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 ahogy adott esetben kívánatos lehet az is, hogy a 16 hengeres ernyő durva textúrája vagy más kiválasztott anyaga ezen a felületen megmaradjon. A 14 gátló anyagból álló tartály többféle elrendezése lehetséges. A 36 első forrásban elrendezett fém alapanyag mennyiségének kiegészítésére ilyenkor előnyös lehet könyökcsövek alkalmazása, amelyek egy részébe a fém alapanyag kerül. Ilyenkor a könyökcsövekben levő fém alapanyag szolgál tartályként, amelyből a 36 első forrás anyagtartalma kiegészíthető. A találmány szerinti eljárás foganatosításának egy másik lehetőségére mutat példát a 3. ábra, amely szerint 44 előminta szoros kapcsolatban van a fém alapanyagból készült 46 tartállyal és ez utóbbi a 44 előminta felett helyezkedik el. A 46 tartály és a 44 előminta külső felületei alabástromgipszből készült 48 réteggel vannak bevonva, és ez a réteg gátló elemként működik. Biztosítani kell azonban, hogy a 48 réteg a levegőt átengedje. Ezért előkészítése során anyagába éghető összetevőt keverünk. A 48 réteget általában a 44 előminta legalább egy, de célszerűen a fém alapanyag 46 tartályával nem érintkező összes felületén kialakítjuk és így megfelelő határfelületet határozunk meg. A 3. ábrán bemutatott elredezésnél az utóbbi megoldást alkalmazzuk, vagyis a 44 előminta teljes felületét, kivéve a 46 tartállyal érintkező részt, alabástromgipsszel borítjuk be. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a találmány szerinti eljárás korlátozva lenne egy olyan megoldásra, amikor a 44 előminta teljes felületén el van zárva az alakítható töltőanyag tömegétől. Célszerűen a 46 tartályt is az alabástromgipszből álló 48 réteggel vonjuk be. Az így létrejött összeállítást 50 semleges anyagból álló .ágyban helyezzük el, míg magát az ágyat 52 tűzálló anyagú edényben hozzuk létre. Ez utóbbi anyaga célszerűen alumínium-trioxid. A bemutatott kiviteli példában a 44 előmintát belsőégésű motor dugattyúfejeként alakítjuk ki, amelynek 44a fejrésze 44b gyűrűs vájata és 44c üreges része van, ahol az utóbbiban 44d és 44e csatlakozó nyílások vannak egymással szemben a hengeres falban kialakítva. A fém alapanyag 54 első forrása a 44c üreges részben van elrendezve, kapcsolódik annak belső felületeivel. A 44 előmintát körbevevő és alabástromgipszből készült 48 réteg olyan növekedésgátló elemet alkot, amely a 44 előminta külső felületével szorosan illeszkedik és biztosítja, hogy a polikristályos kerámia anyag növekedése során a növekedési folyamat a kívánt helyen leálljon, sima, szinte tükrös felületű alkatrész jöhessen létre. Az alabástromgipszből létrehozott 48 réteg feladata a 46 tartály környezetében az összeállítás összetartásának megkönnyításe és olyan tér kialakítása, amelyben a megolvadt fém alapanyag megmarad. Célszerűen az 50 semleges anyag a megolvadt fém alapanyaggal nem nedvesíthető, és ez a megoldás még akkor is biztosítaná a fém alapanyag 46 tartályának létrejöttét, ha azt gipszréteggel nem vonnánk körbe. Az 50 semleges anyagból álló ágy szerkezete szintén olyan, hogy a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószert, például levegőt jól átereszti. Amikor az összeállítást a folyamat kívánt hőmérsékletére hevítjük, amiről az előzőekben már szó volt, a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószer, tehát adott esetben a levegő a fém alapanyag megolvasztott tömegével érintkezésbe kerül, felületén biztosítja az oxidációs reakciótermék kialakítását, amelyen keresztül a továbbiakban a megolvadt fém transzportja folytatódik és a zoxidációs reakciótermék valamint az oxidálószer közötti határfelületen a polikristályos kerámia mátrix anyaga kifejlődik. Amikor az 54 első forrásban a fém alapanyag mennyisége elfogy, a 46 tartályból a megolvadt fém alapanyag ide áramlik és ezzel biztosított a fém alapanyag utánpótlása mindaddig, amíg a polikristályos szerkezetű kerámia mátrix növekedése során a 44 előmintát körbevevő 48 réteget, vagyis az alabástromgipszből álló gátló elemet el nem éri. Ekkor a reakció leállítható, például a kemence hőmérsékletének lecsökkentésével, majd a lehűlt összeállítást az 50 semleges anyag ágyból kinyerjük és az alabástromgipszet például homokfúvással eltávolítjuk. A 44c üreges részből a fém alapanyagot megfelelő módon eltávolíthatjuk, például az ott megmaradt, a reakcióban részt nem vett megszilárdult fém alapanyagot az előzőeknek megfelelően mechanikai vagy kémiai eljárásokkal eltávolítjuk. A 3. ábrán bemutatott elrendezésben előpállítható összetett felépítésű önhordó kerámia struktúrát a 4. ábra mutatja be. A 44 előminta helyén 44 ’ henger jön létre kerámia anyagból, mégpedig az előminta anyagának az oxidációs reakciótermékkel történő átjáratásával, amelyben fémes összetevők is jelen lehetnek, pédlául a fém alapanyag összetevői, a dópoló anyag szokásos vagy redukált összetevői, a töltőanyag részecskéi, vagy az oxidálószerből származó fémek (ez utóbbi abban az esetben igaz, ha az oxidálószer az adott környezetben redukálódó fémvegyület). Mivel a 44 előminta határfelületei a kerámia mátrix növekedési folyamatát megállítják, a kapott 44’ henger igen pontosan követi a kívánt alakot, vagyis 44a’ fejrésszel, 44b’ gyűrűs vájattal, 44c’ üreges résszel és ez utóbbiban egymással szemben kialakított 44d’ és 44e’ csatlakozónyílással van kialakítva, pontosan a 44 előmintának megfelelően. A találmány szerinti eljárás foganatosításának egy újabb példáját mutatja az 5. ábra, amelyen 45 '-os szöggel meghatározott könyökcső alakú 56 töltőanyagból készült előminta látható. Ennek két végét 56a és 56b gallér zárja le. Az 56 töltőanyagból készült előminta 56a galléijával szorosan kapcsolódóan 58 tűzálló anyagú tartályedény van elrendezve, amelynek alsó részén 60 nyílás van és amely a függőlegeshez képest 45”-os szög alatt meg van döntve. Az 56b gallért 62 dugasz záija le, amely gátló elemként működik, például alabástromgipszből van kialakítva. Ezt az együttest 66 tűzálló anyagú edény belsejében ágyazzuk be, például 64 semleges anyagú ágyba. Az 5. ábra szerint az 58 tűzálló anyagú tartályedényen belül van a megolvadt fém alapanyag 68 tartálya kialakítva és ebből folyik a megolvadt fém az 56 töltőanyagból készült előminta belsejébe, ahol 70 fém alapanyag első forrásának anyagtartalmát képes kiegészíteni. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 10
