198429. lajstromszámú szabadalom • Eljárás önhordó szerkezetű, kerámia anyagú alakos munkadarab előállítására
1 198 429 2 gátló elemmel beborítottunk, míg a másikat nem. Az elrendezést 10 óra alatt kemencében 1080 °C hőmérsékletre melegítettük. Az oxidativ reakció 1080 °C hőmérsékletét ezt követően 55 órán keresztül fenntartottuk, eközben biztosítottuk a levegő szükséges utánpótlását és a kapott elrendezést 10 óra alatt lehűtöttük. Ezt követően az alumínium ötvözetből álló rudakkal létrehozott elrendezéseket a kemencéből ehávolítottuk. A kialakult kerámia anyagú testeket az alumíniumtrioxid ágyból kiemeltük, majd az egyikből a gátló elemet ehávolítottuk. A gátló elemmel létrejött 102 kerámia test vizsgálata azt mutatta, hogy a 94 térben kialakult a szükséges nagyságú test, amelyet a gátló elem oldalfalai határoztak meg. így olyan kerámia test alakult ki, amelynek szabályos négyszögletes oldalfala volt, mégpedig a gátló elem falának megfelelően (14. ábra). A kerámia test növekedése során azonban nem tudta elérni a gátló elem felső falának szintjét, ezért a kerámia test felső felülete nem volt egyértelműen meghatározott, sima. A másik alumínium rúdból 100 kerámia test jött létre (14. ábra), amelynek a gátló elem hiánya miatt nem alakult ki szabályos formája, vagyis a növekedés különböző irányában akadálytalan lehetett. Ez a példa azt bizonyította, hogy viszonylag nagy méretű kerámia testek is létrehozhatók pontosan meghatározott méretekkel, ha megfelelő mennyiségű fém alapanyagot és jól meghatározott gátló anyagréteget használunk, vagyis az alumínium levegővel történő oxidációjával az előállítást követően nagyon kevés megmunkálást igénylő vagy további megmunkálás nélkül is felhasználható kerámia szerkezetű munkadarab nyerhető. 9. példa A 7. példához hasonló módon 500 mesh szemcsézettségű szílícium-kaibidból és 380.1 jelű alumínium ötvözetből (ennek névleges összetétele az 1. példa szerinti) kettős fogaskereket készítettünk. Ezt minden felületén - kivéve az előminta és az alumínium ötvözet közötti átmeneti és érintkezési felületeket — kerámia jellegű csonthamuval (trikalcium-foszfát, a Hamil & Gillespie Inc., Livingston terméke) vontuk be. Ezt a gátló anyagréteget kiszárítottuk, majd az így kapott elrendezést 24 mesh szemcsézettségű szilícium-karbid részecskék közé helyeztük, mégpedig tűzálló anyagú edényben és a bevont előminta felső felületét szabadon hagyva. Az így kapott elrendezést 5 óra alatt 900 °C hőmérsékletre hevítettük fel, ezt a hőmérsékletet, mint az oxidativ reakció hőmérsékletét 100 órán keresztül fenntartottuk, közben a levegő mint oxidálószer szabad bejutását biztosítottuk és a reakcióidő elteltével az elrendezést lehűtöttük, a kemencéből kivettük. A gátló anyagrétegből a kerámia szerkezetű testet kinyertük, megállapítottuk, hogy az ötvözet ás az előminta közötti átmeneti felületen kis mértékben a kerámia anyag túlnőtt a kijelölt felületen, de ezt egyszerű módon el lehetett távolítani. A gátló anyagréteget könynyedén, homokfúvással vittük le a felületről. A kapott végtermék vizsgálatát röntgendiffrakciós módszerrel végeztük, ami bizonyította, hogy a kerámia mátrix lényegében teljes egészében az alumínium-trioxid alfamódosulatából állt, maga a szerkezet pontosan követte a gátló anyagréteggel meghatározott külső felületet. Bár az előzőekben a találmány szerinti eljárást több, alumíniumra épülő foganatosítási mód kapcsán mutattuk be, az elmondottakból nyilvánvaló, hogy az más fémekkel és más oxidálószerekkel, egyéb elrendezésekben is jól megvalósítható, figyelembe véve az itt adott kitanítást. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás önhordó szerkezetű, kerámia anyagú, alakos munkadarab előállítására, amikor is fém alapanyagot és esetenként gócképző segédanyagot elektronleadást vagy elektronmegosztást előidéző oxidálószerrel - melynek a reakció hőmérsékletén gázhalmazállapotú összetevője is van — oxidativ reakcióba viszünk és az oxidativ reakció eredményeként kapott anyagból a munkadarab felületét meghatározó felülettel határolt térben polikristályos szerkezetű kerámia anyagot alakítunk ki, azzal jellemezve, hogy a fém alapanyagnak legalább egy részénél tőle legalább részben térit őzzel elválasztva, az előállítani kívánt kerámia munkadarabnak legalább egyik felületét meghatározó gátló elemet rendezünk el, a fém alapanyagot olvadáspontját meghaladó, de az oxidálószerrel létrejövő oxidációs reakciótermék olvadáspontja alatt maradó hőmérsékleten megolvasztjuk, az oxidálószerrel kapcsolatba hozzuk és így a fém alapanyagot az oxidálószerrel reakcióba visszük, és ezzel az oxidációs reakcióterméket létrehozzuk, az oxidációs reakcióterméknek legalább egy részét az oxidálószer és a megolvadt állapotban tartott fém alapanyag között és velük érintkezésben tartjuk, a fém alapanyagot az oxidációs reakcióterméken keresztül eredeti helyéről a gátló elem irányában az oxidációs reakcióterméknek már kialakult rétege és az oxidálószer közctti határfelületre diffundáltatjuk és a reakciót az oxidációs reakcióterméknek, mint kerámia anyagnak a gátló elem által meghatározott felület eléréséig folytatjuk. 2. Eljárás önhordó szerkezetű, kerámia any ágú alakos munkadarab előállítására, amikor is fém alapanyagot és esetenként gócképző segédanyagot elektronleadást vagy elektronmegosztást előidéző oxidálószerrel - melynek i reakció hőmérsékletén gázhalmazállapotú összetevője is van - oxidativ reakcióba viszünk és az oxidativ reakció eredményeként kapott anyagból a munkadarab felületét meghatározó felülettel határolt térben poükristályos szerkezetű kerámia anyagot alakítunk ki, azzal jellemezve, hogy a fém alapanyagot felületének legalább egy észén töltőanyaggal kapcsolatba hozzuk, a töltőanyagiak legalább egy részéhez a közötte és a fém alapanyag közötti érintkezési zónának legalább egy részétől térközzel elválasztva, az előállítani k ívánt munkadarabnak legaább egy felületét meghatározó gátló elemet rendezünk el, a fém alapanyagot olvadáspontját meghaladó, de az oxidálószerrel létrejövő oxidációs reakciótermék olvadás5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 18
