ПРОЦЕСС И СОСТАВ ДЛЯ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ПЕНОКЕРАМИКИ С СОХРАНЕНИЕМ СТРУКТУРНЫХ И ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПО ПОВЕРХНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ

1. Связующий материал, содержащий:
волокнистый материал,
флюсующий агент и
загущающий агент,
причем волокнистый материал имеет коэффициент СТЕ, по существу аналогичный коэффициенту СТЕ по меньшей мере одного компонента подложки, который прикреплен посредством указанного связующего материала.
2. Связующий материал по п. 1, в котором волокнистый материал является рубленым волокном, имеющим среднюю длину от приблизительно 1/16 до 1/2 дюйма (от 1,6 до 12,7 мм).
2
2
3
2
2
3. Связующий материал по п. 1, в котором волокнистый материал выбран из волокон двуокиси кремния (SiO), оксида алюминия (AlO), оксида циркония (ZrO), оксида титана (TiO), алюмосиликата (Al-Si-оксид), алюмоборосиликата с щелочным металлом, углеродом, боросиликатом, нитридом кремния (SiN) или карбидом кремния (SiC) или без них, а также комбинации этих волокон.
4. Связующий материал по п. 1, в котором волокнистый материал является алюмоборосиликатом.
5. Связующий материал по п. 1, в котором волокнистый материал представлен в этом связующем материале до его отверждения в количестве от приблизительно 50 до 90 мас.%.
6. Связующий материал по п. 1, в котором флюсующий агент является карбонатом натрия, карбидом бора, метаборатом лития, боратом кадмия, боратом лития, боридом кремния, боросиликатом кадмия, оксидом висмута, боросиликатом свинца, тетраборатом лития, боратом кадмия, боросиликатом кадмия или боросиликатом свинца или их комбинацией.
7. Связующий материал по п. 1, в котором флюсующий агент является метаборатом лития.
8. Связующий материал по любому из пп. 1-7, в котором флюсующий агент представлен в этом связующем материале до его отверждения в количестве от приблизительно менее чем приблизительно 0,01 до приблизительно 5 мас.%.
9. Связующий материал по п. 1, в котором загущающий агент является крахмалом, растительной камедью, сахаром, белком, пектином, целлюлозным материалом, желатином, синтетическим загущающим агентом и их комбинацией.
10. Связующий материал по п. 1, в котором загущающий агент является метилцеллюлозой.
11. Связующий материал по п. 1, в котором загущающий агент представлен в этом связующем материале до его отверждения в количестве от приблизительно более чем приблизительно 0 мас.%. до приблизительно 10 мас.%.
12. Связующий материал, содержащий водную смесь из:
от приблизительно 50 до приблизительно 90 мас.% рубленых алюмоборосиликатных волокон, имеющих среднюю длину от приблизительно 1/16 до приблизительно 1/2 дюйма (от 1,6 мм до 12,7 мм);
от приблизительно менее чем 0,01 до приблизительно 5 мас.% метабората лития и
от приблизительно более чем 0 до приблизительно 10 мас.% метилцеллюлозы,
причем алюмоборосиликат имеет коэффициент СТЕ, по существу аналогичный коэффициенту СТЕ по меньшей мере одной подложки, которая прикреплена посредством указанного связующего материала.
13. Композиционная структура, содержащая:
первую подложку, имеющую скрепляемую поверхность, вторую подложку, имеющую скрепляемую поверхность, при этом первая и вторая подложки имеют различные коэффициенты теплового расширения (СТЕ);
связующий материал, расположенный между скрепляемой поверхностью первой подложки и скрепляемой поверхностью второй подложки, прикрепляющий первую подложку ко второй подложкой и содержащий отвержденную смесь из волокнистого материала, флюсующего агента и загущающего агента,
причем волокнистый материал имеет коэффициент СТЕ, который лежит между коэффициентом СТЕ первой подложки и коэффициентом СТЕ второй подложки.
14. Композиционная структура по п. 13, в котором волокнистый материал является рубленым волокном, имеющим среднюю длину от приблизительно 1/16 до приблизительно 1/2 дюйма (от 1,6 до 12,7 мм).
2
2
3
2
2
15. Композиционная структура по п. 13, в которой волокнистый материал выбран из волокон двуокиси кремния (SiO), оксида алюминия (AlO), оксида циркония (ZrO), оксида титана (TiO), алюмосиликата (Al-Si-оксид), алюмоборосиликата с щелочным металлом, углеродом, боросиликатом, нитридом кремния (SiN) или карбидом кремния (SiC) или без них, а также комбинации этих волокон.
16. Композиционная структура по п. 13, в которой волокнистый материал является алюмоборосиликатом.
17. Композиционная структура по п. 13, в которой волокнистый материал представлен в связующем материале до его отверждения в количестве от приблизительно 50 до приблизительно 90 мас.%.
18. Композиционная структура по п. 13, в которой флюсующий агент является карбонатом натрия, карбидом бора, метаборатом лития, боратом кадмия, боратом лития, боридом кремния, боросиликатом кадмия, оксидом висмута, боросиликатом свинца, тетраборатом лития, боратом кадмия, боросиликатом кадмия или боросиликатом свинца или их комбинацией.
19. Композиционная структура по п. 13, в которой флюсующий агент является метаборатом лития.
20. Композиционная структура по п. 13, в которой флюсующий агент представлен в связующем материале до его отверждения в количестве от приблизительно менее чем 0,01 до приблизительно 5 мас.%.
21. Композиционная структура по п. 13, в которой загущающий агент является крахмалом, растительной камедью, сахаром, белком, пектином, целлюлозным материалом, желатином или синтетическим загущающим агентом и их комбинацией.
22. Композиционная структура по п. 13, в которой загущающий агент является метилцеллюлозой.
23. Композиционная структура по п. 13, в которой загущающий агент представлен в связующем материале до его отверждения в количестве от более чем 0 до приблизительно 10 мас.%.
24. Композиционная структура по любому из пп. 13-23, в которой каждая из первой и второй подложек являются керамическими вспененными подложками.
25. Композиционная структура, содержащая:
первую керамическую вспененную подложку, имеющую скрепляемую поверхность, вторую керамическую вспененную подложку, имеющую скрепляемую поверхность, при этом первая и вторая подложки имеют по существу одинаковые коэффициенты СТЕ;
связующий материал, расположенный между скрепляемой поверхностью первой подложки и скрепляемой поверхностью второй подложки, прикрепляющий первую подложку ко второй подложкой и содержащий отвержденную смесь из волокнистого материала, флюсующего агента и загущающего агента,
причем волокнистый материал имеет коэффициент СТЕ, по существу аналогичный коэффициенту СТЕ первой и второй подложек.
26. Способ формирования отвержденной керамической структуры, включающий следующие этапы:
(a) нанесения связующего материала по меньшей мере на одну скрепляемую поверхность, выбранную из первой скрепляемой поверхности первой детали подложки и второй скрепляемой поверхности второй детали подложки,
причем связующий материал дополнительно содержит волокнистый материал, флюсующий агент и загущающий агент, а
волокнистый материал имеет коэффициент СТЕ, по существу аналогичный коэффициенту СТЕ по меньшей мере одной из первой и второй подложек;
(b) соединения первой скрепляемой поверхности и второй скрепляемой поверхности таким образом, что связующий материал расположен между первой скрепляемой поверхностью и второй скрепляемой поверхностью для формирования керамической структуры, содержащей неотвержденный связующий материал; и
(с) нагрева этой керамической структуры при температуре от приблизительно 1000 до приблизительно 1600°С в течение периода времени, достаточного для формирования керамической структуры, содержащей отвержденный связующий материал.
27. Способ по п. 26, в котором для формирования предварительно обработанной скрепляемой поверхности предварительно обрабатывают по меньшей мере одну скрепляемую поверхность, после чего на эту предварительно обработанную скрепляемую поверхность наносят связующий материал.
28. Способ по п. 26, в котором для формирования керамической структуры, имеющей более, чем две детали подложки повторяют этапы (а) и (b).
29. Способ по п. 26, в котором волокнистый материал является рубленым волокном, имеющим среднюю длину от приблизительно 1/16 дюйма до приблизительно 1/2 (от 1,6 до 12,7 мм).
2
2
3
2
2
30. Способ по п. 26, в котором волокнистый материал выбирают из волокон двуокиси кремния (SiO), оксида алюминия (AlO), оксида циркония (ZrO), оксида титана (TiO), алюмосиликата (Al-Si-оксид), алюмоборосиликата - с щелочным металлом, углеродом, боросиликатом, нитридом кремния (SiN) или карбидом кремния (SiC) или без них, а также комбинации этих волокон.
31. Способ по п. 26, в котором волокнистый материал представлен в связующем материале до его отверждения в количестве от приблизительно 50 до приблизительно 90 мас.%.
32. Способ по п. 26, в котором флюсующий агент является карбонатом натрия, карбидом бора, метаборатом лития, боратом кадмия, боратом лития, боридом кремния, боросиликатом кадмия, оксидом висмута, боросиликатом свинца, тетраборатом лития, боратом кадмия, боросиликатом кадмия или боросиликатом свинца или их комбинацией.
33. Способ по п. 26, в котором флюсующий агент представлен в связующем материале до его отверждения в количестве от приблизительно менее чем 0,01 до приблизительно 5 мас.%.
34. Способ по п. 26, в котором загущающий агент является крахмалом, растительной камедью, сахаром, белком, пектином, целлюлозным материалом, желатином, синтетическим загущающим агентом и их комбинацией.
35. Способ по п. 26, в котором загущающий агент представлен в связующем материале до его отверждения в количестве от приблизительно более чем 0 до приблизительно 10 мас.%.
36. Способ по любому из пп. 26-35, в котором волокнистый материал является водной смесью, содержащей:
от приблизительно 50 до приблизительно 90 мас.% рубленых алюмоборосиликатных волокон, имеющих среднюю длину от приблизительно 1/16 до 1/2 дюйма (от 1,6 до 12,7 мм);
от приблизительно менее чем 0,01 мас.%. до приблизительно 5 мас.%. метабората лития и
от приблизительно более чем 0 до приблизительно 10 мас.% метилцеллюлозы, причем алюмоборосиликат имеет коэффициент СТЕ, по существу аналогичный коэффициенту СТЕ по меньшей мере одной подложки, которая прикреплена посредством указанного связующего материала.