178654. lajstromszámú szabadalom • Szervetlen anizotróp üreges szálak
21 178654 22 kezeiknél óvatosan járunk el a repedéseknek a lehető legkisebbre való csökkentése érdekében, a repedések elfogadható száma és mérete a szál alkalmazásától függ. Valamely szervetlen anyagot tartalmazó polimer 5 piekürzor üreges szálakat tovább kezelhetjük az eljárna további lépéseiben vagy prekurzor monofii formában tárolhatjuk, vagy fonallá sodorhatjuk, például oisókon. A prekurzor szálak hajlékonyak és megfelelő erősségűek, így kezelhetó'k anélkül, hogy ag- 10 gódni kellene a károsodás miatt. A prekurzor szálnak a találmány szerinti eljárással való előállítása után a szárítást ismert módon végezhetjük. A szálakat általában, de nem szükségképpen szárítjuk a kezelés előtt a szerves polimer eltávo- 15 lítása érdekében. A szárítást körülbelül 0—90 °C-on, kényelmesen szobahőmérsékleten, például 15-35 °C•on, és körülbelül 5—95%, előnyösen 40-60% viszonylagos légnedvesség mellett végezzük. A prekurzor szál a polimert kis mennyiségben tar- 20 talmazza, amely folytonos fázishordozó a szervetlen anyag számára, és amelyben a polimer egyenletesen van diszpergálva. Általában a polimer a prekurzor szálban lényegében 50%-nál kisebb mennyiségben, gyakran 25, 15 vagy körülbelül 5 súly% koncentrá- 25 dóban van jelen. A fő alkotó a prekurzor szálban természetesen a szervetlen anyag. Más anyagok is lehetnek jelen a prekurzor szálban, de általában csak kis mennyiségekben. Az 1. ábra egy az előzőleg leírt eljárással előállí- 30 tott polimer prekurzor üreges szálat szemléltet. Kezelés a szerves polimer eltávolítására. A szervetlen anyaggal töltött polimer prekurzor 35 üreges szálak képzése után előnyösen száríthatjuk vagy a fent leírt módon száríthatjuk és tárolhatjuk, vagy közvetlenül kezelésre továbbítjuk a szerves polimernek a szálakból való eltávolítására őket. Ezt végezhetjük melegítéssel a szerves polimer lebontása 40 kivagy reakciója útján. A kezelést közömbös vagy redukáló légkörben végezhetjük a szervetlen anyag redukciójának az elősegítésére, bár ez nem mindig szükséges. Amint fent már említettük a szerves polimerből származó reakciótermékek arra szolgálhat- 45 nak, hogy előmozdítsák az eljárás további lépéseit. Például a polimerben levő hidrogén és szén kitűnő forrásként szolgál a redukáló környezet kialaldtására. Ez a környezet segíti a fémvegyületek, például oxidok elemi fémmé való redukcióját. 50 A szervetlen anyagot tartalmazó szálat adott esetn redukálhatjuk és/vagy oxidálhatjuk. Magától értetődik természetesen, hogy sem redukcióra, sem P®dig oxidációra nincs szükség, ha a polimer oldatja® diszpergált szervetlen anyag a szinterezéshez alkal- 55 ,..kémiai formában van. Előnyösen megfelelő eS^tt kell kialakítani közvetlenül azelőtt, mielőtt a megfelelő hőmérsékleten redukáljuk és/vagy oxidál- 13 szálat. Redukció esetén például valamely redu““ható szervetlen anyagot tartalmazó polimer pre- go . 201 “reges szálat egy megfelelő kemencén vezetí., ** folyamatosan. A redukáló anyagot, például tartalmazó atmoszférát ellenáramban vesz ál kin tkez te the tjük a szállal. Amint a először érintkezik a kemence melegével, a 65 visszamaradt illékony komponensek gáz alakjában eltávoznak. Mihelyt a hőmérséklet megközelíti a redukáló hőmérsékletet, a redukálható szervetlen anyag, például a fémvegyület, redukálódik, például elemi fémmé alakul, és a reakciótermékek gáz alakban távoznak. Magától értetődik természetesen, hogy a hőmérséklet-tartomány, amelyben a polimert eltávolítjuk, továbbá a redukció és/vagy oxidáció végbemegy, valamint a santerező hőmérséklettartomány bizonyos mértékben átfedi egymást. Más szavakkal ez azt jelenti, hogy bizonyos mértékű szinterezés végbement azokon a hőmérsékleteken, amelyeken a polimert elbontjuk, az oxidációt és/vagy a redukciót végezzük, bár előnyös az, hogy a redukció már olyan hőmérsékleten megtörténik, amelyen a szinterezés nem kezdődik el. Azokat a hőmérsékleteket, amelyeken a redukálható szervetlen anyagok, például a fémvegyületek, redukálódnak, a szakterületen járatos szakember jól ismeri vagy a szakterületen szokásosan alkalmazott módszerekkel meg tudja határozni. Az előnyös redukáló környezet minden olyan atmoszféra lehet, amely hidrogénforrást szolgáltat. Ilyen atmoszféra például hidrogént, krakkóit szénhidrogéneket, disszociált ammóniát vagy ezek kombinációit, továbbá egy vagy több ilyen gáznak más gázokkal vagy vízgőzzel alkotott elegyét magában foglalhatja, a követelmény csupán az, hogy jelentős mértékben ne érintse a redukálásnál lejátszódó reakciót. A polimer lebontásánál és/vagy oxidálásánál végbemenő reakciófolyamatok értékes segítséget nyújtanak a redukáló atmoszféra kialakításához. Szilárd redukáló anyagok, például szén, használhatók hidrogénnel kombinálva, mivel csupán gáz keletkezik és a reagáló anyagok (például CO és CO2) gáz alakjában eltávoznak és nem hagynak maradékelemeket a szinterezett szálban, amelyek megzavarják a kívánt száltulajdonságokat. így például a szén olyan anyag, amelyet szívesen adunk az oxidporhoz. Szenet használhatunk akkor is, ha a végtermék karbid-tartalmú, például acélkompozíció, ahol a maradék szén a végső terméknek, a szálnak egy szükséges eleme. A szervetlen anyag oxidálását megfelelő hőmérsékleten, nyomáson és légkörben végezhetjük. Levegő egy előnyös légkör erre a célra. Az oxidációs hőmérsékletek általában jól ismertek vagy könnyen megállapíthatók. Egyidejű oxidáció és redukció mehet végbe például cementek előállításánál. Valamely szinterezhető szervetlen anyagot tartalmazó keletkező szálat ezután közvetlenül a szinte,ező zónába vezethetjük. Szinterezés a szervetlen szál kialakítására A „szinterezés” megjelölés olvasztással való tömörítést jelöl és azt jelenti, hogy a szinterezhető szervetlen anyag legalább egy olyan ponthoz kötődik, amelynâ a kérdéses anyag monolit szerkezetet alkot. A szinterezés olyan szálat szolgáltat, amely jóval erősebb annál a szálnál, amellyel elvégeztük az előző eljárási lépéseket, de amelyet nem szintereztünk. A szinterezést olyan körülmények között kell végezni, amelyek biztosítják a kívánt vegyérték
