FI91495C - 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
- FI91495C FI91495C FI894940A FI894940A FI91495C FI 91495 C FI91495 C FI 91495C FI 894940 A FI894940 A FI 894940A FI 894940 A FI894940 A FI 894940A FI 91495 C FI91495 C FI 91495C
- 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 222
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 222
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 202
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 138
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 9
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims abstract description 131
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims abstract description 131
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 101
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 65
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 61
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 60
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 20
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- -1 flakes Substances 0.000 claims description 9
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 2
- 241001494479 Pecora Species 0.000 claims 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 abstract description 37
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 7
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 86
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 74
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 70
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 53
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 53
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 53
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 41
- 239000003961 penetration enhancing agent Substances 0.000 description 33
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 29
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 28
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 23
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 23
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 19
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 12
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 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
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 11
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 10
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 10
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 8
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 7
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 7
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 6
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 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
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 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
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012754 barrier agent Substances 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 238000006263 metalation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- 239000011800 void material Substances 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
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 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
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000000452 restraining 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
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 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
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 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
- 150000002736 metal compounds Chemical class 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
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing 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
- 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
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000001594 aberrant effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001746 atrial effect Effects 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
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 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
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 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
- 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
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 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
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient 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
- 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
- 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
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 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
- 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
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 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
9 Ί 4 s' b
Menetelmå metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sulasta matriisimetallista ja oleellisesti ei-reaktiivisesta tåyteai-neesta 5 Esillå oleva keksinto liittyy uuteen menetelmåån metallimat-riisikomposiittien muodostamiseksi sulasta matriisimetallista ja ei-reaktiivisesta tåyteaineesta. Keksinnon erityisen edul-lisen sovellutuksen mukaan muodostetaan låpåisevå tåyteaine-massa esimuotiksi, jossa ainakin osassa on ontelo. Tunkeutu-10 misen ediståjå ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjå sekå tunkeutumisatmosfååri on ainakin prosessin jossakin vaiheessa yhteydesså tåyteaineeseen, mikå sallii sulan metallimatriisin spontaanin tunkeutumisen tåyteaineeseen, kun tåyteaine asete-taan sulaan matriisimetalliin. Tunkeutumisatmosfååri on edul-15 lisesti yhteydesså tåyteaineesta muodostetun esimuotin onte-loon ainakin prosessin osan aikana. Lisåksi, kun sula matrii-simetalli saatetaan koskettamaan esimuotin ulkopuolta, niin sula matriisimetalli tunkeutuu spontaanisti esimuottiin sen ulkopinnalta kohti siinå olevaa onteloa.
20
Metallimatriisin ja lujittavan tai vahvistavan faasin, kuten keraamisia hiukkasia, kuitukiteitå, kuituja tai vastaavia, kå-sittåvåt komposiittituotteet nåyttåvåt lupaavilta moniin e-riin sovellutuksiin, koska niisså yhdistyvåt osa lujittavan 25 faasin jåykkyydestå ja kulutuskeståvyydestå metallimatriisin i* muovattavuuteen ja sitkeyteen. Yleenså metallimatriisikompo-siitilla luodaan parannuksia sellaisissa ominaisuuksissa, kuten lujuus, jåykkyys, hankauskulutuksen keståvyys ja lujuuden pysyminen korkeammissa låmpdtiloissa, verrattuna matriisime-30 talliin sen monoliittisessa muodossa, mutta måårå, johon saak-ka mååråttyå ominaisuutta voidaan parantaa, riippuu suuresti kyseesså olevista ainesosista, niiden tilavuus- tai painosuh-teista sekå siitå, miten niitå kåsitellåån komposiittia muo-dostettaessa. Eråisså tapauksissa komposiitti voi myos olla • · 91495 2 kevyempåå kuin matriisimetalli sellaisenaan. Alumiinimat-riisikomposiitit, jotka on vahvistettu keraamilla, kuten esimerkiksi piikarbidilla hiukkasten, hiutaleiden tai kuitukiteiden muodossa, ovat kiinnostavia johtuen niiden 5 alumiiniin verrattuna suuremmasta jåykkyydestå, kulutuksen kestavyydesta ja korkean låmpotilan lujuudesta.
Alumiinimatriisikomposiittien valmistamiseksi on kuvattu erilaisia metallurgisia menetelmiå, mukaanlukien menetel-10 miå, jotka perustuvat jauhemetallurgiatekniikoihin ja sulan metallin tunkeutumistekniikoihin, joissa kåytetåån hyvåksi painevalua, tyhjovalua, 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 kylmapuristetaan ja sintrataan, tai kuuma-puristetaan. Tallå menetelmållå 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 kåyttåvin tavanomaisin menetelmin asettaa 25 eråitå rajoituksia aikaansaatavien tuotteiden ominaisuuk-sille. Komposiitissa olevan keraamifaasin tilavuusosa on tyypillisesti rajoittunut, hiukkasten tapauksessa noin 40 prosenttiin. Samaten asettaa puristustoiminta rajan kåy-tånnosså saavutettavalle koolie. Ainoastaan suhteellisen 30 yksinkertaiset tuotteen muodot ovat mahdollisia ilman jålkeenpåin tapahtuvaa kåsittelyå (esim. muotoilua tai koneistusta) tai ottamatta kåyttoon monimutkaisia puris-timia. Sintrauksen aikana voi myos esiintyå epåtasaista kutistumista, samoin kuin mikrostruktuurin epåtasaisuutta, 35 johtuen kiintoaineisiin eriytymisestå ja hiukkasten kas-vusta.
91495 3 US-patentissa 3,970,136 kuvataan menetelma metallimatrii-sikomposiitin muodostamiseksi, johon sisåltyy kuitumuotoi-nen lujite, esim. piikarbidi- tai alumiinioksidikuituki-teitå, joilla on ennalta mååråtty kuitujen suuntaus.
5 Komposiitti tehdåån sijoittamalla s amass a tasossa olevien kuitujen samansuuntaisia mattoja tai huopia muottiin yhdessa sulan matriisimetallin, esim. alumiinin lahteen kanssa ainakin joidenkin mattojen vålisså, ja kohdistamalla painetta, niin ettå sula metalli pakotetaan tunkeutumaan 10 mattoihin ja ympåroimåån suunnatut kuidut. Mattojen pinon paalle voidaan valaa sulaa metallia, jolloin sita paineen avulla pakotetaan virtaamaan mattojen våliin. Komposiitis-sa olevien lujittavien kuitujen jopa 50 % tilavuuspitoi-suuksia on ilmoitettu.
15
Edellå olevaan tunkeutumismenetelmaån liittyy paineen aiheuttamien virtausprosessien yllatyksellisia vaihtelu-ja. ts. mahdollisia epåsåånnollisyyksiå matriisin muodos-tumisessa, huokoisuutta, jne, kun otetaan huomioon ettå se ** 20 riippuu ulkoisesta paineesta sulan matriisimetallin pakot- tamiseksi kuitupitoisten mattojen låpi. Ominaisuuksien epåtasaisuus on mahdollinen vaikka sulaa metallia johdet-taisiin useammasta kohdasta kuitupitoiseen jarjestelyyn. Vastaavasti on jårjestettåvå monimutkaiset matto/låhde-25 jårjestelyt ja virtausreitit soveltuvan ja tasaisen tun-keutumisen aikaansaamiseksi kuitumattojen pinoon. Edellå mainittu painetunkeutumismenetelmå mahdollistaa myos ai-noastaan suhteellisen pienen lujitusaineen ja matriisiti-lavuuden suhteen, johtuen suureen mattotilavuuteen kiin-30 teåsti liittyvåstå tunkeutumisen vaikeudesta. Lisåksi muoteissa on oltava sulaa metallia paineen alaisena, joka nostaa menetelmån kustannuksia. Lopuksi edellå mainittu menetelmå, joka rajoittuu ojennuksessa oleviin hiukkasiin tai kuituihin tunkeutumiseen, ei sovellu alumiinimatrii-35 sikomposiittien muodostamiseen, jotka on lujitettu satun-naisesti suuntautuvista hiukkasista, kuitukiteistå tai kuiduista koostuvilla aineilla.
91495 4
Alumiinimatriisi-alumiinioksiditåytteisten komposiittien valmistuksessa alumiini ei helposti kostuta alumiinioksi-dia, jolloin on vaikeata muodostaa yhtenåinen tuote. Tåhån ongelmaan on ehdotettu erilaisia ratkaisuja. Eras sellainen 5 låhestyminen on alumiinin påållyståminen metallilla (esim. nikkelillå tai wolframilla), joka sitten kuumapuristetaan yhdesså alumiinin kanssa. Toisessa tekniikassa alumiini seostetaan litiumin kanssa, ja alumiinioksidi voidaan påallyståå piidioksidilla. Nailla komposiiteilla kuitenkin 10 ominaisuudet vaihtelevat, tai påållystykset voivat heiken-tåa taytetta, tai matriisi sisåltåa litiumia, joka voi vaikuttaa matriisin ominaisuuksiin.
US-patentilla 4,232,091 voitetaan eråita alan vaikeuksia, 15 joita kohdataan valmistettaessa alumiinimatriisi-alumii-nioksiditåytteisiå komposiitteja. Tåsså patentissa kuva-taan 75 - 375 kg/cm paineen kohdistamista pakottamaan sula alumiini (tai sula alumiiniseos) alumiinioksidia olevaan kuitu- tai kuitukidemattoon, joka on esilammitetty alueelle « · '· 20 700 - 1050 °C. Alumiinioksidin suurin suhde metalliin tuloksena olevassa kiinteasså valukappaleessa oli 0,25:1. Koska tåsså menetelmåsså ollaan riippuvaisia ulkopuolises-ta paineesta tunkeutumisen aikaansaamiseksi, sitå vaivaa-vat monet samat puutteet kuin US-patenttia 3,970,136.
25 EP-hakemuksessa 115,742 kuvataan alumiini-alumiinioksidi-komposiittien valmistamista, jotka ovat erityisen kåytto-kelpoisia elektrolyyttikennokomponentteina, ja joissa esi-muotin alumiinioksidimatriisin ontelot tåytetåån 30 alumiinilla, ja tåtå vårten kåytetåån erilaisia tekniikoita alumiinioksidin kostuttamiseksi koko esimuotissa. Alu miinioksidi kostutetaan esimerkiksi titaani-, zirkonium-, hafnium tai niobi-diboridia olevalla kostutusaineella tai metallilla, ts. litiumilla, magnesium!11a, kalsiumilla, 35 titaanilla, kromilla, raudalla, koboltilla, nikkelillå, zirkoniumilla tai hafniumilla. Kostutuksen ediståmiseksi kåytetåån inerttiå atmosfååriå, kuten argonia. Tåsså 91495 5 julkaisussa esitetåån myos paineen kohdistaminen sulan alumlinln saamiseksi tunkeutumaan påållyståmåttomåån mat-riisiin. Tåsså suhteessa tunkeutuminen alkaansaadaan saat-tamalla huokoset ensin tyhjoon ja kohdlstamalla sitten 5 sulaan alumiiniin painetta inertisså atmosfåårisså, esim. argonissa. Vaihtoehtoisesti esimuottiin voidaan tunkeutua hoyryfaasissa olevalla alumiinipåållystyksellå pintojen kostuttamiseksi ennen onteloiden tåyttåmistå tunkeutuvalla sulalla alumiinilla. Jotta varmistettaisiin alumiinin 10 pysyminen esimuotin huokosissa vaaditaan låmpokåsittelyå, esim lampotilassa 1400 - 1800 °C, joko argonissa tai tyhjosså. Muutoin joko paineen alaisena tunkeutuneen aineen altistuminen kaasulle, tai tunkeutumispaineen poistaminen, aiheuttaa alumiinin håviåmistå kappaleesta.
15
Kostutusaineiden kåyttåminen alumiinioksidikomponentin tunkeutumisen aikaansaamiseksi sulaa metallia sisåltåvaån elektrolyyttikennoon on esitetty myos EP-patenttihakemuk-sessa 94353. Tåsså julkaisussa kuvataan alumiinin tuotta-'· 20 mista elektrolyysillå kennossa, jossa virranjohdinkatodi on kennon vaippana tai alustana. Tåmån alustan suojaami-seksi sulalta kryoliitilta levitetåån alumiinioksidialus-talle ohut påållystys kostutusaineen ja liukenemisen eståvån aineen seoksella ennen kennon kåynniståmistå 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 esitetåån edullisimmaksi aineeksi. Boorin, hiilen ja typen yhdisteiden selitetåån olevan 30 hyodyllisiå estettåesså kostutusaineiden liukenemista sulaan alumiiniin. Tåsså julkaisussa ei kuitenkaan ehdoteta metallimatriisikomposiittien tuottamista, eikå siinå eh-dotetaa sellaisten komposiittien muodostamista esimerkiksi typpiatmosfåårisså.
Paineen ja kostutusaineiden kåyton lisåksi on kuvattu tyhjon kohdistamisen ediståvån sulan alumiinin tunkeutu- 35 91495 6 mista 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, nikkelilla tai kromilla, tyhjossa joka on alle 10” torr. Vålilla 10” ...
10-6 torr oleva tyhjo johti keraamin heikkoon kostuttami-seen sulalla metallilla, niin ettei metalli virrannut vapaasti keraamin ontelotiloihin. Kostuttamisen sanotaan 10 kuitenkin parantuneen, kun tyhjo pienennettiin alle 10”6 torr.
Myos US-patentissa 3,864,154 esitetaån tyhjon kåyttamistå tunkeutumisen aikaansaamiseksi. Tåssa patentissa selite-15 tåån kylmapuristetun AIB12-jauhekappaleen asettamista kyl-mapuristetun alumiinijauheen pedille. Sen jålkeen sijoi-tettiin lisåå alumiinia AIB12-jauhekappaleen påålle. Sulatusastia, jossa AlBi2-kappale oli "kerrostettuna" alumiini jauhekerrosten våliin, sijoitettiin tyhjouuniin. Uu- ** · « « —5 *: 20 niin jar jestettiin noin 10” torr oleva tyhjo kaasun poistumista vårten. Lampotilaa nostettiin sen jalkeen 1100°C:een, jossa se pidettiin 3 tuntia. Naissa oloissa sula alumiini tunkeutui AlB 12-kappaleeseen.
25 US-patentissa 3,364,976 selitetaan suunnitelmaa itsestaån kehittyvån tyhjon aikaansaeunista kappaleeseen, sulan me-tallin tunkeutumisen lisaamiseksi kappaleeseen. Erityises-ti selitetaan, ettå kappale, esim. grafiittimuotti, terås-muotti tai huokoinen tulenkestava aine, kokonaan upotetaan 30 sulaan metalliin. Muotin tapauksessa metallin kanssa reagoivan kaasun kanssa tåytetty muottiontelo on yhteydesså * ·« ulkopuolella sijaitsevaan sulaan metalliin muotissa olevan ainakin yhden aukon kautta. Kun muotti upotetaan sulaan, tapahtuu ontelon tayttyminen itsestaån kehittyvån tyhjon 35 syntyesså ontelossa olevan kaasun ja sulan metallin reaktion johdosta. Tyhjo on erityisesti tulosta metallin kiinteån oksidimuodon syntymisestå. Siten tåssa julkaisus- 91495 7 sa esitetåån, ettå on oleellista aikaansaada ontelossa olevan kaasun ja sulan metallin vålinen reaktlo. Muotln kåyttåminen tyhjon luomiseksi ei kuitenkaan vålttåmåttå ole toivottavaa, johtuen muotin kayttoon liittyvista 5 vålittomistå rajoituksista. Muotit on ensin koneistettava mååråttyyn muotoon; sitten loppukåsiteltåvå, koneistettava hyvåksyttavan valupinnan tuottamiseksi muottiin; sitten koottava ennen niiden kåyttåmistå; sitten purettava niiden kåyton jålkeen valukappaleen poistamiseksi niistå; ja sen 10 jålkeen muotti on jålleen saatettava kåyttokuntoon, mikå mi tå todennåkoisimmin merkitsisi muotin pintojen uudelleen kåsittelyå tai muotin poistamista, ellei se enåå ole kåyttoon hyvåksyttåvå. Muotin koneistaminen monimutkaiseen muotoon saattaa olla erittåin kallista ja aikaavievåå.
15 Lisåksi muodostuneen kappaleen poistaminen monimutkaisen muotoisesta muotista saattaa olla vaikeata (ts. monimutkaisen muotoiset valukappaleet saattavat mennå rikki niitå muotista poistettaessa). Lisåksi, vaikka julkaisussa eh-dotetaan, ettå huokoinen tulenkeståvå aine voitaisiin · 20 suoraan upottaa sulaan metalliin tarvitsematta kåyttåå muottia, niin tulenkeståvån aineen olisi oltava yhtenåinen kappale, koska ei ole olemassa mahdollisuutta aikaansaada tunkeutumista irralliseen tai erotettuun huokoiseen ainee-seen ilman såilionå olevaa muottia (ts. uskotaan yleisesti, 25 ettå hiukkasmainen aine tyypillisesti dissosioituisi tai valuisi hajalleen sitå sulaan metalliin sijoitettaessa). Lisåksi, jos haluttaisiin aikaansaada tunkeutuminen hiuk-kasmaiseen aineeseen tai loyhåsti muodostettuun esimuot-tiin, olisi ryhdyttåvå varotoimiin, niin ettei tunkeutuva 30 metalli syrjåyttåisi osaa hiukkasaineesta tai esimuotista, mikå johtaisi epåhomogeeniseen mikrostruktuuriin.
Vastaavasti on kauan ollut olemassa tarve saada yksinker-tainen ja luotettava menetelmå muotoiltujen metallimatrii-35 si-komposiittien tuottamiseksi, joka ei perustu paineen tai tyhjon kåyttåmiseen (joko ulkoisesti kohdistettuna tai sisåisesti kehitettynå), tai vahingollisten kostutusainei- 91495 8 den kåyttåmiseen metallimatriisin luomiseksi toiseen aineeseen, kuten keraamiseen aineeseen. Lisaksi on pitkåån ollut tarve minimoida lopullisten koneistustoimenpiteiden maåråå, joita tarvitaan metallimatriisi-komposiittikappa-5 leen aikaansaamiseksi. Esillå oleva keksinto tyydyttåå nåmå tarpeet aikaansaamalla spontaanin tunkeutumismekanismin tunkeutumisen aikaansaamiseksi aineeseen (esim. keraaminen aine), joka voidaan muotoilla esimuotiksi, jossa on sulaa matriisimetallia (esim. alumiinia) tunketumisatmosfåårin 10 (esim. typen) låsnaollessa normaalissa ilmanpaineessa, jolloin tunkeutumisen edistajan edeltåjåå ja/tai tunkeutumisen ediståjåå on låsnå ainakin jossakin prosessin vaiheessa.
15 Tåmån hakemuksen sisålto liittyy useaan rinnakkaiseen hakemukseen. Erityisesti nåmå muut rinnakkaiset hakemukset kuvaavat uusia menetelmiå metallimatriisi-komposiittiai-neiden tuottamiseksi (niihin viitataan jålempånå eråisså tapauksissa nimellå "rinnakkais-metallimatriisihakemuk-·· 20 set") .
Uutta menetelmåå metallimatriisi-komposiittiaineen tuot-tamiseksi kuvataan US-hakemuksessamme 049,171, jonka ni-mityksenå on "Metallimatriisikomposiitteja", nyt US-pa-25 tentti 4,828,008. Mainitun keksinnon menetelmån mukaisesti metallimatriisikomposiitti tuotetaan tunkeuttamalla lå-påisevåån tåyteaineeseen (esim. keraamia tai keraamilla påållystettyå ainetta) sulaa alumiinia, joka sisåltåå ainakin 1 painoprosentin magnesiumia ja edullisesti ainakin 30 3 painoprosenttia magnesiumia. Tunkeutuminen tapahtuu spontaanisti kåyttåmåttå ulkoista painetta tai tyhjoå. Sulan metalliseoksen lååhde saatetaan koskettamaan tåyte-ainemassaa låmpotilassa, joka on ainakin noin 675 °C, kun låsnå on kaasua, joka kåsittåå noin 10 - 100 tilavuus-35 prosenttia, edullisesti ainakin noin 50 tilavuusprosenttia typpeå, jolloin loput, mikåli sitå on, on ei-hapettavaa kaasua, esim. argonia. Nåisså oloissa sula alumiiniseos 91495 9 tunkeutuu keraamimassaan normaalissa ilmakehån paineessa muodostaen alumiini- (tal alumiiniseos-) matriisikomposii-tin. Kun haluttu måårå tåyteainetta on sulan alumiiniseok-sen låpitunkemaa, lasketaan låmpotilaa seoksen kiinteyt-5 tåmiseksi, jolloln muodostuu kiinteå metallimatriisi-rakenne, joka sulkee sisaånsa lujittavan tåytealneen. Tavallisesti, ja edulllsesti, syotetty sula seos riittåå aikaansaamaan tunkeutumlsen etenemisen oleellisesti tåy-teainemassan rajoille. US-patentin 4,828,008 mukaisestl 10 tuotettujen alumiinimatriisikomposiittien tåyteaineen måårå voi olla erittåin suuri. Tasså mlelesså voldaan saavuttaa tåyteaineen ja seoksen tilavuussuhteita jotka ovat suurempia kuin 1:1.
15 Edellå mainitun US-patentin 4,828,008 mukaisissa proses- sioloissa alumiininitridiå voi muodostua epåjatkuvana faasina, joka on jakautunut koko alumiinimatriisiin. Nitridin måårå alumiinimatriisissa voi vaihdella sellais-ten tekijoiden, kuten låmpotilan, seoksen koostumuksen, 20 kaasun koostumuksen ja tåyteaineen mukaisesti. Siten voidaan yhtå tai useampaa sellaista jårjestelmån tekijåå sååtåmållå rååtåloidå mååråttyjå komposiitin ominaisuuk-sia. Joitakin loppukåyttosovellutuksia vårten voi kuiten-kin olla toivottavaa, ettå komposiitti sisåltåå våhån tai 25 oleellisesti ei lainkaan alumiininitridiå.
On havaittu, ettå korkeammat låmpotilat ediståvåt tunkeu-tumista, mutta johtavat siihen, ettå menetelmåsså herkemmin muodostuu nitridiå. US-patentin 4,828,008 mukaisessa kek-30 sinnosså sallitaan tunkeutumiskinetiikan ja nitridin muo-dostumisen vålisen tasapainon valitseminen.
Esimerkki sopivista estovålineistå kåytettåviksi metalli-matriisikomposiittien muodostamisen yhteydesså on selitet-35 ty rinnakkaisessa US-hakemuksessa 141,642, jonka nimityk-senå on "Menetelmå metallimatriisikomposiittien valmistamiseksi estoainetta kåyttaen". Tåmån keksinnon 91495 10 menetelmån mukaisesti estovålinettå (esim. hiukkasmaista titaanidiboridia tai grafiittiainetta, kuten joustavaa grafiittinauhatuotetta, jota Union Carbide myy tuotenimel-lå Grafoil (R)) sijoitetaan tåyteaineen mååråtyllå raja-5 pinnalle ja matriisiseos tunkeutuu estovålineen mååritte- lemåån rajapintaan saakka. Estovålinettå kåytetåån eståmåån, torjumaan tai lopettamaan sulan seoksen tunkeu-tuminen, jolloin aikaansaadaan puhtaita, tai låhes puhtaita muotoja tuloksena olevassa metallimatriisikomposiitissa. 10 Vastaavasti muodostetuilla metallimatriisi-komposiitti- kappaleilla on ulkomuoto, joka oleellisesti vastaa estovalineen sisåmuotoa.
US-patenttihakemuksen 049,171 mukaista menetelmåå paran-15 nettiin rinnakkaisella US-patenttihakemuksella 168,284, jonka nimityksenå on "Metallimatriisikomposiitteja ja tekniikoita niiden valmistamiseksi". Mainitussa hakemuk-sessa esitettyjen menetelmien mukaisesti matriisimetal-liseos on låsnå metallin ensimmåisenå låhteenå ja mat-20 riisimetallin varastolåhteenå, joka on yhteydesså sulan metallin ensimmåiseen låhteeseen, esimerkiksi painovoimai-sen virtauksen vålityksellå. Erityisesti, mainitussa ha-kemuksessa esitetyisså oloissa, sulan matriisiseoksen låhde alkaa tunkeutua tåyteainemassaan normaalissa ilma-25 kehån paineessa ja aloittaa siten metallimatriisikomposii- tin muodostuksen. Sulan matriisiroetallin ensimmåinen låhde kulutetaan sen tunkeutuessa tåyteainemassaan, ja halutta-essa sitå voidaan lisåtå, edullisesti jatkuvalla tavalla, sulan matriisimetallin varastolåhteestå spontaanin tunkeu-30 tumisen jatkuessa. Kun toivottu måårå låpåisevåå tåyte-ainetta on sulan matriisiseoksen låpitunkemaa, lasketaan låmpotilaa seoksen kiinteyttåmiseksi, jolloin muodostuu kiinteå metallimatriisistruktuuri, joka ympåroi lujittavaa tåyteainetta. On ymmårrettåvå, ettå metallivarastolåhteen 35 kåyttåminen on ainoastaan mainitussa patenttihakemuksessa kuvatun keksinnon erås suoritusmuoto, eikå varastolåhteen suoritusmuodon yhdiståminen jokaiseen siinå esitettyyn 91495 11 keksinndn vaihtoehtoiseen suoritusmuotoon ole vålttåmåtontå, joista erååt voisivat myos olla hyodyllisiå kåytettynå esillå olevan keksinndn yhteydesså.
5 Metallin varastolåhdettå voi olla sellaisena måårånå, ettå se aikaansaa riittåvån metallimåårån tunkeutumisen ennalta måårå-tysså måårin låpåisevåån tåyteaineeseen. Vaihtoehtoisesti voi valinnainen estovåline olla kosketuksessa tåyteaineen låpåisevåån massaan ainakin sen toisella puolella rajapinnan måå-10 rittelemiseksi.
Lisåksi, vaikka syotetyn sulan matriisiseoksen måårån tulisi olla riittåvå sallimaan spontaanin tunkeutumisen eteneminen ainakin oleellisesti tåyteaineen låpåisevån massan rajapintoi-15 hin (ts. estopintoihin) saakka, varastolåhteesså olevan seoksen måårå voisi ylittåå sellaisen riittåvån måårån niin, ettå on olemassa riittåvå måårå seosta tunkeutumisen loppuun saat-tamiseksi, ja sen lisåksi ylimååråinen sula metalliseos voisi jåådå ja kiinnittyå metallimatriisi-komposiittikappaleeseen. 20 Kun siten låsnå on ylimåårå sulaa seosta, tuloksena oleva kap-pale on kompleksinen komposiittikappale (esim. makrokomposiit-ti) , jossa metallimatriisin låpitunkema keraamikappale suoraan sitoutuu varastolåhteeseen jååvåån ylimååråiseen metalliin.
25 Jokainen edellå selitetyistå rinnakkais-metallimatriisihake- ·· muksista kuvaa menetelmiå metallimatriisikomposiittikappalei- den tuottamiseksi sekå uusia metallimatriisikonqposiittikappa-leita, joita niillå tuotetaan.
30 Esillå olevan keksinndn mukaan metallimatriisikomposiitti val-mistetaan saattamalla paikallinen tunkeutumisatmosfååri yh-teyteen ainakin tåyteaineen osan kanssa tunkeutumisen edistå-jån ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjån låsnåollessa; ja saatetaan sula matriisimetalli spontaanisti tunkeutumaan aina-35 kin tåyteaineen osaan.
Keksinnon mukainen prosessi voidaan toteuttaa siten, ettå su-** latetaan matriisimetallia, jota pidetåån sopivassa ei-reagoi- 91495 12 vassa matriisimetallin astiassa (esim. sopivassa tulenkestå-våsså såiliosså) sulan matriisimetallikappaleen muodostami-seksi. Tåyteaineesta muodostettu ontelon sisåltåvå esimuotti 5 voidaan asettaa ainakin osittain sulaan matriisimetalliin, niin ettå tunkeutumisatmosfååri voi olla yhteydesså esimuo-tissa olevaan onteloon ainakin prosessin osan aikana, jotta aikaansaataisiin sulan matriisimetallin spontaani tunkeutu-minen esimuotin ulkopinnalta kohti siinå olevaa onteloa.
10 Tunkeutumisen ediståjå ja/tai tunkeutumisen ediståjån edel-tåjå sekå tunkeutumisatmosfååri on yhteydesså esimuottiin ainakin prosessin jossakin vaiheessa, mikå sallii tai aihe-uttaa 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 ediståjån edeltå-20 jåå syotetåån jatkuvasti esimuotin onteloon tai sisåosaan. Esimuotin ulko-osa tai -pinta kohtaa sulan matriisimetallin. Oleellisesti samanaikainen esimuotin ontelon altistaminen tunkeutumisatmosfååriIle ja esimuotin ulkopinnan altistaminen sulalle matriisimetallille saattaa sulan matriisimetal-25 lin spontaanisti tunkeutumaan esimuottiin, niin kauan kuin :· tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå ja/tai tunkeutumisen edis-tåjåå myos jårjestetåån spontaaniin jårjestelmåån ainakin matriisimetalliin ja/tai esimuottiin ja/tai tunkeutumisat-mosfååriin.
30
Toisessa suoritusmuodossa muodostetaan esimuottiin våliai-kainen ontelo ennen kuin sulaan matriisimetalliin upotetaan sylinterin muotoinen tai putkimainen esimuotti, joka ei sisållå luonnollista onteloa. Tarkemmin sanoen, voidaan 35 .1 » 91495 13 esimerkiksi sulaan matriisimetalliin upotettavan esimuotin avoin påå sulkea tarkoituksenmukaisella tulppavålineellå. Sellainen tulppavaline muodostaa våliaikaisen ontelon esimuottiin. Vastaavasti voi våliaikainen ontelo vastaan-5 ottaa ja sisåltåå tunkeutumisatmosfååriå vaadittavan ajan. Tulppavaline voi kasittåa ainetta, joka ei oleellisesti reagoi minkåån seuraavan tai ainakaan yhden seuraavista kanssa: matriisimetalii ja/tai esimuotti ja/tai tunkeutu-misatmosfååri ja/tai tunkeutumisen edistaja ja/tai tunkeu-10 tumisen edistajan edeltaja. Kun sellainen esimuotti sisåltåå tulppavålineen våliaikaisen ontelon muodostamiseksi, voi sula matriisimetalli spontaanisti tunkeutua esimuottiin sen ulkopinnalta kohti våliaikaista onteloa.
15 Toisessa edullisessa suoritusmuodossa luonnollisesti muo-dostunut esimuotin ontelo tai tulppavålineen avulla muo-dostettu våliaikainen ontelo sisåltåå toisessa osassaan rajoittavan vålineen, joka rajoittaa tai våhentåå esimuotin ontelon yhteyttå mahdollisen låsnåolevan ei-tunkeutumisat-·· 20 mosfåårin kanssa. Erityisesti, jotta luotaisiin suljetumpi tai itsenåinen atmosfååri luonnollisesti esiintyvåån on-teloon tai våliaikaiseen onteloon, rajoitetaan tai sulje-taan esimuotin avoin påå ainakin osaksi, niin ettå onteloon virtaavaksi tarkoitetun tunkeutumisatmosfåårin pakenemis-25 ta rajoitetaan ja/tai voidaan rajoittaa mahdollisen ei-tunkeutumisatmosfåårin (esim. hapettimen) yhteyttå onteloon. Mainitun rajoitusvålineen kåytto esimuotissa voi ediståå sulan matriisimetallin spontaania tunkeutumista esimuottiin esimuotin ulkopuolen osalta kohti esimuotissa 30 olevaa onteloa.
«
Erååsså toisessa suoritusmuodossa voidaan hapettimen ke-rååjå asettaa esimuotin luonnolliseen onteloon tai esimuotin våliaikaiseen onteloon toimimaan mahdollisen kiin-35 teån, nestemåisen tai kaasumaisen hapettimen kerååjånå ja vangitsijana. Tarkemmin sanoen, saattaa olla toivottavaa sisåltåå hapettimen kerååjåå hapetusreaktiotuotteen muo- 91495 14 dostumisen minimoimiseksi, joka voi johtua esimerkiksi tunkeutumisatmosfåårisså låsnåolevista tai siihen muodos-tuvista låsnåolevista hapettavista epåpuhtauksista, jotka halitsemattomina voivat reagoida sulan matriisimetallin 5 kanssa muodostaen reaktiotuotetta.
Spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi voidaan vålit-tomåsti syottåå tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå tai tunkeutumisen ediståjaå ainakin esimuottiin, ja/tai mat-10 riisimetalliin ja/tai tunkeutumisatmosfååriin. Lopuksi, ainakin spontaanin tunkeutumisen aikana, tunkeutumisen ediståjån tulisi kuitenkin sijaita ainakin esimuotin osassa.
15 Huomattakoon, ettå tåmå hakemus kåsittelee paaasiassa alumiinimatriisimetalleja, jotka jossain metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostumisen aikana ovat kosketuk-sessa magnesiumiin, joka toimii tunkeutumisen ediståjån edeltåjånå, tunkeutumisatmosfåårinå toimivan typen låsnå- • « •I 20 ollessa. Siten alumiini/magnesium/typpi-jårjestelmån mat- riisimetalli/tunkeutumisen ediståjån edeltåjå/tunkeutu-misatmosfååri-jårjestelmållå esiintyy spontaania tunkeutumista. Monet muut matriisimetalli/tunkeutumisen ediståjån edeltåjå/tunkeutumisatmosfååri-jårjestelmåt 25 voivat kuitenkin kåyttåytyå samantapaisesti kuin alumii ni/magnesium/typpi-jår jestelmå. Samantapaista spontaania tunkeutxuniskåyttåytymistå on esimerkiksi havaittu alumii-ni/strontium/typpi-jårjestelmåsså; alumiini/sinkki/happi-jårjestelmåsså; sekå alumiini/kalsium/typpi-jårjestelmås-30 så. Vastaavasti, vaikka tåsså hakemuksessa kåsitellåån pååasiassa alumiini/magnesium/typpi-jårjestelmåå, on ym- • « ‘ mårrettåvå, ettå muut metallimatriisi/tunkeutumisen edis tåjån edeltåjå/tunkeutumisatmosfååri-jårjestelmåt voivat kåyttåytyå samantapaisesti.
35
Matriisimetallin kåsittåesså alumiiniseosta, saatetaan alumiiniseos kosketukseen esimuottiin, joka kåsittåå tåy- 91495 15 teainetta (esim. alumiinioksidia tai piikarbidia), jolloin mainittuun tåyteaineeseen on sekoitettu magnesiumia, ja/tai jolloin se saatetaan magnesiumin vaikutuksen alai-seksi prosessin jossakin kohdassa. Erååsså edullisessa 5 suoritusmuodossa alumiiniseos ja esimuotti pidetåån lisåk-si typpiatroosfåårisså ainakin prosessin osan aikana. Matriisimetalli tunkeutuu spontaanisti esimuottiin, ja spontaanin tunkeutumisen ja metallimatriisin muodostumisen måårå tai nopeus vaihtelevat prosessiolojen annetun jår-10 jestelyn mukaisesti, johon sisåltyy esimerkiksi jarjestel-måån (esim. alumiiniseokseen ja/tai esimuottiin ja/tai tunkeutumisatmosfååriin) tuotetun magnesiumin pitoisuus, esimuotin hiukkasten koko ja/tai koostumus, typen pitoisuus tunkeutumisatmosfåårisså, aika jona tunkeutumisen annetaan 15 esiintyå, ja/tai låmpotila, jossa tunkeutuminen esiintyy. Spontaania tunkeutumista esiintyy tyypillisesti niin suu-ressa måårin, ettå se riittåå oleellisen taydellisesti ymparoimåån esimuotin.
• * .! 20 Maaritelmia "Alumiini" merkitsee ja sisåltåå tasså kaytettyna oleel-lisesti puhtaan metallin (esim. suhteellisen puhtaan, kaupallisesti saatavan seostamattoman alumiinin) tai me-25 tallin ja metalliseosten muita laatuja, kuten kaupallisesti saatavat metallit, joissa on epåpuhtauksia ja/tai jotka sallivat siinå olevan sellaisia ainesosia, kuten rautaa, piitå, kuparia, magnesiuma, mangaania, kromia, sinkkia, jne. Taman mååritelmån tarkoituksiin oleva alumiiniseos on 30 seos tai metallien muodostama yhdiste, jossa alumiini on paaainesosana.
« "Ei-hapettavan kaasun loppuosa" merkitsee tasså kaytettyna sitå, ettå tunkeutumisatmosfåårin muodostavan primååri-35 kaasun lisånå oleva mikå tahansa kaasu on joko inerttiå kaasua tai pelkiståvåå kaasua, joka oleellisesti ei reagoi matriisimetallin kanssa prosessin olosuhteissa. Kaikkien 91495 16 kaasussa (kaasuissa) epapuhtautena mahdollisesti låsnå olevien hapettavien kaasu jen måårån tulisi olla riittåmåton matriisimetallin hapettamiseen missåån oleellisessa rnaarin prosessin olosuhteissa.
5 "Estoaine" tai "estovåline" merkitsee tåsså kåytettynå mitå tahansa soveltuvaa vålinettå, joka vuorovaikuttaa, eståå, torjuu tai lopettaa sulan matriisimetallin kulkeutumisen, siirtymisen tai vastaavan, tåyteainemassan tai esimuotin 10 rajapinnan taakse, jolloin mainittu estovåline måårittelee sellaisen rajapinnan. Sopivia estovålineitå voivat olla mitkå tahansa aineet, yhdisteet, alkuaineet, koostumukset tai vastaavat, jotka prosessin olosuhteissa yllåpitåvåt jonkinasteisen eheyden eivåtkå ole oleellisesti haihtuvia 15 (ts. estoaine ei haihdu niin paljon, ettå siitå tulisi estoaineena hyodyton).
Lisåksi sopivat "estovålineet" sisåltåvåt aineita, joita kulkeutuva sula matriisimetalli kåytetyn prosessin aikana .:. 20 ei oleellisesti pysty kostuttsunaan. Tainan tyyppisellå estoaineella nåyttaå olevan oleellisen våhån tai ei lainkaan yhtymispyrkimystå sulaan matriisimetalliin, ja estovåline eståå tai torjuu siirtymisen tåyteainemassan tai esimuotin mååritellyn rajapinnan yli. Estoaine våhentåå 25 mahdollista loppukoneistusta tai hiomista, jota voidaan tarvita, ja måårittelee ainakin osan tuloksena olevan metallimatriisi-komposiittituotteen pinnasta. Estoaine voi mååråtyisså tapauksissa olla låpåisevåå tai huokoista, tai se voidaan saattaa låpåisevåksi esimerkiksi poraamalla 30 reikiå estoaineeseen tai låviståmållå se, niin ettå kaasu pååsee kosketukseen sulan matriisimetallin kanssa.
« "Jåånnokset" tai "matriisimetallin jåånnokset" viittaa tåsså kåytettynå alkuperåisen matriisimetallirungon mah-35 dolliseen osaan, joka jåå jåljelle ja joka ei ole kulunut metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostuksen aikana, ja tyypillisesti, jos sen annetaan jååhtyå, pysyy ainakin 91495 17 osittaisessa kosketuksessa muodostettuun metallimatriisi-komposiittikappaleeseen. Tulisi ymmårtaa, etta jåånnokset voivat myos sisåltåå toista tai vierasta ainetta.
5 "Ontelo" merkitsee tåsså kåytettynå mita tahansa tåyttå-måtontå tilaa massassa tai kappaleessa, joka esiintyy joko luonnollisesti, tai joka luodaan keinotekoisesti, eika se rajoitu mihinkåån mååråttyyn tilan muotoon. Erityisesti voi ontelo sisåltåå ne tilat, jotka ovat oleellisesti 10 suljettuja yhteydestå massan tai kappaleen ulkopuolelle, mutta jotka kuitenkin voivat mahdollistaa yhteyden massan tai kappaleen johonkin ulkoiseen osaan. Lisåksi ontelo sisåltåå ei-luonnollisesti esiintyvån kappaleen osittain suljetun tilan (ts. våliaikaisen ontelon), joka voidaan 15 muodostaa onteloksi asettamalla ainakin ei-suljetun tilan osaan tulppavåline, joka avustaa våliaikaisen ontelon muodostamisessa kappaleeseen.
"Tåyteaine" on tåsså kåytettyna tarkoitettu sisåltåmåån .:. 20 joko yksittåisiå aineksia tai ainesseoksia, jotka oleel lisesti eivåt reagoi matriisimetallin kanssa ja/tai joilla on rajoitetu liukenevuus matriisimetalliin, ja jotka voivat olla yksi- tai useampifaasisia. Tåyteaineita voidaan jårjeståå lukuisissa eri muodoissa, kuten jauheina, lius-25 koina, hiutaleina, mikropalloina, kuitukiteinå, kuplina, jne, ja ne voivat olla joko tiiviitå tai huokoisia. Tåyteaine voi myos sisåltåå keraamisia tåyteaineita, kuten alumiinioksidia tai piikarbidia kuituina, leikattuina kuituina, hiukkasina, kuitukiteinå, kuplina, kuulina, 30 kuitumattoina, tai vastaavina, ja påållystettyjå tåyteaineita, kuten hiilikuituja, jotka on påållystetty alu-miinioksidilla tai piikarbidilla hiilen suojaamiseksi esim. sulan perusmetalli-alumiinin syovyttåvåltå vaikutuk-selta. Tåyteaineet voivat myos kåsittåå metalleja.
35 "Tunkeutumisatmosfååri" tåsså kåytettynå tarkoittaa sitå atmosfååriå, joka on låsnå ja joka vuorovaikuttaa mat- 91495 18 riisimetallin ja/tai esimuotin (tai tåyteaineen) ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja/tai tunkeutumisen ediståjån kanssa ja sallii tai ediståå matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen esiintymisen.
5 "Tunkeutumisen ediståja" merkitsee tassa kåytettynå ainet-ta, joka edistaa tai avustaa matriisimetallin spontaania tunkeutumista tayteaineeseen tai esimuottiin. Tunkeutumisen ediståja voidaan muodostaa esimerkiksi tunkeutumisen 10 ediståjån edeltåjån reaktiolla tunkeutumisatmosfåårin kanssa 1) kaasun ja/tai 2) tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja tunkeutumisatmosfåårin reaktiotuotteen ja/tai 3) tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja tåyteaineen tai esimuotin reaktiotuotteen muodostamiseksi. Lisåksi tunkeu-15 tumisen ediståjåå voidaan syottåå suoraan ainakin yhteen seuraavista: esimuottiin, ja/tai matriisimetalliin, ja/tai tunkeutumisatmosfååriin; ja se vox toimia oleellisesti samalla tavalla kuin tunkeutumisen ediståjå, joka on muodostunut tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja jonkin ·. 20 toisen aineen reaktiona. Lopuksi ainakin spontaanin tun keutumisen aikana tunkeutumisen ediståjån tulisi sijaita ainakin osassa tåyteainetta tai esimuottia spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi.
25 "Tunkeutumisen ediståjån edeltåjå" merkitsee tåsså kåytet-tynå ainetta, joka yhdesså matriisimetallin, esimuotin ja/tai tunkeutumisatmosfåårin kanssa kåytettynå muodostaa tunkeutumisen ediståjån, joka aiheuttaa tai avustaa matriisimetallin spontaania tunkeutumista tåyteaineeseen tai 30 esimuottiin. Haluamatta sitoutua mihinkåån mååråttyyn teoriaan tai selitykseen, vaikuttaa siltå, ettå tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå pitåisi pystyå asettamaan, sen pitåisi sijaita tai sitå pitåisi voida kuljettaa sellaiseen kohtaan, joka sallii tunkeutumisen ediståjån edeltåjån olla 35 vuorovaikutuksessa tunkeutumisatmosfåårin kanssa ja/tai esimuotin tai tåyteaineen ja/tai metallin kanssa. Eråisså matriisimetalli/tunkeutumisen ediståjån edeltåjå/tunkeu- 91495 19 tumisatmosfååri-jårjestelmisså on esimerkiksi toivotta-vaa, ettå tunkeutumisen ediståjån edeltåjå hoyrystyy siinå låmpotilassa jossa matriisimetalli sulaa, tåmån låmpotilan låhellå, tai eråisså tapauksissa jopa jonkinverran tåmån 5 låmpotilan ylåpuolella. Sellainen hoyrystyminen saattaa johtaa: 1) tunkeutumisen ediståjån edeltåjån reaktioon tunkeutumisatmosfåårin kanssa sellaisen kaasun muodosta-miseksi, joka ediståå tåyteaineen tai esimuotin kostutta-mista matriisimetallilla; ja/tai 2) tunkeutumisen edistå-10 jån edeltåjån reaktioon tunkeutumisatmosfåårin kanssa sellaisen kiinteån aineen, nesteen tai kaasun muodossa olevan tunkeutumisen ediståjån muodostamiseksi ainakin tåyteaineen tai esimuotin osassa, joka ediståå kostutta-mista; ja/tai 3) sellaiseen tunkeutumisen ediståjån edel-15 tåjån reaktioon tåyteaineessa tai esimuotissar joka muo-dostaa kiinteån aineen, nesteen tai kaasun muodossa olevan tunkeutumisen ediståjån ainakin tåyteaineen tai esimuotin osassa, joka ediståå kostuttamista.
20 "Matriisimetalli" tai "matriisimetalliseos" merkitsevåt tåsså kåytettynå sitå metallia, jota kåytetåån metallimat-riisikomposiitin muodostamiseksi (esim. ennen tunkeutumis-ta) ja/tai sitå metallia, joka sekoittuu tåyteaineeseen metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostamiseksi 25 (esim. tunkeutumisen jålkeen). Kun matriisimetalliksi nimetåån mååråtty metalli, on yimnårrettåvå, ettå sellainen matriisimetalli sisåltåå tåmån metallin oleellisesti puh-taana metallina, kaupallisesti saatavana metallina, jossa on epåpuhtauksia ja/tai seosaineita, metallien muodostaman 30 yhdisteenå tai seoksena, jossa tåmå metalli on pååasial-lisena osana.
« • 4 "Matriisimetalli/tunkeutumisen ediståjån edeltåjå/tunkeu-tumisatmosfååri-jårjestelmå" eli "spontaani jårjestelmå" 35 viittaa tåsså kåytettynå siihen aineiden yhdistelmåån, jolla esiintyy spontaania tunkeutumista esimuottiin ja tåyteaineeseen. On ymmårrettåvå, ettå kun esimerkin mat- 91495 20 riisimetallin, tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja tun-keutumisatmosfåårin vålisså esiintyy merkki "/", sitå kåytetåån merkitsemåån jår jestelmåå tai aineiden yhdistel-måå, jolla mååråtyllå tavalla yhdisteltynå esiintyy spon-5 taania tunkeutumista esimuottiin tai tåyteaineeseen.
"Metallimatriisikomposiitti" eli "MMC" merkitsee tåsså kåytettynå ainetta, joka kåsittåå kaksi- tai kolmiulottei-sesti liittyneen seoksen tai matriisimetallin, joka pitaå 10 sisållåån esimuottia tai tåyteainetta. Matriisimetalli vox sisåltaå erilaisia seosalkuaineita, joilla aikaansaadaan erityisesti toivotut mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuu-det tuloksena olevassa komposiitissa.
15 Matriisimetallista "poikkeava" metalli merkitsee metallia, joka ei sisållå pååasiallisena ainesosana samaa metallia kuin matriisimetalli (jos esimerkiksi matriisimetallin pååasiallisena osana on alumiini, niin "poikkeavan" metal-: lin pååasiallisena osana voisi olla esimerkiksi nikkeli).
·. 20 "Ei-tunkeutumisatmosfååri" merkitsee tåsså kåytettynå sitå atmosfååriå, joka voi vuorovaikuttaa tai joka voi olla vuorovaikuttamatta matriisimetallin ja/tai esimuotin (tai tåyteaineen) ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjån 25 ja/tai tunkeutumisen ediståjån kanssa, mutta joka ei salli tai edistå, ja joka jopa voi eståå matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen.
"Ei-reaktiivinen astia matriisimetallia vårten" merkitsee 30 mitå tahansa astiaa, joka voi sisåltåå sulaa matriisimetallia prosessin oloissa, ja joka ei reagoi matriisin ja/tai tunkeutumisatmosfåårin ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjån ja/tai tåyteaineen tai esimuotin kanssa sellaisella tavalla, joka oleellisesti huonontaisi spon-35 taania tunkeutumismekanismia.
91495 21 "Hapettimen kerååjå” merkitsee tåsså kåytettynå mitå tahansa sopivaa ainetta (esim. titaanimellilastuja), jota kåytettyna yhdistelmånå matriisimetallin / tunkeutumisen ediståjån / tunkeutumisatmosfåårin kanssa voidaan spontaa-5 nin tunkeutumisen prosessioloissa kåyttåå mahdollisen kiinteån, nestemåisen tai kaasumaisen reaktiojårjestelmås-så låsnå olevan hapettimen kerååmiseksi tai vangitsemisek-si, joka voisi eståå matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen tåyteaineeseen tai esimuottiin. Hapettimen kerååjå 10 ei edullisesti reagoi oleellisesti minkåån spontaanissa jårjestelmåsså olevan osatekijån kanssa sellaisella tavails, joka oleellisesti haitallisesti vaikuttaisi spon-taaniin tunkeutumiseen prosessioloissa.
15 "Tulppavåline" tai "tulppa” merkitse tåsså kåytettynå mitå tahansa ainetta, jota voidaan kåyttåå esimuotin yhteydesså, ja joka avustaa våliaikaisen ontelon muodostamista esimuottiin. Edullisesti tulppavåline ei reagoi minkåån spontaanissa jårjestelmåsså olevan osatekijån kanssa sel-20 laisella tavalla, joka oleellisen haitallisesti vaikuttaisi spontaaniin tunkeutumiseen prosessioloissa. Tulppavåline voi olla poistettavissa tai se voi olla sellainen jota ei voida poistaa esimuotista sen jålkeen kun esimuottiin on tapahtunut tunkeutuminen. Lisåksi sula matriisimetalli 25 voi tunkeutua tulppavålineeseen muodostaen kiinteåsti esimuottiin kuuluvan osan.
"Esimuotti" tai "låpåisevå esimuotti" merkitse tåsså kåytettynå sellaista huokoista tåytemassaa tai tåyte-30 ainemassaa, joka valmistetaan ainakin yhdellå rajapinnal-. la, joka oleellisesti måårittelee tunkeutuvalle mat- riisimetallille rajapinnan, kuten massaa, joka riittåvån hyvin pitåå ehjån muotonsa ja tuorelujuuden, niin ettå se aikaansaa mittapysyvyyden ennen kuin matriisimetalli tun-35 keutuu siihen. Massan tulisi olla riittåvån huokoista, niin ettå se sallii matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen siihen. Tyypillisesti esimuotti kåsittåå sidotun ryhmån 91495 22 tai tåyteaineen jårjestelyn, joko homogeenisen tai epåho-mogeenisen, ja se voi kåsittåå mitå tahansa soveltuvaa ainetta (esim. keraamisia ja/tai metallihiukkasia, jauhei-ta, kuituja, kuitukiteitå, jne, sekå mitå tahansa nåiden 5 yhdistelmåå). Esimuotti voi olla joko erillisenå tai kokoonpanona.
"Varastolåhde" tai varasto merkitsee tåsså kåytettynå erillista matriisimetallin kappaletta, joka on sijoitettu 10 tåyteainemassan tai esimuotin suhteen niin, ettå kun metalli sulaa, se voi virrata korvaamaan, tai eråisså tapauksissa alunperin aikaansaamaan ja sen jålkeen tåyden-tåmåån sitå matriisimetallin osaa, segmenttiå tai låhdettå, joka koskettaa tåyteainetta tai esimuottia.
15 "Rajoitusvåline" tai "rajoittava våline" merkitsee tåsså kåytettynå mitå tahansa ainetta, jota voidaan kåyttåå yhdesså esimuotin kanssa, ja joka avustaa rajoittamaan . tunkeutumisatmosfåårin poistumisvirtausta esimuotin onte- 20 losta ja/tai joka rajoittaa tai våhentåå esimuotin ontelon yhteyttå mahdollisen låsnåolevan ei-tunkeutumisatmosfåårin kanssa. Edullisesti rajoittava våline ei reagoi minkåån spontaanin jårjestelmån osatekijån kanssa, mistå voisi aiheutua oleellisesti haitallinen vaikutus spontaaniin 25 tunkeutumiseen.
"Spontaani tunkeutuminen" merkitsee tåsså kåytettynå matriisimetallin tunkeutumista låpåisevåån tåyteainemassaan tai esimuottiin, joka tapahtuu vaatimatta paineen tai 30 tyhjon kåyttåmistå (ei ulkoisesti kohdistettua eikå sisåi-sesti kehitettyå).
"Våliaikainen ontelo" merkitsee tåsså kåytettynå onteloa, joka on muodostettu tulppavålineellå, jolloin sellainen 35 ontelo esiintyy esimuotissa ei-luonnollisesti, ja jolloin se on olemassa vain niin kauan kun tulppavåline on kosketuksessa esimuottiin.
91495 23
Seuraavat kuviot on jårjestetty keksinnon ymmårtåmisen tueksi, mutta niita ei ole tarkoitettu rajoittamaan keksinnon suoja-alaa. Kalkissa kuvioissa on kåytetty mahdollisuuksien mukaan samoja viitenumerolta osoittamaan 5 samanlaisia osia, jolloin:
Kuvio 1 on kaaviollinen poikkileikkaus ainesjårjestelystå, jota kåytetåån ulkoa sisåånpåin tapahtuvan tunkeu-tumisen aikaansaamiseksi esimuottiin; 10
Kuvio 2 on kaaviollinen poikkileikkaus aines jar jestelysta, jota kåytetåån ulkoa sisåånpåin tapahtuvan tunkeu-tumisen aikaansaamiseksi esimuottiin; 15 Kuvio 3 on kaaviollinen poikkileikkaus ainesjårjestelystå, jota kåytetåån ulkoa sisåånpåin tapahtuvan tunkeu-tumisen aikaansaamiseksi esimuottiin;
Kuvio 4 on kaaviollinen poikkileikkaus aines jårjestelystå, 20 jota kåytetåån 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 pååltå.
Esillå oleva keksinto liittyy metallimatriisi-komposiit-tikappaleiden muodostamiseen altistamalla esimuotti aina-30 kin osittain sulalle matriisimetallille. Esimuotti sisål-tåå ainakin osassaan ontelon, joka aluksi ei ole kosketuksessa sulaan matriisimetalliin. Lisåksi esimuotti on kosketuksessa prosessin jossakin vaiheessa ainakin tunkeutumisen ediståjåån ja/tai tunkeutumisen ediståjån 35 edeltåjåån ja/tai tunkeutumisatmosfååriin, joka aiheuttaa sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen esimuottiin sen ulkopuolelta kohti onteloa.
91495 24
Erityisesti, kuten kuviossa 1 on esitetty, matriisimetalli sulatetaan ja sitå pidetaan tarkoituksenmukaisessa ei-reaktiivisessa matriisimetallin astiassa 21 (esim. sopi-vassa tulenkestavåsså såiliossa) sulan matriisimetallin 5 massan 20. Ontelon 30 sisåltåvå esimuotti 22 voidaan ainakin osittain sijoittaa sulaan matriisimetalliin 20, niin ettå tunkeutumisatmosfaåri 23 voi olla yhteydessa esimuotin onteloon 30 ainakin prosessin osan aikana sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen aikaansaamisek-10 si esimuotin ulkopuolelta kohti siinå olevaa onteloa. Tunkeutumisatmosfaåri voi virrata ulos esimuotista, kuten on esitetty kohdassa 24.
Lisåksi tunkeutumisen ediståjå ja/tai tunkeutumisen edis-15 tåjån edeltåjå ainakin prosessin jossakin vaiheessa ovat yhteydessa esimuottiin, joka sallii tai aiheuttaa sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen esimuottiin, kun esimuotin ulkopinta asetetaan ainakin osittaiseen koske-tukseen 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 tunkeutumisatmosfMaria syo-25 tetåan oleellisesti jatkuvasti esimuotissa olevaan onteloon tai sisåosaan. Esimuotin ulko-osaan tai pintaan kohdistetaan (esim. upottamalla ainakin osittain) sulaa matriisimetallia. Oleellisesti samanaikainen ontelon al-tistaminen tunkeutumisatmosfåårille ja esimuotin ulkopin-30 nan altistsaninen sulalle matriisimetallille saattaa sulan matriisimetallin spontaanisti tunkeutumaan esimuottiin, niin kauan kun tunkeutumisen ediståjån edeltåjaå ja/tai tunkeutumisen edistajaa myos jårjestetaan spontaaniin jår jestelmaan ainakin matriisimetalliin ja/tai esimuottiin 35 ja/tai tunkeutumisatmosfååriin.
91495 25
Eråassa toisessa edullisessa suoritusmuodossa muodostetaan esimuottiin valiaikainen ontelo ennen kuin sulaan mat-riisimetalliin upotetaan sylinterin muotoinen tai putki-mainen esimuotti, joka ei sisållå luonnollista onteloa.
5 Tarkemmin sanoen, kuten kuviossa 2 esitetaan, voidaan esimerkiksi sulaan matriisimetalliin 20 upotettavan esi-muotin 22 avoln påå sulkea tarkoituksenmukaisella tulppa-valineella 25. Sellainen tulppavaline 25 muodostaa våli-aikaisen ontelon 30 esimuottiin 22. Vastaavastl vol 10 valiaikainen ontelo 30 vastaanottaa ja slsåltåa tunkeutu- misatmosfååriå 23 vaadlttavan ajan. Tulppavaline 25 vol edullisessa suoritusmuodossa kaslttaå ainetta, joka el oleelllsestl reagol mlnkaån seuraavan tal alnakaan yhden seuraavlsta kanssa: matrllslmetalll 20 ja/tal esimuotti 22 15 ja/tal tunkeutumlsatmosfaarl 23 ja/tal tunkeutumlsen edis-taja ja/tal tunkeutumlsen edlståjan edeltåjå. Kun sellainen esimuotti 22 slsåltaå tulppavallneen 25 vållalkalsen ontelon 30 muodostamlseksl, vol sula matrllslmetalll 20 spontaanlstl tunkeutua esimuottiin 22 sen ulkoplnnalta 20 kohtl vallalkalsta onteloa 30.
Eråassa toisessa edullsessa suoritusmuodossa tulppavaline 25 voidaan vallta siten, ettå se tolmll muodostaen vållalkalsen ontelon 30, ja sen llsaksl sula matrllslme-25 talll 20 vol spontaanlstl tunkeutua myos sllhen. Tåsså tapauksessa tulppavaline 25 muodostuu seunaksi kappaleeksi metallimatriisi-komposiittikappaleen kanssa.
Toisessa edullisessa suoritusmuodossa luonnollisesti muo-30 dostunut esimuotin ontelo tai tulppavalineen avulla muo-dostettu valiaikainen ontelo sisåltåå toisessa osassaan rajoittavan vålineen, joka rajoittaa tal våhentåå esimuotin ontelon yhteyttå mahdollisen låsnåolevan ei-tunkeutumisat-mosfåårin kanssa. Erityisesti, kuten kuviossa 3 esitetaan, 35 jotta luotaisiin suljetumpi tai isenåinen atmosfååri luonnollisesti esiintyvåån onteloon 30 tai våliaikaiseen onteloon 30, rajoitetaan tai suljetaan esimuotin 22 avoin 26 91495 påå ainakin osaksi rajoittavalla vålineellå 26, niin etta onteloon 30 virtaavaksi tarkoitetun tunkeutumisatmosfåårin 23 pakenemista rajoitetaan ja/tai voidaan rajoittaa mah-dollisen ei-tunkeutumisatmosfåårin (esim. hapettimen) yh-5 teyttå onteloon. Mainitun rajoitusvålineen 26 kåytto esimuotissa 22 voi edistaa sulan matriisimetallin spontaa-nia tunkeutumista esimuottiin 22 esixnuotin ulkopuolelta kohti esimuotissa olevaa onteloa.
10 Erååsså toisessa suoritusmuodossa voidaan hapettimen ke-rååjå asettaa esimuotin luonnolloiseen onteloon tai esi-muotin valiaikaiseen onteloon toimimaan mahdollisen kiin-teån, nestemåisen tai kaasumaisen hapettimen kerååjånå ja vangitsijana. Tarkemmin sanoen, saattaa olla toivottavaa 15 sisåltåå hapettimen keraåjåå hapetusreaktiotuotteen muo-dostumisen minimoimiseksi, joka voi johtua esimerkiksi tunkeutumisatmosfåårisså låsnaolevista tai siihen muodos-tuvista låsnaolevista hapettavista epåpuhtauksista, jotka halitsemattomina voivat reagoida sulan matriisimetallin 20 kanssa muodostaen reaktiotuotteen. Vastaavasti, kuten kuviossa 1 esitetåån, voidaan hapettimen keraåjåå 27 sijoittaa onteloon 30. Hapettimen kerååjåt eivåt edulli-sesti oleellisesti reagoi minkåån spontaanin jårjestelmån osatekijån kanssa sellaisella tavalla, joka oleellisesti 25 haitallisesti vaikuttaisi spontaaniin tunkeutumiseen pro-sessioloissa.
Lisåksi voidaan spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi vålittomasti syottåå tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå tai 30 tunkeutumisen ediståjåå ainakin esimuottiin, ja/tai mat-riisimetalliin ja/tai tunkeutumisatmosfååriin. Lopuksi, ainakin spontaanin tunkeutumisen aikana, tunkeutumisen ediståjån tulisi kuitenkin sijaita ainakin esimuotin osassa.
35 91495 27
Saattaisi myos olla mahdollista altistaa låpaiseva tayte-ainemassa sulalle matriisimetallille spontaanin tunkeutu-misen aikaansaamiseksi tåyteaineeseen.
5 Erityisesti voidaan lapåisevå tåyteainemassa, joka voi kiinteytyå (esim. sintrautua) kuumennettaessa, asettaa reaktion aikana kuluvaan muottiin (joka esim. haihtuu tai sekoittuu matriisimetalliin) tayteainetta sisåltavån muo-tin aikaansaamiseksi, jossa oleva ontelo ei esiinny 10 luonnollisesti eikå sit a tehdå keinotekoisesti, ja johon kohdistuu tunkeutumisatmosfååriå.
Seosta sisåltava muotti kuumennetaan, joko sijoittamalla se sulaa matriisimetallia sisaltåvåån kuumennettuun uuniin 15 tai erillisesså vaiheessa, lapaisevan tayteainemassan oleellista kiinteyttamista vårten. Oleellisesti kiintey-tynyttS tayteainetta sisåltava muotti altistetaan (esim. upottamalla se ainakin osittain) sulalle matriisiseoksel-le. Kiinteytyneessa tayteainemassassa olevan ontelon . 20 oleellisesti samanaikainen altistaminen tunkeutumisatmos- fåarille ja oleellisesti kiinteytyneen esimuotin ulkopuo-len altistaminen aiheuttaa sulan matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen tåyteaineeseen, niin kauan kun on tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå ja/tai tunkeutumisatmos-25 fååriå ja/tai tunkeutumisen ediståjåå ja/tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå. Kun sellainen tåyteaine sisåltåå tulppavålineen våliaikaisen ontelon muodostamiseksi, voi sula matriisimetalli spontaanisti tunkeutua esimuottiin sen ulkopinnalta kohti våliaikaista onteloa.
30
Matriisimetallin spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi tåyteaineeseen tai esimuottiin, tulisi spontaaniin jårjestelmåån jårjeståå tunkeutumisen ediståjå. Tunkeutumisen ediståjå voisi muodostua tunkeutumisen ediståjån 35 edeltåjåstå, joka voitaisiin jårjeståå 1) matriisimetalliin, ja/tai 2) tåyteaineeseen tai esimuottiin, ja/tai 3) tunkeutumisatmosfååristå, ja/tai 4) ulkoisesta låhteestå 91495 28 spontaaniin jårjestelmåån. Lisaksi, tunkeutumisen ediståjån edeltåjån sijasta voidaan tunkeutumisen ediståjåå syottåå suoraan ainakin joko tåyteaineeseen tai esimuot-tiin, ja/tai matriisimetalliin, ja/tai tunkeutumisatmos-5 fååriin. Lopuksi, ainakin spontaanin tunkeutumisen aikana, tunkeutumisen ediståjån tulisi sijaita ainakin osassa tåyteainetta tai esimuottia.
Edullisessa suoritusmuodossa on mahdollista, ettå tunkeu-10 tumisen edistajan edeltåjån voidaan ainakin osittain antaa reagoida tunkeutumisatmosfåårin kanssa, niin ettå tunkeutumisen ediståjå voidaan muodostaa ainakin osassa tåyteainetta tai esimuottia ennen kuin tai oleellisesti saxnan-aikaisesti kun esimuotti koskettaa sulaa matriisimetallia 15 (esim. jos tunkeutumisen ediståjån edeltåjånå olisi mag-nesiumia ja tunkeutumisatmosfåårinå typpeå, niin tunkeutumisen ediståjå voisi olla magnesiumnitridiå, joka voisi sijaita ainakin osassa esimuottia tai tåyteainetta).
. 20 Esimerkkinå matriisimetalli/tunkeutumisen ediståjån edel- tåjå/tunkeutumisatmosfååri-jårjestelmåstå on alumiini/ magnesium/typpi-jårjestelmå. Erityisesti voidaan alumii-nimatriisimetalli asettaa sopivassa tulenkeståvåsså as-tiassa olevaan tåyteaineeseen, joka astia prosessioloissa 25 ei reagoi alumiinimatriisimetallin kanssa, kun alumiini sulatetaan. Magnesiumia sisåltåvå tai magnesiumille altis-tettu ja ainakin kåsittelyn jossakin vaiheessa typpiatmos-fåårille altistettu tåyteaine voidaan sitten pååståå kosketukseen sulan alumiinimatriisimetallin kanssa. Mat-30 riisimetalli tunkeutuu tålloin spontaanisti tåyteaineeseen tai esimuottiin.
Niisså oloissa, joita kåytetåån esillå olevan keksinnon mukaisessa menetelmåsså, alumiini/magnesium/typpi-spon-35 taanissa tunkeutumisjårjestelmån tapauksessa tulisi tåy-teaineen tai esimuotin olla riittåvån låpåisevåå, jotta typpeå sisåltåvå kaasu voisi tunkeutua tåyteaineeseen tai 91495 29 esimuottiin prosessin jonkin vaiheen aikana ja/tai kosket-taa sulaa matriisimetallia. Lisåksi låpåisevåsså tåyteai-neessa tai esimuotissa voi tapahtua sulan matriisimetallin tunkeutumista, jolloin aiheutuu sulan matriisimetallin 5 spontaani tunkeutuminen typen låpåisemåån tayteaineeseen tai esimuottiin, niin ettå se muodostaa metallimatriisi-komposiittikappaleen ja/tai sattaa typen reagoimaan tun-keutumisen edistajån edeltåjan kanssa tunkeutumisen edis-tåjån muodostamiseksi tayteaineeseen tai esimuottiin 10 aiheuttaen nåin spontaanin tunkeutumisen. Spontaanin tunkeutumisen måårå tai nopeus ja metallimatriisikomposiitin muodostuminen vaihtelee prosessiolojen annetun yhdistelman mukaisesti, joita ovat mm. magnesiumin måårå alumiiniseok-sessa, magnesiumin måårå tåyteaineessa tai esimuotissa, 15 magnesiumnitridin måårå esimuotissa tai tåyteaineessa, muiden seosalkuaineiden (esim. pii, rauta, kupari, mangaa-ni, kromi, sinkki, ja vastaavat) låsnåolo, tåyteaineen keskimååråinen koko (esim. hiukkashalkaisija), tåyteaineen pintatila ja tyyppi, tunkeutumisatmosfåårin typpipitoi-20 suus, tunkeutumiselle annettu aika ja låmpotila, jossa tunkeutuminen tapahtuu. Annettaessa esimerkiksi sulan alumiinimatriisimetallin tunkeutumisen tapahtua spontaa-nisti, voidaan alumiini seostaa ainakin noin 1 painoprosen-tilla, ja edullisesti ainakin noin 3 painoprosentilla 25 magnesiumia (joka toimii tunkeutumisen ediståjån edeltå-jånå), seoksen painoon verrattuna. Muita lisåseosalkuai-neita, kuten edellå on selitetty, voidaan myos sisåltåå matriisimetalliin sen erityisten ominaisuuksien rååtåloi-miseksi. (Lisåksi lisåseosalkuaineet voivat vaikuttaa 30 matriisin alumiinimetallissa tarvittavan magnesiumin måå-råån, niin ettå se johtaa spontaaniin tunkeutumiseen » tayteaineeseen tai esimuottiin.) Magnesiumin håviåmistå spontaanista jårjestelmåstå, esimerkiksi hoyrystymisen vuoksi, ei saisi tapahtua niin suuressa måårin, ettei 35 magnesiumia olisi låsnå muodostamaan tunkeutumisen edis-tåjåå. Siten on toivottavaa, ettå aluksi kåytetåån riit-tåvåå seosalkuaineiden mååråå jotta spontaani tunkeutumi- 91495 30 nen voisi tapahtua hoyrystymisen sitå haittaamatta. Lisaksi magnesiumin låsnåolo seka tåyteaineessa tai esimuotissa tai etta matriisimetallissa tai pelkåståån tåyteaineessa tai esimuotissa voi johtaa magnesiumin spontaania tunkeu-5 tumista vårten vaadittavan måårån pienenemiseen (jota selitetåån yksityiskohtaisemmin alempana).
Typpiatmosfåårisså olevan typen måårå vaikuttaa myos metallimatriisi-komposiittikappaleen muodostumisnopeu-10 teen. Erityisesti jos atmosfåårisså on alle 10 tilavuus-prosenttia typpeå, niin spontaania tunkeutumista esiintyy hyvin hitaasti tai hyvin våhån. On havaittu, ettå on edullista kun atmosfåårisså on ainakin 50 tilavuusprosent-tia typpeå, jolloin aikaansaadaan lyhyempiå tunkeutu-15 misaikoja paljon suuremmasta tunkeutumismååråstå johtuen. Tunkeutumisatmosfååri (esim. typpeå sisåltåvå kaasu) voi-daan syottåå suoraan tåyteaineseen tai esimuottiin ja/tai matriisimetalliin, tai se voidaan tuottaa aineen hajoamisen tuloksena.
20
Sulan matriisimetallin tåyteaineseen tai esimuottiin tun-keutumisen aikaansaamiseksi vaadittavan magnesiumin våhim-måismåårå riippuu yhdestå tai useammasta tekijåstå, kuten prosessin låmpotilasta, ajasta, muiden lisåseosalkuainei-25 den kuten piin tai sinkin låsnåolosta, tåyteaineen luon-teesta, magnesiumin sisåltymisestå yhteen tai useampaan spontaanin jårjestelmån osaan, atmosfåårin typpisisållos-tå, ja typpiatmosfåårin virtausmååråstå. Voidaan kåyttåå alempia låmpotiloja tai lyhyempiå kuumennusaikoja tåydel-30 lisen tunkeutumisen aikaansaamiseksi, kun seoksen ja/tai . esimuotin magnesiumpitoisuutta nostetaan. Scunaten annetul- la magnesiumpitoisuudella mååråttyjen lisåseosalkuainei-den, kuten sinkin lisååminen mahdollistaa alempien låmpo-tilojen kåyttåmisen. Esimerkiksi matriisimetallin 35 magnesiumpitoisuutta toimivan alueen alapååsså, esim vå-lillå noin 1-3 painoprosenttia, voidaan kåyttåå yhdesså ainakin jonkin seuraavien kanssa: våhimmåisprosessilåmpo- 91495 31 tilan ylittåvå låmpotila, suuri typpipitoisuus, yksi tai useampia lisåseosalkuaineita. Ellei tåyteaineeseen tai esimuottiin lisåtå lainkaan magnesiumia, pidetaån valilla noin 3-5 painoprosenttia magnesiumia sisåltåviå seoksia 5 edullisina, johtuen niiden yleisestå kåytettåvyydestå laajoilla prosessiolojen alueilla, jolloin ainakin 5 painoprosenttia pidetaån edullisena kåytettåesså alempia låmpotiloja ja lyhyempiå aikoja. Alumiiniseoksessa voidaan kåyttåå 10 painoprosentin ylittåviå magnesiumpitoisuuksia 10 tunkeutumiseen vaadittavien låmpotilaolojen muuntelemi- seksi. Magnesiumpitoisuutta voidaan pienentåå muiden seo-salkuaineiden yhteydesså, mutta nåmå alkuaineet palvelevat ainoastaan lisåtoimintoja, ja niitå kåytetåån edellå mainitun magnesiumin minimimåårån tai sen ylittåvån måårån 15 kanssa. Esimerkiksi oleellisesti mitåån tunkeutumista ei esiintynyt nimellisesti puhtaalla alumiinilla, jota oli seostettu vain 10 % piillå, 1000 °C låmpotilassa, alustaan 39 Crystolon (99 % puhdasta piikarbidia Norton Co:lta), jonka raekoko oli 500 mesh (mesh = seulan aukkojen lukumåårå 20 tuumaa kohti). Magnesiumin låsnåollessa on kuitenkin piin havaittu ediståvån tunkeutumisprosessia. Toisena esimerk-kinå magnesiumin måårå muuttuu, jos sitå syotetåån yksin-omaan esimuottiin tai tåyteaineeseen. On havaittu, ettå spontaani tunkeutuminen tapahtuu, kun spontaaniin jårjes-25 telmåån syotetåån pienempi painoprosentti magnesiumia, jos ainakin jokin måårå syotetyn magnesiumin kokonaismååråstå sijoitetaan esimuottiin tai tåyteaineeseen. Saattaa olla toivottavaa, ettå magnesiumia jårjestetåån pienempi måårå, jotta våltettåisiin ei-toivottu jen metalliyhdisteiden syn-30 tyminen metallimatriisi-komposiittikappaleeseen. Esi- muotin ollessa piikarbidia on havaittu, ettå matriisime-talli tunkeutuu spontaanisti esimuottiin, kun esimuotti saatetaan kosketukseen alumiinimatriisimetallin kanssa, esimuotin sisåltåesså ainakin 1 painoprosenttia mag-35 nesiumia ja oleellisesti puhtaan typpiatmosfåårin låsnå ollessa. Alumiinioksidi-esimuotin tapauksessa hyvåksyttå-vån spontaanin tunkeutumisen saavuttamiseksi vaadittu 91495 32 magnesiumin måårå on hieman suurempi. Erityisesti on havaittu, ettå kun samantapainen alumiinimatriisimetalli saatetaan koskettamaan alumiinioksidi-esimuottia, liki-main samassa låmpotilassa kuin alumiini joka tunkeutui 5 piikarbidi-esimuottiin, ja saunan typpiatmosfåårin låsnå-ollessa, niin saatetaan tarvita ainakin noin 3 paino-prosenttia magnesiumia samanlaisen spontaanin tunkeutumisen aikaansaamiseksi, kuin se joka saavutettiin juuri edella kuvatun piikarbidi-esimuotin yhteydesså.
10
On myos havaittu, ettå on mahdollista syottåå spontaaniin jårjestelmåån tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå ja/tai tunkeutumisen ediståjåå seoksen pinnalle ja/tai esimuotin tai tåyteaineen pinnalle ja/tai esimuottiin tai tåyteai-15 neeseen ennen kuin matriisimetallin annetaan tunkeutua tåyteaineeseen tai esimuottiin (ts. saattaa olla, ettei syotettyå tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå tai tunkeutumisen ediståjåå tarvitse seostaa matriisimetalliin, vaan ettå sitå yksinkertaisesti syotetåån spontaaniin jårjes-20 telmåån). Jos magnesiumia levitettåisiin matriisimetallin pinnalle, saattaa olla edullista, ettå tåmå pinta olisi se pinta, joka on låhimpånå tai edullisesti kosketuksessa tåyteaineen låpåisevåån massaan tai påinvastoin; tai sellaista magnesiumia voitaisiin sekoittaa ainakin esi-25 muotin tai tåyteaineen osaan. Lisåksi on mahdollista, ettå pinnalle levittåmisen, seostamisen ja magnesiumin sijoit-tamisen ainakin esimuotin osaan, joitakin yhdistelmiå voitaisiin kåyttåå. Sellaiset yhdistelmåt tunkeutumisen ediståjån (ediståjien) ja/tai tunkeutumisen ediståjån 30 edeltåjån (edeltåjien) levittåmisesså saattaisivat johtaa . alumiinimatriisimetallin esimuottiin tunkeutumisen edis- tåmiseen vaadittavan magnesiumin kokonaispainoprosentti-måårån pienenemiseen, seunoinkuin alempien låmpotilojen saavuttamiseen, joissa tunkeutumista voi esiintyå. Lisåksi 35 magnesiumin låsnåolosta johtuva metallien epåtoivottujen keskinåisten yhdisteiden muodostuminen voitaisiin myos minimoida.
91495 33
Yhden tai useamman lisåseosalkuaineen kåyttåminen ja ympåroivån kaasun typpipitoisuus vaikuttavat myos mat-riisimetallin nitrautumiseen annetussa låmpotilassa. Esi-merkiksi voidaan seokseen sisållyttaå tai seoksen pinnalle 5 levittåa sellaisia lisåseosalkuaineita kuin sinkkiå tai rautaa tunkeutumislåmpotilan alentamiseksi ja siten muo-dostuvan nitridin måårån pienentåmiseksi, kun taas kaasussa olevan typen pitoisuuden lisååmistå voitaisiin kayttaa nitridin muodostumisen edistamiseen.
10
Seoksessa olevan ja/tai seoksen pinnalle levitetyn ja/tai tayteaineeseen tai esimuottiin yhdistetyn magnesimnin pitoisuus pyrkii myos vaikuttamaan tunkeutumisen mååråån annetussa låmpotilassa. Vastaavasti eraissa tapauksissa, 15 joissa pieni mååra tai ei lainkaan magnesiumia saa olla kosketuksessa suoraan esimuottiin tai tayteaineeseen, saattaa olla edullista, ettå ainakin 3 painoprosenttia magnesiumia sisållytetåån seokseen. Tåtå arvoa pienemmat seosmaaråt, kuten 1 painoprosentti magnesiumia, saattaa 20 vaatia korkeammat prosessilampotilat tai lisåseosalkuaineita tunkeutumista vårten. Taman keksinnon spontaanin tunkeutumisprosessin toteuttamiseksi vaadittu låmpotila voi olla alempi: 1) kun yksinomaan seoksen magnesiumpitoi-suutta nostetaan, esim. ainakin noin 5 painoprosenttiin; 25 ja/tai 2) kun seostavia aineita sekoitetaan tåyteaineen låpåisevåån massaan tai esimuottiin; ja/tai 3) kun alu-miiniseoksessa on toista alkuainetta, kuten sinkkiå tai rautaa. Låmpotila voi myos vaihdella eri tåyteaineilla. Yleenså esiintyy spontaania ja etenevåå tunkeutumista 30 prosessilåmpotilassa, joka on ainakin noin 675 °C, edul-. lisesti prosessilåmpotilassa, joka on ainakin noin 750 - 800 °C. Yleenså yli 1200 °C olevat låmpotilat eivåt nåytå ediståvån prosessia, ja erityisen kåyttokepoiseksi låmpo-tilaksi on havaittu alue noin 675 °C - noin 1200 °C.
35 Kuitenkin yleisenå sååntonå spontaanin tunkeutumisen låmpotila on sellainen låmpotila, joka on matriisimetallin sulamispisteen ylåpuolella mutta matriisimetallin hoyrys- 91495 34 tymislåmpotilan alapuolella. Lisåksi spontaanin tunkeutu-misen låmpotilan tulisi olla tåyteaineen sulamispisteen alapuolella. Edelleen, kun låmpotilaa nostetaan, kasvaa pyrkimys matriisimetallin ja tunkeutumisatmosfåårin våli-5 sen reaktiotuotteen muodostamiseen (esim. alumiinimat-riisimetallin ja typpeå olevan tunkeutumisatmosfåårin tapauksessa saattaa muodostua alumiininitridiå). Sellaiset reaktiotuotteet saattavat olla toivottavia tai ei-toivot-tuja, rilppuen metallimatriisi-komposiittikappaleen aio-10 tusta kåytostå. Lisåksi tyypillisesti kåytetåån såhkovas-tuskuumennusta tunkeutumislåmpotilojen saavuttamiseksi. Keksinnon yhteydesså kåytettåvåksi hyvåksytåån kultenkin mikå tahansa kuumennusvåline, joka voi saattaa matriisime-tallin sulamaan ja joka ei vaikuta haitallisesti spon-15 taaniin tunkeutumiseen.
Esillå olevassa menetelmåsså esimerkiksi låpålsevå tåyte-aine tal esimuotti saatetaan kosketukseen sulan alumiinin kanssa typpeå sisåltåvån kaasun ollessa låsnå ainakin 20 jossakin prosessin vaiheessa. Typpeå sisåltåvåå kaasua voidaan syottåå yllåpitåmåån jatkuva kaasun virtaus kosketukseen ainakin joko tåyteaineeseen tai esimuottiin. Vaikkei typpeå sisåltåvån kaasun virtausmåårå ole kriit-tinen, pidetåån edullisena ettå virtausmåårå on riittåvå 25 eståmåån tai torjumaan ilman sisåån påaseminen, jolla voi olla hapettava vaikutus sulaan metalliin.
Metallimatriisikomposiitin muodostamismenetelmåå voidaan soveltaa tåyteaineiden laa jaan valikoimaan, ja tåyteainei-30 den valinta riippuu sellaisista tekijoistå, kuten mat-. riisiseoksesta, prosessin olosuhteista, sulan matriisi- seoksen reaktiivisuudesta tåyteaineen kanssa, sekå lopulliselle komposiittituotteelle haetuista ominaisuuk-sista. Kun matriisimetallina on esimerkiksi alumiini, 35 lukeutuvat sopiviksi tåyteaineiksi a) oksidit, esim. alumiinioksidi, b) karbidit, esim. piikarbidi, c) boridit, esim. alumiinidodekaboridi, ja d) nitridit, esim. alu- 91495 35 mlininitridi. Mikåli tåyteaine pyrkii ragoimaan sulan alumiinimatriisimetallin kanssa, tåmå voidaan ottaa huo-mioon minimoimalla tunkeutumisaika ja -låmpotila tai jårjeståmållå reagoimaton påållystys tåyteaineelle. Tåy-5 tealne vol kåslttåå alustan, kuten hiiltå tal el-keraamista ainetta, jonka påållå on keraaminen påållystys alustan suojaamiseksi syopymiseltå tal heikkenemiseltå. Sopivia keraamlpåållysteltå ovat mm. oksldlt, karbidit, boridit ja nltrldlt. Esillå olevassa menetelmåssa kåytettåviksi edul-10 llslna pidettyja keraameja ovat mm. alumllnloksldl ja pllkarbldl hiukkasten, hlutalelden, kultukltelden ja kultu jen muodossa. Kuldut voivat olla epajatkuvla (lelkatussa muodossa) tal jatkuvan sålkeen muodossa, kuten monisåikei-set langat. Llsaksl tåyteaine tal eslmuottl vol olla 15 homogeeninen tai epåhomogeeninen.
On myos havaittu, ettå mååråtyillå tåyteaineilla esiintyy suurempaa tunkeutumista suhteessa tåyteaineisiin, joilla on samantapainen kemiallinen koostumus. Esimerkiksi US-pa-20 tentissa 4,713,360 (nimitys "Uusia keraamisia aineita ja menetelmiå niiden valmistamiseksi" ) kuvatulla menetelmållå valmistetuilla murskatuilla alumiinioksidi-kappaleilla on edulliset tunkeutumisomlnaisuudet verrattuna kaupallises-ti saatavilla oleviin alumiinioksidituotteisiin. Lisåksi 25 rinnakkaisessa US-patenttihakemuksessa 819,397 (nlmltys: "Komposiittikeraamisia esineitå ja niiden valmistus-menetelmå" ) esitetyllå menetelmållå tehdyillå murskatuilla alumiinioksidikappaleilla on myoa edulliset tunkeutumisomlnaisuudet verrattuna kaupallisesti saatavilla ole-30 viin alumiinioksidituotteisiin. Edellå mainitut patentti-julkaisut esitetåån tåsså nimenomaisina viittauksina. Nåin olien on havaittu, ettå tåydellinen tunkeutuminen keraa-mista ainetta olevaan låpåisevåån massaan vol tapahtua alemmissa tunkeutumislåmpotiloissa ja/tai lyhyemmillå tun-35 keutumisajoilla kåyttåen puristettuja tai murskattuja kappaleita, jotka on valmistettu edellå mainittujen patentti julkaisujen mukaisella menetelmållå.
91495 36 Tåyteaineen koko ja muoto voi olla mikå tahansa sellainen, joka vaaditaan komposiitin toivottujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Siten aine voi olla hiukkasten, kuituki-teiden, hiutaleiden tax kuitujen muodossa, koska tayteai-5 neen muoto ei rajoita tunkeutumista. Voidaan kayttåå muitakin muotoja, kuten kuulia, pieniå putkia, pelletteja, tulenkeståvåå kuitukangasta, ja vastaavia. Lisaksi aineen koko ei rajoita tunkeutumista, vaikka pienten hiukkasten massalla saatetaan tunkeutumisen loppuunviemiseksi tarvita 10 korkeampi låmpotila tai pidempi aika kuin suuremmilla hiukkasilla. Lisåksi (esimuotiksi muotoillun) tåyteaine-massan tulisi tunkeutumista vårten olla låpåisevaa (ts. sen tulisi olla sulaa matriisimetallia ja tunkeutumisat-mosfaåriå låpåisevaa).
15
Esillå olevan keksinnon mukainen menetelmå metallimatrii-si-komposiittikappaleiden muodostamiseksi sallii oleelli-sesti yhtenåisten metallimatriisikomposiittien valmista-.. misen, joilla on suuri tilavuusosa tåyteainetta ja pieni • 20 huokoisuus, koska ne eivåt ole riippuvaisia paineen kåyttåmisestå sulan matriisimetallin puristamiseksi esi-muottiin tai tåyteainemassaan. Suurempia tåyteaineen ti-lavuusosuuksia voidaan aikaansaada kåyttåmållå alussa tåyteainemassaa, jolla on pienempi huokoisuus. Suurempia 25 tilavuusosuuksia voidaan myos aikaansaada silloin, jos tåyteainemassa tiivistetåån tai tehdåån muulla tavalla tiiviimmåksi, edellyttåen ettei massaa muuteta joko tåysin tiiviiksi suljetuin kennohuokosin tai tåysin tiiviiksi rakenteeksi, mikå eståisi sulan seoksen tunkeutumisen.
30 . On havaittu, ettå alumiinin tunkeutumista ja matriisin muodostumista vårten keraamisen tåyteaineen ympårille voi keraamisen tåyteaineen kostutus alumiinimatriisimetallil-la olla tårkeå osa tunkeutumismekanismista. Lisåksi alhai-35 sissa prosessilåmpotiloissa esiintyy erittåin våhån tai håviåvån våhån metallin nitridiksi muuttumista, jonka takia saadaan erittåin våhåinen epåjatkuva alumiininitridin 91495 37 faasi metallimatriisiin jakautuneena. Kun låhestytåån låmpotila-alueen ylåpååtå, tapahtuu kuitenkin todennåkoi-semmin metallin nitridiksi muuttumista. Siten voidaan sååtåå nitridifaasin osuutta metallimatriisissa muuttamal-5 la låmpotilaa, jossa tunkeutuminen tapahtuu. Se mååratty låmpotila, jossa nitridin muodostuminen tulee merkittavam-måksi, muuttuvat myos sellaisista tekijoistå riippuen, ku ten kåytetty matriisin alumiiniseos ja sen måårå suh-teessa tåyteaineen tai esimuotin mååråån, keraamisen aineen 10 måarå johon tunkeutumisen on tapahduttava, sekå tunkeutu-misatmosfaårin typpipitoisuus. Esimerkiksi alumiininitri-din muodostumisen måårån uskotaan måaråtyssa prosessilåm-potilassa kasvavan, kun seoksen kyky keraamisen tayteaineen kostuttamiseen pienenee ja kun atmosfaårin typpipitoisuus 15 kasvaa.
Sen vuoksi on mahdollista rååtåloida metallimatriisin rakennetta komposiitin muodostuksen aikana, niin ettå voidaan antaa tuloksena olevalle tuotteelle maåratyt ’ 20 ominaisuudet. Annetulla jarjestelmallå voidaan prosessin olosuhteet valita nitridin muodostuksen sååtåmiseksi. Alumiininitridia sisåltåvållå komposiittituotteella on eråita ominaisuuksia, jotka voivat olla edullisia tuotteen suorituskyvylle tai parantaa niita. Lisåksi alumiiniseok-25 sen spontaanin tunkeutumisen edullinen låmpotila-alue voi vaihdella kåytetysta keraamisesta aineesta riippuen. Kun tåyteaineena on alumiinioksidia, ei tunkeutumisen lampo-tilan tulisi ylittåå 1000 °Cr mikåli halutaan, ettei matriisin muovattavuus oleellisesti pienene merkittavån 30 nitridin muodostumisen johdosta. Lampotilan 1000 °C ylit-, , tavia låmpotiloja voidan kuitenkin kåyttaa, mikåli halutaan tuottaa komposiitti, jonka matriisilla on heikompi muovattavuus ja suurempi jåykkyys. Piikarbidiin tunkeutumista vårten voidaan kåyttåå korkeampia, noin 1200 °C låmpoti-35 loja, koska piikarbidia tåyteaineena kåytettåesså alu-miiniseoksesta syntyy våhemmån nitridejå, kuin alumiiniok-sideja tåyteaineena kåytettåesså.
91495 38
Lisåksi on mahdollista kåyttåa matriisimetallin varasto-låhdetta tåyteaineen tåydellisen tunkeutumisen varmista-miseksi ja/tai syottåå toista metallia, jolla on erilainen koostumus kuin matriisimetallin ensimmåisellå låhteellå.
5 Eråisså tapauksissa voi erityisesti olla toivottavaa kayttåå varastolåhteesså matriisimetallia, joka koostumuk-seltaan poikkeaa matriisimetallin ensimmåisestå låhteestå. Jos esimerkiksi alumiiniseosta kåytetåån ensimmåisenå matriisimetallin låhteenå, niin varastolahteen metallina 10 voitaisiin kayttåå nåennåisesti mitå tahansa toista metal-lia tai metalliseosta, joka on sulanut prosessilåmpotilas-sa. Sulat metallit ovat usein hyvin sekoittuvia toistensa kanssa, mikå johtaisi varastolåhdemetallin sekoittumiseen matriisimetallin ensimmåiseen låhteeseen niin kauan kuin 15 annetaan riittåvåsti aikaa sekoittumista vårten. Kåytet-tåesså ensimmåisen matriisimetallin låhteestå poikkeavan koostumuksen omaavaa varastolåhdemetallia, on siten mahdollista rååtåloidå metallimatriisin ominaisuuksia eri-laisten toimintavaatimusten tåyttåmiseksi ja siten rååtå-·: 20 loidå metallimatriisikomposiitin ominaisuuksia.
Estovålinettå voidaan myos kåyttåå esillå olevan keksinnon yhteydesså. Tåmån keksinnon yhteydesså kåytettåvå estovå-line voi erityisesti olla mikå tahansa soveltuva våline, 25 joka vuorovaikuttaa, eståå ja lopettaa sulan matriisiseok-sen (esim. alumiiniseos) kulkeutumisen, siirtymisen tai vastaavan tåyteaineen mååritellyn rajapinnan ohi. Sopivia estovålineitå voivat olla mitkå tahansa aineet, yhdisteet, alkuaineet, koostumukset tai vastaavat, jotka prosessin 30 olosuhteissa yllåpitåvåt jonkinasteisen eheyden eivåtkå , , ole haihtuvia, ja jotka edullisesti ovat prosessissa
• I
- kåytettyå kaasua låpåiseviå, ja jotka samoin pystyvåt paikallisesti eståmåån, pysåyttåmåån, vuorovaikuttamaan, torjumaan, jne, jatkuvan tunkeutumisen tai minkå tahansa 35 muun liikkeen aineen tai esimuotti-tåyteaineen mååritellyn rajapinnan ohi.
91495 39
Soveltuvat estovålineet sisåltåvåt aineita, joita kulkeu-tuva sula matriisimetalli kaytetyn prosessin aikana ei oleellisesti pysty kostuttamaan. Tåmån tyyppisella esto-aineella nåyttåå olevan oleellisen vahån tai ei lainkaan 5 yhtymispyrkimystå sulaan matriisimetalliin, ja estovåline eståå tai torjuu siirtymisen tåyteainemassan tai esiinuotin maåritellyn rajapinnan yli. Estoaine våhentåå mahdollista loppukoneistusta tai hiomista, jota voidaan tarvita metal-limatriisikomposiittituotteella. Kuten edellå mainittiin, 10 tulisi estoaineen edullisesti olla lapåisevåå tai huokois-ta, tai se voidaan saattaa låpåisevåksi esimerkiksi poraamalla reikia estoaineeseen tai låviståmållå se, niin ettå kaasu pååsee kosketukseen sulan matriisimetallin kanssa.
15
Soveltuvia estoaineita, jotka ovat erityisen edullisia alumiinimatriisiseoksilla, ovat niita, jotka sisåltåvåt hiiltå, 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 myydåån tuotenimellå Grafoil (R), jonka tavaramerkin haltija on Union Carbide. Tallå gra-fiittinauhalla on tiiviståviå ominaisuuksia, jotka eståvåt 25 sulaa alumiiniseosta kulkeutumasta tåyteaineen maåritellyn rajapinnan ohi. Tåmå grafiittinauha on myos kuumuutta keståvå ja kemiallisesti inertti. Grafoil (R) -grafiitti-aine on taipuisaa, keståvåå, mukautuvaa ja joustavaa. Sitå voidaan valmistaa useissa muodoissa sopimaan esto-30 ainesovellutuksiin. Grafiittiestovålinettå voidaan kui-. , tenkin kåyttåå lietteenå tai tahnana tai jopa maalikalvona tåyteaineen tai esimuotin rajapinnalla tai sen ympårillå. Grafoil (R) -tuotetta pidetåån erityisen edullisena, koska se on taipuisan grafiittiarkin muodossa. Kåytosså tåmå 35 paperin tapainen grafiitti yksinkertaisesti muovaillaan tåyteaineen tai esimuotin ympårille.
91495 40
Muita edullisia estoaineita alumiinimetallimatriisiseok-sille typesså ovat siirtymåmetalliboridit (esim. ti-taanidiboridi (T1B2)), joita sulat alumiinimetalliseokset eivåt tåtå alnetta maåråtyisså prosessioloissa kåytettå-5 esså pysty kostuttamaan. Tåmån tyyppisellå estoaineella prosessilåmpotilan ei tulisi ylittåå noin 875 °C, koska muutoln estoalneen valkutus våhenee, ja itse asiassa korkeammassa låmpotilassa esilntyy tunkeutumista estoai-neeseen. Siirtymåmetalliboridit ovat tyypillisesti hiuk- 10 kasmuodossa (1 - 30 mikrometriå). Estoaineet voidaan levittåå lietteenå tai tahnana edullisesti esimuotiksi muotoillun låpåisevån keraamisen tåyteaineen massan raja-pinnoille.
15 Alumiinimetallimatriisiseoksia vårten typesså muut kåyt-tokelpoiset estoaineet sisåltåvåt vaikeasti haihtuvia orgaanisia yhdisteitå, jotka levitetåån kalvona tai ker-roksena tåyteaineen tai esimuotin ulkopinnalle. Poltetta-essa typesså, erityisesti tåmån keksinnon mukaisissa .! 20 prosessioloissa, orgaaninen yhdiste hajoaa, jåttåen jål- keenså hiilinokikalvon. Orgaaninen yhdiste voidaan levittåå tavanomaisin keinoin, kuten maalaamalla, suihkuttamal-la, upottamalla, jne.
25 Lisåksi voivat hienoksi jauhetut hiukkasmaiset aineet toimia estoaineena, jos hiukkasmaiseen aineeseen tunkeu-tuminen esiintyy nopeudella, joka on hitaampi kuin tunkeu-tumisnopeus tåyteaineeseen.
30 Siten voidaan estoainetta levittåå millå tahansa sopivalla tavalla, kuten peittåmållå mååritelty rajapinta estovåli-neen kerroksella. Sellainen estovålineen kerros voidaan muodostaa maalaamalla, upottamalla, silkkipainatuksella, hoyryståmållå, tai levittåmållå estovålinettå muilla ta- 35 voin neste-, liete- tai tahnamuodossa, tai sputteroimalla hoyrystyvåå estovålinettå, tai yksinkertaisesti kerrosta-malla kiinteån hiukkasmaisen estovålineen kerros, tai 91495 41 levittåmållå estovålineen kiinteå ohut arkki tai kalvo mååritellylle rajapinnalle. Kun estovåline on paikallaan, spontaani tunkeutuminen pååttyy oleellisesti silloin, kun tunkeutuva matriisimetalli saavuttaa mååritellyn rajapin-5 nan ja koskettaa estovålinettå.
Tåmån keksinnon menetelmållå aikaansaadaan kustannuksil-taan edullinen metallimatriisi-komposiittikappaleiden tuotanto edellå mainitulla menetelmalla. Erltyisesti pai-10 kallisen tunkeutumisatmosfåårin lahteen kåyttåminen tay-teaineen tai esimuotin ontelon sisalla vahentaå kalliimpien prosessijårjestelmien tarvetta sallien komposiittien kå-sittelyn avoimessa atmosfåårisså. Samaten tålla menetel-mållå voidaan suorittaa metallimatriisi-komposiittikappa-15 leiden muodostaminen jatkuvalla kåsittelyjårjestelmållå. Lisåksi tuotetuilla metallimatriisikomposiiteilla on hyvåt puhtaan pinnan tai låhes puhtaan pinnan ominaisuudet.
Vålittomåsti seuraavassa olevat esimerkit sisåltåvåt esil-V. 20 lå olevan keksinnon erilaisia demonstraatioita. Nåitå esimerkkejå on kuitenkin pidettåvå havainnollistavina, eikå niitå pidå ymmårtåå keksinnon suoja-alaa rajoittavina, joka mååritellåån oheisissa patenttivaatimuksissa.
25 Esimerkki 1
Kuvio 4 esittåå poikkileikkauksena jårjestelyn, jota voidaan kåyttåå metallimatriisi-komposiittikappalen muo-dostamiseksi ulkoa sisålle tapahtuvan tunkeutumisen edel-30 tåjållå. Erityisesti muodostettiin sylinterin muotoinen esimuotti 3, jolla oli suljettu påå 8f ja ontelo 9 muodostettiin valamalla 1000 grit (seulamitta, grit = noin 75 mikrometriå) piikarbidilietettå (jota toimitti Exolon-ESK Co, Tonawanda, New York, ja jota myydåån nimellå 35 Carbolon F1000) alumiinioksidisauvan ympårille, jonka halkaisija oli noin 38 mm ja pituus noin 152 mm. Sen jålkeen liete kuivattiin ja esipoltettiin ilmauunissa noin 1100 91495 42 °C:ssa noin viiden tunnin ajan esimuotin 3 muodostamiseksi, jonka seinamapaksuus oli noin 5 mm. Titaanilastuja 5 (joita toimitti Chem Alloy Inc., ja joita myydåån merkillå QM4-30) asetettiin esimuotin 3 onteloon 9. Esimuotti 3 asetettiin 5 koskettamaan våhaisesti 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 lisåttiin 5 painoprosenttia magnesiumia. Alu-10 miiniseos oli wollastoniittijauhepedissa 7 (jota toimitti NYCO, Inc), ja kokonaisuus sijaitsi tulenkeståvåsså as-tiassa 1. Wollastoniittijauhetta 7 kaytettiin, koska sula alumiini ei helposti kostuta tata ainetta, ja se toimii sulan alumiinin sailiona. Tulenkeståva astia 1 sisåltoineen 15 kuumennettiin ilmauunissa noin 800 °C låmpotilaan alu-miiniseoksen sulattamiseksi. Ohut paallystys tai kerros wollastoniittijauhetta 6 asetettiin sulan seoksen 2 pin-nalle, joka ei ollut kosketuksessa osittain uponneeseen esimuottiin 3 sulan seoksen 2 hapettumisen estamiseksi.
20 Alumiinioksidia oleva virtausputki 4 hienojakoi noin 99,9 % puhdasta typpikaasua olevaa tunkeutumisatmosfaaria esimuotin 3 onteloon 9. Siten onteloon 9 muodostettiin paikallinen typpiatmosfaari. Putki 4 toimi myos pitaen esimuottia 3 noin 101 mm syvållå sulassa seoksessa 2. Uuni 25 pidettiin noin 800 °C:ssa noin 25 tunnin ajan. Esimuotti 3 poistettiin sitten alumiinisulasta 2, mutta jåi uuniin noin 10:ksi tunniksi, kunnes koko jårjestely oli jååhtynyt noin huoneenlåmpdtilaan.
30 Esimuotti 2, johon tunkeutuminen oli tapahtunut, poistettiin jårjestelmåsta ja se tutkittiin. Kuten kuviossa 5a nåhdåan, joka on sivulta oleva kuva muodostuneesta metal-limatriisikomposiitista 8, oli tunkeutuminen esimuottiin tapahtunut vain noin 101 mm matkalta, mikå vastaa syvyyttå, 35 johon esimuotti 2 oli upotettuna sulaan matriisiseokseen 2. Kuvio 5b, joka on kuva pååltåpåin metallimatriisikom-posiitista 8, esittåå ontelon, joka oli olemassa esimuotis- 91495 43 sa 2. Vastaavasti kuvioista 2a ja 2b on selvåå, ettå ulkoa sisålle tapahtuva sulan matriisimetallin spontaani tunkeu-tuminen esimuottiin aikaansaa hyvån puhtaan tai låhes puhtaan muodon.
5 10 15 .! 20 25 30 35
Claims (11)
1. Menetelmå metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sulasta matriisimetallista ja oleellisesti ei-reaktiivi-sesta tåyteaineesta, tunnettu siitå, ettå 5 saatetaan paikallinen tunkeutumisatmosfååri yhteyteen ai-nakin tåyteaineen osan kanssa tunkeutumisen ediståjån ja/-tai tunkeutumisen ediståjån edeltåjån låsnåollessa; ja saatetaan sula matriisimetalli spontaanisti tunkeutumaan ainakin tåyteaineen osaan. 10
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå syotetåån tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå ja/tai tunkeutumisen ediståjåå matriisimetalliin ja/tai tåyteaineeseen ja/tai tunkeutumisatmosfååriin. 15
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå sydtetåån tunkeutumisen ediståjån edeltåjåå ja/tai tunkeutumisen ediståjåå matriisimetalliin ja/tai tåyteaineeseen. 20
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå tåyteaine muodostaa esimuotin.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu 25 siitå, ettå tåyteaine kåsittåå ainakin yhtå ainetta, joka valitaan ryhmåstå, joka kåsittåå jauheita, hiutaleita, mikrokuulia, kuitukiteitå, kuplia, kuituja, hiukkasia, kuitumattoja, katkaistuja kuituja, kuulia, pellettejå, pieniå putkiaihioita ja tulenkeståviå kankaita. 30
6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå tåyteaine muodostaa esimuotin, joka ra-joittaa ontelon, ja ettå tunkeutumisatmosfååri on vålitto-måsti yhteydesså onteloon. 35
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå onteloa ainakin osittain rajoittaa tulppa, : joka on joko poistettavissa tai kiinteå. 91495
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå tunkeutumisatmosfååri on yhteydesså onteloon ainakin yhden johdon kautta.
9. Patenttivaatimuksen 6 tai 8 mukainen menetelmå, tun- nettu siitå, ettå onteloa ainakin osittain rajoittaa sen osan låhellå oleva rajoitusvåline.
10. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen menetelmå, tun-10 nettu siitå, ettå siinå kåytetåån hapettimen kerååjåå.
11. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen menetelmå, tunnet tu siitå, ettå spontaani tunkeutuminen aikaansaadaan ympåråimållå esimuotti ainakin osittain sulalla mat- 15 riisimetallilla.
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 FI91495B (fi) | 1994-03-31 |
| FI91495C true 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 |
| 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 |
| FI91495B (fi) | 1994-03-31 |
| DK559689D0 (da) | 1989-11-09 |
| NO893993D0 (no) | 1989-10-05 |
| KR0121462B1 (ko) | 1997-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI91496C (fi) | Menetelmä makrokomposiittikappaleiden muodostamiseksi sekä sillä muodostettuja makrokomposiittikappaleita | |
| FI91831C (fi) | Menetelmä kolmiulotteisesti yhteenliittyneen rinnakkaismatriisin sisältävän metallimatriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi | |
| FI91608C (fi) | Menetelmä ainakin kahden kappaleen yhteenliittämiseksi | |
| FI89015C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en metallmatriskomposit | |
| FI89014C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en metallmatriskomposit | |
| FI91723C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi suunnatulla kiinteytyksellä | |
| FI91494C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sekä menetelmän mukaisesti valmistettu komposiitti | |
| US4828008A (en) | Metal matrix composites | |
| FI91722C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91495C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sulasta matriisimetallista ja oleellisesti ei-reaktiivisesta täyteaineesta | |
| FI91492C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91609C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91490B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin muodostamiseksi | |
| FI91724C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi negatiivista seosmuottia käyttäen | |
| FI91491C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiittikappaleen valmistamiseksi uppovalumenetelmää käyttäen | |
| FI91833B (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi sekä menetelmällä aikaansaatava metallimatriisikomposiittikappale | |
| FI91832C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi | |
| FI91493C (fi) | Menetelmä metallimatriisikomposiitin valmistamiseksi |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: LANXIDE TECHNOLOGY COMPANY, LP |