203862. lajstromszámú szabadalom • Eljárás összetett szerkezetű önhordó kerámia termékek előállítására
1 HU 203 862 B 2 Egy újabb lehetőség szerint a fém alapanyagot olvadáspontját meghaladó, de az oxidálószerrel létrejövő oxidációs reakciótermék olvadáspontja alatt maradó hőmérsékletre hevítve megolvasztjuk és ezzel belőle olvadéktestet képezünk, ahol alumínium fém alapanyagot választunk és azt a 850 °C ... 1450 °C tartományba eső hőmérsékletre hevítjük; a töltőanyagból kívánt alakzatnak megfelelőü alakú előmintát képezünk ki, ahol ahimínium-trioxiddal mint az oxidációs reakciótermékkel szemben permeábüis szerkezetbe rendezhető töltőanyagot választunk, az előminta legalább egy felületén a felület geometriájával lényegében konform, az oxidálószer gőz vagy gáz halmazállapotú összetevőjével szemben permeábilis szerkezetű réteget alakítunk ki, az előmintát az olvadéktesttel érintkeztetjük és úgy rendezzük el, hogy az oxidációs reakciótermék az előminta anyagába behatolva növekedjen a réteggel borított felület irányába, a felületet elérve hatoljon be az ott elrendezett rétegbe; majd a hőmérsékletet a fém alapanyag olvadáspontjánál magasabb, de az oxidációs reakciótermék olvadáspontja alatt maradó értéken tartva a fém alapanyag olvadéktestét az oxidálószerrel kapcsolatba hozzuk és belőle folyamatosan az oxidációs reakcióterméket képezzük, miközben az oxidációs reakciótermék legalább egy részét az olvadéktest felületével, illetve az oxidálószerrel érintkezésben tartjuk, ezzel a fém alapanyagot az oxidációs reakciótermék már létrejött rétegén keresztül az oxidálószer felé transzportfolyamatban elszállítjuk, az elszállított megolvasztott fém alapanyagból a már kialakult oxidációs reakciótermék és az oxdálószer határfelületén az oxidációs reakciót folytatva az oxidációs reakcióterméket, a töltőanyagból álló permeábüis szerkezetű, alumínium-trioxid alapú kerámia testté alakítjuk át, majd a transzportfolyamat fenntartásával a rétegnek legalább egy részét elérő, a rétegnek legalább egy részébe behatoló oxidációs reakcióterméket készítünk, amellyel az összetett szerkezetű kerámia test felületét borító kerámia réteget, és ennek révén a réteggel meghatározott felületű összetett szerkezetű önhordó kerámia testet állítunk elő, ahol a kerámia rétegnek az oxidációs reakciótermékkel átjárt rétegnél kisebb mechanikai integritást biztosítunk és ezt követően a kerámia réteggel meghatározott felületnek legalább egy részéről a réteg kerámia anyagát eltávolítjuk, aminek révén a réteggel meghatározott felülettel határolt összetett szerkezetű önhordó kerámia terméket nyerünk. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során a töltőanyag permeábilis szerkezetű masszáját lazán vagy előmintára hozott alakban rendezzük el. Ennek legalább egy felületén, de adott esetben minden felületét borítóan a permeábüis szerkezetű réteget alakítjuk ki, amely például a laza szerkezetű töltőanyagot is határolhatja. A rétegbe behatoló kerámia anyag úgy jön létre, hogy az szerkezetében vagy mechanikai tulajdonságait tekintve gyengébb, mint az alatta fekvő összetett szerkezetű kerámia test. A viszonylag jó mechanikai kapcsolatot a kerámia test és a réteg között az anyag megválasztásával, összetételének kialakításával, a töltőanyaggal biztosítjuk, de ebben a vonatkozásban fontos a réteg anyaga, az anyagok egymás közötti kölcsönhatása, az oxidációs reakciótermék anyagi minősége és egyéb feltételeket is figyelembe lehet venni. A kerámia anyaggal átjárt réteget általában szükség szerint hűtjük, majd az összetett szerkezetű test felületéről részben vagy teljes egészében eltávolítjuk. Ezzel kapjuk az összetett szerkezetű önhordó kerámia terméket, amelyet végülis a felvitt réteg és a fém alapanyag oxidációs reakciótermékével átjárt töltőanyag határfelülete határoz meg. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjában a töltőanyagot alumínium- és/vagy szilícium-karbid összetevővel készítjük el. A réteg különösen előnyösen cirkónium és/vagy hafnium oxidjából, illetve a két fém oxidjainak keverékéből áll. A találmány szerinti eljárás foganatosításában különösen előnyös alumínium mellett a szüícium, titán, az ón, a cirkónium vagy a hafnium alkalmazása. Ezek a fémek együtt vagy külön-külön is felhasználhatók. A találmány szerinti eljárás egy különösen előnyös foganatosítási módja szerint az oxidálószerbe legalább egy szüárd vagy legalább egy folyékony halmazállapotú oxidáló hatású anyagot, vagy legalább egy folyékony és egy szilárd oxidáló hatású komponens keverékeként kialakított összetevőt viszünk be. Itt célszerűen a szilárd halmazállapotú oxidáló hatású anyag szüícium-dioxid, szén, redukálható karbidvegyület, bór vagy redukálható bórvegyület. Gazdaságossági szempontból különöen előnyös, ha az oxidálószer alapvetően levegőből áll. A találmány szerinti eljárással előállított kerámia termékek lényeges előnye, hogy keresztmetszetük mentén a tulajdonságaik egyenletesen homogénan oszlanak el. Ez annyit jelent, hogy a sűrű szerkezetű kerámia testben a tulajdonságok lényegében a test minden pontjában azonosak. Ennek révén a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy a nagy tisztaságú egyenletes szemcseeloszlású porok felhasználását elkerüljük, amelyeket az ismert megoldások szerint forró állapotban összenyomnak vagy színtereinek. A találmány szerinti eljárás segítségével olyan kereskedelmi forgalomba is kerülő termékek alakíthatók ki, amelyek ipari, szerkezeti vagy technikai alkalmazásokban jól megállják helyüket. Ezeket az elektromos, a szilárdsági, a termikus, a strukturális vagy más kívánt jellemzők széles értéktartománya jellemezheti, míg maga az eljárás nem szolgál különböző melléktermékek, s különösen nem a megolvadt fémek feldolgozása során keletkező nemkívánatos melléktermékek feldolgozására. A találmány szerinti eljárás további ismertetése során, illetve az igénypontokban alkalmazott fogalmak értelmezése a következő: A „kerámia test” vagy „kerámia anyag” fogalma a jelen találmány értelmezésében egyáltalában nem korlátozható a klasszikus értelemben vett kerámia anyagokra, amelyek lényegben teljes térfogatukban nemfées és más szervetlen összetevőkből állnak. A találmány szerint előállított és alkalmazott kerámia 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
