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1. WO2012057829 - METHOD OF RAPID SINTERING OF CERAMICS

Publication Number WO/2012/057829
Publication Date 03.05.2012
International Application No. PCT/US2011/001810
International Filing Date 26.10.2011
IPC
C04B 35/113 2006.01
CCHEMISTRY; METALLURGY
04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
BLIME; MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
35Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramic compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
01based on oxides
10based on aluminium oxide
111Fine ceramics
113based on beta-aluminium oxide
CPC
C04B 35/48
CCHEMISTRY; METALLURGY
04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE
35Shaped ceramic products characterised by their composition
01based on oxide ceramics
48based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, ; zircon; or hafnates
F27B 14/061
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
14Crucible or pot furnaces
06heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
061Induction furnaces
Applicants
  • JAMES R. GLIDEWELL DENTAL CERAMICS, INC. [US]/[US] (AllExceptUS)
Inventors
  • MAGINNIS, Stephen
  • CARDEN, Robin, A.
  • SZEREMETA, Adam
  • PASKALOV, George
Agents
  • TACHNER, Leonard
Priority Data
13/317,22312.10.2011US
61/456,02829.10.2010US
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) METHOD OF RAPID SINTERING OF CERAMICS
(FR) PROCÉDÉ DE FRITTAGE RAPIDE DE CÉRAMIQUES
Abstract
(EN)
Rapid sintering techniques for densifying zirconium dioxide based ceramic materials employing electromagnetic induction heating or inductive coupled plasma to obviate stress limitations of conventional resistive heating elements of prior art sintering ovens, reducing processing time from hours to minutes. In a first embodiment a water-cooled copper tube forms a coil which is connected to a radio frequency power supply. The coil surrounds a susceptor body which in turn surrounds the ceramic to be sintered. The susceptor heats up in response to the rotating magnetic field emanating from the coil as the coil receives electric power. The heat in turn is radiated from the susceptor and heats the ceramic. In a second embodiment, the coil is connected to a radio frequency power supply of sufficiently high frequency and power to establish a plasma in the gas which surrounds the ceramic. The plasma then heats the ceramic.
(FR)
La présente invention concerne des techniques de frittage rapide pour densifier des matériaux céramiques à base de dioxyde de zirconium, un chauffage par induction électromagnétique ou un plasma à couplage inductif étant utilisé pour éviter les limites de contrainte des éléments chauffants résistifs classiques des fours de frittage de l'état de la technique, ce qui permet de passer d'un temps de traitement de plusieurs heures à un temps de traitement de quelques minutes. Dans un premier mode de réalisation, un tube en cuivre refroidi à l'eau forme une bobine qui est connectée à une alimentation en radiofréquence. La bobine entoure un corps de suscepteur qui à son tour entoure la céramique à fritter. Le suscepteur se réchauffe en réponse au champ magnétique rotatif émanant de la bobine quand celle-ci reçoit une énergie électrique. La chaleur est ensuite irradiée à partir du suscepteur et chauffe la céramique. Dans un second mode de réalisation, la bobine est connectée à une alimentation en radiofréquence présentant une fréquence et une puissance suffisamment élevées pour qu'un plasma se forme dans le gaz entourant la céramique. Le plasma chauffe ensuite la céramique. Le procédé est particulièrement utile pour fritter des appareils dentaires en céramique, tels que des couronnes ou des bridges, en quelques minutes, ce qui peut permettre une fabrication in situ de tels appareils tandis que le patient attend dans le cabinet dentaire.
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