199097. lajstromszámú szabadalom • Eljárás önhordó szerkezetű kerámia struktúra előállítására
7 HU 199097 B 8 Az első polikristályos oxidációs reakciótermék létrehozása során létrejövő 13 pórusok és 14 fémmel kitöltött járatok legalább részben a 10 első kerámiatest egyik felületére nyilnak. A 10 kerámiateBtnek 15 felülete az» amelyre ezek nyílnak» vagy amelyen ezeknek a járatoknak illetve pórusoknak a nyílásait megfelelő megmunkálási módszerrel megnyitottuk. Természetesen» nem minden 13 pórus kapcsolódik tpvábbi pórusokhoz» ahogy nem minden 14 fémmel kitöltött járat fém anyaga folytatódik további járatokban. A 13 pórusok és a 14 fémmel kitöltött járatok részaránya az első kerámiatest térfogatában számos tényezőtől függ» amelyek között különösen a 10 első kerámiatest előállításához alkalmazott hőmérséklet, az oxidációs folyamat időtartama, a dópoló anyagok minősége és az első fém alapanyag tisztasága, minősége különösen fontos. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítása során a 14 fémmel kitöltött járatokat meg kell szüntetni, aminek révén olyan önhordó szerkezetű 10 elBŐ kerámiatest jön létre, amelyben a 13 pórusok a polikristályos szerkezet egy részében vagy lényegében teljes egészében jelen vannak (2. ábra). A 14 fémmel kitöltött járatokból a fémet például az oxidációs reakció folytatásával lehet eltávolítani. Ilyenkor a fémet oxidálószerrel hozzuk kapcsolatba, ezzel anyagát a járatokból eltávolitjuk és igy a 12 kerámíatestben egymással összekötött 13 pórusok maradnak, illetve a 15 felületen (felületeken) ez a fém további oxidációs - reakcióterméket képez. Ha a folyamatot a járatokat kitöltő fém teljes eltüntetéséig folytatjuk, az oxidációs reakciótermékben a 13 pórusok viszonylag nagy térfogatot foglalnak el és egymással összekapcsolódnak. Ha levegőben 1125 °C hőmérsékleten az első kerámiatestet alumíniumból hozzuk létre, abban a megmaradó fém részaránya, tehát a 14 fémmel kitöltött járatok részaránya 20...30 tf%, míg a pórusok kb. 2...5 tfX-nyi térfogat foglalnak el. Ez a helyzet, ha az oxidációs reakciót az első fém alapanyag teljes oxidálása előtt befejezzük. Ha viszont az oxidációs reakciót az első fém alapanyag teljes oxidálásáig folytatjuk, akkor lényegében a 14 fémmel kitöltött járatok megszűnnek, térfogatuk alig kb. 1...3 tfX-ot képvisel a 10 első kerámiatest térfogatában, míg a 13 pórusok részaránya kb. 25...30 tfX (adott esetben még nagyobb is lehet). A 14 fémmel kitöltött járatokban levő fém eltávolításának egy további lehetősége, illetve eszköze az, ha az első kerámiatestet semleges anyagból készült 18 ágyra helyezzük és az ágyat égetőedényben vagy 20 tűzálló kádban rendezzük el (3. ábra). A 20 tűzálló kádat ezt követőén kemencébe helyezzük, amelyben semleges atmoszférát tartunk fenn. Ez állhat például argonból és/vagy más reakcióban nem résztvevő gázból. A kemence hőmérsékletét olyan értékre emeljük, ahol a 14 fémmel kitöltött járatokbó a fém nagy gőznyomás mellett eltávozhat. A szükséges hőmérséklet, illetve hőmérséklettartomány számos tényezőtől függően választható meg és ezek között szerepel az elsí fém alapanyag összetétele, a hevítésre kitűzött idő valamint a fémes összetevő jelenlétének formája az első kerámiatest belsejében. Adott hőmérsékleten előfordulhat, hogy a 14 fémmel kitöltött járatokból a fém elpárolog ét a semleges atmoszféra miatt oxidációs reakciótermék ennek során nem keletkezik. A megfelelően magas hőmérsékletet fenntartva e járatokból a fém fokozatosan eltávozik és e kemence légteréből megfelelő ismert módor eltávolítható. A 14. fémmel kitöltött járatok kiürítésének egy további lehetőségét az jelenti, hogy a 10 első kerámiatestet megfelelő összetételű 22 lúgozószert tartalmazó edénybe helyezzük. A 22 lúgozószer (4. ábra) kívánt összetételű savas vagy bázikus folyadék,, esetleg gáz, amelynek összetétele a járatokat kitöltő fémtől, a bemerítés idejétől és egyéb tényezőtől függ. Ha első fém alapanyagként alumíniumot alkalmazunk, vagyis a 14 fémmel kitöltött járatokban lényegében aluminium van, á 22 lúgozószert célszerűen sósavból, tehát savas közegként hozzuk létre. Ha a kerámiatestben szilícium van, a 22 lúgozószert legcélszerűbb nátrium-hidroxiddal és/vagy kálium-hidroxiddal létrehozott oldatként alkalmazni. Az, hogy a 10 első kerámiatestet mennyi ideig merítjük be a 22 lúgozószerbe, attól függ, hogy a 14 fémmel kitöltött járatokban milyen és mekkora mennyiségű fém van, ennek 15 felületekhez viszonyítva milyen az elhelyezkedése. Minél mélyebbek a 10 első kerámíatestben a 14 fémmel kitöltött járatok, annál hosszabb ideig tart a bennük levő fém kilúgozása vagy kimaratása,' vagyis annál hosszabb ideig kell a 10 első kerámiatestet a 22 lúgozószerben hagyni. A fém eltávolításának folyamatát általában a 22 lúgozószer melegítésével, illetve az edény tartalmának keverésével lehet elősegíteni. Miután a 10 első kerámiatestet a 22 lúgozószerből eltávolitjuk, azt célszerűen lemossuk, például vízzel, hogy a lúgozószer maradékát eltávolitsuk. A 14 fémmel kitöltött járatok teljes vagy részleges kiürítése után a 10 első kerámiatest olyan önhordó szerkezetű terméket jelent, amely fém alapanyag megfelelő oxidálószer jelenlétében lefolytatott oxidációs reakciójából keletkező polikristályos felépítést mutat. Ebben a test felületére is kinyilóan 13 pórusok vannak, amelyek részaránya a 10 első kerámiatest teljes térfogatához viszonyítva - a visszamaradt fém mennyiségétől is függően - kb. 5...45 tfX. Ezt követően második fém alapanyagból kiindulva, azt gőz vagy gáz halmazállapotú második oxidálószerrel érintkeztetve második polikristályos terméket hozunk létre, amely-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
