146617. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy tűzállóságú, szilárdságú és keménységű kerámiai testek előállítására

Megjelent: 1980. április 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.617 SZÁM 80. b. 8. OSZTÁLY — MU—67. ALAPSZÁM Eljárás nagy tűzállóságú, szilárdságú és keménységű kerámiai testek előállítására A Magyar Állam, mint a feltalálók: Csordás István, Lányi Béla, Lelkes Gábor budapesti, Veres Zoltán Karcag-Berekfürdő-i és Vissy László budapesti lakosok jogutódja A bejelentés napja: 1954. augusztus 28. Ismeretes, hogy magas olvadáspontú, főként kristályos kerámiai anyagok (korund, periklasz, zirkon, SÍO2 stb.) az olvadási pontjuk alatti néhány száz fokra hevítve szilárdan összetapadnak, zsugorodnak. Az alacsony hőmérsékleten való zsugorítás főként a magas olvadásponttal bíró anyagoknál döntő fontosságú. így a korundot, melynek olvadási pontja lob. 2050 C°, az irodalom és eddigi -tapasztalatok alapján kb. 1800 C°-on tudták pórusmentesen zsugorítani és abból különböző tárgyat készíteni. Az eddig isimert eljárások hátránya, hogy magas hőmérsékletet kiálló és ezáltal rövid élettartamú kemencékben kellett a zsugorított korundtárgyakat elkészíteni. A magas hőmérséklet fenntartására sok energiát fogyasztottak és drága levegő előmelegítő szerkezeteket kellett alkalmazni. Oxidáló atmoszférát ilyen magas hőmérsékleten csak gáztüzeléssel lehet fenntartani, a könnyen kezelhető villamasfűtés (pl. szilitpálcákkal, vagy levegőtől szigetelten beépített molibdén fűtőtestekkel) a zsugorított korundtárgyak előállítására nem volt alkalmazható. A találmány célja magas olvadáspontú, főként kristályos kerámiai anyagok (korund, periklasz, zirkon, SÍO2 stb.) az eddig ismertnél alacsonyabb hőmérsékleten való zsugoríthatósága és ezen az úton nagy hőállóságú és nagyszilárdságú tárgyak gazdaságos előállítása. A találmány lényege: eljárás nagy tűzállóságú, szilárdságú és keménységű testek előállítására oly módon, hogy az alapanyagot (pl. korund, periklasz, zirkon, Si02

stb.) egy mikronnál kisebb átmérőjűre őröljük, majd az olvadáspontjánál kb. 300—400 C°^kal alacsonyabb hőmérsékleten zsugorítjuk és ebből különböző tárgyakat formálunk. A találmány szerinti eljárás előnye a régi eljárásokkal szemben az, hogy a zsugorodási hőmérséklet leszálLítáisával a kényes és romlékony bélésű, többnyire kisméretű kemencék helyett közönséges, a nehéziparban használatos sok köbméter térfogatú ipari kemenoéket lehet használni, mint amelyben pl. a közönséges magnezittéglákat is szokás égetni. A nagyméretű ipari kemencékben az eddig még nem gyártott nagyméretű nemes kerámiai darabokat olcsón lehet kiégetni. Nagy igénybevételeket kibíró tárgyak, szerszámok, keramikus lapkák, turbinalapátok stb. a találmány szerinti 1600 C° körüli hőmérsékleten biztosan kézbentartható zsugorodási mérettel készíthetők pl. korundból az irodalomból eddig ismeretes 1800 fokos zsugorítással szemben, amelynél az anyag torzulása miatt a munka igen kényes volt. Nem csupán egyféle kémiai anyagból készíthetünk zsugorított darabokat, mert pl. az 1600 fokon, vagy ez alatt zsugorodó korunddal enélkül, hogy a kristályok egymásrahatása szabad szemmel észrevehető lenne, sziliciumkarbidot is pórusmentesen lehet formadarab alakjában megkötni, ezáltal kitűnő hővezető, jó hőállóképességű, nagy keménységű formadaraibokat lehet előállítani, ezekből nagyteljesítményű esztergagépeken használható késeket, továbbá turbinalapátokat stb. tudunk gyártani. A szüiciuimkarbiddal való keveréssel nagy mechanikai szilárdságú, jó hővezetőképességű és pontosan definiált villamos ellenállású formatesteket lehet készíteni. Az alacsony és többnyire rövid ideig tartó zsugorodási hőimérsékleten az anyagok csak igen kevéssé tudnak egymással reakcióba lépni, ezért az egyes szemcsék a kész áruban is megmaradnak. Legfeljebb, ha belőlük alacsonyabb olvadási pontú anyag tud keletkezni, akkor ez; a termék a többféle szemcsét sok esetben előnyösen, nagy szilárdsággal köti össze. A találmány szerinti eljárást részletesebben az alábbi példán ismertetjük anélkül, hogy eljárásunkat erre az egy esetre korlátoznánk: Kémiai módszerekkel előállított oxidokat, oxidhydrátokat, előzetes hőkezeléssel kristályvizüktől megfosztjuk, azután — ha szükséges — a hőkezelés folytatásával lehetőleg a legstabilabb kristálymódosulatot állítjuk elő. Pl. alfakorundot készítünk. Hasonló módon járunk el a természetes anyagokkal is. _,