199097. lajstromszámú szabadalom • Eljárás önhordó szerkezetű kerámia struktúra előállítására
11 HU 199097 B 12 kerámiateBt pórusait ezt követően két különböző aluminiumötvözet felhasználásával létrejövő oxidációs reakciótermék növesztésével telítettük. A növesztés céljára 25 x 19 x 13 mm nagyságú négyszögletes idomtesteket készítettünk a porózus kerámiaanyagból. A vágási helyeket úgy választottuk ki, hogy az eredeti felületen kialakuló spinellrétegeket vagy nagyobb sűrűségű rétegeket kiküszöböljük. Az idomtesteket ezt követően aluminiumötvözetből készült 25 x 51 x 13 mm nagyságú négyszögletes tuskókra helyeztük oly módon, hogy a kerámiatest 51 x 19 mm-es felülete a fém alapanyag 25 x 51 mm-es felületével érintkezett. A második fém alapanyagot, mint említettük, ugyancsak aluminiumötvözetként választottuk meg. Az egyik esetben 712.2 jelű ötvözetet választottunk, amely a gyártómű szerint 5,0...6,5 tX cinket, 0,5...0,65 tX magnéziumot, 0,4...0,6 tX krómot, 0,4 tX vasat, 0,25 tX rezet, 0,15...0,25 tX titánt, 0,15 tX szilíciumot valamint 0,1 tX mangánt tartalmaz, mig a másik esetben 380.1 jelű Ötvözetet, amelynek névleges összetétele a gyártómű szerint 7,5...9,5 tX szilícium, 3,0...4,0 tX réz, '2,97 tX cink, 1,0 tX vas, 0,5 tX mangán, 0,5 tX nikkel, 0,35 tX ón és 0,1 tX mangán, mig a maradék aluminium. A találmány szerinti eljárás foganatosítása előtt elvégzett vizsgálatok azt mutatták viszont, hogy a 380.1 jelű ötvözet legalább 0,18 tX magnéziumot tartalmaz, aminek ellenőrzése azért volt fontos, mivel az oxidációs reakciótermék kívánt előállitási folyamata szempontjából a magnézium jelentős szerepet játszhat. A fentiekben leirt kerámiából és fém alapanyagból álló együtteseket különböző tűzálló edényekbe helyeztük és mintegy 13 mm vastagságban wollasztonit részecskék rétegébe ágyaztuk. A wollasztonit az adott esetben a megolvasztott ötvözetet megtartani képes gátló anyagot képez és képes a kerámiatest üres részeiben az oxidációs reakciót elősegíteni. A tűzálló edényeket tartalmukkal együtt kemencébe helyeztük és levegő jelenlétében 5 óra alatt 900 °C hőmérsékletre melegítettük. Ezt a hőmérsékletet ezt követően 30 órán keresztül fenntartottuk, majd a kapott terméket egyenletesen lehűtöttük. A hűtés időtartama 5 óra volt. A lehűlt kerámiatermékeket az ágyból kinyertük és megállapítottuk, hogy kinézetükben, geometriájukban változás nem következett be. A kerámia idomtesteket ezek után átvágtuk, tisztítottuk, csiszoltuk és optikai eszközökkel megfigyeltük, hogy megállapíthassuk a kísérlet eredményeit. A vizsgálatok bizonyították, hogy mind a 380.1, mind a 712.2 jelű ötvözet jól behatolt a kerámiatest pórusaiba. A 7. és 8. ábrán a két ötvözettel kapott termék keresztmetszetének egy részletét mutatjuk be 400-szoros nagyításba Mind a 380.1, mind a 712.2 jelű ötvözet alke mazása mellett az eredeti kerámiatest pórus it (6. ábra) kerámiatermék töltötte ki és végeredményben kapott test sokkal sűrűb mint a kiindulási, abban csak néhány elss getelt pórus, belső üreg maradt kitöltetlen. 2. Példa Annak bizonyítására, hogy az 1. péld ban ismertetett feltételektől eltérő mód< előkészített porózus kerámiatest esetében a találmány szerinti eljárás foganatosítható, porózus felszinú kerámiatestet 10 tX sziliéi mot és 3 tX magnéziumot tartalmazó alumir umötvözet oxidálásával állítottuk elő, mégp dig 1250 °C hőmérséklet 80 órán kereszti alkalmazásával. A porózus kerámiatest előáll tásának további részletei azonosak az 1. pé dában ismertetettekkel. A kapott termékb keresztmetszetet készítettünk, aminek felvtelét 400-szoros nagyításban a 9. ábra mi tatja. Az 1. példával azonos módon a porózi kerámiatermék pórusainak kitöltésére 712 jelű aluminiumötvözetet alkalmaztunk és a 900 °C hőmérsékletre hevítettük az első k< rámiatesttel együtt. A hevítés hömérsékle 900 °C, időtartama 30 óra volt. A 10. ábra < igy kapott test keresztmetszetének mikr< fényképe, és jól látszik, hogy a pórusok, ennyi idő alatt a fém nem tudta teljes mé; tékben kitölteni. A 10. ábrán azt a részlet mutatjuk be, ahol az elBŐ kerámiatestet kitö tő anyag és az eredeti anyag határfelüle kialakult. Ez nagyjából a sötét foltokkal je lemzett terület az ábra alsó .részén. Az példával azonos módon itt is megállapitha volt, hogy a kerámiatestet átnövő új pol kristályos anyag kerámia jellegű és alkalmi a test pórusainak részbeni vagy teljes kitö tésére. Mint ezt az előzőekben is ismertettük az első kerámitestet alkalmas összetételű fi mes alapanyagból az oxidációs reakcióéra» növesztésére kidolgozott eljárás szerint ho: zuk létre. A találmány szerinti eljárás eg célszerű foganatosítása szerint az első ken miatest olyan összetett szerkezetű kerámú anyag, amelynek kialakításához az első fé alapanyag felületének mentén, azzal szőre kapcsolatban elrendezett permeábilis tölti anyagból álló testet vagy ágyat használtunl és ennek során biztosítottuk, hogy az oxidé ciós reakció révén a fém alapanyag a hátát felület mentén átjárja a töltőanyagot, adó' esetben megfelelő gátló élemig. A töltőanye got célszerűen előformaként hozzuk létn abban szükség szérinti porozitást vagy per meábilis anyagösszetételt biztosítunk oly mc don, hogy abban a gáz vagy gőz halmazálle potú oxidálószer áramolhasson, azon áthatolv a megolvadt fém alapanyaghoz eljuthassor 5 . 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
