198429. lajstromszámú szabadalom • Eljárás önhordó szerkezetű, kerámia anyagú alakos munkadarab előállítására
1 198 429 2 5—5 vonal mentén, a 6. ábra az 5. ábra szerinti, bevonattal eEátott előminta elrendezése tűzálló anyagú edényben kialakított semleges anyagú ágyban, a 7 a. ábra az 1. példa szerint előállított összetett szerkezetű kerámia test oldalnézeti fényképe, a 7 b. ábra a 7 a. ábra szerinti test elölnézete, fényképen, a 8. ábra a 2. példa szerinti eljárás foganatosításával előállított összetett szerkezetű edény keresztmetszetének fényképe, a belső felület bemutatásával, a 9. ábra a 3. példa szerinti eljárás foganatosításával előállított összetett szerkezetű test külső felületének fényképe, a 10. ábra a 4. példa szerinti eljárás foganatosításával előállított összetett szerkezetű kerámia anyagú fogaskerék oldalnézeti fényképe, a 11. ábra az 5. példa szerinti eljárás foganatosításával előállított összetett szerkezetű, fogaskerék alakú kerámia test oldalnézeti fényképe, a 12. ábra rozsdamentes acélból készült gátló elem alkotórészeinek robbantásos képe, oldalnézetben, a 13 a. ábra a 8. példa szerinti eljárás foganatosításában alkalmazott rozsdamentes acél elem oldalnézete, a 13 b. ábra a 8. példa szerini eljárás foganatosítása során kialakított tűzálló anyagú edényben elrendezett semleges anyagú ágy, keresztmetszetben, a 13 a. ábra szerinti gátló elemmel fedett fém alapanyag bemutatásával, míg a 14. ábra a 8. példa szerinti eljárás foganatosításával előállított két összetett szerkezetű kerámia test fényképe. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során az oxidációs reakciótermék előállításához kiindulásként fém alapanyagot választunk, amelyet szükség szerint, mint erről a továbbiakban még szó lesz, dópoló összetevőkkel egészítünk ki. A fém alapanyag fizikai megjelenési formája nem különösebbül fontos, az lehet tuskó, rúd, téglatest, lemez vagy más. A fém alapanyagot semleges ahyagú ágyba ágyazzuk be és így tűzálló anyagú edénybe vagy más tartóelemre helyezzük. A fém alapanyagot legalább részben olyan gátló elemmel fedjük be, amely tőle legalább is egy felület mentén térközzel van elválasztva. A gátló elem olyan határfelületet, területet, illetve gátló felületet határoz meg, ameddig az oxidációs reakciótermék növekedése, kifejlődése kívánatos, és amely képes ezt a folyamatot erőteljesen lelassítani vagy leállítani. Az összeállítást ezt követően a gátló elemmel együtt kemencébe helyezzük, amelyben oxidálószer is jelen van. Ez az oxidálószer mindenképpen tartalmaz gőz vagy gáz halmazállapotú összetevőt. Az oxidálószer jelenlétében az elrendezést a fém alapanyag olvadáspontját meghaladó, de az oxidativ reakcióban létrejövő oxidációs reakciótermék olvadáspontja alatt maradó hőmérsékletre melegítjük fel. A leggyakoribb esetben, amikor a fém alapanyag alumínium, míg az oxidálószer levegő, a hőmérsékletet általában a 900 "C és 1350 °C közötti értéktartományban tartjuk, bár a folyamat a 850 °C és 1450 °C közötti értéktartómé íyban is jól végrehajtható. A kívánt tartományba eső hőmérséklet elérését követően a fém alapanyag megolvad. az oxidálószerrel a megolvadt fém reakcióba lép és az oxidativ reakció eredményeként rajta az oxidációs reakc ótermék szilárd rétege jön létre. Amikor a megolvadt állapotot fenntartjuk és az oxidálószer jelenlétét biztosítjuk, a fém alapanyag a kapilláris hatások következtéién folyamatosan behatol az oxidációs reakciótermék már kialakult rétegébe, azon az oxidálószer gáz vagy gőz halmazállapotú összetevőjével kitöltött tér felé mozog, tehát az oxidációs reakciótermék már létrejött rétegén keresztül a gátló elem irányába halad. Amikor a fém alapanyag oxidálószerrel érintkezik, azzal reakcióba lép és így az oxidációs reakciótermék rétege növekszik, í rég magában az oxidációs reakciótermékben eloszlatva megjelenik a fém alapanyag fémes, oxidálatlan formában. A fém alapanyag és az oxidálószer közötti reakcit addig folytatódik, amíg a reakciótermék növekedése el nem éri a gátló elemet, amely képes az oxidációs reakciótermék növekedését megállítani, erőteljesen lelassítani és így a kerámia test pontos vagy kis hibával terhelt alaktartását biztosítani. Ennek megfelelően a találmány szerinti eljárásiján a gátló elem a polikristályos anyag növekedését késlelteti vagy leállítja, lehetővé teszi a kerámia test jól meghatározott alakjának biztosítását. A folyamat eredményeként létrejövő polikristályos szerkezetű kerámia anyag többé-kevésbé porózus is lehet. A pórusokat a kerámia anyagban eredetileg kial" kuló fé nes fázis megszűnése biztosítja, hiszen az oxidációs eakció folytatásával a fém alapanyagnak gyakorlatilag teljes mennyiségét az oxidativ reakcióval fel lehet dolgozni. A fém alapanyag helyén maradó üres rész, pórusok térfogataránya a folyamat hőmérsékletétől, időtartamától, az alkalmazott fém alapanyagtól és az esetleges dópoló anyagoktól, ez utóbbiak koncentrációjától függ. A polikristályos szerkezetű kerámia anyagokban az oxidációs reakciótermék egymással több irányban, általában három dimenzióban kapcsolódó kri ;ztallitokból áll, amelyek között a fém többékevésbé egymással kapcsolódó járatokat alkothat. A fém jelenlététől vagy a porozitástól függetlenül a gátló elem jelenlétének eredményeként a kerámia terméket a jól meghatározott, a kívánt helyen létrejött határfelület jellemzi. A tal.ílmány szerinti eljárás foganatosítás módjaiban szükséges gátló elemként minden olyan megoldás alkalmazl ató, amely biztosítja, hogy az oxidációs reakciótermél növekedése, kifejlődése egy jól meghatározott határfelületen leáll, jelentősen lelassul vagy irányt változtat. Gátló elemként minden olyan anyag, vegyület, elem, keverék vagy hasonló szóba jöhet, amely a találmány szerinti eljárás foganatosításakor létrejövő oxidativ ‘eltételek között anyagi integritását legalább korlátos ideig megtartja, tömegében nem illékony, és a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószert célszerűen 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
