202167. lajstromszámú szabadalom • Összetett szerkezetű önhordó kerámia test és eljárás annak előállítására
HU202167B az akár oxidáló anyagként, akár „formázó gázként” olyan gáz, amelyben 96 tf% nitrogén és 4 tf% hidrogén van. A szilárd oxidálószerek alkalmazása esetén célszerű annak anyagát a töltőanyag ágyának egészében egyenletesen eloszlatni, de ugyancsak célszerű megoldás lehet, különösen gáz halmazállapotú oxidálószer egyidejű alkalmazása mellett, ha a szilárd részecskék csak a fém alapanyag környezetében vannak eloszlatva. Az oxidálószert szemcsékként lehet a töltőanyaghoz keverni, de ugyancsak hatásos megoldás, ha a szilárd oxidálószert a töltőanyag részecskéinek bevonataként hozzuk létre. A szüárd oxidálószerek példája lehet a bór, a szén, a redukálható vegyületek, mint szilícium-dioxid (ez hatásos oxigénforrás), vagy egyes boridok, mégpedig azok, amelyek termodinamikai stabilitása rosszabb, mint a fém alapanyag borral alkotott vegyületeié. Ha a szilárd oxidálószert gőzfázisúval együtt használjuk, célszerű olyan párosítást alkalmazni, hogy hatásukat egymást erősítve fejtsék ki a találmány szerinti eljárás foganatosítása során. A folyékony oxidálószer alkalmazása során a töltőanyagot tartalmazó egész ágyat vagy annak az olvadt fémet tartalmazó részét a folyékony oxidálószerrel telítjük, ez lehetséges ráterítés, bemerítés, diszpergálás vagy más eljárás segítségével, amikoris az oxidálószer a töltőanyag részecskéit impregnálja. A folyékony halmazállapot az adott esetben az oxidációs reakció feltételei között fennmaradó folyadékot jelenti, vagyis előfordulhat, hogy a folyékony oxidálószert szilárd alapanyagként, például sóként visszük be, amely az oxidációs reakció feltételei között folyékonnyá válik. Természetesen folyékony oxidálószerként olyan anyag is választható, amely kiinduláskor folyékony halmazállapotú, például olyan anyag oldata, amely alkalmas a töltőanyag egészének vagy egy részének bevonására, esetleg impregnálására, és amely az oxidációs reakció feltételei között megolvadva vagy felbomolva biztosítja a szükséges oxidáló hatást. A folyékony oxidálószerek példái között lehet az alacsony olvadáspontú üvegeket megemlíteni. Ha a folyékony oxidálószert gőzfázisú oxidálószerrel együtt használjuk, a folyékony oxidálószert úgy kell használni, hogy a gáz halmazállapotú oxidálószernek szabad hozzáférése legyen a megolvadt alapfémhez. Vannak olyan esetek is, amikor a szilárd és/vagy a folyékony oxidálószert a gőzfázisú oxidálószerrel együtt kell használni. Az oxidálószereknek ezek a kombinációi különösen hasznosak lehetnek abban az esetben, amikor a fém alapanyag oxidációját a töltőanyag ágyában kell különösen a pozitív alakzat környezetében az oxidációs reakciótermék gyorsabb előállítása érdekében hatékonyabbá tenni, mégpedig különösen a pozitív alakzat szomszédságában. Ez annyit jelent, hogy a töltőanyag ágyában alkalmazott kiegészítő oxidálószerek a pozitív alakzattal jellemzett rész közelében olyan környezetet hozhatnak létre, amely az ágynak ezen zónán vagy részén kívül eső környezete. A környezetnek ez a kialakítása azért előnyös, mert az oxidációs reakciótermékekből álló mátrix növekedését az ágyon belül annak széle irányában javítja, ezzel korlátozva vagy minimalizálva a túlnövés lehetőségét, tehát azt, 11 hogy a növekedés a töltőanyag ágyának szélén túl folytatódjon. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során számos töltőanyagot kipróbáltunk és igen sok alkalmasat találtunk. Itt és a továbbiakban a töltőanyagot alakíthatónak nevezzük, ami annyit jelent, hogy a töltőanyag alkalmas egy test körbefogására, befedésére vagy alátámasztására, felveszi a fém alapanyag alakzatát vagy alakját azokon a helyeken, ahol azzal kapcsolatba kerül. így például ha a töltőanyagban felaprózott részecskék vannak, mint például tűzálló fémoxid finom szemcséi, a fém kiindulási anyagból készült kiindulási test pozitív alakzata szoros kapcsolatban van a töltőanyaggal, tehát a pozitív alakzat a töltőanyagban kongruens alakzatot hoz létre. A találmány értelmében azonban nem feltétlenül szükséges finom szemcsékből létrehozott alakítható töltőanyag. így például a töltőanyagban jól használhatók forgácsok, szálak, huzalok vagy fémgyapot. Az alakítható töltőanyagban heterogén vagy homogén kombinációban kettő vagy több öszszetevő lehet, amelyek geometriai alakzataikban is eltérhetnek. Ennek példája lehet az apró szemcsékből és forgácsokból felépített töltőanyag. Az egyetlen fontos betartandó feltétel ebben a vonatkozásban az, hogy az alakítható töltőanyag fizikai konfigurációja tegye lehetővé a fém alapanyag pozitív alakzatának elrendezését a töltőanyag egy adott részével fenntartott szoros kapcsolatban, amikoris a töltőanyag a pozitív alakzatot szorosan követi és így az összetett kerámia test negatív alakzata úgy alakul ki, hogy az teljes mértékben megfelel a fém alapanyag pozitív alakzatának. A fém alapanyag ennek megfelelően kezdetben az alakítható töltőanyag ágyának egy megfelelően kialakított szegmensét képezi. A találmány szerinti eljárás foganatosításakor, illetve az alakos összetett szerkezetű kerámia test előállításakor alkalmazott alakítható töltőanyagnak az oxidálási reakció során a gőzfázisú oxidálószerrel szemben áteresztőnek kell lennie. Ugyanúgy fontos, hogy az oxidációs reakciótermék képes legyen rajta átnőni, rétegét átjárni. Az oxidációs reakció során kitűnik, hogy a megolvadt fém alapanyag a saját oxidációs reakciótermékén áthalad és ily módon eredeti helyét elhagyja. Az oxidációs reakciótermék egyébként általában nem engedi át a környező levegőt és így az előállítási helyét jelentő kemence légtere sem képes az anyagot átjárni. Az a tény, hogy a növekedő oxidációs reakcióterméken a kemencét kitöltő levegő nem tud átjárni, ahhoz vezet, hogy nyomáskülönbségi problémák alakulhatnak ki, amikor az oxidációs reakciótermékben a megolvadt fém alapanyag migrációja következtében üreg alakul ki. Ezt a problémát úgy lehet megoldani, hogy önmaga megkötésére alkalmas töltőanyagot alkalmazunk, amely a fém alapanyag olvadáspontja fölötti, de az oxidációs reakció hőmérsékletét meg nem haladó hőmérsékleten szinterelődik vagy bármüyen más módon összetömörödik, megszilárdul és az oxidációs reakciótermék növekvő rétegéhez úgy kapcsolódik, hogy ezzel a szükséges szerkezeti szilárdságot biztosítja. A növekvő üreg külső oldalán az olvadék mozgását a töltőanyag úgy befolyásolja, hogy a mechanikai szilárdság 12 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
