203859. lajstromszámú szabadalom • Eljárás összetett felépítésű önhordó kerámia struktúrák előállítására, valamint összetett felépítésű önhordó szerkezetű kerámia borítású fémes struktúra
1 HU 203 859 B 2 fölött rendezzük el, és így gravitációs úton biztosítjuk az első forrásban lévő fém alapanyag mennyiségének kiegészítését Egy ugyancsak célszerű megoldás szerint a fém alapanyag tartályát és a belőle kezdetben folyó olvasztott fémet a töltőanyagból álló permeábilis anyagú testtel kapcsolatban hozzuk és az első forrás tartalmát oly módon egészítjük ki, hogy az olvasztott fémet a tartályból közvetlenül a testbejuttatjuk, a javasolt eljárás egy különösen előnyös foganatosítási módjában a fém alapanyag egy adott tömegét a töltőanyagból készült permeábilis anyagú testtel érintkező szilárd halmazállapotú fémként rendezzük el, a szilárd halmazállapotú fémből tartályrészt alakítunk ki, majd a szilárd halmazállapotú fémet megolvasztjuk és ezzel létrehozzuk a fém alapanyag első forrását, valamint vele kapcsolódóan a megolvasztott fémet tartalmazó tartályt, amelyből az első forrás tartalmát szükségszerűen kiegészítjük. Különösen célszerű az a foganatosítás, amikoris a fém alapanyag első forrását mintázattal ellátott felületű szilárd fém alapanyagból hozzuk létre, ezt a mintázott felületet töltőanyagból készült permeábilis anyagú testben vagy testen a töltőanyag egy részével szoros kapcsolatba hozzuk, mivel ezzel a megoldással az oxidációs reakciótermék növekedése során olyan összetett felépítésű önhordozó kerámia struktúra hozható létre, amely a mintázatot a felületen inverz módon reprodukálja. Különösen előnyös, ha a permeábilis anyagú test előmintát képez. A termelékenység javítását biztosítja, ha a töltőanyagból egyszerre több permeábilis anyagú előmintát hozunk létre, és ezek mindegyikét a fém alapanyag tartályával külön-külön összekapcsoljuk. A fém alapanyag általában alumínium, az oxidálószer pedig oxigén tartalmú gáz, különösen levegő. Ettől függetlenül azonban a fém alapanyag lehet titán, szilícium, cirkónium, hafnium vagy ón. A felület pontosabb meghatározását teszi lehetővé, ha az előmintaként létrehozott töltőanyag felületének legalább egy részét gátló elemmel vagy gátló anyaggal hozzuk kapcsolatba, illetve borítjuk be. Ilyenkor az oxidációs reakciótermék növesztését a gátló elemmel meghatározott felületig folytatjuk és így pontosan egy adott mintát követő külső felülettel ellátott összetett felépítésű önhordó kerámia test hozható létre. Ha a permeábilis anyagból készült testben üreges elemet rendezünk el, és a megolvadt fém alapanyagot adó első forrás az üreges elemnek legalább egy falával érintkezik, akkor az oxidációs reakciótermék az érintkezési felületből kiindulva, vagy e felület mentén biztosítja a töltőanyag infiltrációjáL Előnyösen a tartályt és a fém alapanyag első forrását olyan kapcsolatban helyezzük el, hogy a tartályban levő fém a fém alapanyagra állandó statikus nyomást gyakoroljon. A találmány szerinti eljárás egy különösen előnyős foganatosítási módjában az olvasztott fém alapanyagot folyamatosan érintkezésben tartjuk a töltőanyagból készült permeábilis testtel, majd az oxidációs reakciótermék előállításának befejeztével a reakcióból kimaradt fémet az összetett felépítésű önhordó kerámia struktúrával érintkezésben tartva ez utóbbival egybeépült, vele integrálisán egy egységet alkotó fém szubsztrátumot hozunk létre. Különösen előnyösnek bizonyult az a megoldás, amikor a töltőanyagból készült permeábilis testben egy vagy több üreget hozunk létre, az üregek közül legalább egyben a reakcióból kimaradt fém alapanyagot gyűjtjük össze, a fém alapanyagot az üreg(ek) felületével kapcsolatban tartjuk és a kapcsolattartás mellett hagyjuk lehűlni. A reakcióból kimaradt fém alapanyag a töltőanyagból készült permeábilis anyagú test külső felületének legalább egy részével kapcsolódóan alkalmas arra is, hogy lehűtése során az összetett szerkezetű önhordó kerámia struktúrán kemény, fémes burkolatot hozzon létre. Egy további előnyös foganatosítási módban az olvasztott fém alapanyag első forrását az oxidációs reakcióterméknek a töltőanyagból készült permeábilis anyagú test inflitráciőja során kialakuló térfogatát sokkal kisebbre választjuk, mint az első forrás olvasztott fém alapanyagának oxidálásával létrejövő oxidációs reakcótermékkel infiltrált töltőanyag pórusainak térfogata, míg az első forrás olvasztott fémtartalmának kiegészítését a tartályból akkor hajtjuk végre, amikor az oxidációs reakciótermék kialakulását a permeábilis anyagú test teljes térfogatában biztosítottuk. Az oxidációs reakciót általában alumínium és levegő alkalmazása mellett, célszerűen 850... 1450 *C tartományba eső hőmérsékleten hajtjuk végre, amikoris oxidációs reakciótermékként alumínium-trioxidot állítunk elő. A gátló elem anyaga általában rozsdamentes acél, alabástrom gipsz, kálcium-szilikát, kálcium-szulfát, wollasztonit vagy portland cement. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során a fém alapanyagot olvadáspontját meghaladó, de az oxidálószerrel kialakuló oxidációs reakciőtermék olvadáspontja alatti hőmérsékletre való h3vítéssel olvasztjuk meg, mellette — akár ötvöző összetevőként, akár kívülről adagolt szerként — dópoló anyagot alkalmazunk és ugyancsak célszerűen a töltőanyagból készült permeábilis testet szintén az oxidációs reakciótermék előállításának hőmérsékletére hevítjük. Ugyancsak a találmány szerinti feladat megoldására szolgál az az összetett felépítésű kerámia borítású fémes struktúra, amelynek lényege, hogy fém alapanyagból készült szubsztrátummal, a subsztrátum felületére felvitt töltőanyaggal és a szubsztrátumhoz szervesen kapcsolódó, a töltőanyagot beágyazottan magába fogadó, a fém alapanyag és alkalmas oxidálószer oxidációs reakciótermékeként létrehozott kerámia mátrixszal van kialakítva. Célszerűen a töltőanyag előmintaként van kialakítva, legalább egy felületén szükség szerint gátló elem vagy gátló elem rétege van elrendezve. A kerámia mátrix általában a fémes szubsztrátumot teljes felületén lefedőben van kialakítva és a fémes szubsztrátum térfogata kisebb, mint a kerámia mátrix létrehozásához szükséges fém alapanyag 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
