198429. lajstromszámú szabadalom • Eljárás önhordó szerkezetű, kerámia anyagú alakos munkadarab előállítására
1 198 429 2 halmazállapotú, célszerűen levegő, de adott esetben az oxidálószer tartalmazhat a töltőanyagban vagy az előminta anyagában eloszlatva szilárd oxidativ összetevőt, illetve olyan összetevőt, amely a reakció hőmérsékletén folyékonnyá válik. A szilárd oxidativ összetevő például szolícium-dioxid, bór vagy redukálható bórvegyület, esetleg foszfor, arzén, szelén, tellúr', míg gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószerként oxigéntartalmú gázt, levegőt, nitrogéntartalmú gázt, H2/H2O keveréket, szenet, metánt, etánt, propánt, acetilént, etilént, propilént, CO/CO2 keveréket vagy hasonlót választunk, de alkalmas oxidálószer a kvarchomok is, amely szilicium-dioxid alapú. Célszerűen a töltőanyag vagy az előminta anyagaként aluminium, cérium, hafnium, lantán, neodímium, prazeodímium, szamárium, szkandium, tórium, ittrium vagy cirkónium alkalmas tulajdonságú vegyületét, például oxidját, vas-króm, aluminium ötvözetet, vagy a folyamat feltételei között anyagi integritását megőrző karbonszálat tartalmazó keveréket választunk. Ugyancsak célszerű a dópoló anyag alkalmazása, amely kerülhet ötvöző összetevőként a fém alapanyagba, a fém alapanyag felületére bevonatként és a töltőanyag vagy az előminta anyagába kevert komponensként a rendszerbe. A dópoló anyag általában megfelelően választott fém, például magnézium, cink, szilícium, germánium, ón, ólom, bór, nátrium, lítium, kalcium, foszfor, ittrium vagy ritkaföldfém, illetve ezek valamelyikének leadására a reakció feltételei között alkalmas vegyület, keverék, anyag. Általában a legkedvezőbb eredményeket az alumínium fém alapanyag és levegő mint oxidálószer alkalmazása biztosítja, ahol az oxidativ reakció hőmérséklete 850 és 1450 °C közötti érték. Ilyenkor az oxidációs reakciótermék általában alfa-módosulatú alumíniumtrioxid. A találmány szerinti eljárás foganatosítása révén szerkezetileg homogén, tulajdonságait tekintve erősen izotróp jellegű anyagot kapunk, amelynek vastagsága jelentősen túllépi a hagyományos kerámiagyártási módszerekkel előállítható rétegvastagságokat. Az így kapott anyagok, munkadarabok közvetlenül felhasználhatók szerkezeti elemekként, nincs szükség a hagyományos kerámiagyártási eljárások során igényelt finom technológiák alkalmazására, mint a nagy tisztaságú, egyenletes szemcsézettségű porok előkészítésére, azok megfelelő feltételek között történő összenyomására és kiégetésére. A találmány szerinti eljárással előállított munkadarabok minimális mértékű előkészítés után alkalmasak ipari, szerkezeti és műszaki alkalmazásokra, ahol szükség van a kiváló elektromos, kopásállósági, termikus, strukturális vagy más olyan jellemzőkre, amelyek a kerámia anyagok segítségével biztosíthatók. A találmány szerinti eljárás lényegében nem alkalmas megolvasztott fémek feldolgozása során keletkező nemkívánatos melléktermékek újbóli felhasználására. A találmány szerinti eljárás további ismertetése során, illetve az igénypontokban alkalmazott kifejezések értelmezése a következő: A ,kerámia test” vagy .kerámia anyag” fogalma a jelen találmány értelmezésében egyáltalában nem korlátozható a klasszikus értelemben vett kerámia anyagokra, amelyek lényegében teljes térfogatukban nemfémes és más szervetlen összetevőkből állnak. A találmány szerint előállított és alkalmazott kerámia anyag, illetve test olyan szerkezetű, hogy legfontosabb, domináns jellemzőit és/vagy összetételét tekintve lényegében a kerámia testre emlékeztet, de kisebb vagy akár nagyobb mennyiségekben, különálló szigetekben vagy járatokban tartalmazhat egy vagy több fémes összetevőt, valamint összekötött járatokat vagy egymástól elválasztott üregeket alkotó porozitást. A fém összetevők megjelenése, illetve a porozitás kialakulása a fém alapanyag, oxidálószer, esetleg dópoló anyag jelenlétének, esetleges beadagolásának következménye, a térfogatban részarányuk 1... 40 tf%, de lehet nagyobb is. Az „oxidációs reakciótermék” fogalma a találmány értelmében fém(ek) egy vagy több oxidálószerrel való érintkeztetésének eredményét jelöli, ahol a fémet más elemnek vagy vegyületnek, illetve azok valamilyen kombinációjának elektront leadni vagy azzal elektront megosztani képes összetevőnek tekintjük. Ennek megfele£5en a definícióval értelmezett oxidációs reakciótermék gy vagy több fém és valamilyen, a leírásban kifejtett teltételeket teljesítő oxidáló hatású anyag között kialakult reakció eredménye. Az „oxidálószer” fogalma elektron befogadására, illetve elektron megosztás útján történő befogására, alkalmas egy vagy több összetevőt takar, amely a reakció fettételei között lehet szilárd, folyékony vagy általában gáz halmazállapotú (ez utóbbi esetben gőz állapotú is lehet), de ezek keveréke (így többek között folyadék és gáz keveréke) szintén használható. A „fém alapanyag” olyan viszonylag tiszta vagy nagy tisztaságú fémes tulajdonságú, általában kereskedelmi forgalomban beszerezhető anyag, amely a fémes összetevőket a szokásos szennyezésekkel, adott esetben ötvözőanyagokkal, ötvöző vegyietekkel és intermetalhkus vegyületekkel egytt tartalmazza. Ha a leírás fém alapanyagként egy meghatározott fémet, például alumíniumot említ, akkor a találmány a fenti tisztasági fettételeknek megfelelő fémre (aluminiumra) vonatkozik, hacsak a leírás ezzel kapcsolatban más fettételeket nem említ. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti foganatosító» mód kapcsán, a csatolt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra az 1. példa szerinti foganatos!tási móddal gyártott kerámia termék előállításához szükséges előminta robbantásos ábrája, a 2. ábra az 1. ábra szerinti előminta oldalnézete az alkotóelemek egyesítése után, a 3. ábra a 2. ábra szerinti előminta elöbiézete a fém alapanyagnak az előmintával való kapcsolatba hozatala előtti hely zetben, a 4. ábra az 1. ábra szerinti előmintát és fém alapanyagot tartalmazó elrendezés vázlata az 1. példa szerinti foganatosítási módhoz, az 5. ábra az 1. példa szerinti foganatosítási módnál alkalmazott gátló elem elrendezése a 4. ábra szerinti 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
