198429. lajstromszámú szabadalom • Eljárás önhordó szerkezetű, kerámia anyagú alakos munkadarab előállítására
1 198 429 2 határfelületnek az elérésekor a folyamatot lelassítják. Ezt a célt például úgy érik el, hogy a polikristályos kerámia mátrix infiltrációjának folyamatát szabályozzák. Ebből a célból lehetséges a fém alapanyag egy adott mennyiségének bevezetése a rendszerbe, utánpótlás biztosítása nélkül, az előmintán belül az oxidációs folyamat kinetikájának megfelelő befolyásolása, vagy esetleg a reakció hőmérsékletének csökkentése. Mindezek a lépések, ideértve az oxidálószer korlátos menynyiségének biztosítását is, nagy figyelmet, gondosságot igényelnek, ellenkező esetben a határfelületet az oxidációs reakciótermék túlnövi, vagyis a nagy pontosságú alakzatok előállítására ezek a megoldások nem alkalmasak. A túlnövés esetén ugyanis a kemény kerámia szerkezetet az ismert anyagmegmunkálási módszerekkel, például csiszolással kell a megkívánt pontos méretekre hozni. A találmány feladata ennek megfelelően nemcsak az, hogy a határfelületet elérő, egy alakzatot követő kerámia terméket hozzunk létre, hanem az is, hogy ez a termék még bonyolult felületi kialakítás esetén se igényeljen lényegesebb volumenű anyagmegmunkálást előállítását követően. Ezt a feladatot felismerésünk szerint megfelelő gátló elem alkalmazásával tudjuk megoldani. A kitűzött feladat megoldására, azaz önhordó szerkezetű, szükség szerint összetett felépítésű kerámia szerkezet előállítására eljárást dolgoztunk ki, amikor is fém alapanyagot elektronleadást vagy elektronmegosztást előidéző oxidálószerrel oxidativ reakcióba viszünk és az oxidativ reakció eredményeként kapott anyag alapján a munkadarab felületét meghatározó felülettel határolt térben kerámia szerkezetű anyagot alakítunk ki és a találmány szerint a fém alapanyag legalább egy részénél tőle legalább részben térközzel elválasztott, az előállítani kívánt munkadarab legalább egy felületét meghatározó gátló elemet rendezünk el, a fém alapanyaghoz legalább egy gőz vagy gáz halmazállapotú összetevőt tartalmazó oxidálószert választunk, 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 oldószerrel 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, ezzel a fém alapanyagot az oxidációs reakcióterméken keresztül eredeti helyéről a gátló elem irányában az oxidációs reakciótermék már kialakult rétege és az oxidálószer közötti határfelületre szállíljuk, és a reakciót az oxidációs reakcióterméknek, mint kerámia anyagnak a gátló elem által meghatározott felület eléréséig folytatjuk. Ugyancsak a találmány elé kitűzött feladat megoldására dolgoztuk ki azt az önhordó szerkezetű, kerámia anyagú, alakos termék, munkadarab előállítására szolgáló eljárást, amelynél a találmány szerint a fém alapanyagot felületének legalább egy részén töltőanyaggal kapcsolatba hozzuk, a töltőanyagnak legalább egy részéhez a közötte és a fém alapanyag közötti érintkezési zónának legalább egy részétől térközzel elválasztott, az előállítani kívánt munkadarab legalább egy feli letét meghatározó gátló elemet illesztünk, majd az oxiiatív reakciót úgy hajtjuk végre, hogy a fém alapanyagot az oxidációs reakcióterméken keresztül eredeti helyéről a gátló elem irányában a töltőanyag rétegének infiltrációja mellett az oxidációs reakciótermék már kialakult rétege és az oxidálószer közötti határfelületre szállítjuk, majd a reakciót az oxidációs reakcióterméknek, mir t töltőanyagot szerkezetébe befogadó kerámia anyagnak a gátló elem felületét elérő növekedéséig folytatjuk. A találmány feladatának megoldását biztosítja az az általunk kidolgozott i^szerű eljárás is, amikor a munkadarab kialakítása céljából a fém alapanyagból kialakuló oxidációs reakciótermékkel szemben permeábilis anyagból a munkadarab alakját követő, legalább egy felületén gátló elemmel kialakított előmintát hozunk létre, ezt követően az oxidativ reakciót úgy hajtjuk végre, hogy az előmintát felületének legalább egy részén a megolvasztott fémmel kapcsolatba hozzuk, és így a gátló elemet a fém alapanyagtól az elő mintává1 meghatározott térközzel elválasztottan rendezzük el, a fém alapanyagot az oxidálószerrel kapcsolatba hozzuk és ezzel az oxidációs real .dótermék legalább egy részét az oxidálószer és a megolvadt állapotban tartott fém alapanyag között és velők érintkezésben tartjuk, ezzel a fém alapanyagot az oxidációs reakcióterméken keresztül eredeti helyéről a gátló elem irányában az oxidációs reakciótermék már kialakult, az előminta legalább egy részébe behatolt, azt magába fogadó részén keresztül az oxidációs reakciótermék már kialakult rétege és az oxidálószer közötti hatíirfelületre szállítjuk, majd a reakciót az oxidációs real dóterméknek, mint az előminta anyagát szerk“ zetébe befogadó kerámia jellegű összetett anyagnak a gátló elem által meghatározott felületig való növekedéséig folytatjuk. A találmány szerinti eljárásban tehát a fém alapanyagtól térközzel elválasztottan gátló elemet helyezünk el, amely célszerűen a megolvasztott fém alapanyaggal nem, vagy csak gyengén nedvesíthető anyagból áll és a térközbe adott esetben töltőanyag étvágy előminta kerülhet. Az oxidációs reakdótermék növesztésé/el ezt a térközt kitöltjük. A gátló elem felépítése lehet homogén vagy inhomogén. Célszerűen tartalmazhat a fém alapanyaggal annak megolvasztott állapotában reakcióba lépő olyan összetevőt is, amely az oxidációs reakdótermék további szállítási útjait lezárja. Célszerű az a megoldás is, amikor a gátló elem anyaga olyan illékony összetevőt tartalmaz, amely az oxidativ reakció feltétele között a szerkezetet pemeábilissá teszi. Az alkalmas alapanyagok között van a kalcium-szulfát, kalcium-szilikát, portland cement, trikalcium-foszfát, vagy ezek valamilyen keveréke. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során a töltőanyagot általában szemcsés anyagként választjuk meg és azt hozzávetőlegesen azonos hőtágulás tényezőjű összetevőkből hozzuk létre, illetve az előmintában alkalmazott anyagok legalább egy részéből alakítjuk ki. A fém alapanyag általában alumínium, de célszerűnek bizonyult szilícium, titán, ón, cirkónium vagy hafnium felhasználása is. Az oxidálószer általában gáz vagy gőz 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
