198429. lajstromszámú szabadalom • Eljárás önhordó szerkezetű, kerámia anyagú alakos munkadarab előállítására
1 198 429 2 különösen alkalmasak a környezet oxigénaktivitásának csökkentésére. Ennek megfelelően a találmány szerinti eljárással előállított kerámia testben lehetséges, hogy egy vagy több oxid, nitrid, karbid, borid és oxinitrid van, mint oxidációs reakciótermék jelen. Alumínium mint fém alapanyag alkalmazása esetén tehát az oxidációs reakciótermék lehet az alumínium oxidja, nitride, karbidja, boridja, míg szilícium esetében a borid, titánnál a nitrid, borid stb. Általában megállapítható, hogy az oxidációs termékek a nitridek, boridok, karbidok, szilicidek és az oxidok. A folyamat molibdénből kiindulva molibdén-szflicid oxidációs reakciótermékkel is megvalósitható. A gáz halmazállapotú oxidálószerek közül mindenekelőtt az oxigén és az oxigén tartalmú gázok alkalmazása a legcélszerűbb (ideértve a levegőt), és ha a fém alapanyag alumínium, a kerámia terméket alumínium-oxidból kell előállítani, akkor nyilvánvaló gazdasági meggondolások miatt a levegő a legkedvezőbb oxidálószer. Ha az oxidálószert úgy azonosítjuk, hogy az egy megadott gázt vagy gőzt tartalmaz, esetleg ebből az anyagból áll, ez annyit jelent, hogy a megadott gőz vagy gáz a reakció feltételei között, az oxidálószerben a kizárólagos, a túlnyomó vagy legalábbis a nagyobb részt alkotó oxidáló összetevő, amely az oxidációs reakció feltételei között a fém alapanyag oxidálását biztosítja. így például a levegő általában nitrogéntartalmú gáznak minősül, hiszen nitrogéntartalma sokkal nagyobb, mint benne az oxigén mennyisége, mégis a levegőt a találmány vonatkozásában oxigéntartalmú gáznak tekintjük, mivel a fém alapanyag oxidációs reakciójának lefolytatásánál levegő alkalmazása esetében a hatás mindenekelőtt az oxigén jelenlétének köszönhető. Ennek megfelelően a levegő ez esetben az oxigéntartalmú gáz kategóriájába esik, a nitrogéntartalmú gázok között a jelen találmány értelmében oxidálószerként nem említhető meg. A nitrogéntartalmú gáz, mint oxidálószer példája lehet a 96 tf% nitrogént és 4 tf% hidrogént tartalmazó formázó gáz. Az oxidálószernek lehet szilárd és/vagy folyékony összetevője, tehát olyan komponense, amely az oxidativ reakció feltételei között szilárd vagy folyékony halmazállapotú. Ezeket az oxidálószereket, mint említettük, mindenkor a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószenei együtt használjuk. A szilárd halmazállapotú oxidálószert általában a töltőanyag ágyában vagy a teljes előmintában eloszlatjuk, annak anyagába bekeveijük, de ugyancsak megfelelő megoldás, ha ezt a szilárd anyagot csak az előminta, a töltőanyag egy részében szemcsézett anyagként külön rétegben helyezzük el. A töltőanyag ágya vagy az előminta részecskéi bevonhatók oxidáló hatású anyaggal is. A szilárd oxidálószerek között vannak az elemek, mint a bór vagy a szén, a redukálható vegyületek, amelyeket úgy választunk meg, hogy azok termodinamikus stabilitása kisebb legyen, mint a fém alapanyaggal az oxidativ reakció feltételei között kialakuló vegyületeké. Az alkalmas vegyületek között vannak például az oxidok és a boridok. A folyékony oxidálószereket a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószerekkel együtt alkalmazva az előzőeket szintén a töltőanyag ágyának egészében, az előminta teljes térfogatában vagy ezek egy részében, pl. a fém alapanyag közelében oszlatjuk el, feltéve, hogy ez az anyag nem zárja el a megolvasztott fém alapanyag és a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószer közötti kapcsolatot biztosító utakat. Amikor folyékony oxidálószert említünk, olyan anyagot értünk ezen, amely az oxidativ reakció feltételei között folyékony halmazállapotú még akkor is, ha ezt a halmazállapotot szil írd halmazállapotból kiindulva a megemelt hőmé^éklet hatásával biztosítjuk. Ezért az oxidativ reakció hőmérsékletén megolvadó sók is folyékony oxidálós; emek minősülnek. A folyékony oxidálószernek lehet folyékony halmazállapotú elővegyük te is, például olyan anyag oldata, amelyet a töltőanyag egészének vagy egy résiének impregnálására annak bemerítésével használunk, és amely az oxidativ reakció feltételei között megolvad vagy felbomlik és ezzel biztosítja a szükséges oxidáló összetevőt. A folyékony oxidálószerek példái között kell említeni a kis olvadáspontú üvegeket. A találmányt a továbbiakban mindenek előtt előmirta alkalmazása mellett ismertetjük, amely különösen alkalmasnak bizonyult az alakos munkadarabok előállítására. Nyilvánvaló azonban, hogy a találmány szerinli eljárás foganatosítható laza szerkezetű töltőanyagok esetében is. Vz előmintát olyan porózus vagy permeábilis szerkezetben kell létrehozni, hogy a zon a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószer áthatolliasson. Ez annyit jelent, hogy az előminta anyaga nem akadályozhatja meg az oxi latív reakció létrejöttét. Ugyanakkor az előmintának olyan mértékben kell permeábilisnak lennie, hogy az oxidációs reakciótermék anyagába behatolhasson, de létrejötte során az előminta szerkezetét, geometriáját ne zavarja, ne tehessen tönkre vagy tonsa le valamilyen más módon. Ha az előmintában szilárd és/vagy folyékory halmazállapotú oxidálószer is jelen van a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószeren kívül, az előmintának elegendően porózusnak vagy permeábilisnak kell lennie ahhoz, hogy a szilárd vagy folyékony halmazállapotú oxidálószer jelentlétében keletkező oxidációs reakciótermék se rontsa le szerkezetét. Ennek megfelelően az elő ninta vagy a permeábilis szerkezetű előminta olyan készítményt jelent, amely az előzőek értelmében a kívánt permeabilitású és/vagy porozitású, hacsak a leírás mást nem említ. Vz előminta kialakítására a hagyományos módszerek mindegyike jól használható. így a fröccsöntés, szedimentációs öntés, a vákuumformázás vagy más tedmológiák révén, amelyekkel itt nem foglalkozunk, az előminta létrehozható. Mint már említettük, az előmintában jelen lehetnek a gőz vagy gáz halmazállapotú oxiiálószer hatását kiegészítő szilárd és/vagy folyékony halnazállapotú oxidativ összetevők. A permeábilis szerkezetű előmintát legalább egy meghatározott határfelülettel kell létrehozni, olyan szerkezetben, hogy alakját megtartsa, nyers állapotban elegendően szilárd legyen, de egyúttal alakját a kerámia mátrix kialakulása után is megőrizze. A permeábilis szerkezetű előmintának azonbar biztosítania kell a növekvő polikristályos reakciótermék befogadását. Ez annyit jelent, hogy a fém alapanyagnak az előminta anyagát nedvesítenie kell, mivel ez a feltétele annak, hogy az előminta belsejében az oxidációs reakciótermék az előminta anyagát befogadó szerkezetben jöjjön létre, tehát nagy szerkezeti integrity sú, szilárd anyagú kerámia test alakulhasson ki. Vz előminta alakjával, méreteivel szemben különleges megkötések nincsenek. Az egyetlen feltétel, hogy az előmintának a fém alapanyag fémes felületéhez közel keli elhelyezkednie és legalább egy felületén olyan gátló 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
