[go: up one dir, main page]

RU2735350C2 - Прозрачный керамический материал в качестве компонента небьющихся оптических стекол - Google Patents

Прозрачный керамический материал в качестве компонента небьющихся оптических стекол Download PDF

Info

Publication number
RU2735350C2
RU2735350C2 RU2018101291A RU2018101291A RU2735350C2 RU 2735350 C2 RU2735350 C2 RU 2735350C2 RU 2018101291 A RU2018101291 A RU 2018101291A RU 2018101291 A RU2018101291 A RU 2018101291A RU 2735350 C2 RU2735350 C2 RU 2735350C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
less
preferably less
corundum
parts
transparent
Prior art date
Application number
RU2018101291A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018101291A3 (ru
RU2018101291A (ru
Inventor
Ларс ШНЕТТЕР
Тино ШРАЙНЕР
Юрген ВАЙДХАС
Original Assignee
Керамтек-Этек Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Керамтек-Этек Гмбх filed Critical Керамтек-Этек Гмбх
Publication of RU2018101291A publication Critical patent/RU2018101291A/ru
Publication of RU2018101291A3 publication Critical patent/RU2018101291A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2735350C2 publication Critical patent/RU2735350C2/ru

Links

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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111—Fine ceramics
    • C04B35/115—Translucent or transparent products
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62218—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining ceramic films, e.g. by using temporary supports
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62802—Powder coating materials
    • 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
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • 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
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/04—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with articles made from glass
    • 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
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/04—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with articles made from glass
    • C04B37/047—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with articles made from glass by means of an interlayer consisting of an organic adhesive, e.g. phenol resin or pitch
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412—Transparent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/08—Dimensions, e.g. volume
    • B32B2309/10—Dimensions, e.g. volume linear, e.g. length, distance, width
    • B32B2309/105—Thickness
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5454—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof nanometer sized, i.e. below 100 nm
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6023—Gel casting
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/604—Pressing at temperatures other than sintering temperatures
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/605—Making or treating the green body or pre-form in a magnetic field
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/666—Applying a current during sintering, e.g. plasma sintering [SPS], electrical resistance heating or pulse electric current sintering [PECS]
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/76—Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
    • C04B2235/766—Trigonal symmetry, e.g. alpha-Si3N4 or alpha-Sialon
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/785—Submicron sized grains, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/787—Oriented grains
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/95—Products characterised by their size, e.g. microceramics
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9646—Optical properties
    • C04B2235/9653—Translucent or transparent ceramics other than alumina
    • 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
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/343—Alumina or aluminates
    • 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
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
    • C04B2237/704—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the ceramic layers or articles
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62625—Wet mixtures
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/6268—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering characterised by the applied pressure or type of atmosphere, e.g. in vacuum, hydrogen or a specific oxygen pressure
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62695—Granulation or pelletising
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C04B35/645—Pressure sintering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Предложены детали из прозрачных корундовых керамических материалов, которые могут применяться в составе слоистых материалов для дисплеев подводных компьютеров, мобильных телефонов, планшетов, защитных часовых стекол и других стойких к царапанью изделий. Корундовые детали легированы оксидом магния, оксидом иттрия или оксидом лантана при содержании легирующих присадок менее или равном 2000 частей на миллион, причем средний размер зерен керамики составляет менее 750 нм. Деталь имеет толщину менее 800 мкм и пористость менее 0,01%. Технический результат изобретения – получение керамических деталей с высоким коэффициентом пропускания и низкой матовостью. 3 н. и 7 з.п. ф-лы.

Description

Объектом настоящего изобретения являются детали из прозрачных корундовых керамических материалов, а также их изготовление и применение.
Прозрачные керамические материалы можно использовать во многих сферах, поскольку высокие эксплуатационные температуры и высокие показатели твердости обусловливают существенные преимущества этих материалов по сравнению со стеклянными материалами. Так, например, прозрачные керамические материалы в настоящее время находят применение в оптических системах (в частности, в качестве защитных камер для лазерных установок или абразивостойких пластин в оптических приборах), а также для военнотранспортных средств в качестве защитного стекла, представляющего собой систему из прозрачных материалов. Монокристаллический оксид алюминия (сапфир) и поликристаллический оксид алюминия (корунд) являются керамическими материалами, которые обладают чрезвычайно высокой твердостью. Комбинация отличного сопротивления воздействию твердых материалов (например, минералов), высокой прочности при сжатии и отличной прочности при изгибе, а также умеренная вязкость разрушения обусловливают идеальную пригодность указанных керамических материалов для использования в качестве небьющихся оптических стекол.
Прозрачность керамических материалов в первую очередь определяется показателем преломления и отсутствием дефектов в соответствующих деталях. Показатель преломления (n) материала определяет зависящий от поверхностного отражения теоретический коэффициент пропускания Т0, который в реальных деталях снижается вследствие поглощения и рассеяния света. Теоретический коэффициент пропускания керамических материалов находится в диапазоне от 85 до 87%. Корунд, показатель преломления (n) которого при длине волны (λ) 600 нм составляет 1,76, обладает теоретическим коэффициентом пропускания (Т0) 85,7%. Для достижения теоретического коэффициента пропускания корунд должен обладать идеальной, то есть лишенной пор структурой (пористостью менее 100 частей на млн), а также чистым фазовым составом (степенью чистоты более 99,9%, лучше 99,99%).
Механические свойства поликристаллического субмикронного корунда (α-Al2O3) с размерами кристаллов менее 500 нм превосходят механические свойства любых прозрачных кубических керамических материалов, например, магний-алюминиевой шпинели, оксинитрида алюминия и иттрий-алюминиевого граната. Могут быть достигнуты значения твердости до 2200 HV 10, прочности при изгибе от 700 до 1000 МПа, модуля упругости свыше 400 ГПа и вязкости разрушения до 4
Figure 00000001
Использование корунда в качестве прозрачного материала в настоящее время ограничено оптически анизотропной кристаллической системой и результирующими двойное лучепреломление световыми волнами, так что реализация достаточно высоких значений коэффициента пропускания (выше 65%) не представляется возможной.
Высокая прозрачность (более 65%) деталей из корунда может быть достигнута лишь в том случае, если размер кристаллов остается ниже длины световых волн (от 380 до 480 нм). Техническая реализация подобных материалов возможна при использовании сверхтонких исходных порошков с размером первичных частиц менее 150 нм, лучше менее 80 нм, в идеальном случае менее 50 нм. Известны методы легирования примесью, используемой в качестве ингибитора роста зерен в количествах до 1500 частей на млн (предпочтительно оксидом магния в количестве до 500 частей на млн). Кроме того, прозрачность может быть повышена посредством ориентации зерен.
Прозрачность керамических материалов обычно указывают в виде показателя фактического линейного светопропускания (Real-Inline-Transmission, сокращенно RIT). При этом через образец пропускают свет (как правило монохроматический), причем детектор регистрирует только рассеянный свет с небольшим апертурным углом (максимум 0,5°). Данный измеряемый показатель в настоящее время является стандартным параметром, позволяющим достоверно судить о прозрачности оптических компонентов.
Мутность прозрачных компонентов фиксируется человеческим глазом и характеризуется показателем RIT лишь в ограниченной мере. Мутные участки ухудшают качество высококачественных компонентов дисплеев (например, смартфонов, планшетов, защитных часовых стекол, стойких к царапанью сенсорных пластин). Числовой мерой так называемого белого глушения является матовость, которая чрезвычайно восприимчива к рассеянному свету. Пониженная матовость имеет большое значение для компонентов дисплеев и применения в оптике. Параметрический показатель «матовость» во взаимосвязи с прозрачными керамическими материалами до последнего времени не учитывался.
При фазовых переходах световые волны вследствие отличающихся друг от друга значений показателя преломления отклоняются в разных направлениях, причем изменение направления световых волн обусловливает потерю прозрачности. Для обеспечения высокой прозрачности следует исключать присутствие инородных фаз, соответственно содержание последних необходимо устанавливать на максимально низком уровне. В случае некубических и оптически анизотропных корундовых кристаллов световые волны дополнительно отклоняются на границах между зернами, поскольку показатель преломления зависит от направления (Δn=0,008). Потеря прозрачности может быть сокращена, если размер кристаллов меньше длины соответствующих световых волн: так, например, для высокой прозрачности в видимом световом спектре (от 380 до 780 нм) зерна должны обладать диаметром менее 380 нм. В частности, необходимы границы между чистыми зернами без инородных элементов.
Несмотря на известные стратегии легирования до последнего времени не удавалось получать прозрачные корундовые керамические материалы с высоким коэффициентом пропускания (показателем RIT выше 65%) без легирующих примесей, поскольку рост зерен начинается при высоких температурах укрупнения. В патенте США US 7396792 В2 описана возможность получения прозрачного поликристаллического корунда с показателем RIT ≥30%, рост зерен которого ограничивают легированием посредством MgO (≤0,3% масс.) и ZrO2 (от 0,1 до 0,5% масс). Толщина корундового компонента составляет 0,8 мм. Другими легирующими примесями являются соединения металла с фтором, которые примешивают к высокочистому корундовому порошку, содержащему от <100 до 2000 частей на млн загрязнений (немецкая заявка на патент DE 102009035501 А1). Это позволяет изготавливать высокоплотные, мелкокристаллические корундовые керамические материалы (средний размер зерен d50 менее 500 нм). О прозрачных деталях в цитируемом документе не сообщается.
С учетом вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача найти возможность изготовления и производства деталей из корундовых керамических материалов, а также способ изготовления подобных деталей.
Указанную задачу согласно изобретению удалось решить благодаря детали из прозрачной корундовой керамики по п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в соответствующих зависимых пунктах. Изобретение относится также к слоистому материалу, включающему слой из детали, и способу изготовления указанной детали.
Корундовые керамические материалы характеризуются высоким коэффициентом пропускания, если исходный корундовый порошок обладает высокой степенью чистоты (выше 99,9%) и низкой степенью легирования (менее 2000 частей на млн, лучше менее 1000 частей на млн).
Однако стратегия легирования оказывает решающее регулирующее воздействие для низких размеров кристаллов, важное в отношении обеспечения высокой прозрачности и низкой матовости. При этом существует возможность многократного легирования, предусматривающего использование комбинации легирующих присадок (оксида магния, оксида иттрия и оксида лантана или других оксидов), предпочтительно комбинации двух, трех, четырех или пяти легирующих присадок (оксидов), или возможность однократного легирования, предусматривающего использование одного из указанных оксидов. Многократное легирование позволяет уменьшить размер зерен более чем на 40%, предпочтительно даже более чем на 65% по сравнению с нелегированной керамикой.
В предпочтительном варианте матовость деталей из прозрачной корундовой керамики составляет менее 10%, предпочтительно менее 6%, особенно предпочтительно менее 3%. С учетом отсутствия пор в керамике для изготовления обладающих соответствующей матовостью деталей размер зерен должен составлять менее 750 нм, предпочтительно менее 500 нм, особенно предпочтительно менее 250 нм.
Для изготовления детали из прозрачной корундовой керамики можно использовать разные технологии, целью которых являются формирование полностью уплотненной детали (пористость менее 100 частей на млн, соответственно 0,01%) с зернами небольшого размера.
Так, например, корундовый порошок, соответственно смесь порошков, можно смешивать с пригодным органическим материалом и гранулировать. Последующее формование предпочтительно осуществляют посредством одноступенчатого или двухступенчатого сухого прессования, предусматривающего одноосное прессование или комбинированную технологию одноосного прессования и последовательно реализуемого изостатического прессования при комнатной температуре. Дополнительное циклическое прессование, предусматривающее реализацию большого количества процессов прессования (до 250 циклов), позволяет изготавливать керамические материалы с высокой плотностью в неспеченном состоянии и высокой степенью однородности.
В соответствии с другой технологией тонкий корундовый порошок можно уплотнять методом ускоренного спекания (например, спекания с дополнительным использованием поля). При этом благодаря высоким скоростям нагревания и кратковременности процесса предотвращается рост зерен, который обусловливает снижение прозрачности.
Согласно другой технологии можно осуществлять оптически анизотропную ориентацию зерен корунда. При этом получают текстурированный керамический материал, который обладает более высокой прозрачностью по сравнению с керамикой со статистически распределенными зернами. Подобное текстурирование может быть обеспечено, например, благодаря использованию сильных магнитных полей (более 5 Тл, лучше более 8 Тл). Для этого необходимы стабильные (то есть стойкие к седиментации и агломерации) керамические суспензии корундового порошка с размером первичных частиц менее 150 нм, лучше менее 50 нм. Особого положительного эффекта достигают благодаря комбинированию указанного метода с технологией формования геля. Таким образом, данный вариант особенно пригоден для изготовления прозрачной керамики с показателем RIT выше 65% и матовостью менее 10% (патентная заявка США US 20110039685 А1).
Свойства изготавливаемых указанными выше методами деталей могут быть улучшены благодаря использованию корундового порошка однократно или многократно легированного, что позволяет достигать матовости, составляющей, например, менее 6%. Прежде всего это относится к тонким деталям толщиной менее 800 мкм, предпочтительно менее 500 мкм, особенно предпочтительно менее 250 мкм. При этом в особенно предпочтительном варианте содержание легирующей примеси (общее количество легирующих присадок) составляет ≤2000 частей на млн.
Кроме того, на дополнительной стадии предварительного спекания, выполняемого при определенной температуре, например, в атмосфере воздуха, кислорода или инертного газа, можно осуществлять укрупнение с требуемой степенью уплотнения, составляющей по меньшей мере 99,99%. Особенно предпочтительные детали прежде всего можно изготавливать способом, который включает комбинацию предварительного спекания и многократного легирования.
Для достижения высокой прозрачности и низкой матовости дополнительно можно устанавливать также определенное содержание углерода в уплотненной детали. Содержание углерода в уплотненной детали технологически можно устанавливать методом изостатического горячего прессования в атмосфере технического воздуха. При этом допустимое содержание углерода может составлять менее 0,2%, предпочтительно менее 0,05%.
В связи с высокой твердостью и хрупкостью материала реализовать изготовление тонких корундовых компонентов толщиной менее 1 мм до последнего времени не удавалось. Подобные детали, которые в соответствии с настоящим изобретением называют пластинами, могут обладать круглой, квадратной или прямоугольной формой. Предпочтительным методом производства подобных пластин является резка оснащенной алмазами специальной пильной проволокой с использованием оптимизированных технологических жидкостей. Другой вариант изготовления пластин предусматривает точечную подачу энергии посредством лазера, которая сопровождается повреждением материала и нарушением его структуры в направлении толщины (z-направлении). Отслаивание пластины выполняют механически, причем его можно осуществлять при дополнительном воздействии температуры или без воздействия температуры.
Для обеспечения окончательного качества поверхности и необходимых оптических свойств после изготовления пластины требуется ее шлифовка и полирование. При этом для достижения определенной зернистости следует использовать надлежащие методы, которые, в частности, отличаются выбором оптимальной смазочно-охлаждающей жидкости и последовательностью осуществления процессов шлифовки и полирования.
Неожиданно оказалось возможным изготовление компонентов с показателем RIT менее 65%. Лишь теперь предоставляется возможность применения соответствующих деталей в многочисленных рыночных сферах, в частности, в качестве дисплеев (например, подводных компьютеров, мобильных телефонов, планшетов, записных книжек, часов), защитных часовых стекол, стойких к царапанью датчиков, наземных светильников, окон машин, объективов фото/кинокамер и так далее. Это удается благодаря возможности изготовления деталей толщиной менее 800 мкм, предпочтительно менее 500 мкм, особенно предпочтительно менее 250 мкм. Средний размер зерен корундовой керамики (D50) составляет менее 750 нм, предпочтительно менее 500 нм, особенно предпочтительно менее 350 нм. Речь при этом обычно идет о размерах простейших структурных элементов. Указанные размеры определяют методом секущих.
Керамика является синтетическим материалом, который обладает гораздо более высокой прочностью при сжатии и твердостью по сравнению со стеклами, в связи с чем она характеризуется гораздо более высокой абразивостойкостью по отношению к твердым частицам, например, частицам песка, природным породам (граниту и другим) и осколкам стекла. Монолитное исполнение керамики в связи с повышенной хрупкостью не всегда является желательным.
Оба материала сэндвичевой конструкции, а именно материал подложки (например, полимер, стекло) и материал твердого керамического слоя, идеальным образом соединены друг с другом. Состоящую из указанных материалов деталь называют слоистым материалом, причем материалы соединяют друг с другом с использованием давления и температуры, посредством склеивания органическим или неорганическим клеем и сборки без формирования промежуточного слоя, достигая высоких значений сил адгезии.
Согласно изобретению слоистый материал включает слой из детали из прозрачной корундовой керамики и по меньшей мере один другой слой из материала подложки. Помимо детали из прозрачной корундовой керамики слоистый материал может содержать также несколько слоев из материала подложки, причем материалы подложки, образующие разные слои, могут быть одинаковыми или могут отличаться друг от друга.
Испытание детали в виде слоистого материала из прозрачной корундовой керамики толщиной менее 500 мкм, предпочтительно менее 300 мкм, особенно предпочтительно менее 200 мкм, в комбинации с материалом подложки, предпочтительно химически закаленным стеклом, выполненное методом падающего груза на твердом основании, неожиданно привело к чрезвычайно высоким результатам.
Рыночные стекла характеризуются более низкими показателями вязкости разрушения (менее 100 МПа) и прочности при изгибе (менее 1
Figure 00000002
) и не особенно пригодны для использования в качестве дисплеев. Близкие к поверхности (менее 50 мкм) области стекол нового типа благодаря характерному для литийалюмосиликатных стекол ионному обмену можно подвергать сжатию. Индуцируемые напряжения сжатия составляют по меньшей мере 600 МПа (немецкая заявка на патент DE 102010009584 А1). В результате этого усиливается противодействие напряжению при растяжении.
Недостатком подобных стекол является низкие показатели стойкости к царапанью и сопротивления сжатию, что обусловлено более низкой твердостью материала. Слоистый материал, например, состоящий из закаленного стекла и тонкой корундовой керамики, является комбинацией, обладающей преимуществами в отношении допустимой высоты падения дисплея и его стойкости к царапанью. По сравнению с обычными слоистыми материалами без прозрачной керамики максимально возможную высоту падения, приводящую к разрушению, удалось повысить по меньшей мере на 80%.
Выполняемые из прозрачной корундовой керамики детали могут обладать большими продольными габаритными размерами, достигающими 400 мм. Кроме того, детали из прозрачной корундовой керамики могут обладать определенным форматом. В соответствии с настоящим изобретением под форматом компонента подразумевается максимальное отношение длины к ширине. Могут быть выполнены прямоугольные детали с форматом менее 5. Таким образом, предпочтительный формат детали из прозрачной корундовой керамики находится в диапазоне от 1 (квадратная форма) до 5 (прямоугольная форма). Детали из прозрачной корундовой керамики могут обладать также формой круглых пластин диаметром до 400 мм.

Claims (10)

1. Деталь из прозрачной корундовой керамики, отличающаяся тем, что керамика является однократно или многократно легированной, что общее количество легирующих присадок составляет менее или равно 2000 частей на миллион, причем легирующие присадки выбраны из перечня, включающего оксид магния, оксид иттрия и оксид лантана и причем средний размер зерен D50 корундовой керамики составляет менее 750 нм и деталь имеет толщину менее 800 мкм и пористость менее 0,01%.
2. Деталь по п. 1, отличающаяся тем, что она обладает матовостью менее 10%, предпочтительно менее 6%, особенно предпочтительно менее 3%.
3. Деталь по п. 1, отличающаяся тем, что она обладает толщиной менее 500 мкм, предпочтительно менее 250 мкм.
4. Деталь по п. 1, причем многократное легирование осуществлено с помощью комбинации двух или трех легирующих присадок.
5. Деталь по п. 1, отличающаяся тем, что средний размер зерен D50 корундовой керамики составляет менее 500 нм, предпочтительно менее 350 нм.
6. Деталь по одному из пп. 1-5, отличающаяся тем, что содержание углерода составляет менее 0,2%.
7. Слоистый материал, включающий слой из детали по одному из пп. 1-6 и по меньшей мере один дополнительный слой из материала подложки.
8. Слоистый материал по п. 7, причем деталь обладает толщиной менее 500 мкм, предпочтительно менее 300 мкм, особенно предпочтительно менее 200 мкм.
9. Слоистый материал по п. 7 или 8, причем материал подложки представляет собой химически закаленное стекло.
10. Применение слоистого материала по одному из пп. 7-9 для дисплеев подводных компьютеров, мобильных телефонов, планшетов, записных книжек или часов, защитных часовых стекол, стойких к царапанью датчиков, наземных светильников, окон машин или линз камеры.
RU2018101291A 2015-06-16 2016-06-16 Прозрачный керамический материал в качестве компонента небьющихся оптических стекол RU2735350C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015211040 2015-06-16
DE102015211040.0 2015-06-16
PCT/EP2016/063946 WO2016202951A1 (de) 2015-06-16 2016-06-16 Transparente keramik als komponente für bruchfeste optiken

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018101291A RU2018101291A (ru) 2019-07-16
RU2018101291A3 RU2018101291A3 (ru) 2019-12-23
RU2735350C2 true RU2735350C2 (ru) 2020-10-30

Family

ID=56194466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018101291A RU2735350C2 (ru) 2015-06-16 2016-06-16 Прозрачный керамический материал в качестве компонента небьющихся оптических стекол

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11639312B2 (ru)
EP (1) EP3310740B1 (ru)
JP (1) JP6835748B2 (ru)
KR (1) KR20180018756A (ru)
CN (1) CN107848889A (ru)
DE (1) DE102016210811A1 (ru)
RU (1) RU2735350C2 (ru)
WO (1) WO2016202951A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109467416B (zh) * 2018-11-29 2025-06-03 贵州大东风机械有限公司 一种低气孔率刚玉及其制备方法
DE102019133741A1 (de) * 2018-12-14 2020-06-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung von dünnen transparenten keramischen Teilen und dünne transparente keramische Teile

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU460274A1 (ru) * 1971-12-31 1975-02-15 Предприятие П/Я А-7815 Способ получени прозрачной керамики
EP0131267A1 (fr) * 1983-07-08 1985-01-16 Eta SA Fabriques d'Ebauches Dispositif portatif comportant un mécanisme apparent
RU2083531C1 (ru) * 1995-08-01 1997-07-10 Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева Способ получения прозрачной алюмооксидной керамики
US7396792B2 (en) * 2002-07-10 2008-07-08 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Transparent polycrystalline aluminium oxide
CN101468915A (zh) * 2007-12-26 2009-07-01 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种具有择优取向的多晶氧化铝透明陶瓷及其制备方法
RU2402506C1 (ru) * 2009-05-13 2010-10-27 Закрытое акционерное общество (ЗАО) "ИНКРОМ" Способ получения алюмооксидной нанокерамики
DE102006049081B4 (de) * 2006-10-13 2012-06-14 Noctron Soparfi S.A. Halbleiter-Leuchtmittel und Leuchtpaneel mit solchen
US20140192467A1 (en) * 2013-01-08 2014-07-10 Apple Inc. Ion implant indicia for cover glass or display component

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4285732A (en) * 1980-03-11 1981-08-25 General Electric Company Alumina ceramic
NL8502457A (nl) * 1985-09-09 1987-04-01 Philips Nv Gasdicht gesinterd translucent aluminiumoxyde.
ATE155452T1 (de) * 1993-12-10 1997-08-15 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Hochdruckentladungslampe mit keramischer entladungsröhre, dafür geeigneter keramischer körper und verfahren zu seiner herstellung
US5682082A (en) * 1996-07-29 1997-10-28 Osram Sylvania Inc. Translucent polycrystalline alumina and method of making same
DE10209191A1 (de) * 2002-03-04 2003-09-18 Philips Intellectual Property Vorrichtung zur Erzeugung von UV-Strahlung
JP2005532977A (ja) 2002-07-10 2005-11-04 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 透明多結晶酸化アルミニウム
DE102004003505A1 (de) 2004-01-19 2005-08-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Farbiges transparentes Korundmaterial mit polykristallinem sub-µm Gefüge und Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus diesem Material
JP2007538355A (ja) * 2004-03-02 2007-12-27 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 高輝度放電ランプを製造するための方法
AU2006257867B2 (en) 2005-06-10 2010-04-22 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Transparent ceramic composite
CN1903784B (zh) * 2005-07-29 2010-04-14 中国科学院上海硅酸盐研究所 透光性氧化铝陶瓷的制备方法
FR2895399B1 (fr) * 2005-12-22 2008-05-09 Saint Gobain Ct Recherches Produit d'alumine frittee transparent au rayonnement infrarouge et dans le domaine du visible
DE102009035501B4 (de) 2009-07-30 2016-06-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. α-Al2O3-Sintermaterial und Verfahren zur Herstellung eines hochdichten und feinstkristallinen Formkörpers aus diesem Material sowie dessen Verwendung
DE102010009584B4 (de) 2010-02-26 2015-01-08 Schott Ag Chemisch vorgespanntes Glas, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung desselben

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU460274A1 (ru) * 1971-12-31 1975-02-15 Предприятие П/Я А-7815 Способ получени прозрачной керамики
EP0131267A1 (fr) * 1983-07-08 1985-01-16 Eta SA Fabriques d'Ebauches Dispositif portatif comportant un mécanisme apparent
RU2083531C1 (ru) * 1995-08-01 1997-07-10 Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева Способ получения прозрачной алюмооксидной керамики
US7396792B2 (en) * 2002-07-10 2008-07-08 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Transparent polycrystalline aluminium oxide
DE102006049081B4 (de) * 2006-10-13 2012-06-14 Noctron Soparfi S.A. Halbleiter-Leuchtmittel und Leuchtpaneel mit solchen
CN101468915A (zh) * 2007-12-26 2009-07-01 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种具有择优取向的多晶氧化铝透明陶瓷及其制备方法
RU2402506C1 (ru) * 2009-05-13 2010-10-27 Закрытое акционерное общество (ЗАО) "ИНКРОМ" Способ получения алюмооксидной нанокерамики
US20140192467A1 (en) * 2013-01-08 2014-07-10 Apple Inc. Ion implant indicia for cover glass or display component

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KRELL A. et al. "Physics and Technology of Transparent Ceramic Armor: Sintered Al2O3 as Cubic Material", Nanomaterials and Technology for Military Vehicle Structural Applications, 2005. *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018524258A (ja) 2018-08-30
EP3310740B1 (de) 2020-08-05
US20180155247A1 (en) 2018-06-07
RU2018101291A3 (ru) 2019-12-23
JP6835748B2 (ja) 2021-02-24
DE102016210811A1 (de) 2016-12-22
RU2018101291A (ru) 2019-07-16
WO2016202951A1 (de) 2016-12-22
KR20180018756A (ko) 2018-02-21
CN107848889A (zh) 2018-03-27
US11639312B2 (en) 2023-05-02
EP3310740A1 (de) 2018-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Goldstein et al. Transparent ceramics at 50: progress made and further prospects
Morita et al. Spark‐plasma‐sintering condition optimization for producing transparent MgAl2O4 spinel polycrystal
US7247589B2 (en) Transparent polycrystalline sintered ceramic of cubic crystal structure
Goldstein et al. Transparent ceramics: materials, engineering, and applications
US9771303B2 (en) Cordierite sintered body, method for manufacturing the same, composite substrate, and electronic device
KR20150092143A (ko) 복합 플레이트 및 그 제조 방법
Tsabit et al. Review on transparent polycrystalline ceramics
US20190322591A1 (en) Transparent Composite Material
Petit et al. Sintering of α-alumina for highly transparent ceramic applications
RU2735350C2 (ru) Прозрачный керамический материал в качестве компонента небьющихся оптических стекол
US9422196B2 (en) Transparent polycrystalline ceramic material
US11267761B2 (en) Light-transmitting ceramic sintered body and method for producing same
WO2014002498A1 (ja) 複合プレートおよびその製造方法
JP6682442B2 (ja) 基材・セラミックス積層体
JPWO2016021346A1 (ja) 透明セラミックスの製造方法
JP5235584B2 (ja) 光学素子
Schlup et al. Mechanical properties of hot‐pressed transparent platelet alumina
WO2023157923A1 (ja) ジルコニアの仮焼体及び焼結体
JP2023113369A (ja) 透光性アルミナセラミックス及びその製造方法
JP2010024107A (ja) 透光性セラミックス
JP7696935B2 (ja) カバー部材
Parish et al. Transparent ceramics for demanding optical applications
JP7677163B2 (ja) 透光性セラミックス焼結体および耐プラズマ性部材
Sutorik et al. Development of transparent ceramic spinel (MgAl2O4) for armor applications
TW201513188A (zh) 減少藍寶石的厚度的方法

Legal Events

Date Code Title Description
HC9A Changing information about inventors