203857. lajstromszámú szabadalom • Eljárás önhordó szerkezetű kerámia test előállítására fémalapanyag oxidálásával és önhordó szerkezetű kerámia test
1 HU 203 857 B 2 vítjük. A kialakuló kerámia test kívánt tulajdonságainak biztosítására kívánatos, hogy a második fém lényegében ne lépjen kémiai reakcióba a góz vagy gáz halmazállapotú oxidálószerrel. Éppen ezért a második fémet olyan körből kell választani, amelyből a fém alapanyagból való kerámiaelőállítás specifikus feltételei között nem keletkezik jelentősebb mennyiségű oxidációs reakciótermék. Tipikus választási mód az, hogy a fémeket az adott oxidálószemek megfelelően szabad entalpiájuk szerint rangsoroljuk és közülük olyat választunk, amely a reakció hőmérsékletén a fém alapanyaggal kevéssé hajlamos az oxidálószerrel reakcióba lépni. A második fémet olyan körből is lehet választani, amely a fém alapanyaggal vegyületeket képez, alkalmas annak ötvözésére vagy intermetallikus vegyületek létrehozására. Ezzel a megoldással is lehet a kerámia test kívánt tulajdonságait biztosítani. A jelen találmány értelmében a fém alapanyagot és a második fémet tartalmazó egy vagy több kívánt fémes fázis előállítása is lehetséges. Ezekben a fémes fázisokban intermetallikus vegyületek, szilárd oldatok, ötvözetek vagy ezek kombinációi vannak jelen. A megfelelő második fémet ennek megfelelően tehát kazok közül választjuk, amelyek az előzőekben ismertetett feltételeknek eleget tesznek és képesek a fém alapanyaggal a reakció hőmérsékleten, az adott koncentrációviszonyok mellett egy vagy több olyan fémes fázist létrehozni, amelyek a kerámia test kívánt tulajdonságait biztosítják. A második fémet a fém alapanyag megolvasztása után annak áramában kisebb viszonylagos koncentrációval juttaljuk be, mint amekkorára szükség van a fémes fázisok kialakulására. Amikor a fém alapanyag a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószerrel az adott hőmérséklettartományban reakcióba lép és ezzel oxidációs reakcióterméke létrejön, a fém alapanyag viszonylagos koncentrációja a fémeket tartalmazó együttesben csökken. Ennek megfelelően a második fém relatív koncentrációja növekszik, a kerámia test fémes részeiben a második fém mennyiségileg feldúsul. Ha a rakciót addig folytatjuk, amíg a fém alapanyag lényegében eltűnik az oxidációs reakciótermék mellett létező fémes összetevőből, akkor a kerámia test belső szerkezetében a fém alapanyaghoz képest viszonylag nagy mennyiségű második fémet tartalmazó fémes fázisok jönnek létre. Egy másik lehetőség szerint az oxidációs reakciót a fém alapanyag lehetőség szerint teljes elfogyasztásáig folytatjuk, majd a kívánt fémes fázisokat a reakció hőmérsékletén végrehajtott redukcióval vagy megfelelő hűtéssel hozzuk létre, aminek eredményeként a második fémben feldúsult, a fém alapanyagot kisebb mennyiségben tartalmazó kívánt tulajdonságú fémes fázisok létrejönnek.A fémes fázis a kerámia test kívánt tulajdonságait biztosíthatja jelenlétével, de összetétele olyan is lehet, hogy a fém alapanyaggal egy vagy több kiegészítő fázist hoz létre, amelyek a reakció hőmérsékletén kialakulva biztosít ák a kerámia termék kívánt tulajdonságát, jellemzi7 l Ha a reakció paramétereit, tehát időtartamát, h. nérsékletét, stb. megfelelően változtatjuk, vagy a fém alapanyag és a második fém mellett további fémeket alkalmazunk, a fémes fázisokat tovább lehet alakítani, például a fémes komponensen belül kívánt összetételű ötvözhet hozható létre. A jelen találmány szerinti eljárás foganatosítása során szükség lehet a második fém nagyobb mennyiségének felhasználására, mégpedig a kerámia test fémes komponensének létrehozásához szükségesnél vagy kívánatosnál több bevezetésével. Az összeállításba bevezetendő második fém mennyiségét, ha ezzel a megolvadt fém alapanyag megfelelő kiegészítését kívánjuk biztosítani és ennek révén a kerámia testbe való beépülést, általában attól függően választjuk, hogy milyen második fémről van szó, ez milyen kapcsolatba lép a fém alapanyaggal, különösen a reakció feltételei között hogyan viselkedik és milyen módon juttatható be a reakcióba. Mivel a jelen találmány szerinti eljárás során a második fémet a kerámia termék fémes komponensének integrális alkotórészeként kell létrehozni, amely fémes komponens két vagy több fémből állhat, nyilvánvaló, hogy a második fémnek az azonosságával, mennyiségével, felhasználási formájával és/vagy koncentrációjával szemben az alapanyaghoz viszonyított követelmények azoktól a fémes összetevőktől függően határozandók meg, amelyek a kész kerámia termékbe beépülnek. Ennek során figyelembe kell venni az oxidációs reakciótermék kialakulásához vezető reakció feltételeit. A kívánt fémes összetevő kialakulását és/vagy zárványként való beépülését a szerkezetbe legalábbis részben szabályozni lehet, ha a fellépő fémek között a reakció isajátos feltételei között kialakuló kapcsolatokat és kölcsönhatásokat ismerjük, továbbá megfelelően megválasztjuk a második fémnek a fém alapanyaghoz való adagolásának módját. A fémeknek ez a kombinációja különböző fémes fázisok kialakulását biztosíthatja. A fémes fázisok között vannak az ötvözetek, az intermetallikus vegyületek, a szilárd oldatok, a precipitátumok vagy keverékek, amelyek jelenlétét és tulajdonságait, koncentrációit a szennyezések, illetve a dópoló anyagok jelenléte komoly mértékben képes befolyásolni. A találmányunk szerinti eljárásban alkalmazott fémek révén olyan szerkezetek jönnek létre, amelyek a kiindulási fémektől jelentős mértékben eltérő tulajdonságokat mutathatnak. így például a fém alapanyag és a második fém kombinációjaként fémes fázisok jönnek létre, mégpedig szilárd oldatok, ötözetek vagy egy vagy több intermetallikus vegyület formájában, amelyek olvadáspontja a fém alapanyagénál magasabb és így a kerámia termék magasabb hőmérsékleten üzemeltethető ilyen anyagok jelenlétében, mintha ezek nem lennének jelen. Nyilvánvaló azonban, hogy a létrejövő fémes fázis vagy fázisok olvadáspontja az oxidációs reakciótermék kialakulásához szükséges hőmérséklet fölött van. Ezen túlmenően a fém alapanyag és a második fém meghatározott arányú kombinációjaként létrejövő fémes fázisok a fém alapanyag viszkozitását a reakció hőmérsékletén megnövelheti, legalábbis a második fém hozzáadása nélkül kialakított fém alapanyaghoz viszonyítva és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6
