專利名稱：導(dǎo)電金屬陶瓷及其制備方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明主要涉及導(dǎo)電金屬陶瓷材料。更具體地，本發(fā)明涉及適用于高強(qiáng)度燈應(yīng)用中端蓋(end cap)的導(dǎo)電金屬陶瓷材料。
為了增加燈的色彩顯示效果和提高燈的效率，高強(qiáng)度放電燈要求在高溫和高壓下運(yùn)行。由于操作上的限制，這些燈的各個部件由不同類型的材料制成。在高溫?zé)糁薪Y(jié)合不同材料提出了許多挑戰(zhàn)例如熱應(yīng)力和破裂，其因?yàn)檫B接部件熱膨脹系數(shù)的不匹配導(dǎo)致的熱力學(xué)應(yīng)力而產(chǎn)生。理想地，這種燈中使用的所有材料都應(yīng)該具有相同的熱膨脹系數(shù)。如果這些材料具有差別很大的熱膨脹系數(shù)，在高溫下，應(yīng)力隨不同材料按不同速度膨脹而產(chǎn)生。然而設(shè)計(jì)良好的制品能夠容忍一些熱膨脹系數(shù)的差異。
高強(qiáng)度放電燈組件中的部件包括陶瓷封套、電極、端蓋和電線穿通導(dǎo)體。通常，高強(qiáng)度燈的陶瓷封套由氧化鋁或釔鋁石榴石(YAG)制成，電極由難熔金屬制成，而端蓋通常由陶瓷金屬復(fù)合材料也稱為金屬陶瓷制成。氧化鋁和YAG都具有比難熔金屬如一般用作電極的鎢或鉬大很多的熱膨脹系數(shù)。
已經(jīng)有一些嘗試來調(diào)整端蓋材料的熱膨脹系數(shù)以獲得與陶瓷封套材料接近的熱膨脹系數(shù)。在一個例子中，氧化鋁金屬陶瓷(使用鎢或鉬作為金屬)被用作端蓋材料。但是這些金屬陶瓷調(diào)整熱膨脹系數(shù)至氧化鋁系數(shù)的彈性有限，因?yàn)橛捎阢f或鎢的加入，金屬陶瓷的熱膨脹系數(shù)相對于氧化鋁或YAG降低了。另一方面，降低鉬的體積分?jǐn)?shù)在0.5之下的嘗試導(dǎo)致較低的電導(dǎo)率和較低的焊接金屬部件至金屬陶瓷的能力。
因此，需要一種具有可接受的電導(dǎo)率和與氧化鋁或YAG相等的熱膨脹系數(shù)的金屬陶瓷材料。
發(fā)明概述本發(fā)明的第一方面提供了一種導(dǎo)電金屬陶瓷，其包含至少一種分散在至少一種高熔點(diǎn)氧化物基質(zhì)中的過渡金屬元素，該高熔點(diǎn)氧化物選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石例如釔鋁石榴石或包含第3族金屬或稀土金屬和第13族金屬的石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組；其中所述至少一種過渡金屬元素的量少于金屬陶瓷總體積的15體積％。
本發(fā)明的第二方面提供了一種包括包含至少一種分散在至少一種高熔點(diǎn)氧化物基質(zhì)中的過渡金屬元素的導(dǎo)電金屬陶瓷的裝置，所述高熔點(diǎn)氧化物選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組；其中所述至少一種過渡金屬元素的量少于金屬陶瓷總體積的15體積％。
本發(fā)明的第三方面提供了一種電燈裝置，其包括密封的透明封套，其中封套是真空的或包含一種或多種化學(xué)元素、化合物及其組合；至少兩個在封套內(nèi)的電極；至少兩根在封套外與各電極相對應(yīng)的導(dǎo)線，其中各電極通過包含至少一種分散在至少一種高熔點(diǎn)氧化物基質(zhì)中的過渡金屬元素的導(dǎo)電金屬陶瓷連接到相應(yīng)的導(dǎo)線，所述高熔點(diǎn)氧化物選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組；其中所述至少一種過渡金屬元素的量少于金屬陶瓷總體積的15體積％。
本發(fā)明的第四方面提供了一種制備導(dǎo)電金屬陶瓷端蓋的方法，該方法包括提供預(yù)定量的至少一種選自由鉬、鈮、鎢、鈦、鋯、釩、鉿、鉭、鉻、鐵、鈷、鎳、其組合及其合金組成的組的過渡金屬元素的粉末，和至少一種選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組的高熔點(diǎn)氧化物的粉末；其中至少一種過渡金屬元素的量少于金屬陶瓷總體積的15體積％，且其中過渡金屬元素粉末的尺寸小于約105微米；高熔點(diǎn)氧化物粉末的尺寸在大約100微米至大約1000微米范圍內(nèi)；將預(yù)定量的至少一種過渡金屬元素和至少一種高熔點(diǎn)氧化物的粉末混合在一起形成摻合物；壓制摻合物以形成所需形狀的金屬陶瓷端蓋；和在預(yù)定的溫度下燒結(jié)所需形狀的金屬陶瓷端蓋預(yù)定的一段時間。
下面的詳述、附圖和所附權(quán)利要求將使本發(fā)明的這些和其它方面、優(yōu)點(diǎn)和特征變得明顯。
附圖簡述

圖1是示范性高強(qiáng)度放電燈的簡圖2說明了氧化鋁鉬金屬陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)；圖3說明了YAG鎢金屬陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)；圖4是電極和穿通導(dǎo)體正被耦合至所需形狀金屬陶瓷端蓋的簡圖；圖5是帶電極和穿通導(dǎo)體的金屬陶瓷端蓋的簡圖；圖6是圖6的另一種實(shí)施方案，其中金屬陶瓷端蓋的形狀不同；和圖7是圖6的另一種實(shí)施方案，其中金屬陶瓷端蓋的形狀不同。
發(fā)明詳述一般參考附圖，將理解圖解說明是為了描述本發(fā)明的不同實(shí)施方案而非意在將本發(fā)明限制于此。
圖1是根據(jù)本發(fā)明方面的示范性高強(qiáng)度放電燈的簡圖。放電燈10具有外部的圓柱形封套12和安置在其內(nèi)部的陶瓷封套14。陶瓷封套14也被稱為“電弧管”。兩個金屬電極16從陶瓷封套14的兩個端部分18放置在陶瓷封套14內(nèi)部。使用由導(dǎo)電金屬陶瓷復(fù)合材料制成的并具有高熔點(diǎn)氧化物如氧化鋁的絕緣涂層22的金屬陶瓷端蓋20來封住陶瓷封套14的端部分18。絕緣涂層22保護(hù)端蓋的陶瓷復(fù)合材料以免與等離子體反應(yīng)和形成電弧。放電燈10還包括穿通導(dǎo)體24，其通過金屬陶瓷端蓋20中的開口。穿通導(dǎo)體24一般由金屬制成，該金屬例如但不限于鉬、鎢和鈮。陶瓷粘合組合物26用來密封端蓋20至陶瓷封套14。陶瓷粘合組合物26也可用在燈10中的其它接合處和聯(lián)結(jié)點(diǎn)，例如，陶瓷粘合組合物26也可用來密封電極16或至端蓋20的穿通24。
在本發(fā)明的一個方面，導(dǎo)電金屬陶瓷包含至少一種分散在至少一種高熔點(diǎn)氧化物中的過渡金屬元素，該氧化物選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組。石榴石由化學(xué)式A3B5O12表示。對于可能的離子占位，石榴石晶體結(jié)構(gòu)有三種不同類型的晶格格位即十二面體、八面體和四面體。此外，石榴石晶體結(jié)構(gòu)中的十二面體、八面體和四面體格位的數(shù)目分別為3、3和2。十二面體格位接受大離子，如釔、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥及其組合，而八面體和四面體格位接受相對較小的離子如鋁、鈧、鐵、鉻及其組合。從而，石榴石晶體結(jié)構(gòu)帶來許多用不同離子填充格位的可能性。所述至少一種過渡金屬元素的體積百分比少于金屬陶瓷總體積的15體積％。在一個實(shí)施方案中，過渡金屬元素的體積百分比在金屬陶瓷總體積的大約5體積％至大約15體積％的范圍內(nèi)。在另一個實(shí)施方案中，過渡金屬元素的體積百分比在金屬陶瓷總體積的大約5體積％至大約10體積％的范圍內(nèi)。過渡金屬元素選自由鉬、鈮、鎢、鈦、鋯、釩、鉿、鉭、鉻、鐵、鈷、鎳、其組合及其合金組成的組。過度元素被很好地分散在高熔點(diǎn)氧化物基質(zhì)中并形成延伸穿過高熔點(diǎn)氧化物晶粒且遍及金屬陶瓷的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。
在一個實(shí)施方案中，過渡金屬元素是鉬，其被分散在用作高熔點(diǎn)氧化物的氧化鋁基質(zhì)中形成氧化鋁鉬金屬陶瓷。圖2說明了具有大約9體積％鉬的氧化鋁鉬金屬陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)。鉬在氧化鋁基質(zhì)28中形成了分散鉬顆粒32的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)30。
在另一個實(shí)施方案中，過渡金屬元素是鉬，其被分散在用作高熔點(diǎn)氧化物的釔鋁石榴石(YAG)基質(zhì)中形成YAG鉬金屬陶瓷。
在再一個實(shí)施方案中，過渡金屬元素是鎢，其被分散在用作高熔點(diǎn)氧化物的YAG基質(zhì)中形成YAG鎢金屬陶瓷。圖3說明了具有大約9體積％鎢的YAG鎢金屬陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)。YAG基質(zhì)34包含鎢導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)36和空隙38。
在另一個實(shí)施方案中，過渡金屬元素是鎢，其被分散在用作高熔點(diǎn)氧化物的氧化鋁基質(zhì)中以形成氧化鋁鎢金屬陶瓷。
在本發(fā)明的第二方面，一種裝置包括本發(fā)明的導(dǎo)電金屬陶瓷。這種裝置的非限制性例子是陶瓷短弧燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉放電燈和陶瓷汽車燈。一般，陶瓷短弧燈和陶瓷汽車燈具有大約1200℃的工作溫度。因此，能夠承受大約1200℃的高工作溫度的本發(fā)明的YAG鎢金屬陶瓷適合用于這些燈中。通常具有大約800℃工作溫度的陶瓷金屬鹵化物(CMH)燈和高壓鈉(HPS)燈可使用氧化鋁鉬或YAG鉬金屬陶瓷。在一個實(shí)施方案中，導(dǎo)電金屬陶瓷具有不超過大約10-2歐姆-厘米的電阻率。
本發(fā)明的金屬陶瓷特別適合用于陶瓷封套14的金屬陶瓷端蓋20中，陶瓷封套14通常由陶瓷材料例如但不限于石英、釔鋁石榴石、鐿鋁石榴石、微晶多晶氧化鋁、藍(lán)寶石、多晶氧化鋁和氧化釔制成。金屬陶瓷端蓋20的熱膨脹系數(shù)需要與在陶瓷封套14中使用的陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)相匹配。例如，對于由氧化鋁或YAG制成的陶瓷封套14，在包含作為高熔點(diǎn)氧化物的YAG或氧化鋁的金屬陶瓷中的過渡金屬元素體積百分比應(yīng)該保持較低，即小于10體積％，以便減少熱膨脹系數(shù)的不匹配。
在本發(fā)明的第三方面，導(dǎo)電金屬陶瓷以用于密封的透明陶瓷封套14中的金屬陶瓷端蓋20的形式被用在電燈裝置中，其中陶瓷封套14是真空的或包含一種或多種常稱為計(jì)量物質(zhì)的化學(xué)元素、化學(xué)化合物及其組合。計(jì)量物質(zhì)發(fā)出所需的波譜能量分布作為被放電激發(fā)的響應(yīng)。計(jì)量物質(zhì)可包括發(fā)光氣體，如稀有氣體和汞。計(jì)量物質(zhì)還可包括鹵素氣體(例如溴、碘等)、稀土金屬鹵化物等等。此外，電燈裝置10包括至少兩根在陶瓷封套14內(nèi)的電極16，和至少兩個在陶瓷封套14外的穿通導(dǎo)體24對應(yīng)于每根電極16，其中每根電極16通過包含本發(fā)明導(dǎo)電金屬陶瓷的導(dǎo)電金屬陶瓷端蓋20連接至相應(yīng)的穿通導(dǎo)體24。
在一個實(shí)施方案中，電極16被耦合至金屬陶瓷端蓋20。在另一個實(shí)施方案中，電極16通過燒結(jié)被耦合至金屬陶瓷端蓋20。在一個實(shí)施方案中，穿通導(dǎo)體24被耦合至金屬陶瓷端蓋20。在另一個實(shí)施方案中，穿通導(dǎo)體24通過燒結(jié)被耦合至金屬陶瓷端蓋20。在一個實(shí)施方案中，一個參考距離把穿通導(dǎo)體24和電極16分開。在一個實(shí)施方案中，金屬陶瓷端蓋20的熱膨脹系數(shù)在YAG和氧化鋁中至少一個的熱膨脹系數(shù)的6％之內(nèi)。在另一個實(shí)施方案中，端蓋20的熱膨脹系數(shù)在YAG和氧化鋁中至少一個的熱膨脹系數(shù)的3％之內(nèi)。
在本發(fā)明的第四方面，提供了一種制備導(dǎo)電金屬陶瓷端蓋20的方法。該方法包括提供預(yù)定量的至少一種選自由鉬、鈮、鎢、鈦、鋯、釩、鉿、鉭、鉻、鐵、鈷、鎳、其組合及其合金組成的組的過渡金屬元素的粉末，和至少一種選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組的高熔點(diǎn)氧化物的粉末；其中過渡金屬元素粉末的尺寸小于約105微米；高熔點(diǎn)氧化物粉末的尺寸在大約100微米至大約1000微米范圍內(nèi)。更進(jìn)一步，混合將過渡金屬元素和高熔點(diǎn)氧化物的粉末將在一起形成摻合物。一般，在過渡金屬元素情況下粉末的尺寸小于100微米有助于把粉末分散在高熔點(diǎn)氧化物基質(zhì)中。在一個實(shí)施方案中，使用篩分以得到所需尺寸的粉末。在一個實(shí)施方案中，混合包括研磨。此外，研磨的完成是通過把粉末放置在容器中，然后裝有粉末的容器通過放置在磨機(jī)中來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
混合之后，小心地使摻合物在空氣或濕氣中的暴露最小化以避免摻合物的氧化或污染。在一個實(shí)施方案中，使用例如但不限于沖壓和擠壓的方法把摻合物壓制成所需的形狀以形成所需形狀的金屬陶瓷端蓋。在一個實(shí)施方案中，壓制包括沖壓。在一個實(shí)施方案中，通過在預(yù)定的從大約100MPa至大約300MPa范圍內(nèi)的變化壓力下壓制摻合物來形成所需形狀的金屬陶瓷端蓋20。在一個具體實(shí)施方案中，摻合物在大約275MPa下被沖壓。
圖4是正被耦合至電極16和穿通導(dǎo)體24的所需形狀金屬陶瓷端蓋20的簡圖。所需形狀金屬陶瓷端蓋20具有通道40和42來分別容納電極16和穿通導(dǎo)體24。
在一個實(shí)施方案中，在如上所述壓制之后，且在燒結(jié)之前，在從大約800℃至大約1250℃范圍內(nèi)的變化溫度下預(yù)燒所需形狀金屬陶瓷端蓋20以提高預(yù)燒端蓋的濕強(qiáng)度。預(yù)燒有助于處理預(yù)燒端蓋20和使其變得不易在加工處理期間被損壞。
接著，預(yù)燒端蓋20在預(yù)定溫度下被燒結(jié)。燒結(jié)有助于端蓋20的加固與致密化和將電極16和穿通導(dǎo)體24耦合至金屬陶瓷端蓋。通常預(yù)定溫度在從大約1400℃至大約2000℃的范圍內(nèi)且預(yù)定時期在從大約1小時至大約3小時的范圍內(nèi)。
此后端蓋20被冷卻至環(huán)境溫度以生成具有燒結(jié)的電極16和穿通24的金屬陶瓷端蓋20。圖5是已被耦合至電極16和穿通導(dǎo)體24的金屬陶瓷端蓋的簡圖。電極16被安置在通道42中，同樣地，穿通24被安置在通道40中。端蓋20可以具有不同的形狀。圖6和圖7是具有不同形狀的端蓋20的簡圖。
下面的實(shí)施例舉例說明本發(fā)明的特征，絕不意在限制本發(fā)明。
實(shí)施例1制備一批45克具有8體積％或大約8.91克鉬的氧化鋁鉬金屬陶瓷。使用從Alcoa獲得的36.13克氧化鋁粉末作為高熔點(diǎn)氧化物材料。使用從Alcoa獲得的鉬粉末作為過渡元素。對氧化鋁粉末過篩以去除任何小于105微米尺寸的細(xì)粒。然后稱重計(jì)算量的氧化鋁粉末并轉(zhuǎn)移至塑料瓶中，并且不帶任何研磨介質(zhì)保持研磨。研磨進(jìn)行大約20分鐘。小心地使研磨過的氧化鋁粉末在空氣和濕氣中的暴露最小化。
通過105微米篩來篩選鉬粉末，丟棄所有大顆粒并挑選小顆粒。然后稱重8.91克鉬粉末。在此之后，氧化鋁被倒入一個玻璃或不銹鋼盤并與鉬粉末通過攪拌棒混合，但是小心以防壓碎氧化鋁顆粒從而避免減小氧化鋁顆粒的尺寸小于100微米。
然后轉(zhuǎn)移氧化鋁和鉬粉末的混合物至一個塑料瓶中并研磨大約20分鐘以形成摻合物，沒有使用研磨介質(zhì)研磨。
然后使用一個單軸模具在大約275MPa下沖壓所形成的摻合物以形成所需形狀的金屬陶瓷端蓋。所需形狀的金屬陶瓷端蓋隨后在干燥H2中在1875℃下燒結(jié)2小時。
雖然在這里描述了許多實(shí)施方案，由說明書將理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行要素、變化、等價物或改進(jìn)的各種組合，并且仍然在由所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電金屬陶瓷，包含至少一種分散在至少一種高熔點(diǎn)氧化物基質(zhì)中的過渡金屬元素，所述高熔點(diǎn)氧化物選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組；其中所述至少一種過渡金屬元素的數(shù)量少于金屬陶瓷總體積的15體積％。
2.權(quán)利要求1的金屬陶瓷，其中過渡金屬元素選自由鉬、鈮、鎢、鈦、鋯、釩、鉿、鉭、鉻、鐵、鈷、鎳、其組合及其合金組成的組。
3.權(quán)利要求1的金屬陶瓷，其中石榴石由化學(xué)式A3B5O12表示，其中A是一種金屬，選自由釔、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥及其組合組成的組，且其中B是鋁、鈧、鐵、鉻及其組合中的至少一種。
4.權(quán)利要求1的金屬陶瓷，其中至少一種過渡金屬元素的量在金屬陶瓷總體積的大約5體積％至大約15體積％的范圍內(nèi)。
5.權(quán)利要求4的金屬陶瓷，其中至少一種過渡金屬元素的量在金屬陶瓷總體積的大約5體積％至大約10體積％的范圍內(nèi)。
6.權(quán)利要求1的金屬陶瓷，其具有不超過約10-2歐姆-厘米的電阻率。
7.權(quán)利要求1的金屬陶瓷，其中過渡金屬元素是鉬，且高熔點(diǎn)氧化物是氧化鋁。
8.權(quán)利要求1的金屬陶瓷，其中過渡金屬元素是鉬，且高熔點(diǎn)氧化物是釔鋁石榴石。
9.權(quán)利要求1的金屬陶瓷，其中過渡金屬元素是鎢，且高熔點(diǎn)氧化物是釔鋁石榴石。
10.權(quán)利要求1的金屬陶瓷，其中過渡金屬元素是鎢，且高熔點(diǎn)氧化物是氧化鋁。
11.一種裝置，其包括包含至少一種分散在至少一種高熔點(diǎn)氧化物基質(zhì)中的過渡金屬元素的導(dǎo)電金屬陶瓷，所述高熔點(diǎn)氧化物選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組；其中所述至少一種過渡金屬元素的量少于金屬陶瓷總體積的15體積％。
12.權(quán)利要求11的裝置，其中該裝置是陶瓷短弧燈。
13.權(quán)利要求11的裝置，其中該裝置是陶瓷金屬鹵化物燈。
14.權(quán)利要求11的裝置，其中該裝置是高壓鈉放電燈。
15.權(quán)利要求11的裝置，其中該裝置是陶瓷汽車燈。
16.一種電燈裝置，其包括一個密封的透明陶瓷封套，其中該陶瓷封套是真空的或包含一種或多種化學(xué)元素、化學(xué)化合物及其組合；至少兩個在陶瓷封套中的電極；和至少兩個在封套外與各電極相對應(yīng)的穿通導(dǎo)體，其中各電極通過包含至少一種分散在至少一種高熔點(diǎn)氧化物基質(zhì)中的過渡金屬元素的導(dǎo)電金屬陶瓷端蓋連接到相應(yīng)的穿通導(dǎo)體，所述高熔點(diǎn)氧化物選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組；其中所述至少一種過渡金屬元素的量少于金屬陶瓷總體積的15體積％。
17.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中所述至少兩個電極被耦合至金屬陶瓷端蓋。
18.權(quán)利要求17的電燈裝置，其中所述至少兩個電極通過燒結(jié)被耦合至金屬陶瓷端蓋。
19.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中所述至少兩個穿通導(dǎo)體被耦合至金屬陶瓷端蓋。
20.權(quán)利要求19的電燈裝置，其中所述至少兩個穿通導(dǎo)體通過燒結(jié)被耦合至金屬陶瓷端蓋。
21.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中所述穿通導(dǎo)體和電極連接到金屬陶瓷端蓋。
22.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中過渡金屬元素選自由鉬、鈮、鎢、鈦、鋯、釩、鉿、鉭、鉻、鐵、鈷、鎳、其組合及其合金組成的組。
23.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中石榴石由化學(xué)式A3B5O12表示，其中A是一種金屬選自由釔、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥及其組合組成的組，且其中B是鋁、鈧、鐵、鉻及其組合中的至少一種。
24.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中至少一種過渡金屬元素的量在金屬陶瓷總體積的大約5體積％至大約15體積％的范圍內(nèi)。
25.權(quán)利要求24的電燈裝置，其中至少一種過渡金屬元素的量在金屬陶瓷總體積的大約5體積％至大約10體積％的范圍內(nèi)。
26.權(quán)利要求16的電燈裝置，其具有不超過約10-2歐姆-厘米的電阻率。
27.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中過渡金屬元素是鉬，且高熔點(diǎn)氧化物是氧化鋁。
28.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中過渡金屬元素是鉬，且高熔點(diǎn)氧化物是釔鋁石榴石。
29.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中過渡金屬元素是鎢，且高熔點(diǎn)氧化物是釔鋁石榴石。
30.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中過渡金屬元素是鎢，且高熔點(diǎn)氧化物是氧化鋁。
31.權(quán)利要求16的電燈裝置，其中金屬陶瓷端蓋的熱膨脹系數(shù)與陶瓷封套的熱膨脹系數(shù)基本相同。
32.權(quán)利要求31的電燈裝置，其中金屬陶瓷端蓋的熱膨脹系數(shù)在陶瓷封套的熱膨脹系數(shù)的6％之內(nèi)。
33.權(quán)利要求32的電燈裝置，其中金屬陶瓷端蓋的熱膨脹系數(shù)在陶瓷封套的熱膨脹系數(shù)的3％之內(nèi)。
34.一種制備導(dǎo)電金屬陶瓷端蓋的方法，該方法包括提供預(yù)定量的至少一種選自由鉬、鈮、鎢、鈦、鋯、釩、鉿、鉭、鉻、鐵、鈷、鎳、其組合及其合金組成的組的過渡金屬元素和至少一種選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組的高熔點(diǎn)氧化物的粉末；其中過渡金屬元素粉末的尺寸小于約105微米；高熔點(diǎn)氧化物粉末的尺寸在大約100微米至大約1000微米范圍內(nèi)；將預(yù)定量的至少一種過渡金屬元素和至少一種高熔點(diǎn)氧化物的粉末混合在一起形成摻合物；壓制摻合物以形成所需形狀的金屬陶瓷端蓋；和在預(yù)定的溫度下燒結(jié)所需形狀的金屬陶瓷端蓋預(yù)定的一段時間。
35.權(quán)利要求34的方法，其中混合包括研磨；
36.權(quán)利要求34的方法，其中壓制包括沖壓；
37.權(quán)利要求34的方法，其中預(yù)定的溫度在大約1400℃至大約2000℃的范圍內(nèi)。
38.權(quán)利要求34的方法，其中預(yù)定的一段時間在大約1小時至大約6小時的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種導(dǎo)電金屬陶瓷，包含至少一種分散在至少一種高熔點(diǎn)氧化物基質(zhì)中的過渡金屬元素，高熔點(diǎn)氧化物選自由氧化釔、氧化鋁、石榴石、鎂鋁氧化物及其組合組成的組；其中至少一種過渡金屬元素的量少于金屬陶瓷總體積的15體積％。一種裝置包括上述導(dǎo)電金屬陶瓷。
文檔編號C22C1/05GK101023194SQ200580031129
公開日2007年8月22日 申請日期2005年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月15日
發(fā)明者B·P·布萊, B·A·克努森, J·A·布魯爾, J·S·瓦圖利, D·J·達(dá)爾普, M·拉曼 申請人:通用電氣公司