[发明专利]金属氧化物的硅热还原形成低共熔复合材料

权利要求书

1.一种通过硅热还原制备低共熔合金主体的方法，所述方法包含：

加热包括硅和包含一种或更多种金属元素M与氧的金属氧化物的混合物；

从所述混合物形成低共熔合金熔体；

从所述低共熔合金熔体移除热，从而形成所述低共熔合金主体，所述低共熔合金主体具有包含硅的第一相与作为硅化物相的第二相的低共熔聚集体，所述硅化物相包含所述金属氧化物的金属元素M。

2.根据任何权利要求1所述的方法，其中形成所述低共熔合金熔体包含通过所述硅还原所述金属氧化物。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述还原步骤包含产生氧化硅气体。

4.根据权利要求3所述的方法，其包含移除所述氧化硅气体以免与所述混合物发生化学反应。

5.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述氧化硅气体包含一氧化硅。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述混合物包含第一硅原子浓度，并且所述低共熔合金组合物包含小于所述第一硅原子浓度的第二硅原子浓度。

7.根据权利要求6所述的方法，其中选择所述第一硅原子浓度以使得所述低共熔合金组合物基本上由所述低共熔聚集体组成。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述低共熔合金组合物包含低于1原子％的氧化物。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述低共熔合金组合物还包括包含所述金属氧化物的一部分的第三相。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述一种或更多种金属元素M包含选自以下的至少一种元素：铬、钒、钨、锰、镁、铌、钽和钛。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述第二相具有式MSi₂并且所述第二相为二硅化物相。

12.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一相为元素硅相并且其中所述二硅化物相选自CrSi₂、VSi₂、NbSi₂、TaSi₂、MgSi₂、MoSi₂、WSi₂、C_oSi₂、TiSi₂、ZrSi₂和HfSi₂。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述混合物包含一种或更多种另外的合金元素。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述硅包含太阳能级硅。

15.一种硅低共熔合金组合物，其包含：

主体，所述主体包含包括硅的低共熔合金、一种或更多种金属元素M、以及包含硅的第一相与作为二硅化物相的第二相和包含金属氧化物的第三相的低共熔聚集体，其中所述金属氧化物包含所述一种或更多种金属元素M，并且其中所述主体包含至少1重量％的所述金属氧化物。