisen edistäjän edeltäjä/tunkeu- 91495 19 tumisatmosfääri-järjestelmissä on esimerkiksi toivottavaa, että tunkeutumisen edistäjän edeltäjä höyrystyy siinä lämpötilassa jossa matriisimetalli sulaa, tämän lämpötilan lähellä, tai eräissä tapauksissa jopa jonkinverran tämän 5 lämpötilan yläpuolella. Sellainen höyrystyminen saattaa johtaa: 1) tunkeutumisen edistäjän edeltäjän reaktioon tunkeutumisatmosfäärin kanssa sellaisen kaasun muodostamiseksi, joka edistää täyteaineen tai esimuotin kostuttamista matriisimetallilla; ja/tai 2) tunkeutumisen edistä-10 jän edeltäjän reaktioon tunkeutumisatmosfäärin kanssa sellaisen kiinteän aineen, nesteen tai kaasun muodossa olevan tunkeutumisen edistäjän muodostamiseksi ainakin täyteaineen tai esimuotin osassa, joka edistää kostuttamista; ja/tai 3) sellaiseen tunkeutumisen edistäjän edel-15 täjän reaktioon täyteaineessa tai esimuotissa, joka muodostaa kiinteän aineen, nesteen tai kaasun muodossa olevan tunkeutumisen edistäjän ainakin täyteaineen tai esimuotin osassa, joka edistää kostuttamista.
20 "Matriisimetalli" tai "matriisimetalliseos" merkitsevät tässä käytettynä sitä metallia, jota käytetään metallimat-riisikomposiitin muodostamiseksi (esim. ennen tunkeutumista) ja/tai sitä metallia, joka sekoittuu täyteaineeseen metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostamiseksi 25 (esim. tunkeutumisen jälkeen). Kun matriisimetalliksi nimetään määrätty metalli, on ymmärrettävä, että sellainen matriisimetalli sisältää tämän metallin oleellisesti puhtaana metallina, kaupallisesti saatavana metallina, jossa on epäpuhtauksia ja/tai seosaineita, metallien muodostaman 30 yhdisteenä tai seoksena, jossa tämä metalli on pääasiallisena osana.
« • 4 "Matriisimetalli/tunkeutumisen edistäjän edeltäjä/tunkeu-tumisatmosfääri-järjestelmä" eli "spontaani järjestelmä" 35 viittaa tässä käytettynä siihen aineiden yhdistelmään, jolla esiintyy spontaania tunkeutumista esimuottiin ja täyteaineeseen. On ymmärrettävä, että kun esimerkin mat- 91495 20 riisimetallin, tunkeutumisen edistäjän edeltäjän ja tun-keutumisatmosfäärin välissä esiintyy merkki "/", sitä käytetään merkitsemään järjestelmää tai aineiden yhdistelmää, jolla määrätyllä tavalla yhdisteltynä esiintyy spon-5 taania tunkeutumista esimuottiin tai täyteaineeseen.
"Metallimatriisikomposiitti" eli "MMC" merkitsee tässä käytettynä ainetta, joka käsittää kaksi- tai kolmiulottei-sesti liittyneen seoksen tai matriisimetallin, joka pitää 10 sisällään esimuottia tai täyteainetta. Matriisimetalli voi sisältää erilaisia seosalkuaineita, joilla aikaansaadaan erityisesti toivotut mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet tuloksena olevassa komposiitissa.
15 Matriisimetallista "poikkeava" metalli merkitsee metallia, joka ei sisällä pääasiallisena ainesosana samaa metallia kuin matriisimetalli (jos esimerkiksi matriisimetallin pääasiallisena osana on alumiini, niin "poikkeavan" metal-. Iin pääasiallisena osana voisi olla esimerkiksi nikkeli).
·. 20 "Ei-tunkeutumisatmosfääri" merkitsee tässä käytettynä sitä atmosfääriä, joka voi vuorovaikuttaa tai joka voi olla vuorovaikuttamatta matriisimetallin ja/tai esimuotin (tai täyteaineen) ja/tai tunkeutumisen edistäjän edeltäjän 25 ja/tai tunkeutumisen edistäjän kanssa, mutta joka ei salli tai edistä, ja joka jopa voi estää matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen.
"Ei-reaktiivinen astia matriisimetallia varten" merkitsee 30 mitä tahansa astiaa, joka voi sisältää sulaa matriisimetallia prosessin oloissa, ja joka ei reagoi matriisin ja/tai tunkeutumisatmosfäärin ja/tai tunkeutumisen edistäjän edeltäjän ja/tai täyteaineen tai esimuotin kanssa sellaisella tavalla, joka oleellisesti huonontaisi spon-35 taania tunkeutumismekanismia.
91495 21 "Hapettimen kerääjä” merkitsee tässä käytettynä mitä tahansa sopivaa ainetta (esim. titaanimellilastuja), jota käytettynä yhdistelmänä matriisimetallin / tunkeutumisen edistäjän / tunkeutumisatmosfäärin kanssa voidaan spontaa-5 nin tunkeutumisen prosessioloissa käyttää mahdollisen kiinteän, nestemäisen tai kaasumaisen reaktiojärjestelmäs-sä läsnä olevan hapettimen keräämiseksi tai vangitsemiseksi, joka voisi estää matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen täyteaineeseen tai esimuottiin. Hapettimen kerääjä 10 ei edullisesti reagoi oleellisesti minkään spontaanissa järjestelmässä olevan osatekijän kanssa sellaisella tavalla, joka oleellisesti haitallisesti vaikuttaisi spontaaniin tunkeutumiseen prosessioloissa.
15 "Tulppaväline" tai "tulppa” merkitse tässä käytettynä mitä tahansa ainetta, jota voidaan käyttää esimuotin yhteydessä, ja joka avustaa väliaikaisen ontelon muodostamista esimuottiin. Edullisesti tulppaväline ei reagoi minkään spontaanissa järjestelmässä olevan osatekijän kanssa sel-20 laisella tavalla, joka oleellisen haitallisesti vaikuttaisi spontaaniin tunkeutumiseen prosessioloissa. Tulppaväline voi olla poistettavissa tai se voi olla sellainen jota ei voida poistaa esimuotista sen jälkeen kun esimuottiin on tapahtunut tunkeutuminen. Lisäksi sula matriisimetalli 25 voi tunkeutua tulppavälineeseen muodostaen kiinteästi esimuottiin kuuluvan osan.
"Esimuotti” tai ”läpäisevä esimuotti" merkitse tässä käytettynä sellaista huokoista täytemassaa tai täyte-30 ainemassaa, joka valmistetaan ainakin yhdellä rajapinnal-. la, joka oleellisesti määrittelee tunkeutuvalle mat- riisimetallille rajapinnan, kuten massaa, joka riittävän hyvin pitää ehjän muotonsa ja tuorelujuuden, niin että se aikaansaa mittapysyvyyden ennen kuin matriisimetalli tun-35 keutuu siihen. Massan tulisi olla riittävän huokoista, niin että se sallii matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen siihen. Tyypillisesti esimuotti käsittää sidotun ryhmän 91495 22 tai täyteaineen järjestelyn, joko homogeenisen tai epähomogeenisen, ja se voi käsittää mitä tahansa soveltuvaa ainetta (esim. keraamisia ja/tai metallihiukkasia, jauheita, kuituja, kuitukiteitä, jne, sekä mitä tahansa näiden 5 yhdistelmää). Esimuotti voi olla joko erillisenä tai kokoonpanona.
"Varastolähde" tai varasto merkitsee tässä käytettynä erillista matriisimetallin kappaletta, joka on sijoitettu 10 täyteainemassan tai esimuotin suhteen niin, että kun metalli sulaa, se voi virrata korvaamaan, tai eräissä tapauksissa alunperin aikaansaamaan ja sen jälkeen täydentämään sitä matriisimetallin osaa, segmenttiä tai lähdettä, joka koskettaa täyteainetta tai esimuottia.
15 "Rajoitusväline" tai "rajoittava väline" merkitsee tässä käytettynä mitä tahansa ainetta, jota voidaan käyttää yhdessä esimuotin kanssa, ja joka avustaa rajoittamaan . tunkeutumisatmosfäärin poistumisvirtausta esimuotin onte- 20 losta ja/tai joka rajoittaa tai vähentää esimuotin ontelon yhteyttä mahdollisen läsnäolevan ei-tunkeutumisatmosfää-rin kanssa. Edullisesti rajoittava väline ei reagoi minkään spontaanin järjestelmän osatekijän kanssa, mistä voisi aiheutua oleellisesti haitallinen vaikutus spontaaniin 25 tunkeutumiseen.
"Spontaani tunkeutuminen" merkitsee tässä käytettynä matriisimetallin tunkeutumista läpäisevään täyteainemassaan tai esimuottiin, joka tapahtuu vaatimatta paineen tai 30 tyhjön käyttämistä (ei ulkoisesti kohdistettua eikä sisäisesti kehitettyä).
"Väliaikainen ontelo" merkitsee tässä käytettynä onteloa, joka on muodostettu tulppavälineellä, jolloin sellainen 35 ontelo esiintyy esimuotissa ei-luonnollisesti, ja jolloin se on olemassa vain niin kauan kun tulppaväline on kosketuksessa esimuottiin.
91495 23
Seuraavat kuviot on järjestetty keksinnön ymmärtämisen tueksi, mutta niitä ei ole tarkoitettu rajoittamaan keksinnön suoja-alaa. Kaikissa kuvioissa on käytetty mahdollisuuksien mukaan samoja viitenumerolta osoittamaan 5 samanlaisia osia, jolloin:
Kuvio 1 on kaaviollinen poikkileikkaus aines järjestelystä, jota käytetään ulkoa sisäänpäin tapahtuvan tunkeutumisen aikaansaamiseksi esimuottiin; 10
Kuvio 2 on kaaviollinen poikkileikkaus aines järjestelystä, jota käytetään ulkoa sisäänpäin tapahtuvan tunkeutumisen aikaansaamiseksi esimuottiin; 15 Kuvio 3 on kaaviollinen poikkileikkaus ainesjärjestelystä, jota käytetään ulkoa sisäänpäin tapahtuvan tunkeutumisen aikaansaamiseksi esimuottiin;
Kuvio 4 on kaaviollinen poikkileikkaus aines järjestelystä, 20 jota käytetään esimerkin 1 mukaisesti;
Kuvio 5a on valokuva, joka on otettu esimerkin 1 mukaisesti tuotetun metallimatriisikomposiitin sivulta; ja 25 Kuvio 5b on valokuva, joka on otettu esimerkin 1 mukaisesti tuotetun metallimatriisikomposiitin päältä.
Esillä oleva keksintö liittyy metallimatriisi-komposiit-tikappaleiden muodostamiseen altistamalla esimuotti aina-30 kin osittain sulalle matriisimetallille. Esimuotti sisältää ainakin osassaan ontelon, joka aluksi ei ole kosketuksessa sulaan matriisimetalliin. Lisäksi esimuotti on kosketuksessa prosessin jossakin vaiheessa ainakin tunkeutumisen edistäjään ja/tai tunkeutumisen edistäjän 35 edeltäjään ja/tai tunkeutumisatmosfääriin, joka aiheuttaa sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen esimuottiin sen ulkopuolelta kohti onteloa.
91495 24
Erityisesti, kuten kuviossa 1 on esitetty, matriisimetalli sulatetaan ja sitä pidetään tarkoituksenmukaisessa ei-reaktiivisessa matriisimetallin astiassa 21 (esim. sopivassa tulenkestävässä säiliössä) sulan matriisimetallin 5 massan 20. Ontelon 30 sisältävä esimuotti 22 voidaan ainakin osittain sijoittaa sulaan matriisimetalliin 20, niin että tunkeutumisatmosfääri 23 voi olla yhteydessä esimuotin onteloon 30 ainakin prosessin osan aikana sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen aikaansaamisek-10 si esimuotin ulkopuolelta kohti siinä olevaa onteloa. Tunkeutumisatmosfääri voi virrata ulos esimuotista, kuten on esitetty kohdassa 24.
Lisäksi tunkeutumisen edistäjä ja/tai tunkeutumisen edis-15 täjän edeltäjä ainakin prosessin jossakin vaiheessa ovat yhteydessä esimuottiin, joka sallii tai aiheuttaa sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen esimuottiin, kun esimuotin ulkopinta asetetaan ainakin osittaiseen kosketukseen sulan matriisimetallin kanssa. Siten sula mat-. 20 riisimetalli tunkeutuu esimuottiin sen ulkopinnalta kohti onteloa tuottaen siten metallimatriisi-komposiittikappa-leen, jolla on oleellisesti esimuotin muoto.
Edullisessa suoritusmuodossa tunkeutumisatmosfääriä syö-25 tetään oleellisesti jatkuvasti esimuotissa olevaan onteloon tai sisäosaan. Esimuotin ulko-osaan tai pintaan kohdistetaan (esim. upottamalla ainakin osittain) sulaa matriisimetallia. Oleellisesti samanaikainen ontelon altistaminen tunkeutumisatmosfäärille ja esimuotin ulkopin-30 nan altistaminen sulalle matriisimetallille saattaa sulan matriisimetallin spontaanisti tunkeutumaan esimuottiin, niin kauan kun tunkeutumisen edistäjän edeltäjää ja/tai tunkeutumisen edistäjää myös järjestetään spontaaniin järjestelmään ainakin matriisimetalliin ja/tai esimuottiin 35 ja/tai tunkeutumisatmosfääriin.
91495 25
Eräässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa muodostetaan esimuottiin väliaikainen ontelo ennen kuin sulaan mat-riisimetalliin upotetaan sylinterin muotoinen tai putkimainen esimuotti, joka ei sisällä luonnollista onteloa.
5 Tarkemmin sanoen, kuten kuviossa 2 esitetään, voidaan esimerkiksi sulaan matriisimetalliin 20 upotettavan esi-muotin 22 avoin pää sulkea tarkoituksenmukaisella tulppa-välineellä 25. Sellainen tulppaväline 25 muodostaa väliaikaisen ontelon 30 esimuottiin 22. Vastaavasti voi 10 väliaikainen ontelo 30 vastaanottaa ja sisältää tunkeutu- misatmosfääriä 23 vaadittavan ajan. Tulppaväline 25 voi edullisessa suoritusmuodossa käsittää ainetta, joka ei oleellisesti reagoi minkään seuraavan tai ainakaan yhden seuraavista kanssa: matriisimetalli 20 ja/tai esimuotti 22 15 ja/tai tunkeutumisatmosfääri 23 ja/tai tunkeutumisen edistäjä ja/tai tunkeutumisen edistäjän edeltäjä. Kun sellainen esimuotti 22 sisältää tulppavälineen 25 väliaikaisen ontelon 30 muodostamiseksi, voi sula matriisimetalli 20 spontaanisti tunkeutua esimuottiin 22 sen ulkopinnalta 20 kohti väliaikaista onteloa 30.
Eräässä toisessa edulisessa suoritusmuodossa tulppaväline 25 voidaan valita siten, että se toimii muodostaen väliaikaisen ontelon 30, ja sen lisäksi sula matriisime-25 talli 20 voi spontaanisti tunkeutua myös siihen. Tässä tapauksessa tulppaväline 25 muodostuu samaksi kappaleeksi metallimatriisi-komposiittikappaleen kanssa.
Toisessa edullisessa suoritusmuodossa luonnollisesti muo-30 dostunut esimuotin ontelo tai tulppavälineen avulla muodostettu väliaikainen ontelo sisältää toisessa osassaan rajoittavan välineen, joka rajoittaa tai vähentää esimuotin ontelon yhteyttä mahdollisen läsnäolevan ei-tunkeutumisat-mosfäärin kanssa. Erityisesti, kuten kuviossa 3 esitetään, 35 jotta luotaisiin suljetumpi tai isenäinen atmosfääri luonnollisesti esiintyvään onteloon 30 tai väliaikaiseen onteloon 30, rajoitetaan tai suljetaan esimuotin 22 avoin 26 91495 pää ainakin osaksi rajoittavalla välineellä 26, niin että onteloon 30 virtaavaksi tarkoitetun tunkeutumisatmosfäärin 23 pakenemista rajoitetaan ja/tai voidaan rajoittaa mahdollisen ei-tunkeutumisatmosfäärin (esim. hapettimen) yh-5 teyttä onteloon. Mainitun rajoitusvälineen 26 käyttö esimuotissa 22 voi edistää sulan matriisimetallin spontaania tunkeutumista esimuottiin 22 esimuotin ulkopuolelta kohti esimuotissa olevaa onteloa.
10 Eräässä toisessa suoritusmuodossa voidaan hapettimen kerääjä asettaa esimuotin luonnolloiseen onteloon tai esimuotin väliaikaiseen onteloon toimimaan mahdollisen kiinteän, nestemäisen tai kaasumaisen hapettimen kerääjänä ja vangitsijana. Tarkemmin sanoen, saattaa olla toivottavaa 15 sisältää hapettimen kerääjää hapetusreaktiotuotteen muodostumisen minimoimiseksi, joka voi johtua esimerkiksi tunkeutumisatmosfäärissä läsnäolevista tai siihen muodostuvista läsnäolevista hapettavista epäpuhtauksista, jotka halitsemattomina voivat reagoida sulan matriisimetallin 20 kanssa muodostaen reaktiotuotteen. Vastaavasti, kuten kuviossa 1 esitetään, voidaan hapettimen kerääjää 27 sijoittaa onteloon 30. Hapettimen kerääjät eivät edullisesti oleellisesti reagoi minkään spontaanin järjestelmän osatekijän kanssa sellaisella tavalla, joka oleellisesti 25 haitallisesti vaikuttaisi spontaaniin tunkeutumiseen pro-sessioloissa.
Lisäksi voidaan spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi välittömästi syöttää tunkeutumisen edistäjän edeltäjää tai 30 tunkeutumisen edistäjää ainakin esimuottiin, ja/tai mat-riisimetalliin ja/tai tunkeutumisatmosfääriin. Lopuksi, ainakin spontaanin tunkeutumisen aikana, tunkeutumisen edistäjän tulisi kuitenkin sijaita ainakin esimuotin osassa.
35 91495 27
Saattaisi myös olla mahdollista altistaa läpäisevä täyte-ainemassa sulalle matriisimetallille spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi täyteaineeseen.
5 Erityisesti voidaan läpäisevä täyteainemassa, joka voi kiinteytyä (esim. sintrautua) kuumennettaessa, asettaa reaktion aikana kuluvaan muottiin (joka esim. haihtuu tai sekoittuu matriisimetalliin) täyteainetta sisältävän muotin aikaansaamiseksi, jossa oleva ontelo ei esiinny 10 luonnollisesti eikä sitä tehdä keinotekoisesti, ja johon kohdistuu tunkeutumisatmosfääriä.
Seosta sisältävä muotti kuumennetaan, joko sijoittamalla se sulaa matriisimetallia sisältävään kuumennettuun uuniin 15 tai erillisessä vaiheessa, läpäisevän täyteainemassan oleellista kiinteyttämistä varten. Oleellisesti kiinteytynyttä täyteainetta sisältävä muotti altistetaan (esim. upottamalla se ainakin osittain) sulalle matriisiseoksel-le. Kiinteytyneessä täyteainemassassa olevan ontelon . 20 oleellisesti samanaikainen altistaminen tunkeutumiaatmos fäärille ja oleellisesti kiinteytyneen esimuotin ulkopuolen altistaminen aiheuttaa sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen täyteaineeseen, niin kauan kun on tunkeutumisen edistäjän edeltäjää ja/tai tunkeutumisatmos-25 fääriä ja/tai tunkeutumisen edistäjää ja/tai tunkeutumisen edistäjän edeltäjää. Kun sellainen täyteaine sisältää tulppavälineen väliaikaisen ontelon muodostamiseksi, voi sula matriisimetalli spontaanisti tunkeutua esimuottiin sen ulkopinnalta kohti väliaikaista onteloa.
30
Matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi täyteaineeseen tai esimuottiin, tulisi spontaaniin järjestelmään järjestää tunkeutumisen edistäjä. Tunkeutumisen edistäjä voisi muodostua tunkeutumisen edistäjän 35 edeltäjästä, joka voitaisiin järjestää 1) matriisimetalliin, ja/tai 2) täyteaineeseen tai esimuottiin, ja/tai 3) tunkeutumisatmosfääristä, ja/tai 4) ulkoisesta lähteestä 91495 28 spontaaniin järjestelmään. Lisäksi, tunkeutumisen edistäjän edeltäjän sijasta voidaan tunkeutumisen edistäjää syöttää suoraan ainakin joko täyteaineeseen tai esimuot-tiin, ja/tai matriisimetalliin, ja/tai tunkeutumisatmos-5 fääriin. Lopuksi, ainakin spontaanin tunkeutumisen aikana, tunkeutumisen edistäjän tulisi sijaita ainakin osassa täyteainetta tai esimuottia.
Edullisessa suoritusmuodossa on mahdollista, että tunkeu-10 tumisen edistäjän edeltäjän voidaan ainakin osittain antaa reagoida tunkeutumisatmosfäärin kanssa, niin että tunkeutumisen edistäjä voidaan muodostaa ainakin osassa täyteainetta tai esimuottia ennen kuin tai oleellisesti samanaikaisesti kun esimuotti koskettaa sulaa matriisimetallia 15 (esim. jos tunkeutumisen edistäjän edeltäjänä olisi magnesiumia ja tunkeutumisatmosfäärinä typpeä, niin tunkeutumisen edistäjä voisi olla magnesiumnitridiä, joka voisi sijaita ainakin osassa esimuottia tai täyteainetta).
. 20 Esimerkkinä matriisimetalli/tunkeutumisen edistäjän edel tä jä/tunkeutumisatmosfääri- järjestelmästä on alumiini/ magnesium/typpi-järjestelmä. Erityisesti voidaan alumii-nimatriisimetalli asettaa sopivassa tulenkestävässä astiassa olevaan täyteaineeseen, joka astia prosessioloissa 25 ei reagoi alumiinimatriisimetallin kanssa, kun alumiini sulatetaan. Magnesiumia sisältävä tai magnesiumille altistettu ja ainakin käsittelyn jossakin vaiheessa typpiatmos-fäärille altistettu täyteaine voidaan sitten päästää kosketukseen sulan alumiinimatriisimetallin kanssa. Mat-30 riisimetalli tunkeutuu tällöin spontaanisti täyteaineeseen tai esimuottiin.
Niissä oloissa, joita käytetään esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä, alumiini/magnesium/typpi-spon-35 taanissa tunkeutumisjärjestelmän tapauksessa tulisi täyteaineen tai esimuotin olla riittävän läpäisevää, jotta typpeä sisältävä kaasu voisi tunkeutua täyteaineeseen tai 91495 29 esimuottiin prosessin jonkin vaiheen aikana ja/tai koskettaa sulaa matriisimetallia. Lisäksi läpäisevässä täyteaineessa tai esimuotissa voi tapahtua sulan matriisimetallin tunkeutumista, jolloin aiheutuu sulan matriisimetallin 5 spontaani tunkeutuminen typen läpäisemään täyteaineeseen tai esimuottiin, niin että se muodostaa metallimatriisi-komposiittikappaleen ja/tai sattaa typen reagoimaan tunkeutumisen edistäjän edeltäjän kanssa tunkeutumisen edistäjän muodostamiseksi täyteaineeseen tai esimuottiin 10 aiheuttaen näin spontaanin tunkeutumisen. Spontaanin tunkeutumisen määrä tai nopeus ja metallimatriisikomposiitin muodostuminen vaihtelee prosessiolojen annetun yhdistelmän mukaisesti, joita ovat mm. magnesiumin määrä alumiiniseoksessa, magnesiumin määrä täyteaineessa tai esimuotissa, 15 magnesiumnitridin määrä esimuotissa tai täyteaineessa, muiden seosalkuaineiden (esim. pii, rauta, kupari, mangaani, kromi, sinkki, ja vastaavat) läsnäolo, täyteaineen keskimääräinen koko (esim. hiukkashalkaisija), täyteaineen pintatila ja tyyppi, tunkeutumisatmosfäärin typpipitoi-20 suus, tunkeutumiselle annettu aika ja lämpötila, jossa tunkeutuminen tapahtuu. Annettaessa esimerkiksi sulan alumiinimatriisimetallin tunkeutumisen tapahtua spontaanisti, voidaan alumiini seostaa ainakin noin 1 painoprosentilla, ja edullisesti ainakin noin 3 painoprosentilla 25 magnesiumia (joka toimii tunkeutumisen edistäjän edeltäjänä), seoksen painoon verrattuna. Muita lisäseosalkuai-neita, kuten edellä on selitetty, voidaan myös sisältää matriisimetalliin sen erityisten ominaisuuksien räätälöimiseksi. (Lisäksi lisäseosalkuaineet voivat vaikuttaa 30 matriisin alumiinimetallissa tarvittavan magnesiumin määrään, niin että se johtaa spontaaniin tunkeutumiseen » täyteaineeseen tai esimuottiin.) Magnesiumin häviämistä spontaanista järjestelmästä, esimerkiksi höyrystymisen vuoksi, ei saisi tapahtua niin suuressa määrin, ettei 35 magnesiumia olisi läsnä muodostamaan tunkeutumisen edistäjää. Siten on toivottavaa, että aluksi käytetään riittävää seosalkuaineiden määrää jotta spontaani tunkeutumi- 91495 30 nen voisi tapahtua höyrystymisen sitä haittaamatta. Lisäksi magnesiumin läsnäolo sekä täyteaineessa tai esimuotissa tai että matriisimetallissa tai pelkästään täyteaineessa tai esimuotissa voi johtaa magnesiumin spontaania tunkeu-5 tumista varten vaadittavan määrän pienenemiseen (jota selitetään yksityiskohtaisemmin alempana).
Typpiatmosfäärissä olevan typen määrä vaikuttaa myös metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostumisnopeu-10 teen. Erityisesti jos atmosfäärissä on alle 10 tilavuusprosenttia typpeä, niin spontaania tunkeutumista esiintyy hyvin hitaasti tai hyvin vähän. On havaittu, että on edullista kun atmosfäärissä on ainakin 50 tilavuusprosenttia typpeä, jolloin aikaansaadaan lyhyempiä tunkeutu-15 misaikoja paljon suuremmasta tunkeutumismäärästä johtuen. Tunkeutumisatmosfääri (esim. typpeä sisältävä kaasu) voidaan syöttää suoraan täyteaineseen tai esimuottiin ja/tai matriis imet alliin, tai se voidaan tuottaa aineen hajoamisen tuloksena.
20
Sulan matriisimetallin täyteaineseen tai esimuottiin tunkeutumisen aikaansaamiseksi vaadittavan magnesiumin vähimmäismäärä riippuu yhdestä tai useammasta tekijästä, kuten prosessin lämpötilasta, ajasta, muiden lisäseosalkuainei-25 den kuten piin tai sinkin läsnäolosta, täyteaineen luonteesta, magnesiumin sisältymisestä yhteen tai useampaan spontaanin järjestelmän osaan, atmosfäärin typpisisällös-tä, ja typpiatmosfäärin virtausmäärästä. Voidaan käyttää alempia lämpötiloja tai lyhyempiä kuumennusaikoja täydel-30 lisen tunkeutumisen aikaansaamiseksi, kun seoksen ja/tai . esimuotin magnesiumpitoisuutta nostetaan. Samaten annetul la magnesiumpitoisuudella määrättyjen lisäseosalkuainei-den, kuten sinkin lisääminen mahdollistaa alempien lämpötilojen käyttämisen. Esimerkiksi matriisimetallin 35 magnesiumpitoisuutta toimivan alueen alapäässä, esim välillä noin 1-3 painoprosenttia, voidaan käyttää yhdessä ainakin jonkin seuraavien kanssa: vähimmäisprosessilämpö- 91495 31 tilan ylittävä lämpötila, suuri typpipitoisuus, yksi tai useampia lisäseosalkuaineita. Ellei täyteaineeseen tai esimuottiin lisätä lainkaan magnesiumia, pidetään välillä noin 3-5 painoprosenttia magnesiumia sisältäviä seoksia 5 edullisina, johtuen niiden yleisestä käytettävyydestä laajoilla prosessiolojen alueilla, jolloin ainakin 5 painoprosenttia pidetään edullisena käytettäessä alempia lämpötiloja ja lyhyempiä aikoja. Alumiiniseoksessa voidaan käyttää 10 painoprosentin ylittäviä magnesiumpitoisuuksia 10 tunkeutumiseen vaadittavien lämpötilaolojen muuntelemi seksi. Magnesiumpitoisuutta voidaan pienentää muiden seo-salkuaineiden yhteydessä, mutta nämä alkuaineet palvelevat ainoastaan lisätoimintoja, ja niitä käytetään edellä mainitun magnesiumin minimimäärän tai sen ylittävän määrän 15 kanssa. Esimerkiksi oleellisesti mitään tunkeutumista ei esiintynyt nimellisesti puhtaalla alumiinilla, jota oli seostettu vain 10 % piillä, 1000 °C lämpötilassa, alustaan 39 Crystolon (99 % puhdasta piikarbidia Norton Co:lta), jonka raekoko oli 500 mesh (mesh = seulan aukkojen lukumäärä 20 tuumaa kohti). Magnesiumin läsnäollessa on kuitenkin piin havaittu edistävän tunkeutumisprosessia. Toisena esimerkkinä magnesiumin määrä muuttuu, jos sitä syötetään yksinomaan esimuottiin tai täyteaineeseen. On havaittu, että spontaani tunkeutuminen tapahtuu, kun spontaaniin järjes-25 telmään syötetään pienempi painoprosentti magnesiumia, jos ainakin jokin määrä syötetyn magnesiumin kokonaismäärästä sijoitetaan esimuottiin tai täyteaineeseen. Saattaa olla toivottavaa, että magnesiumia järjestetään pienempi määrä, jotta vältettäisiin ei-toivottu jen metalliyhdisteiden syn-30 tyminen metallimatriisi-komposiittikappaleeseen. Esi- muotin ollessa piikarbidia on havaittu, että matriisime-talli tunkeutuu spontaanisti esimuottiin, kun esimuotti saatetaan kosketukseen alumiinimatriisimetallin kanssa, esimuotin sisältäessä ainakin 1 painoprosenttia mag-35 nesiumia ja oleellisesti puhtaan typpiatmosfäärin läsnä ollessa. Alumiinioksidi-esimuotin tapauksessa hyväksyttävän spontaanin tunkeutumisen saavuttamiseksi vaadittu 91495 32 magnesiumin määrä on hieman suurempi. Erityisesti on havaittu, että kun samantapainen alumiinimatriisimetalli saatetaan koskettamaan alumiinioksidi-esimuottia, likimain samassa lämpötilassa kuin alumiini joka tunkeutui 5 piikarbidi-esimuottiin, ja saunan typpiatmosfäärin läsnäollessa, niin saatetaan tarvita ainakin noin 3 painoprosenttia magnesiumia samanlaisen spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi, kuin se joka saavutettiin juuri edellä kuvatun piikarbidi-esimuotin yhteydessä.
10
On myös havaittu, että on mahdollista syöttää spontaaniin järjestelmään tunkeutumisen edistäjän edeltäjää ja/tai tunkeutumisen edistäjää seoksen pinnalle ja/tai esimuotin tai täyteaineen pinnalle ja/tai esimuottiin tai täyteai-15 neeseen ennen kuin matriisimetallin annetaan tunkeutua täyteaineeseen tai esimuottiin (ts. saattaa olla, ettei syötettyä tunkeutumisen edistäjän edeltäjää tai tunkeutumisen edistäjää tarvitse seostaa matriisimetalliin, vaan että sitä yksinkertaisesti syötetään spontaaniin järjes-20 telmään). Jos magnesiumia levitettäisiin matriisimetallin pinnalle, saattaa olla edullista, että tämä pinta olisi se pinta, joka on lähimpänä tai edullisesti kosketuksessa täyteaineen läpäisevään massaan tai päinvastoin; tai sellaista magnesiumia voitaisiin sekoittaa ainakin esi-25 muotin tai täyteaineen osaan. Lisäksi on mahdollista, että pinnalle levittämisen, seostamisen ja magnesiumin sijoittamisen ainakin esimuotin osaan, joitakin yhdistelmiä voitaisiin käyttää. Sellaiset yhdistelmät tunkeutumisen edistäjän (edistäjien) ja/tai tunkeutumisen edistäjän 30 edeltäjän (edeltäjien) levittämisessä saattaisivat johtaa . alumiinimatriisimetallin esimuottiin tunkeutumisen edis- tämiseen vaadittavan magnesiumin kokonaispainoprosentti-määrän pienenemiseen, samoinkuin alempien lämpötilojen saavuttamiseen, joissa tunkeutumista voi esiintyä. Lisäksi 35 magnesiumin läsnäolosta johtuva metallien epätoivottujen keskinäisten yhdisteiden muodostuminen voitaisiin myös minimoida.
91495 33
Yhden tai useamman lisäseosalkuaineen käyttäminen ja ympäröivän kaasun typpipitoisuus vaikuttavat myös mat-riisimetallin nitrautumiseen annetussa lämpötilassa. Esi-merkiksi voidaan seokseen sisällyttää tai seoksen pinnalle 5 levittää sellaisia lisäseosalkuaineita kuin sinkkiä tai rautaa tunkeutumislämpötilan alentamiseksi ja siten muodostuvan nitridin määrän pienentämiseksi, kun taas kaasussa olevan typen pitoisuuden lisäämistä voitaisiin käyttää nitridin muodostumisen edistämiseen.
10
Seoksessa olevan ja/tai seoksen pinnalle levitetyn ja/tai täyteaineeseen tai esimuottiin yhdistetyn magnesiumin pitoisuus pyrkii myös vaikuttamaan tunkeutumisen määrään annetussa lämpötilassa. Vastaavasti eräissä tapauksissa, 15 joissa pieni määrä tai ei lainkaan magnesiumia saa olla kosketuksessa suoraan esimuottiin tai täyteaineeseen, saattaa olla edullista, että ainakin 3 painoprosenttia magnesiumia sisällytetään seokseen. Tätä arvoa pienemmät seosmäärät, kuten 1 painoprosentti magnesiumia, saattaa 20 vaatia korkeammat prosessilämpötilat tai lisäseosalkuaineita tunkeutumista varten. Tämän keksinnön spontaanin tunkeutumisprosessin toteuttamiseksi vaadittu lämpötila voi olla alempi: 1) kun yksinomaan seoksen magnesiumpitoi-suutta nostetaan, esim. ainakin noin 5 painoprosenttiin; 25 ja/tai 2) kun seostavia aineita sekoitetaan täyteaineen läpäisevään massaan tai esimuottiin; ja/tai 3) kun alumiiniseoksessa on toista alkuainetta, kuten sinkkiä tai rautaa. Lämpötila voi myös vaihdella eri täyteaineilla. Yleensä esiintyy spontaania ja etenevää tunkeutumista 30 prosessilämpötilassa, joka on ainakin noin 675 °C, edul-. lisesti prosessilämpötilassa, joka on ainakin noin 750 - 800 °C. Yleensä yli 1200 °C olevat lämpötilat eivät näytä edistävän prosessia, ja erityisen käyttökepoiseksi lämpötilaksi on havaittu alue noin 675 °C - noin 1200 °C.
35 Kuitenkin yleisenä sääntönä spontaanin tunkeutumisen lämpötila on sellainen lämpötila, joka on matriisimetallin sulamispisteen yläpuolella mutta matriisimetallin höyrys- 91495 34 tymislämpötilan alapuolella. Lisäksi spontaanin tunkeutumisen lämpötilan tulisi olla täyteaineen sulamispisteen alapuolella. Edelleen, kun lämpötilaa nostetaan, kasvaa pyrkimys matriisimetallin ja tunkeutumisatmosfäärin väli-5 sen reaktiotuotteen muodostamiseen (esim. alumiinimat-riisimetallin ja typpeä olevan tunkeutumisatmosfäärin tapauksessa saattaa muodostua alumiininitridiä). Sellaiset reaktiotuotteet saattavat olla toivottavia tai ei-toivot-tuja, riippuen metallimatriisi-komposiittikappaleen aio-10 tusta käytöstä. Lisäksi tyypillisesti käytetään sähkövastus kuumennus ta tunkeutumislämpötilojen saavuttamiseksi. Keksinnön yhteydessä käytettäväksi hyväksytään kuitenkin mikä tahansa kuumennusväline, joka voi saattaa matriisimetallin sulamaan ja joka ei vaikuta haitallisesti spon-15 taaniin tunkeutumiseen.
Esillä olevassa menetelmässä esimerkiksi läpäisevä täyteaine tai esimuotti saatetaan kosketukseen sulan alumiinin kanssa typpeä sisältävän kaasun ollessa läsnä ainakin 20 jossakin prosessin vaiheessa. Typpeä sisältävää kaasua voidaan syöttää ylläpitämään jatkuva kaasun virtaus kosketukseen ainakin joko täyteaineeseen tai esimuottiin. Vaikkei typpeä sisältävän kaasun virtausmäärä ole kriittinen, pidetään edullisena että virtausmäärä on riittävä 25 estämään tai torjumaan ilman sisään pääseminen, jolla voi olla hapettava vaikutus sulaan metalliin.
Metallimatriisikomposiitin muodostamismenetelmää voidaan soveltaa täyteaineiden laajaan valikoimaan, ja täyteainei-30 den valinta riippuu sellaisista tekijöistä, kuten mat-. riisiseoksesta, prosessin olosuhteista, sulan matriisi- seoksen reaktiivisuudesta täyteaineen kanssa, sekä lopulliselle komposiittituotteelle haetuista ominaisuuksista. Kun matriisimetallina on esimerkiksi alumiini, 35 lukeutuvat sopiviksi täyteaineiksi a) oksidit, esim. alumiinioksidi, b) karbidit, esim. piikarbidi, c) boridit, esim. alumiinidodekaboridi, ja d) nitridit, esim. alu- 91495 35 mlininitridi. Mikäli täyteaine pyrkii ragoimaan sulan alumiinimatriisimetallin kanssa, tämä voidaan ottaa huomioon minimoimalla tunkeutumisaika ja -lämpötila tai järjestämällä reagoimaton päällystys täyteaineelle. Täy-5 teaine voi käsittää alustan, kuten hiiltä tai ei-keraamista ainetta, jonka päällä on keraaminen päällystys alustan suojaamiseksi syöpymiseltä tai heikkenemiseltä. Sopivia keraamipäällysteitä ovat mm. oksidit, karbidit, boridit ja nitridit. Esillä olevassa menetelmässä käytettäviksi edul-10 lisinä pidettyjä keraameja ovat mm. alumiinioksidi ja piikarbidi hiukkasten, hiutaleiden, kuitukiteiden ja kuitujen muodossa. Kuidut voivat olla epäjatkuvia (leikatussa muodossa) tai jatkuvan säikeen muodossa, kuten monisäikeiset langat. Lisäksi täyteaine tai esimuotti voi olla 15 homogeeninen tai epähomogeeninen.
On myös havaittu, että määrätyillä täyteaineilla esiintyy suurempaa tunkeutumista suhteessa täyteaineisiin, joilla on samantapainen kemiallinen koostumus. Esimerkiksi US-pa-20 tentissä 4,713,360 (nimitys "Uusia keraamisia aineita ja menetelmiä niiden valmistamiseksi") kuvatulla menetelmällä valmistetuilla murskatuilla alumiinioksidi-kappaleilla on edulliset tunkeutumisominaisuudet verrattuna kaupallisesti saatavilla oleviin alumiinioksidituotteisiin. Lisäksi 25 rinnakkaisessa US-patenttihakemuksessa 819,397 (nimitys: "Komposiittikeraamisia esineitä ja niiden valmistusmenetelmä" ) esitetyllä menetelmällä tehdyillä murskatuilla alumiinioksidikappaleilla on myös edulliset tunkeutumisominaisuudet verrattuna kaupallisesti saatavilla ole-30 viin alumiinioksidituotteisiin. Edellä mainitut patentti-julkaisut esitetään tässä nimenomaisina viittauksina. Näin ollen on havaittu, että täydellinen tunkeutuminen keraamista ainetta olevaan läpäisevään massaan voi tapahtua alemmissa tunkeutumislämpötiloissa ja/tai lyhyemmillä tun-35 keutumisajoilla käyttäen puristettuja tai murskattuja kappaleita, jotka on valmistettu edellä mainittujen patenttijulkaisujen mukaisella menetelmällä.
91495 36 Täyteaineen koko ja muoto voi olla mikä tahansa sellainen, joka vaaditaan komposiitin toivottujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Siten aine voi olla hiukkasten, kuituki-teiden, hiutaleiden tai kuitujen muodossa, koska täyteai-5 neen muoto ei rajoita tunkeutumista. Voidaan käyttää muitakin muotoja, kuten kuulia, pieniä putkia, pellettejä, tulenkestävää kuitukangasta, ja vastaavia. Lisäksi aineen koko ei rajoita tunkeutumista, vaikka pienten hiukkasten massalla saatetaan tunkeutumisen loppuunviemiseksi tarvita 10 korkeampi lämpötila tai pidempi aika kuin suuremmilla hiukkasilla. Lisäksi (esimuotiksi muotoillun) täyteaine-massan tulisi tunkeutumista varten olla läpäisevää (ts. sen tulisi olla sulaa matriisimetallia ja tunkeutumisat-mosfääriä läpäisevää).
15
Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä metallimatrii-si-komposiittikappaleiden muodostamiseksi sallii oleellisesti yhtenäisten metallimatriisikomposiittien valmista-.. misen, joilla on suuri tilavuusosa täyteainetta ja pieni ‘ 20 huokoisuus, koska ne eivät ole riippuvaisia paineen käyttämisestä sulan matriisimetallin puristamiseksi esi-muottiin tai täyteainemassaan. Suurempia täyteaineen ti-lavuusosuuksia voidaan aikaansaada käyttämällä alussa täyteainemassaa, jolla on pienempi huokoisuus. Suurempia 25 tilavuusosuuksia voidaan myös aikaansaada silloin, jos täyteainemassa tiivistetään tai tehdään muulla tavalla tiiviimmäksi, edellyttäen ettei massaa muuteta joko täysin tiiviiksi suljetuin kennohuokosin tai täysin tiiviiksi rakenteeksi, mikä estäisi sulan seoksen tunkeutumisen.
30 . On havaittu, että alumiinin tunkeutumista ja matriisin muodostumista varten keraamisen täyteaineen ympärille voi keraamisen täyteaineen kostutus alumiinimatriisimetallil-la olla tärkeä osa tunkeutumismekanismista. Lisäksi alhai-35 sissa prosessilämpötiloissa esiintyy erittäin vähän tai häviävän vähän metallin nitridiksi muuttumista, jonka takia saadaan erittäin vähäinen epäjatkuva alumiininitridin 91495 37 faasi metallimatriisiin jakautuneena. Kun lähestytään lämpötila-alueen yläpäätä, tapahtuu kuitenkin todennäköisemmin metallin nitridiksi muuttumista. Siten voidaan säätää nitridifaasin osuutta metallimatriisissa muuttamal-5 la lämpötilaa, jossa tunkeutuminen tapahtuu. Se määrätty lämpötila, jossa nitridin muodostuminen tulee merkittävämmäksi, muuttuvat myös sellaisista tekijöistä riippuen, kuten käytetty matriisin alumiiniseos ja sen määrä suhteessa täyteaineen tai esimuotin määrään, keraamisen aineen 10 määrä johon tunkeutumisen on tapahduttava, sekä tunkeutu-misatmosfäärin typpipitoisuus. Esimerkiksi alumiininitri-din muodostumisen määrän uskotaan määrätyssä prosessiläm-pötilassa kasvavan, kun seoksen kyky keraamisen täyteaineen kostuttamiseen pienenee ja kun atmosfäärin typpipitoisuus 15 kasvaa.
Sen vuoksi on mahdollista räätälöidä metallimatriisin rakennetta komposiitin muodostuksen aikana, niin että voidaan antaa tuloksena olevalle tuotteelle määrätyt * 20 ominaisuudet. Annetulla järjestelmällä voidaan prosessin olosuhteet valita nitridin muodostuksen säätämiseksi. Alumiininitridiä sisältävällä komposiittituotteella on eräitä ominaisuuksia, jotka voivat olla edullisia tuotteen suorituskyvylle tai parantaa niitä. Lisäksi alumiiniseok-25 sen spontaanin tunkeutumisen edullinen lämpötila-alue voi vaihdella käytetystä keraamisesta aineesta riippuen. Kun täyteaineena on alumiinioksidia, ei tunkeutumisen lämpötilan tulisi ylittää 1000 °C, mikäli halutaan, ettei matriisin muovattavuus oleellisesti pienene merkittävän 30 nitridin muodostumisen johdosta. Lämpötilan 1000 °C ylit-, , täviä lämpötiloja voidan kuitenkin käyttää, mikäli halutaan tuottaa komposiitti, jonka matriisilla on heikompi muovattavuus ja suurempi jäykkyys. Piikarbidiin tunkeutumista varten voidaan käyttää korkeampia, noin 1200 °C lämpöti-35 loja, koska piikarbidia täyteaineena käytettäessä alumiiniseoksesta syntyy vähemmän nitridejä, kuin alumiinioksideja täyteaineena käytettäessä.
91495 38
Lisäksi on mahdollista käyttää matriisimetallin varasto-lähdettä täyteaineen täydellisen tunkeutumisen varmistamiseksi ja/tai syöttää toista metallia, jolla on erilainen koostumus kuin matriisimetallin ensimmäisellä lähteellä.
5 Eräissä tapauksissa voi erityisesti olla toivottavaa käyttää varastolähteessä matriisimetallia, joka koostumukseltaan poikkeaa matriisimetallin ensimmäisestä lähteestä. Jos esimerkiksi alumiiniseosta käytetään ensimmäisenä matriisimetallin lähteenä, niin varastolähteen metallina 10 voitaisiin käyttää näennäisesti mitä tahansa toista metallia tai metalliseosta, joka on sulanut prosessilämpötilas-sa. Sulat metallit ovat usein hyvin sekoittuvia toistensa kanssa, mikä johtaisi varastolähdemetallin sekoittumiseen matriisimetallin ensimmäiseen lähteeseen niin kauan kuin 15 annetaan riittävästi aikaa sekoittumista varten. Käytettäessä ensimmäisen matriisimetallin lähteestä poikkeavan koostumuksen omaavaa varastolähdemetallia, on siten mahdollista räätälöidä metallimatriisin ominaisuuksia erilaisten toimintavaatimusten täyttämiseksi ja siten räätäli 20 löidä metallimatriisikomposiitin ominaisuuksia.
Estovälinettä voidaan myös käyttää esillä olevan keksinnön yhteydessä. Tämän keksinnön yhteydessä käytettävä estovä-line voi erityisesti olla mikä tahansa soveltuva väline, 25 joka vuorovaikuttaa, estää ja lopettaa sulan matriisiseok-sen (esim. alumiiniseos) kulkeutumisen, siirtymisen tai vastaavan täyteaineen määritellyn rajapinnan ohi. Sopivia estovälineitä voivat olla mitkä tahansa aineet, yhdisteet, alkuaineet, koostumukset tai vastaavat, jotka prosessin 30 olosuhteissa ylläpitävät jonkinasteisen eheyden eivätkä , , ole haihtuvia, ja jotka edullisesti ovat prosessissa
• I
- käytettyä kaasua läpäiseviä, ja jotka samoin pystyvät paikallisesti estämään, pysäyttämään, vuorovaikuttamaan, torjumaan, jne, jatkuvan tunkeutumisen tai minkä tahansa 35 muun liikkeen aineen tai esimuotti-täyteaineen määritellyn rajapinnan ohi.
91495 39
Soveltuvat estovälineet sisältävät aineita, joita kulkeutuva sula matriisimetalli käytetyn prosessin aikana ei oleellisesti pysty kostuttamaan. Tämän tyyppisellä esto-aineella näyttää olevan oleellisen vähän tai ei lainkaan 5 yhtymispyrkimystä sulaan matriisimetalliin, ja estoväline estää tai torjuu siirtymisen täyteainemassan tai esimuotin määritellyn rajapinnan yli. Estoaine vähentää mahdollista loppukoneistusta tai hiomista, jota voidaan tarvita metal-limatriisikomposiittituotteella. Kuten edellä mainittiin, 10 tulisi estoaineen edullisesti olla läpäisevää tai huokoista, tai se voidaan saattaa läpäiseväksi esimerkiksi poraamalla reikiä estoaineeseen tai lävistämällä se, niin että kaasu pääsee kosketukseen sulan matriisimetallin kanssa.
15
Soveltuvia estoaineita, jotka ovat erityisen edullisia alumiinimatriisiseoksilla, ovat niitä, jotka sisältävät hiiltä, erityisesti hiilen kiteiset allotrooppiset muodot, jotka tunnetaan grafiittina. Grafiittia ei oleellisesti ' 20 voida kostuttaa kuvatuissa prosessiolosuhteissa sulalla alumiiniseoksella. Erityisen edullinen grafiitti on gra-fiittinauhatuote, jota myydään tuotenimellä Grafoil (R), jonka tavaramerkin haltija on Union Carbide. Tällä gra-fiittinauhalla on tiivistäviä ominaisuuksia, jotka estävät 25 sulaa alumiiniseosta kulkeutumasta täyteaineen määritellyn rajapinnan ohi. Tämä grafiittinauha on myös kuumuutta kestävä ja kemiallisesti inertti. Grafoil (R) -grafiitti-aine on taipuisaa, kestävää, mukautuvaa ja joustavaa. Sitä voidaan valmistaa useissa muodoissa sopimaan esto-30 ainesovellutuksiin. Grafiittiestovälinettä voidaan kui-. , tenkin käyttää lietteenä tai tahnana tai jopa maalikalvona täyteaineen tai esimuotin rajapinnalla tai sen ympärillä. Grafoil (R) -tuotetta pidetään erityisen edullisena, koska se on taipuisan grafiittiarkin muodossa. Käytössä tämä 35 paperin tapainen grafiitti yksinkertaisesti muovaillaan täyteaineen tai esimuotin ympärille.
91495 40
Muita edullisia estoaineita alumiinimetallimatriisiseok-sille typessä ovat siirtymämetalliboridit (esim. ti-taanidiboridi (T1B2)), joita sulat alumiinimetalliseokset eivät tätä ainetta määrätyissä prosessioloissa käytettä-5 essä pysty kostuttamaan. Tämän tyyppisellä estoaineella prosessilämpötilan ei tulisi ylittää noin 875 °C, koska muutoin estoaineen vaikutus vähenee, ja itse asiassa korkeammassa lämpötilassa esiintyy tunkeutumista estoai-neeseen. Siirtymämetalliboridit ovat tyypillisesti hiuk-10 kasmuodossa (1 - 30 mikrometriä). Estoaineet voidaan levittää lietteenä tai tahnana edullisesti esimuotiksi muotoillun läpäisevän keraamisen täyteaineen massan rajapinnoille.
15 Alumiinimetallimatriisiseoksia varten typessä muut käyttökelpoiset estoaineet sisältävät vaikeasti haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, jotka levitetään kalvona tai kerroksena täyteaineen tai esimuotin ulkopinnalle. Poltettaessa typessä, erityisesti tämän keksinnön mukaisissa 20 prosessioloissa, orgaaninen yhdiste hajoaa, jättäen jälkeensä hiilinokikalvon. Orgaaninen yhdiste voidaan levittää tavanomaisin keinoin, kuten maalaamalla, suihkuttamalla, upottamalla, jne.
25 Lisäksi voivat hienoksi jauhetut hiukkasmaiset aineet toimia estoaineena, jos hiukkasmaiseen aineeseen tunkeutuminen esiintyy nopeudella, joka on hitaampi kuin tunkeu-tumisnopeus täyteaineeseen.
30 Siten voidaan estoainetta levittää millä tahansa sopivalla tavalla, kuten peittämällä määritelty rajapinta estoväli-neen kerroksella. Sellainen estovälineen kerros voidaan muodostaa maalaamalla, upottamalla, silkkipainatuksella, höyrystämällä, tai levittämällä estovälinettä muilla ta-35 voin neste-, liete- tai tahnamuodossa, tai sputteroimalla höyrystyvää estovälinettä, tai yksinkertaisesti kerrostamalla kiinteän hiukkasmaisen estovälineen kerros, tai 91495 41 levittämällä estovälineen kiinteä ohut arkki tai kalvo määritellylle rajapinnalle. Kun estoväline on paikallaan, spontaani tunkeutuminen päättyy oleellisesti silloin, kun tunkeutuva matriisimetalli saavuttaa määritellyn rajapin-5 nan ja koskettaa estovälinettä.
Tämän keksinnön menetelmällä aikaansaadaan kustannuksiltaan edullinen metallimatriisi-komposiittikappaleiden tuotanto edellä mainitulla menetelmällä. Erityisesti pai-10 kallisen tunkeutumisatmosfäärin lähteen käyttäminen täyteaineen tai esimuotin ontelon sisällä vähentää kalliimpien prosessijärjestelmien tarvetta sallien komposiittien käsittelyn avoimessa atmosfäärissä. Samaten tällä menetelmällä voidaan suorittaa metallimatriisi-komposiittikappa-15 leiden muodostaminen jatkuvalla käsittelyjärjestelmällä. Lisäksi tuotetuilla metallimatriisikomposiiteilla on hyvät puhtaan pinnan tai lähes puhtaan pinnan ominaisuudet.
Välittömästi seuraavassa olevat esimerkit sisältävät esil- V. 20 lä olevan keksinnön erilaisia demonstraatioita. Näitä esimerkkejä on kuitenkin pidettävä havainnollistavina, eikä niitä pidä ymmärtää keksinnön suoja-alaa rajoittavina, joka määritellään oheisissa patenttivaatimuksissa.
25 Esimerkki 1
Kuvio 4 esittää poikkileikkauksena järjestelyn, jota voidaan käyttää metallimatriisi-komposiittikappalen muodostamiseksi ulkoa sisälle tapahtuvan tunkeutumisen edel-30 täjällä. Erityisesti muodostettiin sylinterin muotoinen esimuotti 3, jolla oli suljettu pää 8, ja ontelo 9 muodostettiin valamalla 1000 grit (seulamitta, grit = noin 75 mikrometriä) piikarbidilietettä (jota toimitti Exolon-ESK Co, Tonawanda, New York, ja jota myydään nimellä 35 Carbolon F1000) alumiinioksidisauvan ympärille, jonka halkaisija oli noin 38 mm ja pituus noin 152 mm. Sen jälkeen liete kuivattiin ja esipoltettiin ilmauunissa noin 1100 91495 42 °C:ssa noin viiden tunnin ajan esimuotin 3 muodostamiseksi, jonka seinämäpaksuus oli noin 5 mm. Titaanilastuja 5 (joita toimitti Chem Alloy Inc., ja joita myydään merkillä QM4-30) asetettiin esimuotin 3 onteloon 9. Esimuotti 3 asetettiin 5 koskettamaan vähäisesti muunneltua 380.1 alumiiniseosta 2 (jota saatiin Belmont Metalsilta), jonka koostumus oli noin 7,5 - 9,5 % Si, 3,0 - 4,0 % Cu, < 2,9 % Zn, < 6,0 % Fe, < 0,5 % Mn, < 0,5 % Ni, < 0,35 % Sn, ja noin 0,17 - 0,18 % Mg, johon lisättiin 5 painoprosenttia magnesiumia. Alu-10 miiniseos oli wollastoniittijauhepedissä 7 (jota toimitti NYCO, Inc), ja kokonaisuus sijaitsi tulenkestävässä astiassa 1. Wollastoniittijauhetta 7 käytettiin, koska sula alumiini ei helposti kostuta tätä ainetta, ja se toimii sulan alumiinin säiliönä. Tulenkestävä astia 1 sisältöineen 15 kuumennettiin ilmauunissa noin 800 °C lämpötilaan alumiiniseoksen sulattamiseksi. Ohut päällystys tai kerros wollastoniittijauhetta 6 asetettiin sulan seoksen 2 pinnalle, joka ei ollut kosketuksessa osittain uponneeseen esimuottiin 3 sulan seoksen 2 hapettumisen estämiseksi.
20 Alumiinioksidia oleva virtausputki 4 hieno jakoi noin 99,9 % puhdasta typpikaasua olevaa tunkeutumisatmosfääriä esimuotin 3 onteloon 9. Siten onteloon 9 muodostettiin paikallinen typpiatmosfääri. Putki 4 toimi myös pitäen esimuottia 3 noin 101 mm syvällä sulassa seoksessa 2. Uuni 25 pidettiin noin 800 °C:ssa noin 25 tunnin ajan. Esimuotti 3 poistettiin sitten alumiinisulasta 2, mutta jäi uuniin noin 10:ksi tunniksi, kunnes koko järjestely oli jäähtynyt noin huoneenlämpötilaan.
30 Esimuotti 2, johon tunkeutuminen oli tapahtunut, poistettiin järjestelmästä ja se tutkittiin. Kuten kuviossa 5a nähdään, joka on sivulta oleva kuva muodostuneesta metal-limatriisikomposiitista 8, oli tunkeutuminen esimuottiin tapahtunut vain noin 101 mm matkalta, mikä vastaa syvyyttä, 35 johon esimuotti 2 oli upotettuna sulaan matriisiseokseen 2. Kuvio 5b, joka on kuva päältäpäin metallimatriisikom-posiitista 8, esittää ontelon, joka oli olemassa esimuotis- 91495 43 sa 2. Vastaavasti kuvioista 2a ja 2b on selvää, että ulkoa sisälle tapahtuva sulan matriisimetallin spontaani tunkeutuminen esimuottiin aikaansaa hyvän puhtaan tai lähes puhtaan muodon.
5 10 15 .! 20 25 30 35
Claims (11)
1. Förfarande för tillverkning av en metallmatriskompo-sit av smält matrismetall och ett väsentligt icke-reaktivt 20 fyllnadsmedel, kännetecknat av att den lokala infiltra-tionsatmosfären sätts i förbindelse ätminstone med en del av fyllnadsmedlet i närvaro av ett infiltrationsfrämjande medel och/eller föregängaren tili det infiltrationsfräm-jande medlet; och den smälta matrismetallen fäs att spon-25 tant infiltrera ätminstone en del av fyllnadsmedlet. • ·
1. Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sulasta matriisimetallista ja oleellisesti ei-reaktiivisesta täyteaineesta, tunnettu siitä, että 5 saatetaan paikallinen tunkeutumisatmosfääri yhteyteen ainakin täyteaineen osan kanssa tunkeutumisen edistäjän ja/-tai tunkeutumisen edistäjän edeltäjän läsnäollessa; ja saatetaan sula matriisimetalli spontaanisti tunkeutumaan ainakin täyteaineen osaan. 10
2. Förfarande enligt patentkrav l, kännetecknat av att föregängaren tili det infiltrationsfrämjande medlet och/eller det infiltrationsfrämjande medlet tillförs mat- 30 rismetallen och/eller fyllnadsmedlet och/eller infiltra-tionsatmosfären.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään tunkeutumisen edistäjän edeltäjää ja/tai tunkeutumisen edistäjää matriisimetalliin ja/tai täyteaineeseen ja/tai tunkeutumisatmosfääriin. 15
3. Förfarande enligt patentkrav l, kännetecknat av att föregängaren tili det infiltrationsfrämjande medlet 35 och/eller det infiltrationsfrämjande medlet tillförs matrismetallen och/eller fyllnadsmedlet. 91495
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään tunkeutumisen edistäjän edeltäjää ja/tai tunkeutumisen edistäjää matriisimetalliin ja/tai täyteaineeseen. 20
4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att fyllnadsmedlet bildar en förform.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että täyteaine muodostaa esimuotin.
5. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att 5 fyllnadsmedlet innehäller ätminstone ett ämne valt i grup- pen bestäende av pulver, flingor, mikrokulor, fiberkris-taller, bubblor, fibrer, partiklar, fibermattor, brutna fibrer, kulor, pelletar, smä rörämnen och brandbeständiga tyger. 10
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 25 siitä, että täyteaine käsittää ainakin yhtä ainetta, joka valitaan ryhmästä, joka käsittää jauheita, hiutaleita, mikrokuulia, kuitukiteitä, kuplia, kuituja, hiukkasia, kuitumattoja, katkaistuja kuituja, kuulia, pellettejä, pieniä putkiaihioita ja tulenkestäviä kankaita. 30
6. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att fyllnadsmedlet bildar en förform, som avgränsar en hälighet, och att infiltrationsatmosfären stär i direkt förbindelse med häligheten. 15
6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että täyteaine muodostaa esimuotin, joka rajoittaa ontelon, ja että tunkeutumisatmosfääri on välittömästi yhteydessä onteloon. 35
7. Förfarande enligt patentkrav 6, kännetecknat av att häligheten ätminstone delvis avgränsas av en propp som antingen är löstagbar eller stationär. 20 8. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att infiltrationsatmosfären stär i förbindelse med häligheten ätminstone via en ledning.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että onteloa ainakin osittain rajoittaa tulppa, : joka on joko poistettavissa tai kiinteä. 91495
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tunkeutumisatmosfääri on yhteydessä onteloon ainakin yhden johdon kautta.
9. Förfarande enligt patentkrav 6 eller 8, kännetecknat 25 av att häligheten ätminstone delvis avgränsas av ett av- *· gränsningsorgan i närheten av en del av det.
9. Patenttivaatimuksen 6 tai 8 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että onteloa ainakin osittain rajoittaa sen osan lähellä oleva rajoitusväline.
10. Förfarande enligt patentkrav l eller 6, kännetecknat av att en uppsamlare för oxideringsmedel används. 30
10. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen menetelmä, tun-10 nettu siitä, että siinä käytetään hapettimen kerääjää.
11. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että spontaani tunkeutuminen aikaansaadaan ympäröimällä esimuotti ainakin osittain sulalla mat- 15 riisimetallilla.
11. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 6, kännetecknat av att den spontana infiltrationen ästadkoms genom att omge förformen ätminstone delvis med smält matrismetall.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US26937088 | 1988-11-10 | ||
| US07/269,370 US5005631A (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Method for forming a metal matrix composite body by an outside-in spontaneous infiltration process, and products produced thereby |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI894940A0 FI894940A0 (fi) | 1989-10-17 |
| FI91495B true FI91495B (fi) | 1994-03-31 |
| FI91495C FI91495C (fi) | 1994-07-11 |
Family
ID=23026956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI894940A FI91495C (fi) | 1988-11-10 | 1989-10-17 | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sulasta matriisimetallista ja oleellisesti ei-reaktiivisesta täyteaineesta |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5005631A (fi) |
| EP (1) | EP0369930B1 (fi) |
| JP (1) | JP2905524B2 (fi) |
| KR (1) | KR0121462B1 (fi) |
| CN (1) | CN1042488A (fi) |
| AT (1) | ATE101658T1 (fi) |
| AU (1) | AU623681B2 (fi) |
| BR (1) | BR8905764A (fi) |
| CA (1) | CA2000791A1 (fi) |
| DE (1) | DE68913153T2 (fi) |
| DK (1) | DK559689A (fi) |
| FI (1) | FI91495C (fi) |
| IE (1) | IE62755B1 (fi) |
| IL (1) | IL91723A (fi) |
| MX (1) | MX172498B (fi) |
| NO (1) | NO893993L (fi) |
| NZ (1) | NZ231077A (fi) |
| PT (1) | PT92255B (fi) |
| RO (1) | RO105715B1 (fi) |
| TR (1) | TR27128A (fi) |
| ZA (1) | ZA898545B (fi) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5529109A (en) * | 1988-11-10 | 1996-06-25 | Lanxide Technology Company, Lp | Flotation process for the formation of metal matrix composite bodies |
| US5267601A (en) * | 1988-11-10 | 1993-12-07 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for forming a metal matrix composite body by an outside-in spontaneous infiltration process, and products produced thereby |
| US5361824A (en) * | 1990-05-10 | 1994-11-08 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for making internal shapes in a metal matrix composite body |
| US5626914A (en) * | 1992-09-17 | 1997-05-06 | Coors Ceramics Company | Ceramic-metal composites |
| US5525374A (en) * | 1992-09-17 | 1996-06-11 | Golden Technologies Company | Method for making ceramic-metal gradient composites |
| US5676907A (en) * | 1992-09-17 | 1997-10-14 | Coors Ceramics Company | Method for making near net shape ceramic-metal composites |
| US6143421A (en) * | 1992-09-17 | 2000-11-07 | Coorstek, Inc. | Electronic components incorporating ceramic-metal composites |
| US5503122A (en) * | 1992-09-17 | 1996-04-02 | Golden Technologies Company | Engine components including ceramic-metal composites |
| US6338906B1 (en) | 1992-09-17 | 2002-01-15 | Coorstek, Inc. | Metal-infiltrated ceramic seal |
| US5765624A (en) * | 1994-04-07 | 1998-06-16 | Oshkosh Truck Corporation | Process for casting a light-weight iron-based material |
| US5532513A (en) * | 1994-07-08 | 1996-07-02 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Metal-ceramic composite lid |
| US6270601B1 (en) | 1998-11-02 | 2001-08-07 | Coorstek, Inc. | Method for producing filled vias in electronic components |
| US6759004B1 (en) * | 1999-07-20 | 2004-07-06 | Southco, Inc. | Process for forming microporous metal parts |
| RU2614357C2 (ru) * | 2015-07-24 | 2017-03-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ футеровки катодного устройства электролизера для получения первичного алюминия (варианты) |
| CN118242888B (zh) * | 2024-05-29 | 2024-07-19 | 介休市金盛碳素有限公司 | 一种石墨电极浸渍预热炉 |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2951771A (en) * | 1956-11-05 | 1960-09-06 | Owens Corning Fiberglass Corp | Method for continuously fabricating an impervious metal coated fibrous glass sheet |
| US3031340A (en) * | 1957-08-12 | 1962-04-24 | Peter R Girardot | Composite ceramic-metal bodies and methods for the preparation thereof |
| US3149409A (en) * | 1959-12-01 | 1964-09-22 | Daimler Benz Ag | Method of producing an engine piston with a heat insulating layer |
| US3364976A (en) * | 1965-03-05 | 1968-01-23 | Dow Chemical Co | Method of casting employing self-generated vacuum |
| US3396777A (en) * | 1966-06-01 | 1968-08-13 | Dow Chemical Co | Process for impregnating porous solids |
| US3547180A (en) * | 1968-08-26 | 1970-12-15 | Aluminum Co Of America | Production of reinforced composites |
| US3608170A (en) * | 1969-04-14 | 1971-09-28 | Abex Corp | Metal impregnated composite casting method |
| JPS5013205B1 (fi) * | 1969-11-08 | 1975-05-17 | ||
| US3868267A (en) * | 1972-11-09 | 1975-02-25 | Us Army | Method of making gradient ceramic-metal material |
| JPS49107308A (fi) * | 1973-02-13 | 1974-10-11 | ||
| US4082864A (en) * | 1974-06-17 | 1978-04-04 | Fiber Materials, Inc. | Reinforced metal matrix composite |
| DE2819076C2 (de) * | 1978-04-29 | 1982-02-25 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Verfahren zum Herstellen eines metallischen Mehschicht-Verbundwerkstoffes |
| JPS602149B2 (ja) * | 1980-07-30 | 1985-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 複合材料の製造方法 |
| JPS57210140A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-23 | Honda Motor Co Ltd | Fiber reinfoced piston for internal combustion engine |
| US4404262A (en) * | 1981-08-03 | 1983-09-13 | International Harvester Co. | Composite metallic and refractory article and method of manufacturing the article |
| US4376803A (en) * | 1981-08-26 | 1983-03-15 | The Aerospace Corporation | Carbon-reinforced metal-matrix composites |
| US4376804A (en) * | 1981-08-26 | 1983-03-15 | The Aerospace Corporation | Pyrolyzed pitch coatings for carbon fiber |
| US4473103A (en) * | 1982-01-29 | 1984-09-25 | International Telephone And Telegraph Corporation | Continuous production of metal alloy composites |
| JPS58144441A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-27 | Nippon Denso Co Ltd | 炭素繊維強化金属複合材料の製造方法 |
| JPS5950149A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-23 | Toyota Motor Corp | 繊維強化金属複合材料 |
| JPS59215982A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-05 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 回転式流体ポンプ用ロータ及びその製造方法 |
| GB2156718B (en) * | 1984-04-05 | 1987-06-24 | Rolls Royce | A method of increasing the wettability of a surface by a molten metal |
| GB8411074D0 (en) * | 1984-05-01 | 1984-06-06 | Ae Plc | Reinforced pistons |
| JPS6169448A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-10 | 工業技術院長 | 炭素繊維強化金属とその製造法 |
| US4587177A (en) * | 1985-04-04 | 1986-05-06 | Imperial Clevite Inc. | Cast metal composite article |
| US4673435A (en) * | 1985-05-21 | 1987-06-16 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Alumina composite body and method for its manufacture |
| US4630665A (en) * | 1985-08-26 | 1986-12-23 | Aluminum Company Of America | Bonding aluminum to refractory materials |
| US4718941A (en) * | 1986-06-17 | 1988-01-12 | The Regents Of The University Of California | Infiltration processing of boron carbide-, boron-, and boride-reactive metal cermets |
| US4657065A (en) * | 1986-07-10 | 1987-04-14 | Amax Inc. | Composite materials having a matrix of magnesium or magnesium alloy reinforced with discontinuous silicon carbide particles |
| US4713111A (en) * | 1986-08-08 | 1987-12-15 | Amax Inc. | Production of aluminum-SiC composite using sodium tetrasborate as an addition agent |
| US4662429A (en) * | 1986-08-13 | 1987-05-05 | Amax Inc. | Composite material having matrix of aluminum or aluminum alloy with dispersed fibrous or particulate reinforcement |
| US4753690A (en) * | 1986-08-13 | 1988-06-28 | Amax Inc. | Method for producing composite material having an aluminum alloy matrix with a silicon carbide reinforcement |
| US4828008A (en) * | 1987-05-13 | 1989-05-09 | Lanxide Technology Company, Lp | Metal matrix composites |
| US4871008A (en) * | 1988-01-11 | 1989-10-03 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of making metal matrix composites |
| DE68913800T2 (de) * | 1988-04-30 | 1994-07-14 | Toyota Motor Co Ltd | Verfahren zur Herstellung von Verbundmetall unter Beschleunigung der Infiltration des Matrix-Metalls durch feine Teilchen eines dritten Materials. |
| US4932099A (en) * | 1988-10-17 | 1990-06-12 | Chrysler Corporation | Method of producing reinforced composite materials |
| CA2000770C (en) * | 1988-10-17 | 2000-06-27 | John M. Corwin | Method of producing reinforced composite materials |
-
1988
- 1988-11-10 US US07/269,370 patent/US5005631A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-21 IL IL9172389A patent/IL91723A/en not_active IP Right Cessation
- 1989-09-22 AU AU41659/89A patent/AU623681B2/en not_active Ceased
- 1989-09-28 AT AT89630178T patent/ATE101658T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-09-28 DE DE68913153T patent/DE68913153T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-28 EP EP89630178A patent/EP0369930B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-30 KR KR1019890014258A patent/KR0121462B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-10-04 IE IE318689A patent/IE62755B1/en not_active IP Right Cessation
- 1989-10-05 NO NO89893993A patent/NO893993L/no unknown
- 1989-10-13 CA CA002000791A patent/CA2000791A1/en not_active Abandoned
- 1989-10-17 FI FI894940A patent/FI91495C/fi not_active IP Right Cessation
- 1989-10-19 NZ NZ231077A patent/NZ231077A/en unknown
- 1989-10-19 CN CN89108028A patent/CN1042488A/zh active Pending
- 1989-10-31 MX MX018193A patent/MX172498B/es unknown
- 1989-11-09 DK DK559689A patent/DK559689A/da not_active Application Discontinuation
- 1989-11-09 ZA ZA898545A patent/ZA898545B/xx unknown
- 1989-11-09 RO RO142376A patent/RO105715B1/ro unknown
- 1989-11-09 PT PT92255A patent/PT92255B/pt not_active IP Right Cessation
- 1989-11-09 TR TR00765/89A patent/TR27128A/xx unknown
- 1989-11-10 JP JP1291374A patent/JP2905524B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-10 BR BR898905764A patent/BR8905764A/pt not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PT92255B (pt) | 1995-07-18 |
| AU4165989A (en) | 1990-05-17 |
| DE68913153D1 (de) | 1994-03-24 |
| ATE101658T1 (de) | 1994-03-15 |
| EP0369930B1 (en) | 1994-02-16 |
| FI91495C (fi) | 1994-07-11 |
| IL91723A0 (en) | 1990-06-10 |
| DK559689A (da) | 1990-05-11 |
| US5005631A (en) | 1991-04-09 |
| MX172498B (es) | 1993-12-17 |
| RO105715B1 (ro) | 1992-11-30 |
| AU623681B2 (en) | 1992-05-21 |
| DE68913153T2 (de) | 1994-06-01 |
| PT92255A (pt) | 1990-05-31 |
| JPH02240228A (ja) | 1990-09-25 |
| JP2905524B2 (ja) | 1999-06-14 |
| EP0369930A1 (en) | 1990-05-23 |
| BR8905764A (pt) | 1990-06-05 |
| CN1042488A (zh) | 1990-05-30 |
| CA2000791A1 (en) | 1990-05-10 |
| KR900007516A (ko) | 1990-06-01 |
| FI894940A0 (fi) | 1989-10-17 |
| IE62755B1 (en) | 1995-02-22 |
| NO893993L (no) | 1990-05-11 |
| TR27128A (tr) | 1994-11-09 |
| ZA898545B (en) | 1991-07-31 |
| NZ231077A (en) | 1992-02-25 |
| IL91723A (en) | 1994-12-29 |
| IE893186L (en) | 1990-05-10 |
| DK559689D0 (da) | 1989-11-09 |
| NO893993D0 (no) | 1989-10-05 |
| KR0121462B1 (ko) | 1997-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI91831C (fi) | Menetelmä kolmiulotteisesti yhteenliittyneen rinnakkaismatriisin sisältävän metallimatriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi | |
| FI89015C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en metallmatriskomposit | |
| FI89014B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en metallmatriskomposit | |
| FI91496C (fi) | Menetelmä makrokomposiittikappaleiden muodostamiseksi sekä sillä muodostettuja makrokomposiittikappaleita | |
| FI91608B (fi) | Menetelmä ainakin kahden kappaleen yhteenliittämiseksi | |
| FI91723C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi suunnatulla kiinteytyksellä | |
| FI91722B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91492B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91494C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sekä menetelmän mukaisesti valmistettu komposiitti | |
| FI91495B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sulasta matriisimetallista ja oleellisesti ei-reaktiivisesta täyteaineesta | |
| FI91490B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin muodostamiseksi | |
| FI91609C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91724B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi negatiivista seosmuottia käyttäen | |
| FI91833B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sekä menetelmällä aikaansaatava metallimatriisikomposiittikappale | |
| FI91491C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi uppovalumenetelmää käyttäen | |
| FI91493B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91832B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| PH26124A (en) | Method of forming metal matrix composite body by an outside-in spontaneous infiltration process and products produced thereby |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: LANXIDE TECHNOLOGY COMPANY, LP |