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 tánnál a nitrid, borid stb. Általában megállapítható, hogy az oxidációs termékek a nitridek, boridok, karbidok, szilicidek és az oxidok. A folyamat molibdénből kiindulva molibdén-szilicid oxidációs reakciótermékkel is megvalósítható. A találmány szerinti eljárás foganatosításakor általában góz vagy gáz halmazállapotú oxidálószert használunk. Ez azonban nem jelenti, hogy adott esetben nem lehet célszerű folyékony vagy szilárd halmazállapotú oxidálószer alkalmazása. Ha a töltőanyagot átnövő kerámia szerkezet létrehozásához az oxidálóanyagot gáz vagy gőz szolgáltatja, a töltőanyagot olyan szerkezetűnek kell kialakítani, hogy ágya a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószert átengedje, az lényegében akadálymentesen kerüljön az olvasztott fémmel kapcsolatba. A gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószer olyan gőzt vagy normál állapotban gáz alakú anyagot jelent, amely célszerűen atmoszférikus nyomáson oxidáló környezet létrehozására képes. így például a gáz halmazállapotú oxidálószerek közül mindenek előtt 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 leveghőt a jelen találmány vonatkozásában oxigéntartalmú gáznak tekintjük, mivel a fém alapanyag oxidációs reakciójának lefolytatása során levegő alkalmazása esetén az oxidációs hatás mindenek előtt az oxigén jelenlétének köszönhető. Ennek megfelelően a levegő ez esetben az oxigéntartalmú gáz kategóriájába esik, a jelen találmány értelmében a nitrogéntartalmú gázok közé nem sorolható. A nitrogéntartalmú gáz, mint oxidálószer példája lehet a 96 tf% nitrogént és 4 tf% hidrogént tartalmazó formázó gáz. Szilárd oxidálószer alkalmazása esetén ezt általában a töltőanyag ágyában eloszlatjuk, vagy a fém alapanyag környezetében a töltőanyag adott részében kikeverten használjuk, amikoris szemcsés anyagként a töltőanyag részecskéivel keveredik, vagy esetleg a szemcsés töltőanyag részecskéin létrehozott bevonatként van jelen. A szilárd oxidálószerek között vannak elemek, mint a bór vagy a szén, de találhatók redukálható vegyületek, mint a szilícium-dioxid vagy azok a boridok, amelyek termodinamikai stabilitása kisebb, mint a fém alapanyag és a borid reakciójával létrejövő terméké. így például szilícium-dioxidot szerves oxidálószerként alumínium fém alapanyag mellett alkalmazva a létrejöbő oxidációs reakciótermék az alumínium-trioxid. Bizonyos feltételek között a szilárd oxidálószer jelenlétében lezajló oxidációs reakció olyan intenzív módon folyhat le, hogy az oxidációs reakciótennék a folyamat exoterm jellege miatt esetleg megolvad. Ez erőteljesen károsíthatja az előállított kerámia struktúra finomszerkezeti homogenitását Az exoterm reakció gyors lefutását elkerülhetjük, a folyamatot szükség szerint lelassíthatjuk, ha a töltőanyagba viszonylagosan semleges összetevőket keverünk, amelyeket a kis reakcióképesség jellemez. A semlegesnek tekinthető töltőanyagok példái között szerepelnek azok, amelyek az adott oxidációs reakcióban reakciótermékként nyerhetők. A folyékony oxidálószerek alkalmazása esetén a töltőanyag tömegének egészét vay célszerűen csak egy részét, mégpedig a megolvasztott fém alapanyag környezetében, impregnáljuk, mégpedig a töltőanyag átitatásával vagy részecskéinek bevonásával. Amikor a folyékony oxidálószert említünk, olyan anyagot értünk ezen, amely az oxidációs reakció feltételei között folyékony halmazállapotú még akkor is, ha ezt a halmazállapotot szilárd halmazállapotból kiindulva a megemelt hőmérséklet hatásával biztosítjuk. Ezért az oxidációs reakció hőmérsékletén megolvadó sók is folyékony oxidálószemek minősülnek. A folyékony oxidálószemek lehet folyékony halmazállapotú elővegyülete is, például olyan anyag oldata, amelyet a töltőanyag egészének vagy egy részének impregnálására annak bemerítésével használunk és amely az oxidációs 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 találmány szerinti eljárás foganatosítása során alkalmazott töltőanyag összetételét az erre a célra felhasználható sokféle anyag alapján lehet szükség szerint megválasztani. A töltőanyag masszája tulajdonképpen lehet olyan alakítható tömeg, amely ömleszthető, vagyis tartályba helyezhető, képes a fém alapanyagból készült mintát befogadni vagy azzal szoros kapcsolatba kerülni és mind a tartály, mind pedig a mintázott fém alapanyag alakját, konfigurációját követni, felvenni. Az alakítható töltőanyag felhasználására sokféle megoldás lehetséges, amelyek alkalmasak a különböző formázási technikák megvalósítására. Az ilyen töltőanyagok állhatnak szemcsézett anyagból, mint például tűzálló fémoxidok finom szemcséiből, szálakból, finom, rövidre vágott szálszerű elemekből, gyapotszerű anyagokból, mint például acélgyapotból, illetve az említett anyagok egy vagy több változatát tartalmazó keverékekből. Alkalmas kombináció például a finom szemcsés és szálas töltőanyagok egyidejű alkalmazása. A töltőanyag masszájából a kívánt összetett felépítésű önhordó kerámia a struktúra alakjának megfelelő konfigurációjú előminta is létrehozható. A fém alapanyag első forrását, vagyis azt a szilárd halmazállapotú testet, amelyet a későbbiekben kapcsolatba hozunk a töltőanyag masszájával, a megmunkálás előtt előre meghatározott alakra vagy mintáza5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 7
