147119. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés zsugorított szilicidtestek előállítására, valamint az eljárás és berendezés felhasználásával készült szilicidtestek

Megjelent: 1960. július 1. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.119. SZÁM 21. h. 20—25. OSZTÁLY — KA-797. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés zsugorított szilicidtestek előállítására, valamint az eljárás és berendezés felhasználásával készült szilicidtestek Aktiebolaget Kanthal cég, Hallstahammar, Svédország Feltalálók: dr. Schrewelius Nils Gustav és Amberg Styrbjörn vegyészek, Hallstahammar A bejelentés napja: 1959. január 20. A jelen találmány tárgyát általában zsugorított szilicidtestek porkohászati úton, por alakú, lényegében molibdéndiszilicidből álló kiindulóanyagból történő előállítása képezi; elsősorban pedig a találmány a szemcsék összenövését gátló kerámiai zárványoknak a zsugorított test szemcse-határain való létesítésére vonatkozik. E feladat megoldásában a találmány bizonyos duzzadóképes, bentonittartalmú agyagok tulajdonságait használja ki az említett kerámiai zárványok képzésére; ilyen módon egészen meglepő eredmények voltak elérhetők. Az alábbi leírásban a bentonit fogalmát olyan értelemben alkalmazzuk, mely szerint beleértendők a montmorillonit-csoportba tartozó egyéb duzzadóképes agyagok, mint pl. a beidellit és szaporát ás. A bentonit száraz állapotban rendkívül vékony kristálylapocskákból álló rétegezett tömeg. Ha a bentonit vízzel vagy más nagy dielektromos állandójú folyadékkal kerül érintkezésbe, a folyadékmolekulák behatolnak a kristálylapocskák közé és ezeket szétválasztják egymástól. Ez: a bentonit duzzadását vonja maga után; ez rendkívül nagymértékű képlékeny alakíthatóságot ad az anyagnak. A jelen találmány értelmében molibdéndiszilicid finom eloszlású porát csekély mennyiségű duzzasztott bentonittal keverjük. Mérések útján megállapítható volt, hogy a kristálylapocskák vastagsága nem lehet nagyobb, mint néhány 100 Angström-egység és hogy ezek a vékony kristálylapocskák a molibdéndiszilieiddel való benső összekeverés esetén igen jól be tudnak ékelődni a molibdénszilicid szemcséi közé. Az így elkészített keverék a szokásos porkohászati vagy kerámiai módszerekkel, mint pl. fröccsentessél, sajtolással, vagy fröccsöntéssel alakítható és az így kapott alaktestek azután zsugoríthatók. A zsugorítást a bentonit olvadáspontja feletti hőmérsékleten kell lefolytatni. A legcélszerűbb a zsugorítást olyan magas hőmérsékleten végezni, amely elegendő ahhoz, hogy nagysűrűségű terméket kapjunk. Azt tapasztaltuk, hogy előnyös a lehetőséghez képest finom eloszlású kiindulóanyagot alkalmazni, célszerűen olyant, amelynek a szemcsemérete álig haladja meg a 10 mikront. A bentonit mennyisége annál nagyobb legyen, minél kisebb a molibdéndiszilicid szemcsemérete; ez a szabály fordítva is érvényes. A megolvadt bentonitnak igen finom, túlnyomórészt 10 mikron és ennél is kisebb részecskék alakjában kell jelen lennie a végtermék szemcséi között. Az alkalmazandó bentonit mennyisége szárazanyagra számítva általában a por alakú kiindulóanyag 0,2 és 20%-a között lehet, mimellett ez a százalékarány fordított arányban áll a por alakú anyag szemcsenagyságóval. Megjegyzendő, hogy rendszerint már az agyagszerű adalék igen kis százalékarányú mennyisége is biztosíthatja a por alakú diszilicid olymérvű képlékenységét (alakíthatóságát), hogy az az; általában alkalmazott kerámiai eljárásokkal alakitható legyen. A találmány egyik különleges célját olyan rendszabályok alkalmazása képezi, amelyek következtében a nedves agyag hozzáadásával készült és azután megszárított alaktestek már ebben az: állapotban számottevő mechanikai szilárdsággal, ún. „zöldszilárdsággal" rendelkezhetnek, aminek főként nagyméretű alaktestek készítése esetén van gyakorlati fontossága. Célja továbbá a találmánynak az is, hogy ä megolvadt agyagszerű anyag igen finom elosztású részecskéinek hatása révén meggátolja a diszilicid szemcséinek magas hőmérsékleten bekövetkező megnövekedését; ezáltal javulnak a termék mechanikai szilárdsági tulajdonságai. A találmány további előnye az anyagnak a magas hőmérsékleten mutatott átmeneti képlékenysége, ami megkönnyíti a termék alakítását. A találmány egyik különleges kiviteli alakja, értelmében még további előnyök érhetők el azáltal, hogy a bentonit összetételét bór hozzáadása útján módoLsdtjuk.