TWI617533B - 表面改質陶瓷粉體及其應用 - Google Patents

表面改質陶瓷粉體及其應用 Download PDF

Info

Publication number
TWI617533B
TWI617533B TW105140857A TW105140857A TWI617533B TW I617533 B TWI617533 B TW I617533B TW 105140857 A TW105140857 A TW 105140857A TW 105140857 A TW105140857 A TW 105140857A TW I617533 B TWI617533 B TW I617533B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
ceramic
metal
powder
particles
modified
Prior art date
Application number
TW105140857A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201821392A (zh
Inventor
陳泰盛
呂明生
賴宏仁
劉武漢
Original Assignee
財團法人工業技術研究院
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 財團法人工業技術研究院 filed Critical 財團法人工業技術研究院
Priority to TW105140857A priority Critical patent/TWI617533B/zh
Priority to CN201611216991.2A priority patent/CN108610059B/zh
Priority to US15/394,109 priority patent/US10894288B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI617533B publication Critical patent/TWI617533B/zh
Publication of TW201821392A publication Critical patent/TW201821392A/zh

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
    • C04B35/622—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
    • C04B35/62842—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/18—Non-metallic particles coated with metal
    • 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
    • C04B35/62805—Oxide 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
    • 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
    • C04B35/62805—Oxide ceramics
    • C04B35/62813—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
    • 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
    • C04B35/62805—Oxide ceramics
    • C04B35/62818—Refractory metal oxides
    • C04B35/62821—Titanium oxide
    • 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
    • C04B35/62805—Oxide ceramics
    • C04B35/62818—Refractory metal oxides
    • C04B35/62823—Zirconium or hafnium oxide
    • 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
    • C04B35/62889—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents with a discontinuous coating layer
    • 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
    • C04B35/62892—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents with a coating layer consisting of particles
    • 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
    • C04B35/62897—Coatings characterised by their thickness
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1633—Process of electroless plating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31—Coating with metals
    • 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
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C04B2235/3212—Calcium phosphates, e.g. hydroxyapatite
    • 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
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • 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
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, 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
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • 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
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1633—Process of electroless plating
    • C23C18/1635—Composition of the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/1851—Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material
    • C23C18/1872—Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material by chemical pretreatment
    • C23C18/1886—Multistep pretreatment
    • C23C18/1889—Multistep pretreatment with use of metal first
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
    • C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
    • C23C18/36—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents using hypophosphites

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

一種表面改質陶瓷粉體，包括：複數個陶瓷顆粒以及至少部分包覆於每一個陶瓷顆粒之表面的表面改質材料。其中，陶瓷顆粒的平均粒徑實質介於10微米(μm)至100微米之間。表面改質材料係金屬、金屬氧化物或上述之組合。

Description

表面改質陶瓷粉體及其應用
本說明書所揭露的是關於一種陶瓷粉體；特別是一種具有改質表面的陶瓷粉體，以及其應用。
雷射積層製造(AM，Additive Manufacturing)技術，是先將欲加工物件的立體圖結構區分成一層一層的平面結構。再利用聚焦雷射光束對包含有金屬粉體的材料粉末進行燒結，藉由不斷地重複鋪粉與雷射燒結動作，將每一層平面結構逐層堆疊起來，而製成所設計的加工物件。由於具有客製化、迅速、彈性及高價效比的優點，目前已廣泛應用於汽車、航太、模具、醫材、珠寶、藝術及民生消費產品等領域。
典型的積層製造過程中所使用的材料粉體，需要很高的流動性(flowability)，使每一層粉體舖粉相對均勻，方可維持積層製造產品的品質。例如一般粉體流動率(powder flow rate)必需小於60秒/50克。典型的積層製造材料粉體一般包含金屬粉 體。應用於不同範圍可能會在金屬粉體中摻雜其他材料，例如陶瓷粉末。然而，其他材料的添加常導至材料粉體的流動性大幅降低，造成積層製造過程產生的舖粉不均勻的現象，間接影響積層製造的製程良率及加工物件的成型品質。
因此，目前亟需提供一種新的的表面改質陶瓷粉體及其應用此表面改質陶瓷粉體所製成的複合粉體，以增進複合粉體粉體的流動性。
本說明書中的一實施例是在提供一種表面改質陶瓷粉體。此表面改質陶瓷粉體包括：複數個陶瓷顆粒以及至少部分包覆於每一個陶瓷顆粒之表面的表面改質材料。其中，陶瓷顆粒的平均粒徑實質介於10微米(μm)至100微米之間。表面改質材料係金屬、金屬氧化物或上述之組合。
本說明書中的另一實施例是提供一種金屬/陶瓷複合粉體。此金屬/陶瓷複合粉體包括如前所述之表面改質陶瓷粉體以及複數個金屬顆粒。表面改質陶瓷粉體佔金屬/陶瓷複合粉體的重量百分比實質介於1至10之間；金屬顆粒佔金屬/陶瓷複合粉體的重量百分比實質介於90至99之間，且金屬顆粒的平均粒徑實質介於10微米至100微米之間。
本說明書中的又一實施例是在提供一種金屬/陶瓷複合粉體的製作方法，此方法包括下述步驟：首先提供複數個平 均粒徑實質介於10微米至100微米之間的陶瓷顆粒。接著，進行表面改質處理，將表面改質材料至少部分包覆於每一個陶瓷顆粒的表面，其中表面改質材料係金屬、金屬氧化物或上述之組合。後續，將表面改質處理後的陶瓷顆粒與複數個金屬顆粒均勻混合。
根據上述，本說明書的實施例是揭露一種表面改質陶瓷粉體、應用此表面改質陶瓷粉體所製成的複合粉體及其製作方法。表面改質陶瓷粉體係藉由在具有特定粒徑尺寸之陶瓷顆粒的表面至少部分地包覆材質為金屬、金屬氧化物或上述之組合的表面改質材料來增進金屬/陶瓷複合粉體的流動性。
在本說明書的一些實施例中，由表面改質陶瓷粉體與金屬粉體混合所製成的金屬/陶瓷複合粉體，具有實質介於30秒/50克至60秒/50克之間的流動性。可於積層製造過程中提供相對均勻的舖粉層，防止後續所進行的粉末燒結步驟產生厚度不均一的問題，藉以維持積層製造產品的品質。
100‧‧‧表面改質陶瓷粉體
101‧‧‧陶瓷顆粒
101a‧‧‧陶瓷顆粒的表面
102‧‧‧金屬改質層
200‧‧‧金屬/陶瓷複合粉體
201‧‧‧金屬粉體
201a‧‧‧金屬顆粒
301、302、303、304‧‧‧條帶
400‧‧‧表面改質陶瓷粉體
402‧‧‧奈米粒子
500‧‧‧金屬/陶瓷複合粉體
501‧‧‧金屬粉體
501a‧‧‧金屬顆粒
601、602、603、604、605、606‧‧‧條帶
S11‧‧‧提供由複數個陶瓷顆粒所構成的陶瓷粉體
S12‧‧‧進行一表面改質處理，在每一個陶瓷顆粒的表面形成一個金屬改質層
S41‧‧‧提供由複數個陶瓷顆粒所構成的陶瓷粉體
S42‧‧‧進行一表面改質處理，使複數個奈米粒子吸附於每一個陶瓷顆粒的表面上
為了對本說明書之上述實施例及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：第1A圖係根據本說明書的一實施例所繪示的一種製作表面改質陶瓷粉體的方法流程圖； 第1B圖係根據本說明書的一實施例所提供的一種陶瓷顆粒的電子顯微影像；第1C圖係繪示使用第1A圖的方法所形成之表面改質陶瓷粉體的電子顯微影像；第1D圖係第1C圖之電子顯微影像的局部放大圖；第2圖係根據本說明書的一實施例所提供的一種金屬/陶瓷複合粉體的電子顯微影像；第3圖係根據本說明書的一些實施例和比較例所繪示的複合粉體流動性測試結果分析圖；第4A圖係根據本說明書的一實施例所繪示的一種製作表面改質陶瓷粉體的方法流程圖；第4B圖係繪示使用第4A圖的方法所形成之表面改質陶瓷粉體的電子顯微影像；第4C圖係第4B圖之電子顯微影像的局部放大圖；第5圖係根據本說明書的一實施例所提供的一種金屬/陶瓷複合粉體的電子顯微影像；以及第6圖係根據本說明書的一實施例所繪示的複合粉體流動性測試結果分析圖。
本說明書所揭露的實施例是有關於一種表面改質陶瓷粉體及其應用此表面改質陶瓷粉體所製成的複合粉體，可增進 金屬/陶瓷複合粉體的流動性。為讓本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式詳細描述如下。
但必須注意的是，這些特定的實施案例與方法，並非用以限定本發明。本發明仍可採用其他特徵、元件、方法及參數來加以實施。較佳實施例的提出，僅係用以例示本發明的技術特徵，並非用以限定本發明的申請專利範圍。該技術領域中具有通常知識者，將可根據以下說明書的描述，在不脫離本發明的精神範圍內，作均等的修飾與變化。在不同實施例與圖式之中，相同的元件，將以相同的元件符號加以表示。
請參照第1A圖至第1D圖，第1A圖係根據本說明書的一實施例所繪示的一種製作表面改質陶瓷粉體100的方法流程圖；第1B圖係根據本說明書的一實施例所提供的一種陶瓷顆粒101的電子顯微影像；第1C圖係繪示使用第1A圖的方法所形成之表面改質陶瓷粉體100的電子顯微影像；第1D圖係第1C圖之電子顯微影像的局部放大圖。
製作表面改質陶瓷粉體100的方法包括下述步驟：首先進行步驟S11，提供由複數個陶瓷顆粒101所構成的陶瓷粉體(如第1B圖所繪示)。在本說明書的一些實施例之中，構成陶瓷顆粒101的材料可以是(但不以此為限)氫氧基磷灰石(hydroxyapatite，HA)、磷酸鈣(Ca3(PO4)2)、生醫玻璃(Bioactive glass，Si-Ca-Na-P-O組合)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZrO2)、二 氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)或上述材料之任意組合。且陶瓷顆粒101的平均粒徑實質介於10微米至100微米之間。在本實施例中，陶瓷顆粒101係由氫氧基磷灰石所構成，陶瓷顆粒101的平均粒徑實質20微米至60微米之間。
接著對陶瓷顆粒101進行一個表面改質處理，將一種表面改質材料全部或部分地包覆在每一個陶瓷顆粒101的表面101a上，形成如第1C圖所繪示的表面改質陶瓷粉體100。在本實施例中，表面改質可以包括一個金屬沉積製程，例如可以是(但不以此為限)物理氣相沉積(Physical vapor deposition,PVD)步驟、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)製程、電鍍(electrolytic deposition)製程、無電電鍍(electroless plating)、溶膠凝膠(Sol-gel)製程，藉以在每一個陶瓷顆粒101的表面101a形成一個金屬改質層102(如步驟S12所示)。
例如，在本實施例中，金屬改質層102係藉由無電鍍步驟所形成表面具有圖案或無圖案的金屬改質層，無電鍍又稱之為化學鍍(chemical plating)或催化電鍍(autocatalytic plating)。無電鍍是指於水溶液中之金屬離子，受到環境參數控制直接化學還原於待鍍物上。其製程步驟為：(1)敏化(SnCl2 and HCl)。(2)水洗、過濾。(3)活化(PdCl2 and HCl)。(4)水洗、過濾、烘乾(100C,6-8hr)。(5)無電鍍金屬析鍍(CoSO4+NaPO2H2+Na3C6H5O7+NH4Cl；PH=8~9，T=90℃，t=10~30min)，由析鍍時間控制膜層厚度。
在本說明書的一些實施例中，金屬改質層102包含金屬氧化物，金屬改質層102的厚度實質介於10奈米(nm)至100奈米之間。金屬改質層102的片電阻實質介於104歐姆/單位面積(Ω/S)至1011歐姆/單位面積(Ω/S)之間。金屬改質層102可以完全地包覆每一個陶瓷顆粒101的表面101a；也可以僅部分覆該在每一個陶瓷顆粒101的表面101a上。。在本說明書的一些實施例中，金屬改質層102對每一個陶瓷顆粒101的表面積覆蓋率實質介於40%至99%之間。
例如，在本實施例中，金屬改質層102並未完全地包覆每一個陶瓷顆粒101的表面101a(如第1D圖所繪示)。其中，金屬改質層102對每一個陶瓷顆粒101的表面積覆蓋率實質為80%。金屬改質層102的厚度實質為100奈米。金屬改質層102的片電阻實質為104歐姆/單位面積。
若將前述方法所製成的表面改質陶瓷粉體100與至少一種粒徑實質介於10微米至100微米之間的金屬粉體201均勻混合，可製作成一種金屬/陶瓷複合粉體200。請參照第2圖，第2圖係根據本說明書的一實施例所提供的一種金屬/陶瓷複合粉體200的電子顯微影像。
在本說明書的一實施例中，金屬粉體201可以包含採用鈦(Ti)、鉭(Ta)、鐵(Fe)、鎂(Mg)等金屬及其合金或上述之任意材料組合所形成的複數個金屬合金顆粒201a。其中，表面改質陶瓷粉體100佔該金屬/陶瓷複合粉體200的重量百分比，實 質介於1至10之間。金屬粉體201佔該金屬/陶瓷複合粉體200的重量百分比，實質介於90至99之間。
例如在本實施例中，係採用鈦合金粉末(Ti-6Al-4V)與表面改質陶瓷粉體100均勻混合，來製作成一種金屬/陶瓷複合粉體200。其中，鈦合金粉末(Ti-6Al-4V)佔金屬/陶瓷複合粉體200的重量百分比，實質為97；表面改質陶瓷粉體100佔該金屬/陶瓷複合粉體200的重量百分比，實質為3。
若將金屬/陶瓷複合粉體200與單純採用未改質之陶瓷顆粒101和金屬粉體201混合製成的複合粉體(比較例)進行粉體流動性測試。可以發現，金屬/陶瓷複合粉體200具有遠高於比較例的粉體流動性。且值得注意的是，摻雜不同重量比例之表面改質陶瓷粉體100的金屬/陶瓷複合粉體200，其粉體流動性也會有所不同。
例如請參照第3圖，第3圖係根據本說明書的一些實施例和比較例所繪示的複合粉體流動性測試結果分析圖。其中，條帶301和302分別代表包含有重量百分比5和1之表面改質陶瓷粉體100和重量百分比95和99之金屬粉體201混合所製成之金屬/陶瓷複合粉體200(即實施例1和2)的粉體流動率。條帶303和304分別代表包含有重量百分比5和1之未改質陶瓷顆粒與金屬粉體201和重量百分比95和99之金屬粉體201混合所製成之複合粉體(比較例1和2)的粉體流動率。條帶305和306分別代表包含有重量百分比5和1之未改質陶瓷顆粒、重量百分 比5和1之鈷粉體以及和重量百分比90和98之金屬粉體201混合所製成之複合粉體(比較例3和4)的粉體流動率。
由第3圖的測試結果可以發現，實施例1和2中採用本說明書實施例所提供之改質陶瓷粉體100所製成的金屬/陶瓷複合粉體200，其粉體流動率分別為57秒/50克和38.3秒/50克。比較例1和2所提供之複合粉體的粉體流動率皆大於90秒/50克；比較例3和4所提供之複合粉體的粉體流動率皆大於120秒/50克。比較例1、2、3和4所提供之複合粉體的粉體流動率數值遠大於實施例1和2所提供之金屬/陶瓷複合粉體200的粉體流動率(皆小於90秒/50克)。顯示，採用本說明書實施例所提供之改質陶瓷粉體100所製成的金屬/陶瓷複合粉體200，具有較佳的粉體流動性。而在本說明書的實施例1和2之中，又以包含有重量百分比1之表面改質陶瓷粉體100的金屬/陶瓷複合粉體200具有較佳的粉體流動性。
另外，在金屬/陶瓷複合粉體200中，金屬改質層102對每一顆陶瓷顆粒101表面的平均表面積覆蓋率也會影響金屬/陶瓷複合粉體200的粉體流動率。在本說明書的一實施例中，當金屬改質層102對每一顆陶瓷顆粒101表面的平均表面積覆蓋率實質為80%時，金屬/陶瓷複合粉體200的粉體流動率實質為57秒/50克。顯示，在混合金屬粉體201之前，對陶瓷顆粒101進行改質處理，可有效改善金屬/陶瓷複合粉體200的流動性。
請參照第4A圖至第4C圖，第4A圖係根據本說明 書的一實施例所繪示的一種製作表面改質陶瓷粉體400的方法流程圖；第4B圖係繪示使用第4A圖的方法所形成之表面改質陶瓷粉體400的電子顯微影像；第4C圖係第4B圖之電子顯微影像的局部放大圖。
製作表面改質陶瓷粉體400的方法包括下述步驟：首先進行步驟S41，提供由複數個陶瓷顆粒101所構成的陶瓷粉體(如第1B圖所繪示)。在本說明書的一些實施例之中，構成陶瓷顆粒101的材料可以是(但不以此為限)氫氧基磷灰石、磷酸鈣、生醫玻璃、二氧化鈦、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁或上述材料之任意組合。且陶瓷顆粒101的平均粒徑實質介於10微米至100微米之間。在本實施例中，陶瓷顆粒101係由氫氧基磷灰石所構成，陶瓷顆粒101的平均粒徑實質20微米至60微米之間。
接著，對至少一個陶瓷顆粒101進行一個表面改質處理，將一種表面改質材料全部或部分地包覆在陶瓷顆粒101的表面101a上，形成如第4B圖所繪示的表面改質陶瓷粉體400。在本實施例中，表面改質處理包括一個奈米粒子吸附製程，使複數個奈米粒子402藉由靜電作用吸附於陶瓷顆粒101的表面101a上(如步驟S42所示)。在本說明書的一些實施例中，表面改質陶瓷粉體400的每一個陶瓷顆粒101的表面101a都吸附有複數個奈米粒子402。但在本說明書的另一些實施例中，表面改質陶瓷粉體400中只有一部分陶瓷顆粒101的表面101a吸附有複數個奈米粒子402，另一部分陶瓷顆粒101的表面101a並未吸附有複數個 奈米粒子402。
在本說明書的一些實施例之中，構成該些奈米粒子402的材料，可以是(但不以此為限)二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯或上述材料之任意組合。這些奈米粒子402的平均粒徑實質介於10奈米至100奈米之間。奈米粒子402可以完全地包覆每一個陶瓷顆粒101的表面101a，也可以僅部分地覆蓋於每一個陶瓷顆粒101的表面101a上。奈米粒子402與這些陶瓷顆粒101的整體重量之比值，實質介於1%至50%之間，在本說明書的一些實施例之中，奈米粒子402與這些陶瓷顆粒101的整體重量之比值實質介於1/10至5/10之間。
例如，在本實施例中，奈米粒子402並未完全地包覆每一個陶瓷顆粒101的表面101a(如第4C圖所繪示)。其中，奈米粒子402對每一個陶瓷顆粒101的表面積覆蓋率實質介於40%至99%。奈米粒子402與這些陶瓷顆粒101的整體重量之比值實質為3/10。
若將前述方法所製成的表面改質陶瓷粉體400與至少一種粒徑實質介於10微米至100微米之間的金屬粉體501均勻混合，可製作成一種金屬/陶瓷複合粉體500。請參照第5圖，第5圖係根據本說明書的一實施例所提供的一種金屬/陶瓷複合粉體500的電子顯微影像。
在本說明書的一實施例中，金屬粉體501可以包含採用，例如鈦、鉭、鐵、鎂金屬及其合金或上述材料之任意組合， 所形成的複數個金屬顆粒501a。其中，表面改質陶瓷粉體400佔該金屬/陶瓷複合粉體500的重量百分比，實質介於1至10之間。金屬粉體501佔金屬/陶瓷複合粉體500的重量百分比，實質介於90至99之間。
例如在本實施例中，係採用鈦合金粉末(Ti-6Al-4V)與表面改質陶瓷粉體400均勻混合，來製作成一種金屬/陶瓷複合粉體500。其中，鈦合金粉末(Ti-6Al-4V)佔金屬/陶瓷複合粉體500的重量百分比，實質為97；表面改質陶瓷粉體400佔該金屬/陶瓷複合粉體500的重量百分比，實質為3。
若將金屬/陶瓷複合粉體500與單純採用未改質之陶瓷顆粒101和金屬粉體501混合製成的複合粉體(比較例)進行粉體流動性測試。可以發現，金屬/陶瓷複合粉體500具有遠高於比較例的粉體流動性。且值得注意的是，摻雜不同重量比例之表面改質陶瓷粉體400的金屬/陶瓷複合粉體500，其粉體流動性也會有所不同。
例如請參照第6圖，第6圖係根據本說明書的一些實施例和比較例所繪示的複合粉體流動性測試結果分析圖。其中，條帶601至603分別代表摻雜有重量百分比5、3和1之表面改質陶瓷粉體400和重量百分比95、97和99之金屬粉體501混合所製成之金屬/陶瓷複合粉體500(即實施例3、4和5)的粉體流動率。條帶604至606分別代表包含有重量百分比5、3和1之未改質陶瓷顆粒101與金屬粉體501和重量百分比95、97和 99之金屬粉體201混合所製成混合所製成之複合粉體(比較例5、6和7)的粉體流動率。條帶607至608分別代表包含有重量百分比5和1之未改質陶瓷顆粒101和奈米粒子402以及重量百分比95和99之金屬粉體201三者同時混合，所製成混合所製成之複合粉體(比較例8和9)的粉體流動率。
由第6圖的測試結果可以發現，實施例3、4和5中採用本說明書實施例所提供之改質陶瓷粉體400所製成的金屬/陶瓷複合粉體500，其粉體流動率分別為40.58秒/50克、36.32秒/50克和35.66秒/50克。比較例5、6和7所提供之複合粉體的粉體流動率皆大於90秒/50克，遠大於實施例3、4和5所提供之金屬/陶瓷複合粉體500的粉體流動率(皆小於40秒/50克)。比較例8和9所提供之複合粉體的粉體流動率分別為75.2秒/50克和57.2秒/50。與未添加奈米粒子402的比較例5、6和7相比，流動率雖有改善，但仍比實施例3和5的效果差。
顯示採用本說明書之實施例所提供之表面改質陶瓷粉體400所製成的金屬/陶瓷複合粉體500具有較佳的粉體流動性。即便是採用了奈米粒子402來與未改質陶瓷顆粒101、奈米粒子402以及金屬粉體201三者同時混合(例如比較例8和9)，若在混合金屬粉體201之前，未對陶瓷顆粒101進行改質處理，未改質陶瓷顆粒101、奈米粒子402以及金屬粉體201三者同時混合所製成之複合粉體(比較例8和9)的粉體流動率，仍只有本說明書之實施例3和5所提供之金屬/陶瓷複合粉體500之粉體流動率 的約一半左右。而在本說明書的實施例3、4和5之中，又以摻雜有重量百分比1之表面改質陶瓷粉體100的金屬/陶瓷複合粉體500具有較佳的粉體流動性。
同樣的，在金屬/陶瓷複合粉體500中，奈米粒子402對每一顆陶瓷顆粒101表面的平均表面積覆蓋率也會影響金屬/陶瓷複合粉體500的粉體流動率。在本說明書的一實施例中，當奈米粒子402對每一顆陶瓷顆粒101表面的平均表面積覆蓋率實質為40%時，金屬/陶瓷複合粉體500的粉體流動率實質為45秒/50克。當奈米粒子402對每一顆陶瓷顆粒101表面的平均表面積覆蓋率實質為99%時，金屬/陶瓷複合粉體500的粉體流動率實質為35秒/50克。顯示，在混合金屬粉體201之前，對陶瓷顆粒101進行改質處理，可有效改善金屬/陶瓷複合粉體500的流動性。
根據上述，本說明書的實施例是揭露一種表面改質陶瓷粉體、應用此表面改質陶瓷粉體所製成的複合粉體及其製作方法。表面改質陶瓷粉體係藉由在具有特定粒徑尺寸之陶瓷顆粒的表面至少部分地包覆材質為金屬、金屬氧化物或上述之組合的表面改質材料來增進複合粉體粉體的流動性。
在本說明書的一些實施例中，由表面改質陶瓷粉體與金屬粉體混合所製成的金屬/陶瓷複合粉體，具有實質介於30秒/50克至60秒/50克之間的流動性。可於積層製造過程中提供相對均勻的舖粉層，防止後續所進行的粉末燒結步驟產生厚度不均一的問題，藉以維持積層製造產品的品質。
綜上所述，雖然本說明書已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (15)

  1. 一種表面改質陶瓷粉體，包括：複數個陶瓷顆粒，具有實質介於10微米(μm)至100微米之間的一平均粒徑；以及一表面改質材料，至少部分包覆於每一該些陶瓷顆粒的一表面，其中該表面改質材料係選自於由一金屬、一金屬氧化物及上述之組合所組成的一族群。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之表面改質陶瓷粉體，其中該表面改質材料包括一金屬改質層，至少部分地覆蓋於每一該些陶瓷顆粒的該表面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之表面改質陶瓷粉體，其中該表面改質材料係選自於由鐵(Fe)、鈷(Co)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈀(Pd)、銀(Ag)、金(Au)以及上述之任意組合所組成的一族群。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之表面改質陶瓷粉體，其中該金屬改質層具有實質介於10奈米(nm)至100奈米之間的一厚度。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之表面改質陶瓷粉體，其中該金屬改質層對每一該些陶瓷顆粒具有實質介於40%至99%之間的一表面積覆蓋率。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之表面改質陶瓷粉體，其中該表面改質材料包括複數個奈米粒子，吸附於至少一該些陶瓷顆粒的該表面；且該些奈米粒子具有實質介於10奈米至100奈米之間的一平均粒徑。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之表面改質陶瓷粉體，其中構成該些奈米粒子的材料包括一金屬氧化物，該金屬氧化物係二氧化鈦(TiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO)或上述之任意組合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之表面改質陶瓷粉體，其中該表面改質材料與該些陶瓷顆粒具有實質介於1%至50%的一重量比。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之表面改質陶瓷粉體，其中每一該些陶瓷顆粒包括一陶瓷材料，且該陶瓷材料係氫氧基磷灰石(hydroxyapatite，HA)、磷酸鈣(Ca3(PO4)2)、生醫玻璃(Bioactive glass，Si-Ca-Na-P-O)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZrO2)、二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)或上述材料之任意組合。
  10. 一種金屬/陶瓷複合粉體，包括：如申請專利範圍第1至9項之一者所述之該表面改質陶瓷 粉體，佔該金屬/陶瓷複合粉體實質介於1至10之間的一重量百分比；以及複數個金屬顆粒，佔該金屬/陶瓷複合粉體實質介於90至99之間的一重量百分比，且該些金屬顆粒具有實質介於10微米至100微米之間的一平均粒徑。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之金屬/陶瓷複合粉體，其中該些金屬顆粒包括一金屬材料，該金屬材料係選自於鈦、鉭、鐵、鎂以及上述之任意組合。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之金屬/陶瓷複合粉體，具有實質介於30秒/50克至60秒/50克之間的一粉體流動率(powder flow rate)。
  13. 一種金屬/陶瓷複合粉體的製作方法，包括：提供複數個陶瓷顆粒，使其具有實質介於10微米至100微米之間的一平均粒徑；進行一表面改質處理，將一表面改質材料至少部分包覆於每一該些陶瓷顆粒的一表面，其中該表面改質材料係選自於由一金屬、一金屬氧化物及上述之組合所組成的一族群；以及將表面改質處理後之該些陶瓷顆粒與複數個金屬顆粒均勻混合。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之陶瓷粉體的製作方法，其中該表面改質處理包括一金屬沉積製程，形成一金屬改質層至少部分覆蓋於每一該些陶瓷顆粒的該表面。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之陶瓷粉體的製作方法，其中該表面改質處理包括一奈米粒子吸附製程，使複數個奈米粒子吸附於每一該些陶瓷顆粒的該表面上。
TW105140857A 2016-12-09 2016-12-09 表面改質陶瓷粉體及其應用 TWI617533B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105140857A TWI617533B (zh) 2016-12-09 2016-12-09 表面改質陶瓷粉體及其應用
CN201611216991.2A CN108610059B (zh) 2016-12-09 2016-12-26 表面改质陶瓷粉体及其应用
US15/394,109 US10894288B2 (en) 2016-12-09 2016-12-29 Surface-treated ceramic powder and applications thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105140857A TWI617533B (zh) 2016-12-09 2016-12-09 表面改質陶瓷粉體及其應用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI617533B true TWI617533B (zh) 2018-03-11
TW201821392A TW201821392A (zh) 2018-06-16

Family

ID=62189303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105140857A TWI617533B (zh) 2016-12-09 2016-12-09 表面改質陶瓷粉體及其應用

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10894288B2 (zh)
CN (1) CN108610059B (zh)
TW (1) TWI617533B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6844225B2 (ja) * 2016-11-30 2021-03-17 セイコーエプソン株式会社 焼結用粉末および焼結体の製造方法
CN114309587B (zh) * 2022-01-05 2023-12-01 中国航空制造技术研究院 跨尺度核壳结构铝基复材及制备方法
US20240293865A1 (en) * 2023-03-03 2024-09-05 Canon Kabushiki Kaisha Powder, article, and method of manufacturing article

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04270171A (ja) * 1991-02-25 1992-09-25 Seiko Instr Inc コンパウンドの作製方法
JP2011178643A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Yamagata Univ 表面改質セラミック粉末の製造方法
CN103160148A (zh) * 2013-03-13 2013-06-19 复旦大学 一种表面改性的金属硼化物/三氧化二铝复相陶瓷粉体及其制备方法
CN104797531A (zh) * 2012-11-13 2015-07-22 关东电化工业株式会社 包覆钛酸钡细颗粒及其制造方法

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5307127A (en) 1992-02-28 1994-04-26 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus using one component toner with improved flowability
US5945471A (en) 1995-11-30 1999-08-31 Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. Composite cured silicone powder and method for the preparation thereof
US5998336A (en) * 1997-02-26 1999-12-07 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Ceramic/metal and A15/metal superconducting composite materials exploiting the superconducting proximity effect and method of making the same
WO1998041347A1 (fr) 1997-03-19 1998-09-24 Kawasaki Steel Corporation Melange pulverise a base de fer destine a la metallurgie des poudres, dote d'excellentes caracteristiques de fluidite et d'aptitude au moulage, procede de production correspondant et procede de production d'article moule utilisant ledit melange pulverise a base de fer
US6908675B1 (en) 2002-04-22 2005-06-21 William Louis Bohach Process to reduce dusting and improve flow properties of pigments and powders
DE10219983B4 (de) 2002-05-03 2004-03-18 Bego Medical Ag Verfahren zum Herstellen von Produkten durch Freiform-Lasersintern
EP1587883B1 (en) 2003-01-24 2015-06-10 Showa Denko K.K. Surface modification method for inorganic oxide powder, powder produced by the method and use of the powder
WO2004073961A2 (de) * 2003-02-18 2004-09-02 Daimlerchrysler Ag Beschichtete pulverpartikel für die herstellung von dreidimensionalen körpern mittels schichtaufbauender verfahren
CN1472173A (zh) * 2003-06-19 2004-02-04 上海交通大学 仿生结构陶瓷复合粉体
EP1525969A1 (fr) 2003-10-21 2005-04-27 Materials Technics Holding Procédé et dispositif pour le mélange, la dispersion et/ou l'homogeneisation de matière poudreuse
JP2005174711A (ja) 2003-12-10 2005-06-30 Tdk Corp 誘電体セラミックス粉末、誘電体セラミックス粉末の製造方法及び複合誘電体材料
US7745376B2 (en) * 2004-08-10 2010-06-29 Nove Technologies, Inc. Superconducting composite
TW200640495A (en) 2005-02-17 2006-12-01 Shiseido Co Ltd Silicone elastomer composite powder, method for making a silicone elastomer composite powder, and cosmetic material
JP2006255530A (ja) 2005-03-15 2006-09-28 Taiheiyo Cement Corp 異物粒子の分離方法
US8062670B2 (en) 2005-08-05 2011-11-22 3M Innovative Properties Company Compositions exhibiting improved flowability
ITMI20051717A1 (it) 2005-09-16 2007-03-17 Leader Italia S R L Struttura di impianto endosseo dentale co superficie a geometria predefinita
US8728387B2 (en) 2005-12-06 2014-05-20 Howmedica Osteonics Corp. Laser-produced porous surface
TW200806408A (en) 2006-06-27 2008-02-01 Ishihara Sangyo Kaisha Nickel fine particles, method for preparing the same and fluid composition comprising the same
US8575513B2 (en) * 2006-07-06 2013-11-05 Siemens Energy, Inc. Rapid prototyping of ceramic articles
EP2054537A2 (en) 2006-08-02 2009-05-06 Boston Scientific Scimed, Inc. Endoprosthesis with three-dimensional disintegration control
US8894739B1 (en) 2007-05-23 2014-11-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Metal powders with improved flowability
TWI501807B (zh) 2007-12-07 2015-10-01 Univ Nat Taiwan A method for dispersing metal oxide nanoparticles
JP5467554B2 (ja) 2008-04-25 2014-04-09 ＨＯＹＡ Ｔｅｃｈｎｏｓｕｒｇｉｃａｌ株式会社 粉末状のアパタイト／コラーゲン複合体、形状賦形型の人工骨ペースト、及びそれらの製造方法
DE102009009273B4 (de) 2009-02-17 2014-08-21 Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. Verfahren zur Herstellung eines Hörgeräts mit indirekter Laserbestrahlung
JP5359593B2 (ja) 2009-06-22 2013-12-04 信越化学工業株式会社 複合粒子及びその製造方法、ならびに化粧料
JP6012471B2 (ja) 2009-12-29 2016-10-25 ダブリュー・アール・グレース・アンド・カンパニー−コーンＷ Ｒ Ｇｒａｃｅ ＆ Ｃｏ−Ｃｏｎｎ 複合無機粒子及びそれを製造及び使用する方法
WO2011148520A1 (ja) 2010-05-26 2011-12-01 第一工業製薬株式会社 分散剤および分散体組成物
JP2011147936A (ja) 2010-09-29 2011-08-04 Sintokogio Ltd 剪断式分散装置、循環式分散システム及び循環式分散方法
US8636808B2 (en) 2011-01-21 2014-01-28 Trilliant Surgical, Ltd. Spherical subtalar implant
TWI520990B (zh) 2011-01-26 2016-02-11 Maruzen Petrochem Co Ltd Metal nano particle composite and its manufacturing method
TWI488974B (zh) 2011-10-26 2015-06-21 Jau Yeou Industry Co Ltd 複合螺絲的製造方法
WO2013088921A1 (ja) 2011-12-15 2013-06-20 株式会社トクヤマデンタル 有機無機複合材、その製造方法、歯科用材料および骨代替材料
TWI513673B (zh) 2012-02-24 2015-12-21 Sfi Electronics Technology Inc 一種增進陶瓷粉體在漿料中穩定均勻分散的製漿方法
JP6034613B2 (ja) 2012-07-31 2016-11-30 第一工業製薬株式会社 無機化合物微粒子分散組成物の製造方法および無機化合物微粒子分散硬化物の製造方法
KR20150064054A (ko) 2012-10-03 2015-06-10 도다 고교 가부시끼가이샤 은 하이브리드 구리분과 그의 제조법, 상기 은 하이브리드 구리분을 함유하는 도전성 페이스트, 도전성 접착제, 도전성 막 및 전기 회로
TWI509866B (zh) 2013-01-24 2015-11-21 Univ Nat Taiwan Science Tech 表面改質之粉末
KR20160103987A (ko) 2013-12-27 2016-09-02 신토고교 가부시키가이샤 분산 장치, 분산 처리 시스템 및 분산 방법
TWI558774B (zh) 2014-03-14 2016-11-21 莎哈利本化學有限公司 用於粒子表面處理之方法，製得之粒子及其用途
CN104150912B (zh) * 2014-08-11 2015-10-21 河海大学 一种在氧化物陶瓷粉体表面包覆金属纳米粒子的方法
TWI548429B (zh) 2014-11-07 2016-09-11 財團法人工業技術研究院 醫療用複合材料及其製作方法與應用
CN105837198B (zh) * 2014-11-10 2018-08-21 郑州大工高新科技有限公司 复合生物陶瓷
EP3225302A4 (en) 2014-11-25 2018-10-24 Sintokogio, Ltd. Dispersion device and dispersion method
TWI522231B (zh) 2014-12-01 2016-02-21 財團法人工業技術研究院 金屬／高分子複合材料及其製作方法
TWI606085B (zh) 2015-12-16 2017-11-21 財團法人工業技術研究院 陶瓷／高分子複合材料及其製作方法
JP6170994B2 (ja) * 2015-12-22 2017-07-26 株式会社フジミインコーポレーテッド 粉末積層造形に用いるための造形用材料
CN105583401B (zh) * 2015-12-25 2018-11-02 华中科技大学 一种制备用于3d打印的复合粉末的方法、产品以及应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04270171A (ja) * 1991-02-25 1992-09-25 Seiko Instr Inc コンパウンドの作製方法
JP2011178643A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Yamagata Univ 表面改質セラミック粉末の製造方法
CN104797531A (zh) * 2012-11-13 2015-07-22 关东电化工业株式会社 包覆钛酸钡细颗粒及其制造方法
CN103160148A (zh) * 2013-03-13 2013-06-19 复旦大学 一种表面改性的金属硼化物/三氧化二铝复相陶瓷粉体及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180161870A1 (en) 2018-06-14
CN108610059A (zh) 2018-10-02
US10894288B2 (en) 2021-01-19
CN108610059B (zh) 2021-10-22
TW201821392A (zh) 2018-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI617533B (zh) 表面改質陶瓷粉體及其應用
TWI602950B (zh) 用於形成種晶層之組成物
WO2016187538A1 (en) Powders for additive manufacturing
García-Barrasa et al. Silver nanoparticles: synthesis through chemical methods in solution and biomedical applications
JP5785532B2 (ja) 銀コート銅粉及びその製造方法
JP2022116130A (ja) 化学的還元法を用いたコアシェル構造の銀コーティング銅ナノワイヤの製造方法
JP5080731B2 (ja) 微粒銀粒子付着銀銅複合粉及びその微粒銀粒子付着銀銅複合粉製造方法
JP7143223B2 (ja) 銅粉、それを用いた光造形物の製造方法、および銅による光造形物
CN105612272B (zh) 用于无电电镀的前处理液及无电电镀的方法
JP2013510953A (ja) 島状金属被覆及び合成方法
Choma et al. Deposition of silver nanoparticles on silica spheres and rods
Eremenko et al. Silver and gold nanoparticles in silica matrices: synthesis, properties, and application
TWI593622B (zh) 核殼型奈米粒子之製造方法，使用該方法的燒結體之製造方法及以該方法製造之熱電變換材料
JP5649932B2 (ja) 金属被覆金属酸化物微粒子の製造方法および金属被覆金属酸化物微粒子
JP6558768B2 (ja) 複合ナノ繊維の製造方法
KR20160002912A (ko) 탄소 나노재료의 코팅방법
WO2009016248A1 (de) Verfahren zur herstellung von mit anorganischen nanopartikeln beschichteten feinteiligen, hochoberflächigen materialien, sowie deren verwendung
Singh et al. Core–shell nanostructures: an insight into their synthetic approaches
Sharma et al. A study on Ni-P and Ni-P-ZnO composite coatings developed by electroless technique
TWI438044B (zh) 一種生產微米銀銅複合粉之簡易方法
CN111872411A (zh) 一种纳米银粉的制备方法及其纳米银粉
JP6143193B2 (ja) 板状の無機微粒子、無機微粒子の製造方法
JP2002317207A (ja) チタン粉末焼結体
Perkas et al. Innovative inorganic nanoparticles with antibacterial properties attached to textiles by Sonochemistry
Mikhailov Achievements in the synthesis of elemental silver nanoparticles with various geometric forms