2、212連續(xù)地拉過不同的粉末腔室或可將不同的粉末引入到單個(gè)腔室。在一些實(shí)施 方案中，可使用具有過多的棒"料塊"的金屬預(yù)制件。
[0058] 根據(jù)示例性實(shí)施方案，可將注漿成型方法用于具有低模量前驅(qū)物區(qū)114、214的分 級(jí)或分層的棒構(gòu)型110、210?？梢詫⒎勰┓稚⒂诹黧w中，這通常是通過表面活性劑和對(duì)載體 流體的合適的鹽、酸、堿調(diào)整，并且粉末沉積在多孔模具中?？赏ㄟ^依序進(jìn)行移除然后添加 具有不同粉末組合物的流體來(lái)制造分層或分級(jí)的套圈11〇、210預(yù)制件。在一些這類實(shí)施方 案中，可以通過管將流體傳遞到模具，其中處于管中的流體和粉末的組合物隨時(shí)間變化?？?以圍繞內(nèi)部玻璃芯制造并且組裝中空的分級(jí)或分層的管。在本文所公開的實(shí)施方案的情況 下也可以實(shí)踐壓力注漿成型。
[0059] 根據(jù)另一示例性實(shí)施方案，可將電泳方法用于具有低模量前驅(qū)物區(qū)114、214的分 級(jí)或分層的棒構(gòu)型110、210?？梢允狗勰щ姡@通常是通過表面活性劑和對(duì)載體流體的合 適的鹽、酸、堿調(diào)整，并且粉末沉積在帶相反極性的電的強(qiáng)韌且細(xì)的料塊線絲上，或涂布芯 莖/棒以使其稍微導(dǎo)電，并且可以制成分層或分級(jí)的套圈11〇、210。可以圍繞內(nèi)部玻璃芯 112、212制造并且組裝中空的分級(jí)或分層的管?？梢詫⑿景?12、212連續(xù)地拉過不同的流 體腔室或可將不同的粉末和/或流體引入到單個(gè)腔室。根據(jù)一些實(shí)施方案，可使用具有過 多的棒"料塊"的金屬預(yù)制件。
[0060] 通過注射成型、燒結(jié)和加工來(lái)制造一些單組合物套圈110、210。根據(jù)示例性實(shí)施方 案，申請(qǐng)人設(shè)想了注射成型芯粉末，然后依序取出這個(gè)部件并且將其放入越來(lái)越大的模具 中以便圍繞原始的芯遞增地注射成型更多的層。為維持第一芯和多層的取樣，每個(gè)后續(xù)層 可能需要較低溫度的載體聚合物。
[0061] 在至少一個(gè)實(shí)施方案中，用玻璃滲透具有孔隙度或具有孔隙度和組合物梯度（和 /或?qū)樱┑念A(yù)制件主體11〇、210,這個(gè)預(yù)制件主體110、210可以通過本文所公開的技術(shù)中的 一些技術(shù)來(lái)生產(chǎn)。滲透可以由毛細(xì)作用力或通過使用外部壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)。在一些實(shí)施方案中， 如果套圈110、210預(yù)制件由不透氣的玻璃所覆蓋，那么可將熱等靜壓用于滲透。通過調(diào)整 粘度、時(shí)間、溫度和/或壓力，可能僅需要滲透主體11〇、210的外部的一部分，進(jìn)而留下低模 量層或區(qū)114、214以用于應(yīng)力隔離。
[0062] 根據(jù)另一實(shí)施方案，可以利用具有坯或多個(gè)進(jìn)料模具的拉擠組合式技術(shù)?？赡?略帶撓性的強(qiáng)韌芯棒112、212可以安裝在卷筒上，并且卷筒放入壓力容器中?？梢詫?nèi)部 棒送到坯或多進(jìn)料模具/擠壓進(jìn)料壓力腔室中，且卷筒壓力腔室與擠壓進(jìn)料腔室之間有密 封。如果兩個(gè)腔室中的壓力得以平衡，那么可以將芯棒112、212拉過擠壓模具，同時(shí)將分層 或分級(jí)的套圈粉末（具有低模量前驅(qū)物層）擠壓到芯棒112、212?？梢詫鈮夯蛞簤核偷?卷筒壓力腔室中，以防止擠壓批料回流。
[0063] 根據(jù)又一實(shí)施方案，擠壓方法使用圓盤傳送帶形式來(lái)固定芯莖或內(nèi)部芯區(qū)112、 212,并且將一個(gè)層114、214的管擠壓到內(nèi)部芯或棒112、212上。在加熱和/或干燥后，外 部管或?qū)?14、214收縮，并且將圓盤傳送帶的一部分或甚至整個(gè)圓盤傳送帶移動(dòng)到第二已 擠壓的部件，這里可將另一更大的層116、216擠壓于先前的材料上。可以重復(fù)這個(gè)序列，直 到完成最終分級(jí)數(shù)目的層。
[0064] 根據(jù)又一實(shí)施方案，可以通過反復(fù)浸漬方法（概念上類似于17世紀(jì)的蠟燭制造） 來(lái)制造具有低模量區(qū)114、214的分層的梯度組合物套圈110、210。使用細(xì)的"誘餌"纖維或 芯棒112、212,反復(fù)浸漬到粉末和聚合物的熔化漿料中可以形成層和梯度。為維持第一芯和 層112、212的取樣，每個(gè)后續(xù)層可能具有較低溫度的載體聚合物。
[0065] 實(shí)施例
[0066] 使用一種氧化鋯組合物，并且使用一種玻璃、玻璃陶瓷組合物。氧化鋯是從日本 的Tosoh化學(xué)公司購(gòu)買并且是TZ3Y，即具有3摩爾％氧化釔的氧化鋯。使用中等大小熱膨 脹（例如70x 17/°C+20x107)膨脹系數(shù)、低溫?zé)Y(jié)玻璃，即玻璃A(摩爾％) :59.08Si02、 13. 33Β203、9· 37Α1203、8· 03Na20、4. 09Ca0、l. 28Li20、l. 64Κ20、1· 79Mg0、l. 37Zr02。也使用直 徑約為350至400微米并且膨脹系數(shù)為5. 5x10 7°C的二氧化硅"棒"。二氧化硅"棒"是通 過二次拉伸二氧化硅晶錠來(lái)制成并且可制造為具有大約126微米的準(zhǔn)確內(nèi)徑（孔）。
[0067] 作為實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)，針對(duì)具有直徑約為2. 5mm的外部層的無(wú)限長(zhǎng)度圓柱形彈性結(jié)構(gòu) 的兩層至五層構(gòu)型形成簡(jiǎn)單的半解析應(yīng)力模型。模型集中于周向（拉）應(yīng)力部件并且允許 不同的熱膨脹系數(shù)、楊氏彈性模量、泊松比以及層數(shù)和層厚度。對(duì)于這個(gè)模型來(lái)說，假設(shè)所 有層是中空?qǐng)A柱體，只有內(nèi)部層是實(shí)心圓柱體，并且假設(shè)所有圓柱體是同心的。
[0068] 實(shí)施例1
[0069] 使玻璃A熔化，然后研磨并且碾磨成粉末，其中中等粉末粒度處于3微米至7微米 之間。
[0070] 在空氣中于1300°C將氧化鋯3摩爾％氧化釔的團(tuán)塊418預(yù)先燒結(jié)2小時(shí)。將氧化 鋯3摩爾％氧化釔預(yù)先燒結(jié)團(tuán)塊的混合組合物與62. 5體積％、75體積％和7. 5體積％的玻 璃A混合。將100 %玻璃A、7. 5 %玻璃A、75 %玻璃A和62. 5 %玻璃A的薄層鋪在鋼條模具 中并且對(duì)其進(jìn)行單軸壓制。將條預(yù)制件放在乳膠等靜壓袋中，通過真空栗移除空氣，并且將 袋密封。將條棒冷等靜壓到約25kpsi。將壓制后的條棒放在氧化鋁耐火粘土盒中的粗氧化 鋁"耐火片（setter) "砂上，并且在空氣中于800°C燒結(jié)4小時(shí)。對(duì)條棒進(jìn)行切割、打磨并且 通過SEM進(jìn)行檢查。圖3展示橫截面結(jié)構(gòu)，并且更具體來(lái)說，圖3包括處于兩個(gè)層412、416 之間的低模量多孔層414的SEM顯微照片410,所述低模量多孔層414具有高膨脹，所述層 412、416具有低得多的膨脹、更高的模量和密度。
[0071] 實(shí)施例2
[0072] 使玻璃A熔化，然后研磨并且碾磨成粉末，其中中等粉末粒度處于3微米至7微米 之間。
[0073] 在空氣中于1300°C將氧化鋯3摩爾％氧化釔的團(tuán)塊518預(yù)先燒結(jié)2小時(shí)。將 92. 5體積％氧化鋯3摩爾％氧化釔的預(yù)先燒結(jié)團(tuán)塊與7. 5體積％的玻璃A混合。將混合 粉末層鋪在鋼條模具中，將二氧化硅棒512放在這些層中間并且對(duì)其進(jìn)行單軸壓制。將條 棒預(yù)制件放在乳膠等靜壓袋中，通過真空栗移除空氣，并且將袋密封。將條棒冷等靜壓到約 25kpsi。將壓制后的條棒放在氧化鋁耐火粘土盒中的粗氧化鋁"耐火片"砂上，并且在空氣 中于900°C燒結(jié)4小時(shí)。對(duì)條棒進(jìn)行切割、打磨并且通過SEM進(jìn)行檢查。圖4至圖6表示所 得的橫截面結(jié)構(gòu)，其中條棒完好無(wú)缺。更具體來(lái)說，圖4包括燒結(jié)在具有高膨脹特性的低模 量氧化鋯518和玻璃材料520中的二氧化硅芯棒512,其中在二氧化硅芯棒512周圍不會(huì)發(fā) 生由溫差失配斷裂引起的熱膨脹。圖5包括玻璃和氧化鋯微結(jié)構(gòu)，其中圈出了處于一些預(yù) 先燒結(jié)氧化鋯團(tuán)塊518之間的玻璃520橋。圖6包括具有很大孔隙度的氧化鋯和玻璃主體 510的低放大率SEM顯微照片。
[0074] 實(shí)施例3
[0075] 使玻璃A熔化，然后研磨并且碾磨成粉末，其中中等粉末粒度處于3微米至7微米 之間。
[0076] 在空氣中于1300°C將氧化鋯3摩爾％氧化釔的團(tuán)塊618預(yù)先燒結(jié)2小時(shí)。將氧化 鋯3摩爾％氧化釔的預(yù)先燒結(jié)團(tuán)塊與40%玻璃A混合。將混合粉末層鋪在鋼條模具中，將 二氧化硅棒612放在這些層中間并且對(duì)其進(jìn)行單軸壓制。將條棒預(yù)制件放在乳膠等靜壓袋 中，通過真空栗移除空氣，并且將袋密封。將條棒冷等靜壓到約25kpsi。將壓制后的條棒放 在氧化鋁耐火粘土盒中的粗氧化鋁"耐火片"砂上，并且在空氣中于700°C、800°C或1000°C 燒結(jié)4小時(shí)，其中最可能的情況是800°C。對(duì)條棒進(jìn)行切割、打磨并且通過SEM進(jìn)行檢查。 圖7至圖8表示所得的橫截面結(jié)構(gòu)，其中條棒完好無(wú)缺?？煽吹剑趸栊?12中沒有析 晶或斷裂，并且氧化鋯玻璃陶瓷主體610中沒有會(huì)導(dǎo)致溫度應(yīng)力斷裂的熱膨脹差異。更具 體來(lái)說，圖7展示燒結(jié)在具有高膨脹特性的第二低模量氧化鋯618和玻璃620中的二氧化 硅芯棒612,其中低模量主體中不會(huì)發(fā)生由二氧化硅芯棒612周圍的溫差斷裂引起的熱膨 脹失配所造成的斷裂。圖8展示玻璃620和氧化鋯618微結(jié)構(gòu)和二氧化硅芯612的界面， 其中一些氧化鋯團(tuán)塊之間有玻璃620橋。
[0077] 實(shí)施例4
[0078] 使玻璃A熔化，然后研磨并且碾磨成粉末，其中中等粉末粒度處于3微米至7微米 之間。
[0079] 在空氣中于1300°C將氧化鋯3摩爾％氧化釔的團(tuán)塊718預(yù)先燒結(jié)2小時(shí)。將75 體積％氧化鋯3摩爾％氧化釔的預(yù)先燒結(jié)團(tuán)塊與25體積％的玻璃A混合。將混合粉末鋪 在鋼條模具中，并且對(duì)其進(jìn)行單軸壓制。將條棒預(yù)制件放在乳膠等靜壓袋中，通過真空栗移 除空氣，并且將袋密封。將條棒冷等靜壓到約25kpsi。將壓制后的條棒放在氧化鋁耐火粘 土盒中的粗氧化鋁"耐火片"砂上，并且在空氣中于900°C燒結(jié)4小時(shí)。對(duì)條棒進(jìn)行切割、打 磨并且通過SEM進(jìn)行檢查。圖9至圖10展示這個(gè)低彈性模量主體710的微結(jié)構(gòu)，并且更具 體來(lái)說，圖9至圖10展示低模量材料7