202168. lajstromszámú szabadalom • Módosított fémtartalmú önhordó kerámiatest és eljárás annak előállítására
HU 202168B lyek az oxidációs reakciókörülmények között megolvadnak vagy úgy bomlanak, hogy megfelelő oxidálócsoportot szolgáltassanak. A találmány szerinti eljárásban folyékony oxidálószerként alkalmazhatunk például alacsony olvadáspontú üvegeket. 5 A töltőanyaggal vagy az előformával együtt alkalmazhatunk olyan gátló anyagokat, amelyek segítségével ha a kerámiatest előállítására gőzfázisú oxidálószert alkalmazunk, megszűnik az oxidációs reakciótermék képződése vagy növekedése a gáttal 10 elválasztott térben. Megfelelő gát lehet bármilyen anyag, vegyület, elem, kompozíciós vagy egyéb anyag, amely a találmányunk szerinti eljárás körülményei között sértetlen marad, nem illékony és előnyösen a gőzfázisú oxidálószer számára átjárható, 15 emellett képes helyileg gátolni, mérgezni, leállítani, zavarni, megelőzni vagy egyéb módon megakadályozni az oxidációs reakciótermék tovább növekedését. Alumínium alapfém esetében jól alkalmazható gátló anyagok például a kalcium-szulfát (pári- 20 zsi cement), kalcium-szilikát, Portland cement és ezek keverékei. Ezeket a töltőanyag felületén általában szuszpenzió- vagy pasztaformában alkalmazzuk. Ezek a gátló anyagok megfelelő bomlékony vagy illékony anyagokat is tartalmazhatnak, ame- 25 lyek hő hatására elpárolognak vagy elbomlanak, ezáltal növelik a gátló anyagok porozitását és áthatolhatóságát. Ezen túlmenően a gátló anyagok tartalmazhatnak megfelelő, szemcsés tűzálló anyagot is, az eljárás közben esetleg fellépő zsugorodás vagy 30 tördelődés megakadályozására. A találmány szerinti eljárásban gátanyagként elsősorban olyan szemcsés anyagot alkalmazunk, amelynek ugyanolyan az expanziós koefficiense, mint a töltőágynak vagy az előformázott anyagnak. Például, abban az 35 esetben, ha az előformázott anyag alumínium-oxidot tartalmaz, és a kapott kerámiai anyag is alumí13 nium-oxidot tartalmaz, a gátló anyagot alumíniumoxid szemcsékkel keverhetjük, a kívánatos szemcseméret 0,025-1,27 mm, de még ettől kisebb is lehet. Alkalmazhatók olyan gátló anyagok is, amelyek tűzálló kerámiát vagy legalább az egyik végükön nyitott fémhüvelyeket tartalmaznak, ezek lehetővé teszik, hogy a gőzfázisú oxidálószer áthatoljon az ágyon, és érintkezzen az alapfémmel. A következő példák találmányunk részletesebb ismertetésére szolgálnak. Mind az öt, alábbiakban ismertetésre kerülő példában a fentiekben bemutatott eljárással alfa-alumínium-oxidot és összefüggő alumíniumot tartalmazó kerámiatestet készítünk; alapfémként 5052 alumínium ötvözetet (ami névlegesen 2,5 tömeg% magnéziumot és körülbelül 1 tömeg% egyéb anyagot tartalmaz) és oxidálószerként levegőt használva. Adalékanyagként a fémbugák felső felületére kívülről felvitt szüícium-dioxidot (140-es szemcseméretnél kisebb méretű) alkalmazunk, és minden egyes bugát szemcsés, tűzálló alumínium-oxid ágyba (márkanév; Alundum El, 90-es szemcseméret, gyártócég: Norton Co.) helyezünk oly módon, hogy a növekvő felület egyszintben legyen az ágy felületével, és közvetlenül érintkezzen a levegővel. Az eljárások körülményeit az 1. táblázatban foglaljuk össze, a fém alumínium jelenlétét energia diszperzív spektrometriával (EDS) kombinált, Röntgen-sugaras feltérképező analízissel mutatjuk ki. Az EDS a fázisok elemeloszlását mutatja a kerámiatesten belül. A fémkomponens módosítása után az 1. gyártással (1. példa) illetve a 3. gyártással (3. példa) előállított kerámiatestek vizsgálatára ugyancsak EDS technikát alkalmazó röntgen-sugaras analízist használtunk. Az optikai fotomikrográfokat és az előző elemzésekből származó, számítógéppel felrajzolt térképeket a 3a)-d) és 4a)-d) ábrákon mutatjuk be. 14 1. táblázat Az eljárás körülményei A gyártás Buga méret (mm) Külső adalék-Szabályozott A hőmérséklet sorszáma anyag hőmérséklet szabályozás (g) CQ időtartama (h) 1. 2 rúd 1 1125 72 208x49x12 5 óra fel Soraié 2. 8 rúd 1 1125 17 nap 220x49x12 5 óra fel 5 óra le 3. 8 rúd 12 1125 15 óra 49x220x12 plusz 10 óra fel 2 lemez 196x220x6 15 óra le 4. lrúd 4,9 1050 192 49x220x12 6 óra fel 20 óra le 5. 3 rúd 1 1125 168 220x196x12 10 óra fel 30 óra le 8
