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1. WO1992022516 - NITRURE DE SILICIUM FRITTE A DURETE ET A RESISTANCE ELEVEES

Numéro de publication WO/1992/022516
Date de publication 23.12.1992
N° de la demande internationale PCT/US1992/004180
Date du dépôt international 18.05.1992
Demande présentée en vertu du Chapitre 2 13.11.1992
CIB
C04B 35/593 2006.01
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
04CIMENTS; BÉTON; PIERRE ARTIFICIELLE; CÉRAMIQUES; RÉFRACTAIRES
BCHAUX; MAGNÉSIE; SCORIES; CIMENTS; LEURS COMPOSITIONS, p.ex. MORTIERS, BÉTON OU MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION SIMILAIRES; PIERRE ARTIFICIELLE; CÉRAMIQUES; RÉFRACTAIRES; TRAITEMENT DE LA PIERRE NATURELLE
35Produits céramiques mis en forme, caractérisés par leur composition; Compositions céramiques; Traitement de poudres de composés inorganiques préalablement à la fabrication de produits céramiques
515à base de non oxydes
58à base de borures, nitrures ou siliciures
584à base de nitrure de silicium
587Céramiques fines
593obtenues par frittage sous pression
C04B 35/80 2006.01
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
04CIMENTS; BÉTON; PIERRE ARTIFICIELLE; CÉRAMIQUES; RÉFRACTAIRES
BCHAUX; MAGNÉSIE; SCORIES; CIMENTS; LEURS COMPOSITIONS, p.ex. MORTIERS, BÉTON OU MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION SIMILAIRES; PIERRE ARTIFICIELLE; CÉRAMIQUES; RÉFRACTAIRES; TRAITEMENT DE LA PIERRE NATURELLE
35Produits céramiques mis en forme, caractérisés par leur composition; Compositions céramiques; Traitement de poudres de composés inorganiques préalablement à la fabrication de produits céramiques
71Produits céramiques contenant des agents de renforcement macroscopiques
78contenant des matières non métalliques
80Fibres, filaments, "whiskers", paillettes ou analogues
C04B 41/80 2006.01
CCHIMIE; MÉTALLURGIE
04CIMENTS; BÉTON; PIERRE ARTIFICIELLE; CÉRAMIQUES; RÉFRACTAIRES
BCHAUX; MAGNÉSIE; SCORIES; CIMENTS; LEURS COMPOSITIONS, p.ex. MORTIERS, BÉTON OU MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION SIMILAIRES; PIERRE ARTIFICIELLE; CÉRAMIQUES; RÉFRACTAIRES; TRAITEMENT DE LA PIERRE NATURELLE
41Post-traitement des mortiers, du béton, de la pierre artificielle ou des céramiques; Traitement de la pierre naturelle
80de céramiques uniquement
CPC
C04B 35/5935
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
515based on non-oxide ceramics
58based on borides, nitrides, ; i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides; or silicides
584based on silicon nitride
593obtained by pressure sintering
5935obtained by gas pressure sintering
C04B 35/806
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
71Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
78containing non-metallic materials
80Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
806The matrix of the ceramic products consisting of non-oxides only
C04B 41/80
CCHEMISTRY; METALLURGY
04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE
41After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
80of only ceramics
Déposants
  • ALLIED-SIGNAL, INC. [US]/[US]
Inventeurs
  • LI, Chien-Wei
  • YAMANIS, Jean
Mandataires
  • ROONEY, Gerard, P.
  • BUFF, Ernest, D.
Données relatives à la priorité
716,14217.06.1991US
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) HIGH TOUGHNESS-HIGH STRENGTH SINTERED SILICON NITRIDE
(FR) NITRURE DE SILICIUM FRITTE A DURETE ET A RESISTANCE ELEVEES
Abrégé
(EN)
A silicon nitride sintered body has a composition consisting essentially of 85 to 94 % by weight $g(b) silicon nitride, 6 to 15 % by weight grain boundary phase consisting essentially of (i) at least two rare earth elements, wherein yttrium is considered a rare earth, and, optionally, strontium which, calculated as SrO, is 0-2 percent by weight of the total body, and (ii) at least two of Si, N, O and C, and an additive consisting essentially of a metal-carbon compound present in the amount of about 0.2 to 3.5 % by volume. The additive is substantially homogeneously dispersed within the sintered body. The sintered body has a density at least 95 % of theoretical and the ceramic has high strength and high toughness and is especially suited for industrial applications such as components for gas turbine and automotive engines. The sintered body has a microstructure wherein (i) the $g(b) silicon nitride grains are acicular and have an average grain width ranging from 0.5 to 1.5 $g(m)m, (ii) at least 25 % of the grains have width greater than 0.7 $g(m)m,, and at least 10 % of the grains have width greater than 1 $g(m)m, and (iii) no more than 5 % of grains have width greater than 3.5 $g(m)m and apparent aspect ratio greater than 5, with the proviso that the average aspect ratio is at least 1.8.
(FR)
Corps fritté de nitrure de silicium possédant une composition constituée essentiellement par 85 à 94 % en poids de nitrure de $g(b) silicium, par 6 à 15 % en poids de phase limite de grains, essentiellement constituée par: (i) au moins deux éléments de terres rares, dans lesquels l'yttrium est considéré comme terres rares, et, éventuellement, du strontium qui, calculé en tant que SrO, représente 0-2 % en poids du corps total, et (ii) au moins des éléments Si, N, O et C, ainsi qu'un additif constitué essentiellement par un composé métal-carbone présent en une quantité d'environ 0,2 à 3,5 % en volume. L'additif est dispersé de façon sensiblement homogène à l'intérieur du corps fritté. Le corps fritté possède une densité d'au moins 95 % théoriquement et la céramique possède une dureté et une résistance élevées et s'adresse particulièrement à des applications industrielles, telles que des éléments de turbine à gaz et des moteurs automobiles. Le corps fritté possède une microstructure dans laquelle: (i) les grains de nitrure de silicium $g(b) sont aciculaires et possèdent une largeur de grains moyenne située dans une plage de 0,5 à 1,5 $g(m)m, (ii) au moins 25 % des grains possèdent une largeur supérieure à 0,7 $g(m)m, et au moins 10 % des grains possède une largeur supérieure à 1 $g(m)m, et (iii) pas plus de 5 % des grains possèdent une largeur supérieure à 3,5 $g(m)m, ainsi qu'un rapport d'allongement supérieur à 5, dans la mesure où le rapport d'allongement moyen est d'au moins 1,8.
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