專利名稱：冷等壓壓制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在等壓壓模內(nèi)，對材料加以壓實(shí)的一種等壓壓制法。更具體地，本發(fā)明涉及這樣一種方法，其中在等壓壓模內(nèi)形成兩個(gè)或多個(gè)材料層，而為了壓實(shí)第二層，是依托該兩層中的第一層對第二層均勻地進(jìn)行壓制。
背景技術(shù)：
冷等壓壓制是一種眾所周知的方法，它用來制做過濾器、結(jié)構(gòu)部件和陶瓷隔膜。在冷等壓壓制中，將待壓實(shí)的顆粒狀材料置于有時(shí)稱為袋的彈性等壓壓模內(nèi)。此顆粒材料可以是陶瓷或金屬粉末或一種粉末、粘結(jié)劑和增塑劑的混合物。然后把該等壓壓模放在壓力容器中并緩慢地以冷水或溫水使之經(jīng)受水壓，將該顆粒材料壓縮成為適當(dāng)時(shí)可接著加以焙燒和燒結(jié)的型坯。
等壓壓?？捎袌A筒形或扁平的構(gòu)型，以分別產(chǎn)出圓筒形或板狀的成品。美國專利No.5 631 029披露了用來制造鎢棒的這樣一種方法的一個(gè)例子。在這一專利中，把細(xì)鎢粉均勻地壓制成為鎢錠。
陶瓷材料的一個(gè)重要應(yīng)用涉及陶瓷隔膜部件的制造。這樣的陶瓷隔膜部件是由選擇在高溫傳導(dǎo)氧或氫離子之陶瓷制備。就氧選擇性隔膜而論，加熱的隔膜乃暴露于在隔膜陽極一側(cè)電離的含氧氣體中。在氧分壓壓差的驅(qū)動(dòng)力下，氧離子便通過該隔膜傳輸至對應(yīng)的陰極表面。此氧離子在隔膜的陰極一側(cè)結(jié)合而放出電子，電子則通過隔膜或分立的電子通道傳輸而在隔膜的陽極一側(cè)使氧電離。
陶瓷隔膜技術(shù)的最新進(jìn)展是，在一多孔的載體上形成薄的密實(shí)材料層。此密實(shí)層傳導(dǎo)離子，而作為濾過多孔網(wǎng)狀物的支撐結(jié)構(gòu)卻對該密實(shí)層起增加結(jié)構(gòu)支撐的作用。多孔載體也可由本身能傳輸離子的一種材料制備、以便使對氧的分離有效。
如上面所述，陶瓷隔膜可以取板塊或管子之形式。然而，賦予這樣的隔膜以復(fù)雜設(shè)計(jì)是困難的。在復(fù)合管狀結(jié)構(gòu)的制造中，其管子乃由一種方法制成，比如流鑄或擠壓以及燒結(jié)。此后，可在擠壓件的外側(cè)噴射淀積上一密實(shí)層。在No.5,599,383美國專利中，此密實(shí)層B通過化學(xué)蒸汽淀積法來鍍上。為了制作甚至更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，必須應(yīng)用若干不同類型的加工方法，但是使加工步驟數(shù)目最小化則是想望的，因?yàn)樘沾刹牧习雌浔拘允且姿榈摹?br> 正如將要進(jìn)行討論的，本發(fā)明提供一種冷等壓壓制法，照此，無需業(yè)已在本領(lǐng)域中加以使用的那類復(fù)雜的加工步驟，便可直接制成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種冷等壓壓制法，按此法在等壓壓模內(nèi)對至少第一和第二層均勻地進(jìn)行壓制，以使得至少第二層壓實(shí)并且第一和第二層疊合。此第一和第二層可由兩種不同的材料制成。例如，第一層可以是金屬管子或其它預(yù)成型件，而第二層可以是該管子上的陶瓷漿液涂層。在均勻壓制后，漿液中的陶瓷顆粒便會(huì)被壓實(shí)。另一方面，第一層可以是一種粒狀材料，例如要在等壓壓模中壓實(shí)的金屬或陶瓷粉末。然后可用漿液敷涂所得到的壓實(shí)部件以形成第二層，或者第二層可以是有待襯托第一層而加以壓實(shí)的另一種粒狀材料。可增加其它的層或可將該壓實(shí)的型坯進(jìn)一步加工為成品。例如，在陶瓷材料的情況下，可使壓實(shí)的型坯經(jīng)受焙燒而燒掉有機(jī)材料，像粘結(jié)劑和增塑劑之類，接著進(jìn)行燒結(jié)來產(chǎn)生成品。另一方面，第一和第二層可由相同的材料制成，比如想要厚的陶瓷制品，可在圓筒形等壓壓模中，將含此粒狀材料的第一層壓實(shí)。其后，可于該等壓壓模中放入第二層同樣的材料并壓實(shí)，以形成額外的厚度。再一個(gè)可能性是制成具有最低限度兩個(gè)含不同材料區(qū)的至少第一層或第二層之一。請注意，這里以及在權(quán)利要求中所用的術(shù)語“粒狀”是指粉末或指同其它試劑諸如粘結(jié)劑或增塑劑混合的粉末。
誠如管狀陶瓷隔膜部件所要求的，能用來成型管狀結(jié)構(gòu)的等壓壓模可配備有一個(gè)心軸，共軸地放置于其圓筒形承壓構(gòu)件中，以形成管狀結(jié)構(gòu)。第一層環(huán)繞此心軸形成，而第二層則環(huán)繞第一層形成。所得到的管狀結(jié)構(gòu)可以是上述類型的管狀陶瓷隔膜部件。在這方面，此兩層能由陶瓷生料構(gòu)成，諸如陶瓷粉或混有其它像增塑劑、粘結(jié)劑等類試劑的陶瓷粉，要不然此兩層之一可取含陶瓷漿液的形式。具體地講，通過將第一粒狀陶瓷生料引入等壓壓模內(nèi)而且均勻地壓制此第一陶瓷生料便可形成第一層。其后，借助把第二粒狀陶瓷生料均勻地壓到第一層上可形成第二層。
在等壓壓模中，誠如上面已描述的，第一陶瓷生料被引入心軸和第一圓筒形承壓構(gòu)件之間的環(huán)形空隙，以供均勻壓制。第一層形成后，可移去第一圓筒形承壓構(gòu)件，并將直徑不同于第一圓筒形承壓構(gòu)件的第二圓筒形承壓構(gòu)件，共軸地置于至少兩層的第一層之上，以形成另一個(gè)環(huán)形空隙。把粒狀第二陶瓷生料引入這另一個(gè)環(huán)形空隙，供等壓壓制并形成第二層。
形成第一層的一種可供選擇的方法是，在已敷涂有適合脫模劑的心軸上形成一干的漿液涂層，此漿液含有第一陶瓷生料。然后，能通過依托干的漿液涂層等壓壓制第二粒狀陶瓷生料，而形成這兩層中的第二層。另一方面，第一層可借助將第一粒狀陶瓷生料引入等壓壓模并均勻地壓制此第一陶瓷生料來形成。第二層這時(shí)能通過在第一層上形成一干的漿液涂層而形成，該干的漿液涂層含有第二陶瓷生料。此后，依托第一陶瓷生料來對第二陶瓷生料加以等壓壓制。
為了形成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可在層間放置孔道形成元件。這樣的孔道形成元件能由紙或其它可熱解材料制得，它們將在焙燒過程中燒掉，從而在層間產(chǎn)生孔道。
另一種選擇是提供一種或多種帶有孔隙形成劑的粒狀陶瓷生料。這樣的孔隙形成劑或許是例如淀粉、石墨、聚乙烯珠、聚苯乙烯珠或鋸末。因此，借助比如在心軸上的漿液敷涂可在一管狀隔膜的內(nèi)側(cè)形成薄陶瓷層。其后，憑借含有孔隙形成劑的陶瓷生料可形成多孔支撐層。焙燒后孔隙形成劑會(huì)燒掉而留下孔隙。在這方面，陶瓷生料中存在的孔隙形成劑總量最好足以在焙燒后產(chǎn)生約為1％至90％的孔隙度。
第一層可通過擠壓、流鑄、干壓或等壓模注來形成。此后，能將粒狀或漿液狀的第二層引入等壓壓模并依托第一層均勻地加以壓制。
正如可以顯而易見的，能夠增加含有相同或不同材料的更多的層，以形成各種多孔或密實(shí)層。此外，至少第一和第二層之一能由至少兩層不同的陶瓷生料制成。
至少陶瓷生料之一可以是一種混合傳導(dǎo)氧化物，其分子式為AxA′x′A″x″ByB′y′B″y″O3-z，這里，按照IUPAC采納的元素周期表，A、A′和A″乃選自1、2、3族以及f區(qū)鑭系元素，而B、B′和B″則選自d區(qū)過渡金屬。在該分子式中，0＜x≤1、0≤x′≤1、0≤x″≤1、0≤y≤1、0≤y′≤1、0≤y″≤1，而z是使該化合物呈中性電荷的一個(gè)數(shù)。每一A、A′和A″最好為鎂、鈣、鍶或鋇。
作為一種選擇，至少陶瓷生料之一可以是分子式為AsA′tBuB′vB″wOx的一種混合傳導(dǎo)氧化物，式中A代表鑭系元素、釔或其混合物，A′代表堿土金屬或其混合物，B代表Fe，B′代表Cr、Ti或其混合物以及B″代表Mn、Co、V、Ni、Cu或其混合物，每一s、t、u、v和w代表一個(gè)自0至約1的數(shù)，此外s/t約0.01和約100，u約為0.01至1，而x則為滿足該分子式中A、A′、B、B′和B″之化合價(jià)的一個(gè)數(shù)，又，0.9＜(s+t)/(u+v+w)＜1.1。
附圖簡述盡管與申請人對其發(fā)明的考慮不同，本說明書以清楚地切題的權(quán)利要求來結(jié)束，但是，若聯(lián)系伴隨的附圖，相信會(huì)更好地理解本發(fā)明。在那些附圖中

圖1為填有松散粉末的等壓壓模立剖面草圖；圖2為涉及圖1所示之等壓壓模的一個(gè)后繼處理步驟，其中該松散粉末正在受到冷等壓壓模壓實(shí)，而在等壓壓模和壓實(shí)粉末之間顯現(xiàn)出空隙；圖3為繼圖2所示之步驟的一個(gè)處理步驟，其中將第二層松散粉末填入等壓壓模的按圖2所示步驟而形成的孔隙內(nèi)；圖4圖解說明環(huán)繞第一層對第二層加以冷等壓壓制后的等壓壓模1；圖5為有中央心軸的等壓壓模立剖面草圖，在此等壓壓模中加進(jìn)了松散的粉末；圖6為使松散粉末經(jīng)受冷等壓壓制，而在該等壓壓模和壓實(shí)粉末之間顯現(xiàn)出孔隙或環(huán)形空間后，圖5之等壓壓模的視圖；圖7圖解說明將第二層松散粉末加入處于圖6所示狀態(tài)之等壓壓模內(nèi)產(chǎn)生的環(huán)形空間后圖6所示的等壓壓模；圖8為對在冷等壓壓制后圖7所示之等壓壓模的圖解說明；圖9為對本發(fā)明一實(shí)施方案的圖解說明，其中以具有不同直徑的一圓筒形承壓構(gòu)件替代圖6之等壓壓模的圓筒形承壓構(gòu)件，以產(chǎn)生有不同厚度層的復(fù)合結(jié)構(gòu)；圖10為對另一按在層間加入孔隙形成材料而調(diào)整圖7所示狀態(tài)之等壓壓模的實(shí)施方案的圖解說明；圖11顯示經(jīng)受均勻壓力后圖10所示狀態(tài)之等壓壓模；
圖12為在壓實(shí)和加入具有三個(gè)不同材料加入?yún)^(qū)的第二層后，圖5所示之類型等壓壓模的剖面示意圖。
發(fā)明詳述本發(fā)明可用于形成能借助冷等壓壓制加以修正之任何形狀的復(fù)合部件。例如，參照圖1，所顯示的等壓壓模1被用來形成塊狀部件。等壓壓模1配有橫向承壓構(gòu)件10和11以及頂和底承壓構(gòu)件12和14，最好由聚氨基甲酸酯制得。盡管在該圖中未顯示，但等壓壓模1另外配有與橫向承壓構(gòu)件10和11垂直的橫向承壓構(gòu)成以總成壓模1。第一層16可為待壓實(shí)的粒狀陶瓷材料或金屬粉末或其它材料(如將要加以討論的)。
然后將等壓壓模1放入一壓力容器內(nèi)，而且慢慢地以冷水或溫水使之經(jīng)受水壓。當(dāng)施加水壓時(shí)，橫向以及頂和底承壓構(gòu)件10、11、12和14便向內(nèi)屈曲而把第一層材料16壓實(shí)成為塊狀物。
參照圖2，在把第一層材料16壓實(shí)成為塊狀物后，空隙20便產(chǎn)生。再參照圖3，這時(shí)將可為粒狀或漿液的第二層材料22填入等壓壓模1的空隙20內(nèi)。再把等壓壓模1放入壓力容器內(nèi)并以冷水或溫水使之經(jīng)受水壓。在依托第一層材料16對第二層材料22進(jìn)行壓實(shí)后，便產(chǎn)生有外面第二層22的一種復(fù)合塊狀物24，圍繞著此兩層的壓實(shí)材料塊顯現(xiàn)出空隙26，見圖4。然后，可將此塊狀物移出作進(jìn)一步的處理，諸如焙燒或燒結(jié)，或者在作這樣的進(jìn)一步處理之前，能把另外的材料層引入空隙26再進(jìn)行壓實(shí)。另一方面，可以干脆將等壓壓模1放入爐子并讓它燒掉。
參照圖5，所顯示的等壓壓模2具有圓筒形承壓構(gòu)件30、底塞和頂塞32和34以及同底塞32連接的心軸36，以便形成中空的管子。等壓壓模2能以第一層材料38填充。第一層材料38可為粒狀陶瓷生料或敷涂在心軸36上的一種漿液。此粒狀陶瓷生料可含有孔隙形成材料，諸如淀粉、石墨、聚乙烯珠、聚苯乙烯珠、鋸末以及其它已知孔隙形成材料。上面關(guān)于等壓壓模1所討論的第一和第二層也可配有這樣的孔隙形成材料。
再參照圖6，在均勻壓實(shí)后可將頂塞34除去，并且如圖7所示，能以第二層材料40填充等壓壓模2，仍可能是帶有或不帶有上列孔隙形成材料的一種粒狀陶瓷生料。
另一方面，能使圓筒形承壓構(gòu)件30同底塞32分離，并且可以一種漿液浸涂壓實(shí)的第一層材料38而形成第二層材料40。一旦干燥后就可重裝好等壓壓模2以使第二層材料40受均勻壓實(shí)。請注意，由漿液(或作為內(nèi)層或作為外層)所形成之任何層的厚度能通過多次敷涂漿液溶液來控制。此外，此漿液溶液本身能含有孔隙形成劑。這樣由漿液形成的有分級(jí)孔隙度的許多層便可產(chǎn)生。
再有的另一種選擇可以是借助擠壓、流鑄、干壓或注壓使第一層材料38預(yù)成型。對于等壓壓模1上述的第一層材料16可利用類似的選擇。在這樣的情況下，只是把第一層放在等壓壓模2內(nèi)。在作任何均勻壓制前，可加入第二層材料如第二層40。然后將等壓壓模2封死并依托此第一層使第二層40壓實(shí)。
如圖8所示，第二層材料40已由均勻壓制壓實(shí)而形成復(fù)合管42。其后，可打開等壓壓模2，并移出復(fù)合管42供作隨后的處理，諸如焙燒或燒結(jié)或敷涂另外的層。
參照圖9，作為圖7和圖8所示之處理的一種替代，可將底塞32自圓筒形承壓構(gòu)件30移開，并換上直徑縮小的圓筒形承壓構(gòu)件44。然后可加入第二層材料46。這時(shí)以頂塞48把由此得到的等壓壓模2′封住。經(jīng)均勻壓制后，壓實(shí)的第二層材料46會(huì)具有小于圖8所示之壓實(shí)的第二層材料40的厚度。正如可以理解的，此處理可以倒過來進(jìn)行，先用圓筒形承壓構(gòu)件44，爾后用圓筒形承壓構(gòu)件30，這樣第二層就比第一層厚。
在成型件將起陶瓷隔膜部件作用的情況下，這些層(例如第一和第二層16和22或第一和第二層38和40)所用的陶瓷材料可為一種能傳導(dǎo)氧離子和電子的混合傳導(dǎo)陶瓷。這樣的材料可取粉末之形式或混以其它有機(jī)試劑的粉末之形式。如是一種漿液，則典型的組成會(huì)包括120克陶瓷材料、100克溶劑像甲苯之類以及20克為制成穩(wěn)定懸浮液所要求的有機(jī)粘結(jié)劑、增塑劑、輔增塑劑材料。下表中列出這樣的材料的實(shí)例。
混合傳導(dǎo)固體電解質(zhì)的實(shí)例
另外參照圖10，在加上第二層比如圖9中的第二層材料46時(shí)，可把條狀孔道形成材料50置于第一和第二層38和46之間。如圖11所示，經(jīng)均勻壓制后，孔道形成材料位于第一層材料38和第二層材料46之間，以供通過燒掉和其它常規(guī)方法而最終除去。
參照圖12，在如圖5所示的第一層38形成并壓實(shí)后，可加上第二層52并壓實(shí)，見圖6。第二層52能有材料54，56和58的三個(gè)區(qū)，以改變沿著該模制件長度的材料類型。實(shí)際上，在壓實(shí)此第一層后，如圖6所示，將形成58區(qū)的粉末加入模中至預(yù)定的高度。此后將形成56區(qū)的粉末加入至其預(yù)定的高度，并最后以形成54區(qū)的粉末加入該模而結(jié)束。任一和全部材料層均可以這樣的方法構(gòu)成。正如可以理解的，按此形成具有兩個(gè)區(qū)或四個(gè)區(qū)或多區(qū)層的實(shí)施方案是可能的。
圓筒形承壓部件30(或圓筒形承壓部件44)最好由如下一種材料制成，對于所定尺寸的這些構(gòu)件，該材料將產(chǎn)生足夠的剛性，使得可將陶瓷材料引入等壓壓模1和2而同時(shí)圓筒形承壓構(gòu)件30保持其形狀不變。在這方面，這里關(guān)心的是防止圓筒形承壓構(gòu)件30的皺褶，該皺褶可能引起陶瓷材料在此圓筒形承壓構(gòu)件與其相關(guān)心軸間所形成之環(huán)形填料空間內(nèi)的掛料。此外，這樣的剛性確保上述環(huán)形填料空間的橫截面沿等壓壓模的長度將維持不變，因此成品陶瓷管的厚度將固定不變。對于這里所用的圓筒形承壓構(gòu)件，另外一個(gè)材料考慮是，此材料必須是有自等壓模制件退回或同等地脫開之足夠的彈性，以使成品陶瓷型坯在卸掉水壓后能從等壓壓模中移出。
圓筒形承壓構(gòu)件最好由像聚氨基甲酸酯類在硬度計(jì)標(biāo)度上具有95A硬度的材料制造。介于75A和75D硬度計(jì)標(biāo)度的硬度也是有用的。因?yàn)橐寻l(fā)現(xiàn)陶瓷材料傾向于不粘著較硬的材料，所以較硬的材料優(yōu)于較軟的材料。
以下為按照本發(fā)明制做復(fù)合陶瓷管的一個(gè)實(shí)例。此試驗(yàn)的目的是制做具有一多孔層和一密實(shí)層的一端封死的管。另外此有層結(jié)構(gòu)限于該管的居中部分，而其開端和閉端則有密實(shí)結(jié)構(gòu)。
供制此管之壓模的圓筒形承壓構(gòu)件由95A硬度計(jì)硬度的聚氨基甲酸酯制成并具有約0.5″的內(nèi)徑。將一具有約0.45″外徑的鋼質(zhì)心軸放入此壓模的圓筒形承壓構(gòu)件中。以標(biāo)定組成為La
Sr
Fe
Cr
O[3]的噴射粒狀粉末，填充心軸和圓筒形承壓構(gòu)件之間的環(huán)形空隙，而同時(shí)使該壓模振動(dòng)。一旦達(dá)到預(yù)定的粉末高度，該壓模便去掉振動(dòng)器并以一聚氨基甲酸酯蓋蓋上。然后把此壓模放入一均勻壓制壓機(jī)并經(jīng)受40,000psi的壓實(shí)壓力。自壓機(jī)中取出壓模并打開蓋。這就顯露出圍繞心軸的環(huán)形空隙，容許圓筒形承壓構(gòu)件可容易地自該處移出。然后在該心軸上配置上一內(nèi)徑約為0.625″的新的圓筒形承壓構(gòu)件。這一圓筒形承壓構(gòu)件另外在一端具有一錐形修正，以在最終的管上形成一錐形開端。
將約5克上面提到的粉末注入該環(huán)形空隙而同時(shí)使壓模裝上振動(dòng)器。接著注入約10克含有上述粉末和約40％體積[20％重量]像石墨之類可熱解孔隙形成劑的粉末混合物。再以無孔隙形成劑的原來的粉末填充壓模的頂端。用聚氨基甲酸酯蓋蓋住此壓模并使之受40,000psi壓力均勻地壓實(shí)約5分鐘。在不同的壓實(shí)壓力下壓制不同的層是可能的并且也許是所希望的，視所要求的結(jié)構(gòu)以及特性而定。自均勻壓制壓機(jī)取出壓模并把壓模拆開。
將這樣產(chǎn)生的管坯放入爐中，通過在空氣中加熱足夠的時(shí)間和溫度，而除去粘結(jié)劑和孔隙形成劑，而且使此管在1275℃的最高溫度于流動(dòng)的氮?dú)庵袩Y(jié)。經(jīng)燒結(jié)后該管就有密實(shí)的開端和閉端。該管管體就有約0.008英寸[200微米]的密實(shí)內(nèi)層和約0.032英寸[800微米]的多孔外層。
在約1000℃以空氣在其密實(shí)側(cè)并以70％氫和30％CO2的混合物在其多孔側(cè)，對此燒結(jié)管做氧流量評(píng)估。獲得的流量約為25標(biāo)準(zhǔn)立方厘米/平方厘米。
盡管本發(fā)明乃參照優(yōu)選的實(shí)施方案加以描述，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不偏離本發(fā)明之精神和范圍情況下，尚能做許多的改動(dòng)、增補(bǔ)和刪節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種冷等壓壓制法，包括在等壓壓模(1，2)內(nèi)均勻地壓制至少第一層和第二層(16、22；38、40；38、46；38、52)，結(jié)果至少第二層(22；40；46；52)被壓實(shí)以及第一層和第二層(16、22；38、40；38、46；38、52)被疊合。
2.權(quán)利要求1的方法，其中第一和第二層(16、22；38、40；38、46；38、52)乃由兩種不同的材料制成。
3.權(quán)利要求1的方法，其中第二層(22；40；46；52)呈粒狀。
4.權(quán)利要求1的方法，其中第二層(22；40；46；52)為一漿液。
5.權(quán)利要求1的方法，其中至少第一和第二層之一[52]具有至少兩個(gè)[54、56、58]含有不同材料的區(qū)。
6.權(quán)利要求1的方法，其中等壓壓模(2)為圓筒形。
7.權(quán)利要求6的方法，其中等壓壓模(2)有一個(gè)共軸地配置在圓筒形承壓構(gòu)件(30)內(nèi)的心軸(36)，并且第一層(38)由圍繞心軸(36)產(chǎn)生，而形成一管狀結(jié)構(gòu)。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所說的至少兩層(38、40；38、46；38、52)由陶瓷生料構(gòu)成。
9.權(quán)利要求8的方法，其中通過將所說的粒狀第一陶瓷生料(38)引入等壓壓模(2)，并均勻地壓制此第一陶瓷生料(38)而形成第一層；以及通過均勻地壓制第二粒狀陶瓷生料(40)而形成第二層。
10.權(quán)利要求9的方法，其中等壓壓模(2)有第一圓筒形承壓構(gòu)件(30)，它同其中的心軸(36)形成一環(huán)形空間，把第一陶瓷生料(38)加入此環(huán)形空間以供均勻的壓制；以及在第一層形成后，將第一圓筒形承壓構(gòu)件(30)移去，并把直徑不同于第一圓筒形承壓構(gòu)件(30)的第二圓筒形承壓構(gòu)件(44)共軸地放置在該至少兩層的第一層上，以形成另一個(gè)環(huán)形空間，將第二粒狀陶瓷生料(46)引入此環(huán)形空間以供等壓壓制并形成第二層。
11.權(quán)利要求8的方法，其中第一層是借助在心軸(36)上形成一干的漿液涂層而制得，此干的漿液涂層含有第一陶瓷生料(38)；以及第二層借助于依托該干的漿液涂層等壓壓制第二粒狀陶瓷生料(40)而制得。
12.權(quán)利要求8的方法，其中通過將第一粒狀陶瓷生料(38)引入等壓壓模(2)，并均勻地壓制該第一陶瓷生料(38)而形成第一層；通過在此第一層上形成一干的漿液涂層而形成所說的第二層，此干的漿液涂層含有第二陶瓷生料(40)；并等壓壓制所說的第二陶瓷生料。
13.權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括在第二層(46)形成之前，將孔道形成元件(50)放置于第一層(38)上。
14.權(quán)利要求8的方法，其中至少陶瓷生料(38，40)之一呈粒狀，并且含有孔隙形成劑。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所說的孔隙形成劑為淀粉、石墨、聚乙烯珠、聚苯乙烯珠或鋸末。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所說的孔隙形成劑存在于至少一種所說的陶瓷生料(38，40)內(nèi)，其量足以在該至少兩層之至少一層中，經(jīng)焙燒后產(chǎn)生介于約1％和90％之間的孔隙度。
17.權(quán)利要求7的方法，其中第一層(38)乃借助擠壓、流鑄、干壓或注模而形成。
18.權(quán)利要求8的方法，其中至少第一和第二層之一(52)由至少兩層不同的陶瓷生料(54，56，58)構(gòu)成。
19.權(quán)利要求8的方法，其中至少一種陶瓷生料(38，40)為一種混合傳導(dǎo)氧化物，其通式為AxA′x′A″x″ByB′y′B″y″O3-z，式中，根據(jù)IUPAC采用的元素周期表，A、A′、A″選自第1、2、3族以及f-區(qū)鑭系元素，而B、B′、B″則選自d-區(qū)過渡金屬，其中0＜x≤1、0≤x′≤1、0≤x″≤1、0≤y≤1、0≤y′≤1、0≤y″≤1以及z為使該化合物呈電荷中性的一個(gè)數(shù)。
20.權(quán)利要求19的方法，其中每一A、A′和A″為鎂、鈣、鍶或鋇。
21.權(quán)利要求8的方法，其中至少一種陶瓷生料(38，40)為一種混合傳導(dǎo)氧化物，其分子式為AsA′tBuB′vB″wOx，式中A代表鑭系元素、釔或其混合物，A′代表堿土金屬或其混合物，B代表Fe，B′代表Cr、Ti或其混合物以及B″代表Mn、Co、V、Ni、Cu或其混合物，s、t、u、v和w每一代表一個(gè)自0至約1的數(shù)，s/t在約0.01和約100之間，u在約0.01和約1之間，x為滿足該分子式中A、A′、B、B′和B″之化合價(jià)的一個(gè)數(shù)，并且0.9＜(s+t)/(u+v+w)＜1.1。
全文摘要
一種冷等壓壓制法，按此法在等壓壓模(1，2)內(nèi)形成至少兩層的第一層和第二層(16、22；38、40；38、46；38、52)并依托這些層中的第一層(16；38；46)對這些層的第二層(22；40；46；52)均勻地壓制來壓實(shí)第二層(22；40；46；52)。16、22、38、40層可由不同的材料構(gòu)成，例如粒狀材料或漿液。每層(52)又能有不同的材料區(qū)(54，56，58)。粒狀材料可有產(chǎn)生居中多孔層的孔隙形成劑。在等壓壓制過程中可將孔道形成材料(50)放置在層(38、46)之間。另一方面，第一層(16，38)能借助擠壓、流鑄或注入等壓模壓而形成。
文檔編號(hào)B28B3/00GK1474887SQ01818912
公開日2004年2月11日 申請日期2001年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月22日
發(fā)明者P·S·阿普特, S·W·卡拉漢, P S 阿普特, 卡拉漢 申請人:普萊克斯技術(shù)有限公司