The present invention is a method for fabricating shaped monolithic
ceramics and ceramic composites, and the ceramics and composites made
thereby. The method of the present invention includes three basic steps:
(1) Synthesis or other acquisition of a porous preform with an appropriate
composition, pore fraction, and overall shape is prepared or obtained. The
pore fraction of the preform is tailored so that the reaction-induced
increase in solid volume can compensate partially or completely for such
porosity. It will be understood that the porous preform need only be
sufficiently dimensionally stable to resist the capillary action of the
infiltrated liquid reactant; (2) Infiltration: The porous preform is
infiltrated with a liquid reactant; and (3) Reaction: The liquid reactant
is allowed to react partially or completely with the solid preform to
produce a dense, shaped body containing desired ceramic phase(s). The
reaction in step (3) above is a displacement reaction of the following
general type between a liquid species, M(l), and a solid preform
comprising the compound, N.sub.B X.sub.C (s): AM(l)+N.sub.B X.sub.C
(s)=AMX.sub.C/A (s)+BN(l/g) where MX.sub.C/A (s) is a solid reaction
product (X is a metalloid element, such as, for example, oxygen, nitrogen,
sulfur, etc.) and N(l/g) is a fluid (liquid or gas) reaction product. A, B
and C are molar coefficients.
A invenção atual é um método para fabricar o ceramics monolítico dado forma e compostos cerâmicos, e o ceramics e os compostos feitos desse modo. O método da invenção atual inclui três etapas básicas: (1) a síntese ou a outra aquisição de uma pré-forma porosa com uma composição apropriada, uma fração do pore, e uma forma total são preparadas ou obtidas. A fração do pore da pré-forma é costurada de modo que o aumento reação-induzido no volume contínuo possa compensar parcialmente ou completamente para tal porosidade. Compreender-se-á que a pré-forma porosa necessita somente ser suficientemente dimensional estável resistir a ação capilar do reactant líquido infiltrated; (2) infiltration: A pré-forma porosa infiltrated com um reactant líquido; e (3) reação: O reactant líquido é permitido reagir parcialmente ou completamente com a pré-forma contínua para produzir um corpo denso, dado forma que contem o phase(s) cerâmico desejado. A reação em etapa (3) é acima uma reação do deslocamento do seguinte tipo geral entre uma espécie líquida, M(l), e uma pré-forma contínua que compreende o composto, N.sub.B X.sub.C (s): AM(l)+N.sub.B X.sub.C (s)=AMX.sub.C/A (s)+BN(l/g) onde MX.sub.C/A (s) é um produto contínuo da reação (X é um elemento do metalóide, como, para o exemplo, o oxigênio, o nitrogênio, o enxôfre, etc..) e N(l/g) são (líquido ou gás) um produto fluido da reação. A, B e C são coeficientes molar.
