178654. lajstromszámú szabadalom • Szervetlen anizotróp üreges szálak
15 178654 16 és nagyértékű vasércekből származó vasoxidok. Nikkeloxid is beszerezhető elfogadható áron. Bármilyen szokásos alakú (például gömb, hosszúkás, tű alakú vagy pálca alakú) fémvegyület-részecske használható a találmány szerinti eljárásnál. Valamely adott fémvegyület porlasztó szárításával kapott fémoxidrészecskék nagyon kiváló üreges szálakat szolgáltatnak. A kis részek pontos meghatározása nagyon nehéz különösen akkor, ha a részecskék átmérője 10 mikronnál kisebb (vagy a legkisebb mérettartományban van). Ilyen meghatározások akkor a legnehezebbek, ha a részecskék nem egységes alakúak. így például, ha a részecskék egy része viszonylag nyújtott alakú, nehéz megállapítani a részecske legkisebb dimenzióját. Hosszúkás részecskék nem mennek át olyan szitán, amelynek a lyukbősége úgy van méretezve, hogy viszonylag szimmetrikus alakú, egyenlő tömegű részecskéket képes átengedni. Ennek eredménye az, hogy a részecskeméret és a részecskeméreteloszlás mérése nagy mértékben változik bizonyos anyagokra megadott ismert mérési módszerek és ilyen meghatározásokra kidolgozott módszerek között. Viszonylag pontos kis részecskeméret-meghatározásokat végezhetünk Coulter-féle számláló módszerrel. Ennél a módszernél a részecskéket elektromosan vezető folyadékban szuszpendáljuk és kis nyíláson engedjük átfolyni a szuszpenziót. A nyíláson átfolyó szuszpenzióba két bemerített elektród segítségével áramot vezetünk a nyílás egyik oldalán. Amint a részecskék átfolynak a nyíláson, mérjük az elektródok közötti elektromos ellenállást a részecskeméret meghatározása érdekében. így a mérés elsődlegesen a részecsketömeget határozza meg és nem érinti a méretet. A találmány szerinti eljárás fémvegyületek használata esetén a fém ,.aktív” állapotának az előnyét használja ki a fémvegyület részecskéinek a redukciója után és a szinterezés előtt. A fémrészecskék egy vékony oxidbevonatot vagy -filmet igyekszenek létesíteni és valójában csaknem valamennyi finom kis részecskeméretű pornak rendelkeznie kell egy vékony filmbevonattal a gyors oxidáció megelőzése és az ilyen anyagok pirofóros természetének a visszaszorítása érdekében. Ilyen film a részecskéket „passzívává teszi, így azok a szokásos légkörben kezelhetők. Ilyen filmet azonban nehéz redukálni és ez késlelteti a szinterezést. Abban az esetben, ha a fémvegyület részecskéit a találmány szerinti eljárással elemi fémmé redukáljuk, az ilyen fémeket szintereljük a redukciót követően anélkül, hogy oxidáló környezetnek tennénk ki azokat és így kiváló tulajdonságú találmány szerinti üreges szálakat kapunk. Fémötvözeteket a találmány szerinti szálak szervetlen anyagaként alkalmazhatunk oly módon, hogy fémvegyületeket, így oxidokat, keverünk egyszerű kisegítő anyagként és ezt az elegyet diszpergáljuk a polimer oldatban. Ilyen ötvözetek növelik a tartósságot, a diffundálóképességet és az ellenállóképességet. Ilyen ötvözetek például a nikkelből és vasoxidokból képezett ötvözetek. Más alkalmas módszer üreges fémszálak találmány szerinti eljárással való előállítására abban áll, hogy a fémrészeket bekebelezzük a szemcsézett fémvegyületekkel együtt. Előnyösen a fémrészeket összekeverjük a fémvegyületekkel még mielőtt diszpergálnánk azokat a polimer oldatban. A redukálást és a szinterezést a szokásos hőmérsékleteken és a szokásos légkörben (a találmány szerinti eljárással megegyezően) végezzük. A szinterezési hőmérséklet elég nagas lehet ahhoz, hogy megvalósítsuk az elemi fémeknek a redukált alapfémbe való diffúzióját az ötvöződés megvalósulása érdekében. Következésképpen szükséges vagy kívánatos lehet valamivel magasabb szinterező hőmérséklet alkalmazása ott, ahol az elemi fémnek kicsi a diffúziósebessége. Abban az esetben, ha az elemi fém szinterező hőmérséklete (vagy az a hőmérséklet, amelynél az elemi fémnek az alapfémbe való diffúziója történik) magasabb, mint az alapfém olvadáspontja, az ötvöződés nem megy végbe. Végső fokon azonban az elemi fémnek vagy oxidjának a diffúzója erősítheti az alapfémet. A fémrészecskék egy további haszna az, hogy csökken a szinterezett szálak zsugorodásának a mértéke. Bármelyik szinterező eljárásnál a fémes anyag külső méretei csökkennek annak köszönhetően, hogy eltűnnek a térközök a részecskék között, ha azok megolvadnak és szilárd masszát alkotnak. Abban az esetben, ha a szervetlen anyag fémvegyületeket, így fémoxidokat, tartalmaz, amelyeket először redukálunk és utána a találmány szerinti eljárásnak megfelelően szinterezünk, akkor az ilyen zsugorítás hangsúlyt kap annak a ténynek köszönhetően, hogy a redukált részecskék kisebbek, mint a fémvegyület részecskéi és így nagyobb térközök keletkeznek a részecskék között. Az ilyen zsugorodást csökkenthetjük dy módon, hogy elemi fémszemcséket adunk a fémvegyület részecskéihez a polimer oldatba való bekebelezésre. így például szükséges lehet nikkel-részecskék adagolása egészen 50súly%-ig terjedő mennyiségben a nikkeloxid-részecskékhez annak érdekében, hogy csökkentsük a zsugorodást a keletkező üreges szálban. Az elemi fémrészecskék szemcse mérete előnyösen nagyon kicsi, mivel a diszpergált részecskék így gyorsan és egyenletesen be tudnak diffundálni a beágyazó anyagba. Abban az esetben, ha a fémvegyülettel együtt továbbá bizonyos mennyiségű szabályozott szemcseméretű diszpergált, nem redukálható (vagy diffundáló) anyagot is beviszünk, valamely diszperzió útján megerősített szinterezett szál előállítása is lehetővé válik. A részecskék olyan elemi fémekből állhatnak, amelyek magasabb hőmérsékleten szinterezhetők, mint a szál szinterezett anyaga. Ahogy fent említettük, a szinterezhető szerveden anyag olyan anyag lehe, amely kémiai módosítás nélküli szálanyagot tartalmaz vagy olyan anyagot foglal magában, amelyet kémiai módosítással alakítunk a kívánt formává. A fentiekben beszéltünk arról, hogy a fémvegyületek, különösen a fémoxidok, amelyek elemi fémekké redukálhatok, az utóbbi anyagok bemutatására szolgálnak. Abban az esetben, ha fémszálakat kívánunk előállítani, akkor ezeket az oxidokat elemi fémekké kell redukálni a szinterezés előtt vagy annak folyamán. Más anyagok viszont, amelyeket a találmány szerinti eljárásnál használunk fel, olyanok, hogy oxidációt igényelnek, vagy oxidálni és redukálni kell őket ahhoz, hogy a végső üreges szál képzésére alkalmas anyagot szolgáltassanak. Bár ezeket a fémvegyületeket szdgáltató 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
