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　　：席卷氧化铝及其它金属氧化物的陶瓷原料是本界限己知的。日常来讲，这些原料因其断裂韧度和强度特色闻名。对断裂韧度和强度特色相对较高的新型且较大颗粒(即，3毫米和更大)的陶瓷原料，席卷用于磨料成品和刀具以及刀具镶块的新型原料，以及制备该原料的设施的需求接连存正在。

　　正在一个方面，本发现供给了以非晶态原料的总重量计包括起码35重量％(正在少许践诺例中，起码40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量%、85重量％、或者乃至起码90重量％)的A1203以及除A1203除外的金属氧化物(比如，Y203、REO、Zr02、Ti02、CaO、Cr203、MgO、NiO、CuO、及其复合金属氧化物)的非晶态原料，此中，以该非晶态原料的总重量计，非晶态原料包括一共不高出10重量％(正在少许践诺例中，优选地小于5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量%、或者乃至零)的As203、B203、Bi203、Ge02、P205、Si02、Te02、以及V205(正在少许践诺例中，尚有碱金属和碱土金属氧化物)，此中所述非晶态原料具有均匀晶胞尺寸小于3微米(nm)(正在少许践诺例中，小于2、1、0.75或者乃至小于0.5微米(iim))的众个晶胞。正在少许践诺例中，非晶态原料具有分辨彼此笔直的x、y和z尺寸，此中x和y尺寸各自为起码5mm(正在少许践诺例中，起码6mm、7mm、8mm、9mm、或者乃至起码10mm)。可选地，正在少许践诺例中z尺寸为起码5mm(正在少许践诺例中，起码6mm、7mm、8mm、9mm、或者乃至起码10mm)。要么目测，要么使用显微镜法确定原料的x、y和z尺寸，实在设施取决于尺寸的量级。比如，陈述的x尺寸为球体直径、涂层厚度、或棱柱形势的最大长度。正在一个方面，本发现供给，以非晶态原料的总重量计，包括起码35重量％(正在少许践诺例中，优选地起码40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％或者乃至起码90重量％)的A1203以及CaO或Zr02，此中，以非晶态原料的总重量计，非晶态原料包括总共不高出10重量％(正在少许践诺例中，优选地小于5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％，或者乃至零)的As203、B203、Bi203、Ge02、P205、Si02、Te02禾BV205，以及除A1203、CaO禾BZr02除外的金属氧化物，要是非晶态原料结晶，所述金属氧化物的起码一一面就造成分歧的晶相。正在少许践诺例中，非晶态原料具有分辨彼此笔直的x、y和z尺寸，此中x、y和z尺寸各自为起码3mm(正在少许践诺例中，起码5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm)。可选地，热执掌非晶态原料，使该非晶态原料的起码一一面转折成玻璃陶瓷。分歧的晶相为通过x射线衍射检测到的晶相是固溶体中存正在另一种分歧的晶相的反相。比如，诸如Y203或Ce02的氧化物能够存正在于具有晶体Zr02的固溶体中并用作相不乱剂。正在这种境况下Y203或Ce02不是分歧的晶相。正在少许践诺例中，陶瓷原料不具有玻璃化转折温度。正在其它践诺例中，陶瓷原料为玻璃。正在少许践诺例中，以非晶态原料的总重量计，所述非晶态原料包括起码10重量％(正在少许践诺例中起码15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、或35重量％)的除A1203除外的金属氧化物(如Y203、REO、Zr02、Ti02、CaO、Cr203、MgO、NiO、CuO、及其复合金属氧化物)。正在少许践诺例中，非晶态原料能够存正在于另一种原料(比如，包括凭据本发现的非晶态原料的颗粒、包括凭据本发现的非晶态原料的陶瓷、等等)中。可选地，热执掌非晶态原料(席卷玻璃)，使该非晶态原料的起码一一面转折成玻璃陶瓷。正在一个方面，本发现供给了，以玻璃的总重量计，包括起码35重量％(正在少许践诺例中，起码40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、或者乃至起码90重量％)的A1203以及除A1203除外的金属氧化物(比如，Y203、REO、Zr02、Ti02、CaO、Cr203、MgO、NiO、CuO、及其复合金属氧化物)的玻璃，此中以该玻璃的总重量计，玻璃包括一共不高出10重量％(正在少许践诺例中，优选地小于5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、或者乃至零)的As203、B203、Bi203、Ge02、P205、Si02、Te02、以及V205，此中所述玻璃具有均匀晶胞尺寸小于3微米(正在少许践诺例中，小于2、1、0.75、或者乃至小于0.5微米)的众个晶胞。正在少许践诺例中，玻璃具有分辨彼此笔直的x、y和z尺寸，此中x和y尺寸各自为起码5mm(正在少许践诺例中，起码6mm、7mm、8mm、9mm、或者乃至起码10mm)。可选地，z尺寸正在少许践诺例中为起码5mm(正在少许践诺例中，起码6mm、7mm、8mm、9mm、或者乃至起码10mm)。正在另一方面，本发现供给了，以玻璃的总重量计，包括起码35重量％(正在少许践诺例中，起码40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、或者乃至起码90%)的A1203以及除A1203除外的金属氧化物(比如，Y203、REO、Zr02、Ti02、CaO、Cr203、MgO、NiO、CuO、及其复合金属氧化物)的玻璃陶瓷，此中，以该玻璃陶瓷的总重量计，玻璃陶瓷包括一共不高出10重量％(正在少许践诺例中，优选地小于5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％，或者乃至零)的As203、B203、Bi203、Ge02、P205、Si02、Te02、以及V205，此中玻璃具有均匀晶胞尺寸小于3微米Gum)(正在少许践诺例中，小于2、1、0.75、或者乃至小于0.5微米(/mi))的众个晶胞。正在少许践诺例中，玻璃陶瓷具有分辨彼此笔直的x、y和z尺寸，此中x和y尺寸各自为起码5mm(正在少许践诺例中，起码6mm、7mm、8mm、9mm、或者乃至起码10mm)。可选地，正在少许践诺例中，z尺寸为起码5mm(正在少许践诺例中，起码6mm、7mm、8mm、9mm、或者乃至起码10mm)。正在另一方面，本发现供给了席卷均匀晶胞尺寸小于3微米的众个晶胞的玻璃陶瓷，此中所述玻璃陶瓷的硬度为起码15GPa(正在少许践诺例中，16、17、18、或者乃至19GPa)以及弯曲强度为起码400MPa(正在少许践诺例中，500或者乃至600MPa)。正在另一方面，本发现供给了用于制备成品的设施，所述设施席卷供给众个均匀粒度小于3微米(/mi)(正在少许践诺例中，小于2、1、0.75或者乃至小于0.5微米(Mm))的玻璃体，此中，以该玻璃体的总重量计，所述玻璃体包括起码35重量％的A1203以及除A1203除外的金属氧化物，此中，以该玻璃体的总重量计，玻璃体包括总共不高出10重量％的As203、B203、Bi203、Ge02、P205、Si02、Te02、以及V205，此中所述玻璃体具有Tg和Tx，而且此中Tg与Tx之间的差值为起码5K;以及将玻璃体加热至Tg以上并聚结众个玻璃体的起码一一面，以供给成品。可选地，热执掌所述成品，使该成品的起码一一面转折成玻璃陶瓷。正在少许践诺例中，通过研磨众个前体玻璃体将玻璃体尺寸减小至3微米(/mi)，以造成所述玻璃体。正在少许践诺例中，使用一个步伐落成将加热玻璃体至Tg以上与复合体热执掌。本发现的陶瓷可用于众种操纵中，席卷比如，涂料、磨料成品、刀具和刀具镶块以及其它成品。所述涂料可用作，比如涉及衣着的操纵中的掩护涂料，以及用于温度打点。凭据本发现的成品实例席卷医疗器件(植入物、牙托、等)、巩固纤维、器械、以及构造元件(比如，阀门和轴承)。正在该专利申请中非晶态原料指衍生自熔体和/或蒸汽相的，无任何X射线衍射测定的长射程晶体构造和/或具有与通过本文题目为差热阐发一面描画的测试测定的DTA(差热阐发)确定的非晶态原料结晶对应的放热峰的原料；晶胞指陶瓷原料的最小构造单位，要是陶瓷原料是结晶的，就造成起码两个分歧的晶相。正在非晶态原料中，晶胞的构成根本匀称且根本不含微构造特点(比如，晶界)。正在本发现的上下文中，稀少的晶胞凡是相当于与其它众个本体聚结，造成较大聚结陶瓷原料的单个本体(比如，颗粒、玻璃体等)。能够使用本界限中已知的金相法和显微镜法(如SEM、TEM)确定晶胞尺寸。陶瓷席卷玻璃、晶体陶瓷、玻璃陶瓷、以及它们的组合；复合金属氧化物指包括两种或更众种分歧的金属元素和氧的金属氧化物(比如，CeAl018、Dy3Al5012、MgAl204、和Y3A15012);复合A1203*金属氧化物指，凭据外面氧化物，包括A1203以及一种或众种除Al除外的金属元素的复合金属氧化物(比如，CeAl018、Dy3Al5012、MgAl204、禾卩Y3A15012);复合A1203Y2。3指，凭据外面氧化物，包括A1203和Y203的复合金属氧化物(如Y3A15012);复合Al203，REO指，凭据外面氧化物，包括A1203和稀土金属氧化物的复合金属氧化物(比如，CeAl018和Dy3Al5012);玻璃指外露玻璃化转折温度的非晶态原料；玻璃陶瓷指包括通过热执掌玻璃造成的晶体的陶瓷；Tg指通过本文题目为差热阐发的一面的描画测试确定的玻璃化转折温度；Tx指通过本文题目为差热阐发的一面的描画测试确定的结晶温度；稀土金属氧化物指铈氧化物(比如，Ce02)、镝氧化物(比如，Dy203)、铒氧化物(比如，Er203)、铕氧化物(比如，Eu203)、钆氧化物(比如，Gd203)、钬氧化物(比如，Ho203)、镧氧化物(比如，La203)、镥氧化物(比如，Lu203)、钕氧化物(比如，Nd203)、镨氧化物(比如，Pr60)、钐氧化物(比如，Sm203)、铽氧化物(比如，Tb203)、钍氧化物(比如，Th407)、铥氧化物(比如，丁111203)和镱氧化物(比如，Yb203)、以及它们的组合；和REO指稀土金属氧化物。其它，该当判辨，正在本文除非指明，比如正在玻璃陶瓷中，金属氧化物(比如，A1203、复合八1203*金属氧化物、等)为晶体，不然可为玻璃、晶体或一面玻璃与一面晶体。比如，要是玻璃陶瓷包括A1203和Zr02，A1203禾卩Zr02，能够就分辨为玻璃态、晶态或者一面为玻璃态且一面为晶态，或者乃至为与此外一种或者数种金属氧化物的反响产品(比如，除非指明，比如A1203是以实在晶相的晶体A1203或A1203(比如，a八1203)的款式存正在的，不然就能够是以晶体A1203和/或一种或众种晶体复合八1203*金属氧化物的款式存正在的)。图1为席卷用于火焰熔融安装的粉末进料器组件的安装的示例性践诺例的侧视图。tabletableseeoriginaldocumentpage12/column/rowtable实在践诺例体例本发现与用于众种操纵，席卷，比如磨料成品(比如，砂轮和镗磨油石)和刀具的陶瓷原料以及制备陶瓷的设施相合。通过拔取必须的原料和加工本事制备陶瓷原料。金属氧化物的起原，席卷贸易起原，席卷氧化物自身、金属粉末、复合氧化物、矿石、碳酸盐、乙酸盐、硝酸盐、氯化物、氢氧化物等。比如，(凭据外面氧化物的)八1203的起原，席卷贸易起原，席卷矾土(既席卷自然存正在的矾土，又席卷合成坐蓐的矾土)、锻烧矾土、水合氧化铝(比如，水软铝石和水铝矿)、铝、拜耳法氧化铝kb体育、铝矿石、Y氧化铝、a氧化铝、铝盐、硝酸铝、以及它们的组合。A1203源能够包括或者仅供给A1203。A1203源能够包括，或者供给A1203以及一种或众种除A1203除外的金属氧化物(席卷复合Al20金属氧化物(比如，Dy3Al5012、Y3A15012、CeAl018、等)的原料或包括该复合氧化物的原料)。稀土金属氧化物的起原，席卷贸易起原，席卷稀土金属氧化物粉末、稀土金属、包括稀土金属的矿石(如氟碳铈矿和独居石)、稀土金属盐、硝酸稀土金属和碳酸稀土金属。稀土金属氧化物源能够包括，或者仅供给稀土金属氧化物。稀土金属氧化物源能够包括或供给稀土金属氧化物以及除稀土金属氧化物除外的一种或众种金属氧化物(席卷复合稀土金属氧化物，其它金属氧化物(比如，Dy3Al5012、CeAl018等)的原料或包括该复合氧化物的原料)。(凭据外面氧化物)￥203的起原，席卷贸易起原，席卷氧化钇粉末、钇、含钇矿石以及钇盐(如碳酸钇、硝酸钇、氯化钇、氢氧化钇、以及它们的组合)。Y203源能够包括，或者仅供给Y203。Y203源能够包括，或者供给Y203以及除Y203除外的一种或众种金属氧化物(席卷复合Y203，金属氧化物(如Y3A15012)的原料或包括该复合氧化物的原料)。正在包括Zr02和Hf02的践诺例中，Zr02对Hf02的重量比能够正在1:0(即，十足为Zr02;无Hf02)至0:1，以及比如起码约99、98、97、96、95、卯、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10和5重量份Zr02和相应量的Hf02(比如，起码约99重量份Zr02和不大于约1份Hf02)以及起码约99、98、97、96、95、卯、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10和5份Hf02和相应量的Zr02。(凭据外面氧化物的)Zr02的起原，席卷贸易起原，席卷氧化锆粉末、锆砂、锆、含锆矿石以及锆盐(比如，碳酸锆、乙酸锆、硝酸锆、氯化锆、氢氧化锆、以及它们的组合)。其它，或者举动此外一种拔取，Zr02源能够包括，或供给Zr02，以及比如二氧化铪的其它金属氧化物。(凭据外面氧化物的)Hf02的起原，席卷贸易起原，席卷二氧化铪粉末、铪、含铪矿石、以及铪盐。其它，或者举动此外一种拔取，Hf02源能够包括，或供给Hf02，以及比如Zr02的其它金属氧化物。正在少许践诺例中，通过将包括起码一种金属(比如，Al、Ca、Cu、Cr、Fe、Li、Mg、Ni、Ag、Ti、Zr、以及它们的组合)、具有负氧化物天生焓，M，或其合金的颗粒金属原料增加至熔体中，或换句话讲，使它们与其它原料组合的设施取得金属氧化物源的起码一一面(正在少许践诺例中，10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量%、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％或者乃至100重量％)或者是有利的。固然不思受外面的统制，但据信与金属氧化合连的放热反响发生的热量有利于造成匀称的熔体及所得玻璃。比如，据信通过原料内的氧化反响发生的格外热量歼灭、最小化或者起码消浸了不宽裕的热量转达，并从而有利于熔体的天生及同质性。还据信取得的格外热量有助于饱动众种化学反响和物理历程(如致密化和球化)的落成。其它，据信正在少许践诺例中，氧化反响发生的格外热量的存正在现实上使熔体或许造成，不然，就会因为原料的高熔点而是艰苦的或不行行的。其它，氧化反响发生的格外热量的存正在现实上使玻璃或许造成，不然，就不行制成，或者不行制成必须尺寸鸿沟的玻璃。本发现的另一个益处席卷，正在造成玻璃的历程中，能够正在短期间内落成众个化学和物理历程，比如熔融、致密化和球化，从而能够取得极高的骤冷速度。其他的细节，参睹2003年6月16日颁布的美邦专利公然USA1。比如，正在少许践诺例中，分辨地捐赠原料，以造成熔融羼杂物。比如，正在少许践诺例中，正在将某些原料羼杂正在沿途的同时，将其它原料分辨地增加到熔融羼杂物。比如，正在少许践诺例中，正在熔融之前将原料掺混或羼杂正在沿途。比如，能够用任何适宜且已知的体例掺混原料，造成根本匀称的羼杂物。这些掺混本事席卷球磨、羼杂、滚筒展转、等等。球磨机中的研磨介质可认为金属球、瓷球、等等。瓷用研磨介质可为，比如氧化铝、氧化锆、二氧化硅、氧化镁、等等。能够正在含水境遇，或者正在溶剂基(比如，异丙醇)境遇中干燥球磨研磨料。要是一批原料席卷金属粉末，凡是就期待正在研磨时刻操纵溶剂。该溶剂可认为具有适合的闪点以及离别原料的才气的任何适宜物质。研磨期间能够从数分钟至数天，凡是介于数小时至24小时之间。正在润湿或溶剂基研磨系统中，凡是通过干燥移除液体介质，使所得羼杂物凡是为匀称的且根本上一律不含水和/或溶剂的。要是使用溶剂基研磨系统，正在干燥时刻，就能够采用溶剂接受系统轮回操纵溶剂。干燥后，所得羼杂物可认为干粉饼款式的。随后能够正在熔融前将该粉饼状羼杂物分裂或摧毁成所需的粒度。举动此外一种拔取，比如，能够使用喷雾干燥本事。后者凡是供给所需羼杂物的球形颗粒。也能够通过席卷浸淀和溶胶-凝胶的湿化学法制备前体原料。要是需求极高的匀称度，此类设施就将为有益的。凡是拔取具有粒度的颗粒原料，从而能够疾速造成匀称的熔体。凡是，正在该操纵中操纵较小均匀粒度和窄漫衍的原料。正在少许设施(如火焰成形和等离子喷涂)中，特别理思的颗粒原料均匀粒度正在约5nm至约50微米(Mm)的鸿沟内(正在少许践诺例中，正在约10nm至约20微米Om)，或者乃至约15nm至约1微米(/mi)的鸿沟内)，当然也可采用该粒度和鸿沟除外的粒度。粒度小于约5nm的颗粒趋于难以执掌(比如，由于进料颗粒的活动特色趋于差劲，因而它们的活动特色趋于不行取)。正在楷模的火焰成形或等离子喷涂工艺中，使用大于约50微米Gum)的颗粒趋于难以取得均一化熔体和玻璃和/或期待的构成。其它，正在少许境况下，比如，当将颗粒物质进料送入火焰或热或等离子喷涂安装，以造成熔体时，供给必然粒度鸿沟内的颗粒原料，席卷聚结款式，是可取的。比如，席卷玻璃的非晶态原料的制备设施能够是加热(席卷使用火焰或等离子)适合的金属氧化物源，造成熔体，有利地为均一化熔体，并随后疾速冷却该熔体，造成非晶态原料。比如，少许践诺例的非晶态原料的制备设施能够是使用任何适宜的加热炉(比如，感觉式或电阻式加热炉、燃气加热炉、或电弧加热炉)熔融金属氧化物源。凡是通过相对疾速地冷却熔融原料(即，熔体)取得非晶态原料。取得非晶态原料的骤冷速度(即，冷却期间)取决于众个要素，席卷熔体的化学构成、组分造成非晶态原料的才气、熔体及所得非晶态原料的热特色、一种或者数种加工本事、所得非晶态原料的尺寸和质料、以及冷却本事。日常来讲，造成A1203含量较高的非晶态原料，特别是当不含已知的玻璃造成剂，比如As203、Bi203、B203、Ge02、P205、Si02、Te02、V205、碱金属氧化物和碱土金属氧化物时，需求相对较高的骤冷速度。仿佛地，由于较难足够疾速地移除热量，因而将熔体冷却至较大尺寸的非晶态原料较量艰苦。正在本发现的少许践诺例中，将原料加热至颗粒款式的熔化形态并随后冷却至玻璃颗粒。凡是，所述颗粒的粒度大于25微米Omi)(正在少许践诺例中，大于50、100、150、或者乃至200微米Om))。正在凭据本发现的设施制备非晶态原料时，据信完成的淬火急度高于102、103、104、105或者乃至1()6。C/sec(即，分辨以缺乏10秒、缺乏1秒、缺乏极度之一秒、缺乏百分之一秒或者乃至缺乏千分之一秒的期间使温度从熔化形态降低IOOOC)。冷却熔体的本事席卷将熔体排入冷却介质(比如，高速喷气流、液体(比如，冷却水)、金属板(席卷急冷金属板)、金属辊(席卷急冷金属辊)、金属球(席卷急冷金属球)、等等)。本界限已知的其它冷却本事席卷辊激冷。比如，辊激冷的设施能够是使用凡是高于熔点达20至200°C的温度熔融金属氧化物源，并使用高压(比如，使用诸如气氛、氩或氮等气体)将熔体喷射到一个或者众个高速转动辊上冷却/骤冷。凡是，辊由金属制成并担当水冷。金属叠箱模具也能够用于冷却/骤冷熔体。据信冷却速度影响淬火非晶态原料的本质。比如，玻璃化转折温度、玻璃密度以及其它本质凡是随冷却速度改动。也能够正在受控空气，比如还原、中性或氧化境遇，中疾速冷却，以保留和/或影响冷却时刻所需的氧化形态等。所述空气还能够通过使用过冷却液体影响结晶动力学的设施影响玻璃造成。比如，与正在气氛中比拟，已报导氩空气中A1203熔体无结晶的较大过冷度。正在一种设施中，比如美邦专利6，254,981(Castle)的报导，能够使用火焰熔融制备非晶态原料。正在这一设施中，将一种或者数种金属氧化物源(比如，以颗粒款式，有时称作进料颗粒)直接送入喷燃器(如甲烷-气氛喷燃器、乙炔-氧喷燃器、氢-氧喷燃器、等等)，并随后使用比如水、冷却油、气氛骤冷它。比如，能够通过研磨、团圆(比如，喷雾干燥)、熔融、或烧结金属氧化物源造成进料颗粒。送入火焰的进料颗粒粒度凡是决策了所得非晶态颗粒的粒度。也能够通过其它本事取得玻璃的少许践诺例，比如席卷自正在着陆冷却的激光纺丝熔体法、泰勒线本事、等离子管本事、锤砧本事、离心骤冷法、喷涂细片冷却法、单辊和双辊骤冷法、辊-板骤冷法以及悬滴熔体提取法(参睹，比如RapidSolidificationofCeramics,Brockway等人，MetalsAndCeramicsInformationCenter,ADepartmentofDefenseInformationAnalysisCenter,Columbus,OH，1月，1984)。也能够通过其它本事取得少许玻璃的践诺例，比如适宜前体的热(席卷火焰或激光或等离子辅助的)高温剖释、金属前体的物理蒸汽合成(PVS)以及机器化学执掌。用于造成熔体、冷却/骤冷熔体和/或换句话讲造成玻璃的其它本事席卷熔融提取和气体或离心雾化。气体雾化涉及加热进料颗粒至将其转折成熔体。通过接触击穿气氛射流使此类熔体的细流雾化(即，将细流分成轻细的小滴)。随后可收回所得根本上离散的、大致椭圆体的玻璃颗粒(如小珠)。小珠粒度的实例席卷直径正在约5微米Qmi)至约3mm鸿沟内的粒度。比如，可按照美邦专利5,605，870(Strom-01sen等人)的报导推广熔体提取。比如，美邦专利6，482,758(Weber)报导的使用激光束加热的拼装玻璃成形本事也能够用于制备可用于本发现的玻璃。示例性粉末进料安装如图1至6所示。粉末进料器组件1000盛放并向火焰熔融器件1500输送粉末1110。火焰熔融安装1500席卷用于领受粉末1110的粉末领受一面1510，以将粉末1110熔融并转折成此外的一种或数种原料，比如本文所公然的那些。通过粉末进料器组件1000的卸料口1130将粉末1110输送进粉末领受一面1510。结合管1900创立正在卸料口1130和粉末领受一面1510之间。其它，紧靠卸料口1130创立漏斗1300，以领受并指引脱离卸料口1130后的粉末1110流。粉末进料器组件1000席卷用于容纳粉末1110的料斗1100。凡是，料斗1100席卷圆柱形壁节制的本体1120，当然其它本体形势也是或者的。其它，能够使用整片或众片物料制成料斗1100。正在示出的示例性践诺例中，料斗1100也席卷盖板一面1200。盖板一面1200席卷用于将粉末1110送入料斗1100的启齿1710。能够使用任何市售的输送部件，比如螺旋进料器、振动进料器或刷式进料器，为料斗1100填充粉末1110。盖板一面1200也能够席卷含有轴装置口1422(如图6所示)的一面。刷子组件1400创立正在料斗1100的本体1120内。刷子组件1400结合用于转动刷子组件1400的安装，比如马达1800。马达1800也能够结合用于调剂马达1800转速的安装(比如马达转速驾驭器1850)。刷子组件能够操纵比如尼龙条刷(比如，(总高度1英寸(2.5cm)、刚毛长度5/16英寸(0.8cm)和直径0.02英寸(5毫米))，零件号74715T61,可得自McMaster-Carr,Chicago,IL)。将刷子组件结合到轴，该轴继而使直流齿轮马达(130V，变速比60:1，扭矩)(可得自，比如BodineElectricCompany,Chicago,IL)结合并驱动该轴。能够使用可调马达驾驭器(比如，FPM型可调速PM马达驾驭器，型号818，也可得自Bodine)驾驭马达转速。刷子组件1400席卷具有远端1411和近端1412的刚毛元件1410。当将粉末1110置于用于向火焰熔融器件1500输送物料的料斗1100中时，刷子组件1400正在料斗1100内转动。当刷子组件1400转动时，一个或者数个刚毛元件1410激动料斗1100中的粉末1110通过筛选部件1600。能够通过调剂刷子组件1400的转动速率驾驭粉末1110通过筛选部件1600的进料速度。刷子组件1400与筛选部件1600合伙功用，将所需本质的粉末1110从卸料口1130输送至火焰熔融器件1500的粉末领受一面1510。刚毛1410的远端1411紧靠筛选部件1600定位。纵然能够正在刚毛1410的远端1411与筛选部件1600之间采用小间隙，凡是使该间隙与粉末的粒度保留一样的数目级，然而，本界限的平时本事职员将领会该间隙能够大得众，实在尺寸取决于待执掌的粉末的实在本质。也能够将刚毛1410的远端1411创立成与筛选部件1600齐平，或者创立成卓越正在筛选部件1600的筛孔1610内并穿过该孔伸长。为了使刚毛1410穿过筛孔1610卓越，起码少许刚毛1410的直径必须小于目径。刚毛元件1410能够席卷分歧直径和长度的刚毛组合，而且任何实在组合均取决于所需的操作前提。刚毛1400末尾1411伸出息入并穿过筛孔1610，使刚毛1410能够打垮任何超越孔口1610造成的颗粒桥塞。刚毛1410也将趋于打垮粉末进料凡是会产生的其它类型的堵塞。刚毛元件1410可认为一体的片，或者也能够使用众件刚毛片断造成。其它，要是期待刚毛元件伸出息入和/或通过筛孔，所选的刚毛1410尺寸就必须小于最小的筛孔1610。参睹图3，正在示出的示例性践诺例中，料斗1100能够席卷节制圆柱形本体1120的壁。该形势便于供给对称性，从而能够更众的驾驭来自卸料口1130的粉末流量。其它，圆柱形形势更适于采用转动的刷子组件1400，由于刚毛元件1410能够延长至壁，正在筛选部件上留下很少或者不留能够储蓄粉末的区域。然而，当实在操纵前提必须时，也能够操纵其它几何形势。料斗1100还席卷盖板一面1200。盖板一面1200具有效于罗致来自料斗进料器组件1700的粉末1110的启齿1710。盖板一面1200与本体1120合伙造成粉末室1160。也能够省略或可密封盖板一面1200的启齿1710，使比如氮气、氩气或氦气能够进入料斗1100的进气管线，用于空气中性化或者援助将粉末或颗粒输送至火焰熔融器件。其它，气体能够用于粉末或颗粒周遭空气的驾驭体系。其它，进气管线后方。能够振动一共粉末进料器组件1000，以进一步援助粉末输送。可选地，可振动筛选部件，以援助通过粉末进料器组件1000输送粉末。本界限的平时本事职员将理解到可操纵其它或者的振动安装，而且存正在洪量的贸易振动体系和安装，可凭据实在操纵前提使用它们。参睹图1至6，当料斗1100席卷盖板1200和本体1120时，可移除盖板1200能够正在干净或转换筛选部件1600时利便亲近粉末室1160。其它，刷子组件1400的定位能够正在刚毛元件1410和筛选部件1600之间造成期待的接合。当刷子组件1400结合到转轴1420时，轴1420可卓越正在盖板1200的启齿1422夕卜，以被比如马达1800驱动。可通过比如转速驾驭器1850的安装驾驭刷子组件1400的转速。相合该示例性粉末进料安装的其他细节睹2005年6月23日颁布的美邦专利公然USA1。增加某些金属氧化物能够改动本发现操纵的陶瓷的本质和/或晶体构造或微构造，以及用于陶瓷制备的原料和中央体的执掌。比如，已视察到比如MgO、CaO、Li20和Na20的氧化物增加剂可同时改动玻璃的Tg与Tx(此中Tx为结晶温度)。固然不思受外面的统制，但据信此类增加剂影响玻璃的造成。其它，比如，此类氧化物增加剂能够消浸一共系统的熔融温度(即，使系统移向较低的熔融共晶体)，并利便玻璃的造成。众组分系统(四元等)中的复合共晶基组合物能够具有较好的玻璃造成才气。也能够用增加必须的规矩氧化物以外的一种或者数种金属氧化物的设施影响液体熔体的粘度以及其加工鸿沟内的玻璃粘度。增加原料也能够影响玻璃以及包括玻璃的陶瓷结晶，造成玻璃陶瓷。比如，某些金属、金属氧化物(比如，钛酸盐和锆酸盐)，以及氟化物能够用作成核剂，导致有益的晶体异相成核。其它，增加某些氧化物能够改动再加热时玻璃的亚稳态相本质，除去玻璃光泽。正在另一方面，关于包括晶体Zr02的凭据本发现的陶瓷，增加已知可不乱四方晶系/立方晶系款式的Zr02的金属氧化物(比如，Y203、Ti02、Ce02、CaO禾BMgO)可为可取的。实在拔取用于制备本发现操纵的陶瓷的金属氧化物源和其它增加剂时凡是思索，比如所需组合物、微构造、结晶度、物理特色(比如，硬度或韧性)、不良杂质的存正在、视觉外观(比如，颜色)、以及用于制备陶瓷的实在工艺(席卷装备以及熔化和/或固化之前和/或时刻原料的任何提纯)的期待或必须特色。正在某些境况下，能够优选掺入有限量的选自正在下列物质构成的组的金属氧化物B203、Bi203、Na20、P205、Si02、Te02、V205、碱金属氧化物和碱土金属氧化物、以及它们的组合。增加氧化物起原，席卷贸易起原，席卷氧化物自身、复合氧化物、元素性(比如Si)粉末、矿石、碳酸盐、乙酸盐、硝酸盐、氯化物、氢氧化物等。比如，能够增加这些金属氧化物，以改动所得玻璃陶瓷的物理特色和/或改正执掌。比如，凭据所需本质，正在操纵时，这些金属氧化物增加量凡是为以玻璃陶瓷的重量计总共大于0至10重量％(正在少许践诺例中，总共大于0至5重量％，或者乃至总共大于0至2重量％)。可用的制剂席卷处于或亲近一种或者数种共晶组合物(如三元共晶组合物)的制剂。除了本文所公然的组合物以外，本界限的本事职员正在阅读本公然之后，其它此类组合物，席卷四元和其它更众元共晶组合物，可变得显而易睹。可用众种设施，席卷光学显微镜法、电子显微镜法、差热阐发法(DTA)和x射线衍射法(XRD),确定原料的微构造或相构成(玻璃/晶体)。使用光学显微镜法时，非晶态原料凡是因为缺乏诸如晶界的光散射核心而厉重为透后的，但晶体原料显示出晶体构造并因为光散射效应而为不透后的。可使用-100+120目粒级(即正在150微米(/mi)目径和125微米Omi)目径的筛网之间汇集的筛分)揣测颗粒(如小珠)等的非晶态颗粒(或玻璃)的％收率。以以下的体例推广衡量。正在载玻片上铺展一层颗粒、小珠等。使用光学显微镜视察颗粒、小珠等。使用光学显微镜目镜中的十字准线举动导向，凭据其光学透后度计数沿直线安插的要么非晶态的，要么晶态的(即，要是它们是透后的，就瑕瑜晶态的)颗粒、小珠的数目。凡是对总共500个颗粒、小珠等计数，但也可采用较少的颗粒、小珠等，和通过非晶态颗粒、小珠等的数目被颗粒、小珠等的总数除的设施确定非晶态原料的％收率。用于制备非晶态(或玻璃)颗粒的设施践诺例能够具有起码50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或者乃至100%的收率。要是期待全部的颗粒均为非晶态颗粒(或玻璃)，而所得收率小于100%，则可使非晶态(或玻璃)颗粒与晶态(或非玻璃)颗粒涣散。比如，能够通过任何古板本事实行此类涣散，席卷凭据密度或光学透后度涣散。正在使用DTA时，要是原料相应的DTA迹线包括放热的结晶信号(TJ，就将该原料分类为非晶态的。要是一样的迹线正在低于Tx的温度下还包括吸热信号(Tg)，就以为它是由玻璃相构成的。要是原料的DTA迹线不包括此类信号，就以为其包括晶相。可使用以下设施实行差热阐发(DTA)。可使用-140+170目粒级(即正在105微米(/mi)目径和90微米(/mi)目径的筛网之间汇集的筛分)实行DTA操作(使用比如能够商品名NETZSCHSTA409DTA/TGA得自NetzschInstruments,Selb，Germany的仪器)。将必然量的每个筛分样本(凡是约400毫克(mg))置于100微升的A1203样本夹持器上。正在静止气氛中以1(TC/分钟的速度将每个样本由室温(约25°C)加热至1100°C。使用粉末x射线衍射，XRD，(使用比如能够商品名PHILLIPSXRG3100得自Phillips,Mahwah,NJ的x射线辐射)，能够通过结晶原料的XRD迹线中存正在的峰部与XRD的晶相图谱的较量确定存正在于原料中的相，所述XRD图谱睹邦际衍射数据核心(InternationalCenterforDiffractionData)颁布的JCPDS(JointCommitteeonPowderDiffractionStandards)数据库。其它，能够使用XRD定性确定相的类型。存正在宽漫射强度峰部被以为是原料的非晶态本质的指示。同时存正在宽峰部和轮廓清晰的峰部被以为是玻璃基质内晶体物质存正在的指示。正在少许践诺例中，拔取用于后续加工(比如，聚结)的非晶态颗粒粒度。正在将实行聚结的少许践诺例中，为了坐蓐均匀晶胞尺寸小于3微米0mi)(正在少许践诺例中，小于2、1、0.75、或者乃至小于0.5微米Qmi))的本体非晶态原料，非晶态原料的均匀粒度小于3微米(/mi)(正在少许践诺例中，小于2、1、0.75、或者乃至小于0.5微米(Mm))。固然不思受外面的统制，但据信较小的晶胞尺寸导致固化陶瓷的机器职能改革(比如，较高的强度和较高的硬度)。初始造成的陶瓷主体(席卷结晶之前的玻璃)的尺寸可大于期待值。比如，包括玻璃的陶瓷颗粒是较小粒度的颗粒是可取的。要是玻璃具有期待的几何形势和/或尺寸，凡是就不需求减小尺寸。能够使用本界限已知的分裂和/或摧毁本事，席卷碾压、颚式分裂、锤磨功用、球磨研磨、喷射研磨、冲挤式研磨等等将玻璃或陶瓷转折成较小的碎片。正在少许践诺例中，能够使用本界限的本事职员已知的设施对玻璃或陶瓷分类，以仅拔取一小一面具有所需尺寸特色的原料用于进一步加工。正在少许践诺例中，初始造成的陶瓷(席卷结晶之前的玻璃)能够造成期待的均匀粒度(比如，小于3微米(/rni))。能够使用喷射高温剖释、等离子加工和蒸汽凝集造成较小的粒度。凭据本发现，能够通过固化初始造成的陶瓷颗粒制备较大尺寸(比如，大于lmm)的非晶态本体。比如，正在少许践诺例中，可通过正在高于玻璃化转折温度的温度下固化(即聚结)玻璃的设施制备成品。该聚结步伐原本便是由两个或更众个较小颗粒造成较大尺寸的本体。比如，坊镳存正在低于放热温度(TJ时的吸热(Tg)的证据，正在产生洪量结晶OV)之行进行玻璃的玻璃化转折(Tg)。比如，用于聚结的温度和压力能够取决于玻璃的构成以及所得原料的必须密度。该温度应高于玻璃化转折温度。正在某些践诺例中，加热至约800°C至1200°C(正在少许践诺例中，800°C至1000°C，850°C至1100°C，或者乃至900°C至IOO(TC)鸿沟内的起码一个温度。凡是，正在聚结时刻为玻璃体加压(比如，大于零至lGPa或更众)。凡是，该压力小于100MPa(15，000psi)。正在一个践诺例中，将必然量的颗粒，等置于模具中并正在高于玻璃化转折的温度下实行热压，此中玻璃的粘性活动导致聚结成相对大的一面。代外性的聚结本事实例席卷热压、热等静压执掌、热挤出、热锻等(比如，烧结、等离子辅助烧结)。比如，包括玻璃的颗粒(比如，通过分裂取得)(席卷小珠和微球)、纤维等能够造成较大的粒度。聚结还能够导致成形为必须形势(比如，几何形势)的本体。还能够通过众种设施，席卷非热压或热压烧结、锻制、热挤出等完成玻璃聚结。正在少许践诺例中，能够正在压力高于m.(正在少许践诺例中，压力高于1.25atm.、1.5atm.、2atm.、5atm.或者乃至高于10atm.)的气体空气(比如，氮气)中推广聚结，与以一样体例加热的一样玻璃比拟，这一压力足以降低玻璃的致密化速度，而且此中压力大于l.latm.(正在少许践诺例中，压力高于L25atm.、1.5atm.、2atm.、5atm.、或者乃至高于10atm.)的气体空气与待固化玻璃的起码一一面的轮廓面的起码一一面直接接触(比如，参睹2004年7月29日提交的美邦序列号No.10/901,638的专利申请)，分歧的是正在后一种加热时刻正在压力l.Oatm.的大气中推广聚结。正在少许践诺例中，能够对聚结成品推广热执掌，以造成起码一面结晶的成品。日常来讲，能够众种设施，席卷本界限已知的用于玻璃热执掌，以造成玻璃陶瓷的设施中的任何一种实行热执掌。比如，能够分批实行热执掌，比如使用电阻式、感觉式或气体加热炉。举动此外一种拔取，比如，颗粒(或其一一面)的热执掌能够比如陆续实行，比如使用展转窑、流化床加热炉或摆式窑。正在操纵展转窑或摆式窑时，原料凡是直接送入高温运转的窑。正在流化床加热炉中，待热执掌的玻璃凡是悬浮正在气体(比如，气氛、惰性气体或还原气体)中。正在少许践诺例中，加热玻璃体高出玻璃化转折温度与复合体的热执掌正在一步中落成。处于高温的期间能够正在数秒(正在少许践诺例中，乃至小于5秒)至数分钟至数小时的鸿沟内。该温度凡是正在玻璃的结晶温度Tx至1600°C，更凡是900°C至1600°C，而且正在少许践诺例中1200°C至1500°C的鸿沟内。本发现还涵盖了以众个步伐推广某些热执掌(比如，一个步伐用于成核，另一个步伐用于晶体发展；此中致密化凡是也产生正在晶体发展步伐时刻)。当实行众步伐的热执掌时，凡是期待驾驭成核速度和晶体发展速度之一或两者。日常来讲，正在大大都的陶瓷加工操作时刻，凡是期待取得最大水准的致密化，而无洪量的晶体发展。固然不思受外面的统制，但日常来讲据信正在陶瓷界限较大的晶体尺寸导致较低的机器职能，而较小的均匀微晶尺寸导致改革的机器职能(比如，较高的强度和较高的硬度)。稀少是，分外期待造成密度起码是卯％、95%、97%、98%、99%、或者乃至起码100%的外面密度的陶瓷，此中均匀晶体尺寸小于0.15微米(/mi)，或者乃至小于0.1微米(/xm)。正在本发现的少许践诺例中，能够正在热执掌之前为玻璃或包括玻璃的陶瓷退火。正在此类境况下，凡是正在低于玻璃Tx的温度下退火，期间为数秒至数小时或者乃至数天。凡是，退火期间少于3小时，或者甚起码于一小时。可选地，也能够正在不含气氛的空气中退火。其它，能够正在分歧空气下实行热执掌的分歧阶段(即成核步伐和晶体发展步伐)。据信，凭据本发现的玻璃的Tg与Tx，以及Tx-Tg能够因热执掌时刻操纵空气而异。本界限的本事职员能够使用本界限已知的本事通过玻璃的期间温度转折(TTT)筹议确定适宜的前提。本界限的本事职员正在阅读本发现公然之后，该当或许供给用于制备本发现操纵的玻璃陶瓷的玻璃的TTT(期间温度转折)弧线，确定适宜的成核和/或晶体发展前提，以供给本发现操纵的玻璃陶瓷。比如，热执掌设施能够是将原料直接送入高温的退火炉。比如，举动此外一种拔取，能够将原料送入温度低得众的(比如，室温)退火炉，并随后以预订的加热速度加热至必须的温度。本发现涵盖了正在不含气氛的空气中实行的热执掌。正在少许境况下，正在一种或者数种还原空气中热执掌乃至或者更为可取。其它，比如，可期待正在气体压力下热执掌，比如正在热等静压执掌炉，或气压炉中热执掌。固然不思受外面的统制，但据信空气能够影响玻璃和玻璃陶瓷中少许组分的氧化形态。此类氧化形态的蜕变能够惹起玻璃和玻璃陶瓷的颜色蜕变。其它，空气或者影响成核与结晶步伐(比如，空气可影响少许玻璃物质的原子转移率)。本发现还涵盖了实行其他的热执掌，以进一步改革原料的必须本质。比如，能够实行热等静压执掌(比如，正在约900°C至约1400°C的温度下)，以移除残存孔隙、降低原料密度。凡是，玻璃陶瓷强度高于用于造成它们的玻璃的强度。从而，能够凭据比如玻璃转折成一种或者数种晶体陶瓷相的水准调剂原料强度。举动此外一种拔取或者另边疆，原料强度还能够受比如发生的成核位点数的影响，其继而可用于影响一种或者数种晶相的晶体数目并继而影响晶体尺寸。相合造成玻璃陶瓷的其他细节，参睹，比如Glass-Ceramics,P.W.McMillan,AcademicPress,Inc.,第2版，1979。与其它很众种别的陶瓷加工(比如，烧结锻烧原料至致密的烧结陶瓷原料)比拟，正在玻璃结晶造成玻璃陶瓷时刻存正在较少收縮(凡是小于30体积％;正在少许践诺例中，小于20体积％、10体积％、5体积％或者乃至小于3体积％)。现实收縮量取决于比如玻璃的构成、热执掌期间、热执掌温度、热执掌压力、待结晶玻璃的密度、造成晶相的一个或者数个相对量、以及结晶度。能够通过本界限已知的通例本事，席卷通过膨胀测定法、阿基米德法、或者衡量热执掌之前和之后的原料尺寸的设施衡量收縮量。正在少许境况下，热执掌时刻或者开释少许挥发性物质。正在少许践诺例中，相对低的收縮特点可认为特别有利的。比如，成品能够正在玻璃相中成形为必须的形势和尺寸(即近终形)，接着热执掌，以使玻璃起码一面地结晶。所以，能够完成与结晶原料的创制和加工合连的相当大的本钱俭省。正在另一方面，比如正在少许用于制备本发现操纵的玻璃陶瓷的示例性玻璃的热执掌时刻，能够正在高于约900°C的温度下产生诸如La2Zr207禾卩/或立方晶系/四方晶系Zr02(正在少许境况下为单斜Zr02)的相的造成。固然不思受外面的统制，可是据信相合氧化锆的相为由玻璃成核的第一相。据信日常来讲正在高于约925°C的温度下造成A1203、ReA103(此中Re为起码一种稀土金属阳离子)、ReAl018、Re3Al5012、Y3A15012等相。凡是，该成核步伐时刻的微晶尺寸是纳米数目级的。比如，已视察到小至10至15纳米的晶体。正在起码少许践诺例中，使用约1300°C热执掌约1小时将造成一律的结晶。日常来讲，成核与晶体发展的每一步伐的热执掌期间均可正在数秒钟(正在少许践诺例中，乃至小于5秒钟)至数分钟至一小时或更众的鸿沟内。能够通过凭据ASTM法式E112-96确定均匀粒度的法式测试设施(StandardTestMethodsforDeterminingAverageGrainSize)的截线法确定均匀晶体尺寸。将样本安装正在凡是为直径约2.5cm和高约1.9cm的圆柱体树脂的镶嵌树脂(比如能够商品名TRANSOPTICPOWDER得自Buehler，LakeBluff,IL的树脂)中。采用磨光器(比如能够商品名EPOMET3得自Buehler,LakeBluff,IL的磨光器)使用通例的打磨本事制备安装一面。使用金刚石砂轮磨制样本约3分钟，接着用45、30、15、9、3和1微米的金刚石研磨液分辨研磨5分钟。为已安装并磨光的样本溅镀一薄层金-钯，并使用扫描电子显微镜(比如得自JEOL，Peabody,MA的JSM840A型)视察。使用样本中涌现的微构造的代外性后向散射电子(BSE)显微图确定均匀微晶尺寸，设施如下。计数与每单元长度的横截显微图绘制的随机直线交友的微晶数目(Nl)。使用这一数目凭据以下公式确定均匀微晶尺寸。均匀品体尺寸=~^~此中Nl为每单元长度交友的微晶数，M为显微图的放大倍率。正在另一方面，本发现操纵的玻璃陶瓷能够包括起码1体积％、2体积％、3体积％、5体积％、10体积％、15体积％、20体积％、25体积％、30体积％、35体积％、40体积％、45体积％、50体积％、55体积％、60体积％、65体积％、70体积％、75体积％、80体积%、85体积％、90体积％、95体积％、97体积％、98体积％、99体积％、或者乃至100体积％的微晶。存正在于本发现操纵的玻璃陶瓷中的微晶的均匀尺寸小于1微米，小于0.5微米，小于0.3微米，小于0.2微米(/mi)，或者乃至小于0.15微米(/mi)。众个微晶，凡是为起码两相的微晶，构成玻璃陶瓷的晶胞。能够存正在于凭据本发现的陶瓷中的晶相实例席卷氧化铝(比如，a氧化铝和过渡型氧化铝)、REO、Y203、Hf02、Zr02(比如，立方晶系Zr02和四方晶系Zr02)、一种或众种其它金属氧化物，比如BaO、CaO、Cr203、CoO、CuO、Fe203、Ge02、Li20、MgO、MnO、NiO、Na20、P205、Sc203、Si02、Bi203、SrO、Te02、Ti02、V205、ZnO、以及复合金属氧化物(席卷复合A1203，金属氧化物(比如，复合A1203REO(比如，ReA103(比如，GdA103、LaA103)、ReAluO^(比如，LaAl0！8)、以及1^3八15012(比如，Dy3Al5012))、复合A1203*丫203(比如，Y3A15012)、与复合Zr02*REO(比如，La2Zr207))、以及它们的组合。凡是，凭据本发现的陶瓷不具有共晶微构造特点。正在少许践诺例中，凭据本发现的陶瓷还包括，以该陶瓷的总重量计，最众30重量％的Zr02禾B/或Hf02(正在少许践诺例中，以该陶瓷的总重量计，15重量％至30重量％鸿沟内的Zr02禾口/或Hf02)。本发现还涵盖了代替复合Al203，金属氧化物(比如，复合Al203REO禾D/或复合A1203Y203(比如，外露石榴石晶体构造的铝酸钇))中的一面铝阳离子。比如，能够用选自正在下列元素构成的组的元素的起码一种阳离子代替复合A1203，Y203中的一面Al阳离子Cr、Ti、Sc、Fe、Mg、Ca、Si、Co、以及它们的组合。比如，能够用选自正在下列元素构成的组的元素的起码一种阳离子代替复合A1203Y203中的一面Y阳离子Ce、Dy、Er、Eu、Gd、Ho、La、Lu、Nd、Pr、Sm、Th、Tm、Yb、Fe、Ti、Mn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Mg、Ca、Sr、以及它们的组合。其它，比如，能够用选自正在下列元素构成的组的元素的起码一种阳离子代替复合Al203，REO中的一面稀土金属阳离子Y、Fe、Ti、Mn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Mg、Ca、Sr、以及它们的组合。上述阳离子的代替能够影响陶瓷的本质(比如，硬度、韧度、强度、热导率等)。为造成本发现操纵的玻璃陶瓷践诺例而对玻璃推广热执掌，由此造成的晶体可认为比如针状等轴、柱状或扁平长条状构造。以玻璃或玻璃陶瓷的总重量计，本发现操纵的玻璃和玻璃陶瓷的少许践诺例，以及用于制备此类玻璃陶瓷的少许玻璃，包括起码75重量％(正在少许践诺例中，起码80重量％、85重量％、或者乃至起码90重量％;正在少许践诺例中，正在75重量％至90重量％的鸿沟内)的A1203，起码0.1重量％(正在少许践诺例中，起码1重量％，起码5重量％，起码10重量％，起码15重量％，起码20重量％或23.9重量％;正在少许践诺例中，正在10重量％至23.9重量％或者15重量%至23.9重量％的鸿沟内)的La203，起码1重量％(正在少许践诺例中，起码5重量％，起码10重量％，起码15重量％，起码20重量％或者乃至24.8重量％;正在少许践诺例中，正在10重量％至24.8重量％，15重量％至24.8重量％的鸿沟内)的Y203，以及起码0.1重量％(正在少许践诺例中，起码1重量％，起码2重量％，起码3重量％，起码4重量％，起码5重量％，起码6重量％，起码7重量%或者乃至8重量％;正在少许践诺例中，正在0.1重量％至8重量％或者0.1重量％至5重量％或者0.1重量％至2重量％的鸿沟内)的MgO。以玻璃陶瓷或玻璃的总重量计，本发现操纵的玻璃和玻璃陶瓷的少许践诺例，及用于制备此类玻璃陶瓷的少许玻璃，包括起码75重量％(正在少许践诺例中，起码80重量％、85重量％、或者乃至起码90重量％;正在少许践诺例中，正在75重量％至90重量％的鸿沟内)的A1203，以及起码1重量％(正在少许践诺例中，起码5重量％，起码10重量％，起码15重量％，起码20重量％或者乃至25重量％;正在少许践诺例中，正在10重量％至25重量％，15重量％至25重量％的鸿沟内)的Y203。以玻璃陶瓷或玻璃的总重量计，本发现操纵的玻璃和玻璃陶瓷的少许践诺例，以及用于制备此类玻璃陶瓷的少许玻璃，包括起码75重量％(正在少许践诺例中，起码80重量％、85重量％、或者乃至起码90重量％)的A1203，以及起码10重量％(正在少许践诺例中，起码15重量％、20重量％、或者乃至起码25重量％)的Y203。以玻璃陶瓷或玻璃的总重量计，包括Zr02和/或Hf02的本发现操纵的玻璃和玻璃陶瓷的少许践诺例，以及用于制备此类玻璃陶瓷的少许玻璃中存正在的Zr02和/或Hf02含量可认为起码5重量％、10重量％、15重量o/。或者乃至起码20重量％。比如，凭据本发现的某些玻璃的玻璃化转折温度可正在约750°C至约950°C鸿沟内。能够如下设施测定本发现操纵的陶瓷的均匀硬度。将一面原料安装正在凡是直径约2.5cm和高度约1.9cm的圆柱体树脂的镶嵌树脂(能够商品名TRANSOPTICPOWDER得自Buehler,LakeBluff,IL)中。采用磨光器(比如能够商品名EPOMET3得自Buehler，LakeBluff，IL的磨光器)使用通例的打磨本事制备安装一面。使用席卷125微米(um)金刚石的金刚石砂轮磨制样本约3分钟，接着用45、30、15、9、3和1微米的研磨液分辨研磨样本5分钟。使用配有Vickers压头的通例微硬度测试仪(比如能够商品名MITUTOYOMVK-VL得自MitutoyoCorporation,Tokyo,Japan的仪器)以100克的压入负荷衡量微硬度。凭据ASTM测试设施E384原料微硬度的测试设施(1991)(ASTMTestMethodE384TestMethodsforMicrohardnessofMaterials(1991p的导则衡量微硬度。均匀硬度为10次衡量的均匀值。比如，本发现操纵的某些玻璃的均匀硬度可认为起码5GPa(正在少许践诺例中，起码6GPa、7GPa、8GPa或9GPa;凡是正在约5GPa至约10GPa的鸿沟内)，而且凭据本发现的玻璃陶瓷或者包括玻璃和晶体陶瓷的本发现操纵的陶瓷为起码5GPa(正在少许践诺例中，起码6GPa、7GPa、8GPa、9GPa、10GPa、llGPa、12GPa、13GPa、14GPa、15GPa、16GPa、17GPa、或18GPa(或更众)；凡是正在约5GPa至约18GPa的鸿沟内)。比如，正在起码25°C至约900°C的温度鸿沟内，本发现操纵的某些玻璃的热膨胀系数能够正在约5xl(T6/K至约llxl(T6/K鸿沟内。正在少许践诺例中，本发现的陶瓷能够用于造成磨料成品和刀具以及刀具镶块，席卷，比如磨粒和/或用于粘结磨具的陆续粘结相(即基质)。比如，正在少许践诺例中，本发现的陶瓷还可席卷离别相，诸如碳化物、氮化物、硼化物、金刚石、以及它们的组合(即，它们的羼杂物以及固溶体)。正在少许践诺例中，陶瓷席卷最众50体积％(正在少许践诺例中，最众45体积％、40体积％、35体积％、30体积％、25体积％、20体积％、15体积％、或者乃至最众10体积％)的离别相。磨粒可复合正在磨料成品中，或者以松散款式操纵磨粒。凭据本发现的磨料成品能够包括粘结剂和众个磨粒，此中磨粒的起码一一面为凭据本发现的磨粒或者粘结剂(即基质)为凭据本发现的陶瓷。示例性磨料产物席卷涂附磨料成品、粘结磨料成品(比如，砂轮)、非织制磨料成品、以及研磨刷。涂附磨料成品凡是席卷含有第一和第二相对主外观的背衬，而且此中粘结剂和众个磨粒正在第一主外观的起码一一面上造成磨料层。正在少许践诺例中，优选的是，以磨料成品的磨粒总重量计，磨料成品中起码5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量%、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、或者乃至100重量％的磨粒为凭据本发现的磨粒。正在操纵前凡是将磨粒级配为给定的粒度漫衍。此类漫衍凡是具有从粗粒至细粒的粒度鸿沟。正在研磨界限，该鸿沟有时称作粗筛分、比照筛分和细筛分。凭据行业认同的级配法式级配的磨粒将每个标称级配的粒度漫衍指定正在若干极限值内。此类行业认同的级配法式(即，规矩的标称级配)席卷称为AmericanNationalStandardsInstitute,Inc.(ANSI)法式、FederationofEuropeanProducersofAbrasiveProducts(FEPA)法式、以及JapaneseIndustrialStandard(JIS)法式的法式。正在一个方面，本发现供给了众种具有指定标称级配的磨粒，此中众种磨粒的起码一一面为凭据本发现的磨粒。正在少许践诺例中，优选的是，以众种磨粒的总重量计，起码5重量％、10重量％、15重量%、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、或者乃至100重量％的众种磨粒为凭据本发现的磨粒。正在少许践诺例中，磨料成品、刀具或刀具镶块的(真)密度，有时称作比重，是起码40%(正在少许践诺例中，起码45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、95%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、或者乃至100%)的外面密度。关于刀具和刀具镶块，(线%(正在少许践诺例中，起码95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、或者乃至100%)的外面密度。凡是，玻璃陶瓷磨粒的(线%(正在少许践诺例中，起码卯％、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、或者乃至100%)的外面密度。凭据本发现的磨料成品的少许践诺例的孔隙率正在25体积％至75体积％的鸿沟内(正在少许践诺例中，正在35体积％至65体积％，或者乃至45体积％至55体积％的鸿沟内)。孔隙凡是以连通孔的款式存正在。能够通过本界限已知的本事，席卷使用增加比如氧化铝或玻璃泡的众孔物质和/或比如有机原料的挥发性原料造成孔隙。凭据本发现的刀具和刀具镶块的践诺例的孔隙率正在0至10体积％的鸿沟内(正在少许践诺例中，正在0至5体积％、0至3体积％、或者乃至0至2体积％的鸿沟内)。正在少许践诺例中，本发现的成品(比如，磨粒、刀具、刀具镶块等)的弯曲强度为起码300MPa(正在少许践诺例中，起码400、500、或者乃至600MPa)。示例性砂轮睹图7。砂轮70具有漫衍于基质74中的玻璃陶瓷磨粒72和孔隙73。示例性镗磨油石睹图8。镗磨油石80具有漫衍于基质84中的玻璃陶瓷磨粒82。示例性刀具睹图9。刀具90席卷具有漫衍于基质中的玻璃陶瓷磨粒92的刀具镶块91。下面的非局限性实例进一步注解了本发现的益处和践诺例，可是这些实例提到的实在原料及其数目，以及其它前提和细节，不应被讲明为对本发现的不政府限。除非此外指明，不然全部份额和百分比都按重量计。除非此外评释，不然全部实例均不包括有用量的As203、Bi203、B203、Ge02、P205、Si02、Te02、V205、碱金属氧化物和碱土金属氧化物。实例1.正在50000ml的瓷罐中装入众种粉末(如下面的外1所示，原料起原睹外3)和24000克水以及40000g氧化铝球(直径15mm)的羼杂物。以60转/分钟(rpm)的转速搅拌罐的实质物16小时。羼杂后，喷雾干燥浆料，发生聚结物尺寸60至90微米的聚结前体粉末。正在使用1250°C锻烧聚结粉末之后，从容地(0.2克/秒)将粉末送入丙烷/氧气喷枪火焰，以熔融颗粒。用于熔融颗粒，从而发生熔化小滴的喷枪为可得自Koshin-RikagakuCo.，Tokyo,Japan的KoshinRikagaku喷燃器KA-40。用于喷枪的丙烷和氧气流量如下。用于核心火焰(预混燃烧)的丙烷流量为5法式升/分钟(SLPM)和氧气流量为6SLPM。用于外层火焰的丙烷流量为15SLPM和氧气流量为80SLPM。从容地(0.2克/秒)将已锻烧且选定尺寸的颗粒送入熔融颗粒并直接运载它们进入气氛，以淬火并汇集正在不锈钢盘容器中的喷枪火焰。颗粒形势呈球形(下文称作小珠)且尺寸从数微米至150微米(/mi)不等，而且要么为透后的(即，非晶态的)和/要么为不透后的(即，晶态的)，实在境况因小珠而异。特别是，大大都尺寸是90微米至32微米(/mi)的小珠为透后的。更大的小珠和更小的小珠趋势席卷不透后小珠。正在实行差热阐发(DTA)时，筛分原料，保存90至125微米(/mi)尺寸鸿沟内的小珠(微球)。实行DTA测试(使用能够商品名NETZSCHSTA409DTA/TGA得自NetzschInstruments,Selb，Germany的装备)。置于100微升A1203样本夹持器中的每份筛分样本量为400毫克。通过正在静止的气氛中以1(TC/分钟的速度由室温(约25X:)加热小珠至1300°C的设施确定原料的玻璃化转折温度(Tg)和结晶温度(Tx)。其它实例的这些Tg和Tx值陈述睹下面的外1和2。外1tabletableseeoriginaldocumentpage36/column/rowtable使3800g玻璃小珠与4200g去离子水以及5g聚丙烯酸铵盐(Darvan821A)羼杂。该羼杂物担当两阶段研磨工序。正在第一步中，操纵Drais研磨机(PML-H/VPU型)实行高强度小珠研磨，此中将1.75mm的氧化钇不乱氧化锆(YSZ)用作研磨剂。正在第二步中，正在Drais，AdvantisV15-PU研磨机中使用较细的YSZ研磨剂(0.3至0.4mm)研磨。凭据使用Horiba910仪器的激光散射设施的测定，所得玻璃颗粒的均匀粒度是0.38微米。将约50克的研磨所得玻璃颗粒置于石墨模具中并使用单轴压力安装(能够商品名HP-50得自ThermalTechnologyInc.,Brea,CA)热压该颗粒。正在130(TC的氮气空气中使用压力4ksi(27.6MPa)热压。所得圆片的直径约48mm和厚约5mm。实行其他的热压操作，制备其他的圆片。使用阿基米德设施衡量热压原料的密度，并涌现为约5.5g/cm3，这是99%的外面密度。较量例A将约50克的如实例1所述制备的前体玻璃小珠(即，两阶段研磨工序之前的玻璃小珠)凭据实例1釆用的一样步伐置于石墨模具中并使用单轴压力安装(能够商品名HP-50得自ThermalTechnologyInc.,Brea，CA)热压。图10为较量例A原料的扔光切片的扫描电镜(SEM)显微图，这指示示例性晶胞101。图11为实例1的扔光切片的SEM显微图。使用通例的安装和打磨本事制备扔光切片。使用磨光器(能够商品名ECOMET3TYPEPOLISHER-GRINDER得自Buehler，LakeBluff,IL)打磨。使用金刚石砂轮磨制样本约3分钟，接着使用45、30、15、9和3微米(um)的金刚石研磨液分辨研磨三分钟。为扔光样本涂覆一薄层金-钯并使用JEOLSEM(JSM840A型)视察。实例1的原料分明是由尺寸小于3微米(um)的晶胞构成的，这分明小于较量例A的尺寸。使用形式A秩序衡量凭据ASTMC1161的三点挠曲本质。将样本加工成标称厚度1.5mm、宽2.0mm和长30mm。将夹头速率设定为0.2mm/min。正在三点弯曲测试中，将跨距设定为20mm。将装有TestworksIV软件的AllianceMTS100Testframe用于测试以及数据搜聚。实例1原料的均匀弯曲强度为563MPa，而较量例A原料的均匀弯曲强度为169MPa。实例2使用16,000磅将约18g实例1的研磨所得小珠冷压入不锈钢模具腔体内10x16mm直径的圆柱形一面。随后，正在加热炉(一种电加热炉(能够商品名KKSK-666-3100型得自KeithFurnaces,PicoRivera,CA))内正在气氛中实行无压烧结，设施如下。以约10°C/min的速度将原料由室温(约25°C)加热至约1375°C并随后保留1375°C约2小时。推广其他的操作及一样的热执掌秩序，以制备其他的烧结部件。使用阿基米德设施衡量所得烧结原料的密度，并涌现为5.4g/cm3，这是约97%的外面密度。较量例B如实例2描画冷压和烧结约18g的较量例A小珠。仅视察到一面烧结，云云障碍了精确的密度测定。实例3如实例1描画制备实例3前体小珠，分歧的是操纵原料和原料量睹下面的外2。操纵原料的起原睹下面的外3。外2tabletableseeoriginaldocumentpage38/column/rowtable如实例1原料的描画研磨玻璃小珠，分歧的是使用3100g的小珠和4900去离子水。如实例1描画确定的研磨后均匀粒度为0.28微米(m)。将约50克的研磨所得玻璃体置于石墨模具中并使用单轴压力安装(能够商品名HP-50得自ThermalTechnologyInc.，Brea,CA)热压。正在氮气空气中以1400°C禾口4ksi(27.6MPa)的压力热压。所得圆片直径约48mm和厚约6.2mm。实行其他的热压操作，以制备其他的圆片。通过阿基米德设施的衡量，涌现热压原料密度为约4.2g/cm3，这是99%的外面密度。tabletableseeoriginaldocumentpage39/column/rowtable较量例c使用实例3采用的一样步伐将如实例3描画制备的约50克的前体玻璃小珠置于石墨模具中并使用单轴压力安装(能够商品名HP-50得自ThermalTechnologyInc.,Brea，CA)热压。如实例1描画衡量实例3和较量例C的原料的弯曲强度并涌现分辨为579和123。不离开本发现的掩护鸿沟和精神的本发现的各样窜改和更改对本界限内的本事职员将变得显而易睹，而且该当判辨本发现不得不本地受限于本文提出的示例性践诺例。权力哀求1.一种非晶态原料，以所述非晶态原料的总重量计，其包括起码35重量％的Al2O3以及除Al2O3除外的金属氧化物，此中，以所述非晶态原料的总重量计，所述非晶态原料包括总共不高出10重量％的As2O3、B2O3、Bi2O3、GeO2、P2O5、SiO2、TeO2、以及V2O5，而且此中所述非晶态原料席卷均匀晶胞尺寸小于3微米的众个晶胞。2.凭据权力哀求1所述的非晶态原料，此中所述非晶态原料具有分辨彼此笔直的x、y和z尺寸，而且所述x和y尺寸各自为起码5mm=3.凭据权力哀求1所述的非晶态原料，此中所述非晶态原料不具有玻璃化转折温度。4.凭据权力哀求1所述的非晶态原料，此中所述非晶态原料为玻璃。5.凭据权力哀求1所述的非晶态原料，还包括CaO或Zr02以及除A1203、CaO和Zr02除外的第三种金属氧化物，此中所述第三种金属氧化物的起码一一面正在非晶态原料结晶时造成分歧的晶相。6.凭据权力哀求1所述的非晶态原料，此中所述除A1203除外的金属氧化物为Y203。7.凭据权力哀求1所述的非晶态原料，此中所述除A1203除外的金属氧化物为Zr02。8.凭据权力哀求1所述的非晶态原料，此中所述除A1203除外的金属氧化物为REO。9.一种成品，席卷凭据权力哀求1所述的非晶态原料。10.凭据权力哀求1所述的非晶态原料，此中所述众个晶胞的均匀晶胞尺寸小于2微米。11.凭据权力哀求1所述的非晶态原料，此中所述众个晶胞的均匀晶胞尺寸小于1微米。12.—种玻璃陶瓷原料，以所述玻璃陶瓷原料的总重量计，其包括起码35重量％的A1203以及除A1203除外的金属氧化物，此中，以所述玻璃陶瓷的总重量计，包括总共不高出10重量％的As203、B203、Bi203、Ge02、P205、Si02、Te02、以及V205，而且此中所述玻璃陶瓷包括均匀晶胞尺寸小于3微米的众个晶胞。13.凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷，此中所述玻璃陶瓷具有分辨彼此笔直的x、y和z尺寸，而且所述x和y尺寸各自为起码5mm=14.凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷，此中所述除A1203除外的金属氧化物为Y203。15.凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷，此中所述除A1203除外的金属氧化物为Zr02。16.凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷，此中所述除A1203除外的金属氧化物为REO。17.凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷，此中所述玻璃陶瓷的弯曲强度为起码300MPa。18.凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷，还包括选自正在下列物质构成的组的离别相碳化物、硼化物、氮化物、金刚石、以及它们的组合。19.一种磨料成品，包括凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷。20.凭据权力哀求19所述的磨料成品，此中所述玻璃陶瓷为磨粒。21.—种刀具，包括凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷。22.—种刀具镶块，包括凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷。23.凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷，此中所述众个晶胞的均匀晶胞尺寸小于2微米。24.凭据权力哀求12所述的玻璃陶瓷，此中所述众个晶胞的均匀晶胞尺寸小于1微米。25.—种制备成品的设施，席卷供给均匀粒度小于3微米的众个玻璃体，此中，以所述玻璃体的总重量计，所述玻璃体包括起码35重量％的A1203以及除A1203除外的金属氧化物，此中，以所述玻璃体的总重量计，所述玻璃体包括总共不高出10重量％的As203、B203、Bi203、Ge02、P205、Si02、Te02、以及V205，此中所述玻璃体具有玻璃化转折温度Tg和结晶温度Tx，而且此中所述玻璃体的玻璃化转折温度和结晶温度之间的差值为起码5K;以及将所述玻璃体加热至玻璃化转折温度以上并聚结所述众个玻璃体的起码一一面，以供给成品。26.凭据权力哀求25所述的设施，此中所述玻璃体的均匀粒度小于2微米。27.凭据权力哀求25所述的设施，此中所述玻璃体的均匀粒度小于1微米。28.凭据权力哀求25所述的设施，此中所述玻璃体的均匀粒度小于0.5微米。29.凭据权力哀求25所述的设施，还席卷研磨众个前体玻璃体，以造成众个玻璃体。30.凭据权力哀求25所述的设施，还席卷热执掌所述成品，以供给玻璃陶瓷。31.凭据权力哀求25所述的设施，此中所述玻璃体包括A1203、REO、或Zr02中的起码一种。32.凭据权力哀求25所述的设施，此中将所述玻璃体加热至玻璃化转折温度以上以及正在不高出100MPa的压力下聚结所述众个玻璃体的起码一一面。33.—种成品，其凭据权力哀求25所述设施制备。34.—种玻璃陶瓷，席卷均匀晶胞尺寸小于3微米的众个晶胞，此中所述玻璃陶瓷的硬度为起码15Gpa，弯曲强度为起码400MPa。全文摘要包括起码35重量％的Alsub2/subOsub3/sub以及均匀晶胞尺寸小于3微米的众个晶胞的陶瓷原料与成品。文档编号C04B35/14GK101351420SQ8公然日2009年1月21日申请日期2006年12月14日优先权日2005年12月30日发现者托马斯·J·安德森,贝尔坎·K·恩惠雷斯,阿纳托利·Z·罗森夫兰茨申请人:3M更始有限公司

　　本事研发职员：阿纳托利.Z.罗森夫兰茨;贝尔坎.K.恩惠雷斯;托马斯.J.安德森

　　如您需求助本事专家，请点此查看客服电线. 金属原料外观改性本事 2. 超硬陶瓷原料制备与外观硬化 3. 规整纳米原料制备及操纵筹议

　　1: 修筑节能 绿色修筑能耗的模仿与检测(EnergyPlus)；修筑碳排放和人命周期评判；都邑微天气、修筑能耗与太阳能本事的彼此影响；地舆消息体系(GIS)和空间回归设施用于都邑修筑能耗阐发；不确定性、敏锐性阐发和机械进修设施操纵于修筑能耗阐发(R)；贝叶斯设施用于都邑和单体修筑能源阐发 2: 过

　　1.繁杂产物体系更始安排 2.揣测机辅助产物安排及创制 3.专利结构及规避战略等方面的筹议

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