202800. lajstromszámú szabadalom • Önhordó kerámiaszerkezet és eljárás összetételben és/vagy mikroszerkezetben különböző két összeépült tartományt tartalmazó önhordó kerámiaszerkezet előállítására
13 HU 202 800 B 14 oxidálószerek alkalmazása előnyös. Ha töltőanyaggal együtt gáz- vagy gőzfázisú oxidálószert, például levegőt alkalmazunk, a töltőanyagot úgy választjuk meg, hogy az a gázfázisú oxidálószer számára átjárható legyen, abból a célból, hogy az oxidálószemek kitett töltőanyag ágyba a gőzfázisú oxidálószer oly mértékben tudjon behatolni, hogy érintkezhessen a megolvadt fémmel. A „gőzfázisú oxidálószer” alatt elgőzölögtetett vagy normál állapotban gázállapotú, oxidáló hatású anyagot értünk. Gőzfázisú oxidálószerként alkalmazhatunk előnyösen például oxigént vagy oxigéntartalmú gázokat (mint például levegőt), de például alumínium alapfém esetében, nyilvánvaló gazdasági (átokból, általában előnyösebb a levegő alkalmazása. Ha valamilyen oxidálószert úgy jellemzUnk, hogy valamilyen speciális gázt vagy gőzt tartalmaz, ez olyan oxidálószert jelent, amelyben ez a speciális gáz vagy gőz az alapfém egyedüli oxidálószere vagy azt túlnyomórészben vagy legalább lényeges mennyiségben oxidálja az alkalmazott oxidáló körülmények között. Például, annak ellenére, hogy a levegőben a fő alkotórész a nitrogén, az alapfém egyedüli 'oxidálószere mégis az oxigén, mert azt lényegesen jobban oxidálja, mint a nitrogén. Fentieknek megfelelően a levegőt az „oxigéntartalmú” oxidálószerek közé soroljuk, nem a „nitrogéntartalmú” oxidálószerek közé. A „nitrogéntartalmú” oxidálószerekre példaként a leírásunkban és az igénypontokban „formáló gáz” néven szereplő gázt említjük, amely körülbelül 96% nitrogéngázt és körülbelül 4% hidrogéngázt tartalmaz. Abban az esetben, ha szilárd oxidálószert alkalmazunk, az oxidálószert általában az egész töltőanyag ágyban vagy annak alapfémhez közeli részében diszpergáljuk. A szemcseformájú oxidálószert a töltőanyaggal elkeverve alkalmazzuk, vagy az oxidálószert használhatjuk a töltőanyag szemcséken bevonat formájában is. Bármilyen megfelelő, szilárd oxidálószert alkalmazhatunk, mint például bórt, szenet vagy redukálható vegyületeket, úgymint szilícium-dioxidot vagy olyan bori dókat, amelyek termodinamikus stabilitása kisebb, mint az alapfém borid reakcióterméké. Abban az esetben például, ha alumínium alapfém oxidálására szilárd oxidálószerként bórt vagy redukálható boridol használunk, a kapott, oxidációs reakciótermék alumínium-borid. Néhány esetben az oxidációs reakció olyan gyorsan megy végbe valamely, szilárd oxidálószerrel, hogy az oxidációs reakciótermék, a folyamat exoterm jellege következtében hajlamos az összeolvadásra. Ebben az esetben a kerámiatest mikroszerkezeti egysége tönkremehet Ez a gyors, exoterm reakció úgy kerülhető el, hogy a kompozícióhoz olyan, viszonylag inert töltőanyagot keverünk, amelynek kicsi a reakcióképessége. Az ilyen töltőanyagok abszorbeálják a reakcióhőt ezáltal minimalizálják a hőmegfutási lehetőségeket. Inert töltőanyagként jól alkalmazható az előállítandó oxidációs reakciótermékkel azonos anyag. Abban az esetben, ha a találmány szerinti eljárásban folyékony oxidálószert alkalmazunk, a teljes töltőanyag ágyat vagy az olvadt fémhez közeli részét impregnáljuk az oxidálószerrel. A töltőanyag impregnálása történhet például az oxidálószerrel való bevonással vagy beáztatással úgy, hogy a töltőanyagot bementjük az oxidálószerbe. A „folyékony oxidálószer” alatt olyan oxidálószert értünk, amely az oxidációs reakció körülmények között folyadék halmazállapotú. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás összetételben és/vagy mikroszerkezetben különböző két összeépült tartományból, egy első és egy behatároló tartományból álló polikristályos anyagot tartalmazó, önhordó kerámiaszerkezet előállítására, azzal jellemezve, hogy egy alapfémtestet az alapfém olvadáspontja alatti hőmérséklettartományban hevítünk; és a fenti hőmérséklettartományban az olvadt alapfémet oxidálószerrel reagáltatjuk, kezdetben a keletkezett oxidációs reakciótermék legalább egy részét az olvadt alapfém és az oxidálószer között ezekkel érintkezésben tartjuk, biztosítva ezáltal, hogy az olvadt fém áthaladjon az oxidációs reakcióterméken keresztül az oxidálószer irányába, miközben az oxidációs reakciótennék képződése tovább folytatódik az oxidálószer és a korábban keletkezett oxidációs reakciótermék között, és folyamatosan vastagodó, első tartománybeli oxidációs reakciótermék, amely kezdetben összefüggő alapfémet tartalmaz, keletkezik, majd az olvadt fémtesttől szállított alapfém mennyiségét lecsökkentjük; és e művelet után az első tartománybeli, összefüggő, olvadt alapfémnek az első tartomány felületére való szállításához elegendő ideig folytatjuk a műveletet, és így a felületen oxidációs reakciótermékből álló behatároló tartományt állítunk elő. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az olvadt alapfémtest kimerüléséig folytatjuk a műveletet. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alapfémet és/vagy a kapott polikristályos anyagot töltőanyagba ágyazzuk oly módon, hogy a polikristályos anyag növekedés a töltőanyag irányába és benne alakuljon ki, így a töltőanyag legalább egy része beépül a polikristályos anyagba, és kerámia kompozíciótestet kapunk. 4. Az 1„ 2. vagy 3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első tartomány legalább egy részét egy első reakciószakaszban alakítjuk ki, majd ezt a reakciót egy átmeneti szakaszban leállítjuk, és ezután egy második reakciószakaszban kialakítjuk a behatároló tartományt 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az átmeneti szakaszban a kerámiaszerkezetet szobahőmérsékletre lehűtjük. 6. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első reakciószakaszt az alapfémtest kimerülése előtt egy átmeneti szakaszban leállítjuk, az első tartománybeli polikristályos anyagot vagy legalább egy részét az alapfémtesttől elválasztjuk, és az elválasztott első tartománybeli anyagon vagy annak az alapfémtesttel nem érintkező részén a második reakciószakaszban kialakítjuk a behatároló tartományt. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második reakciószakasz előtt az elválasztott első tartománybeli anyagot vagy annak egy részét formázzuk. 8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első reakciószakaszban kialakult első tartománybeli anyag legalább egy részét formázzuk, majd valamilyen töltőanyag masszába ágyazzuk, oly módon, hogy a második reakciószakaszban képződő behatároló 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
