203860. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üreggel kialakított alakos termék előállítására öntéssel
1 HU 203 860 B 2 ellátását. Előnyök, hogy pasztaként vagy folyadékkal készült szuszpenzióként vihetők fel a töltőanyag felületére vagy belőlük a megfelelő réteg jól kialakítható. A gátló elem létrehozásához célszerű lehet éghető vagy illékony anyagok felhasználása is, amelyek hő hatására lebomlanak, eltávoznak és maguk után a gátló elemben pórusokat hagynak. A gátló elem célszerű alapanyaga lehet tűzálló anyag, amelynek szemcséi megakadályozzák, hogy azoxidációs reakció feltételei között a gátló elem túlságosan megrepedezzen, nagyobb térfogatváltozáson menjen át. Kívánatos, hogy tűzálló anyag alkalmazása esetén a gátló elembe kevert szemcséi a töltőanyagból készült ágyra jellemzővel azonos hőtágulási tényezőt biztosítsanak. így például a töltőanyagot alumínium-trioxidból előkészítve és alumínium fém alapanyagot használva, amikoris a levegő jelenléte miatt alumínium-trioxid krisztallitokkal felépülő kerámia szerkezetet hozunk létre, a gátló elem a 20 ... 1000 mesh szemcsézettségi tartományba eső alumínium-trioxid részecskéket tartalmaz. A gátló elemek más kedvező megvalósítási lehetőségeit jelentik a fémes tokozások, a tűzálló anyagú kerámia szerkezetek vagy a fémes ernyők, ahol a fém általában rozsdamentes acél. Ezek a szerkezetek egyik végükön nyitottak, itt lehetővé teszik a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószer számára a behatolást a töltőanyag ágyába, vagyis az oxidációs reakciónak a szerkezeten belüli lefolytatását nem akadályozzák. A találmány szerinti eljárás segítségével kapott kerámia kompozit szerkezetek és kerámia testek viszonylag sűrű koherens masszát alkotnak, amelyben a kompozit szerkezet teljes térfogatának kb. 5... 98 tf%át azok a töltőanyagkomponensek alkotják, amelyek a polikristályos kerámia mátrixba beépültek. Maga a polikristályos kerámia mátrix egymással kapcsolódó alfa-módosulatú alumínium-trioxid részecskékből áll, ha a fém alapanyag alumínium és ezt levegő vagy oxigén jelenlétében oxidáljuk, a mátrix tömegének 60 ... 99 t%-a alumínium-trioxid, míg 1 ... 40 t%-a a fém alapanyagot, ületve ennek fémes összetevőit oxidálatlan formában tartalmazza. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban néhány kiviteli példa alapján mutatjuk be további részletekben. 1. példa Polisztirol habból kb. 7,5 cm hosszú, kb. 4,5 cm alapátmérőjű és kb. 0,3 cm falvastagságú serleget készítettünk, amelyet 95 t% szüícium-dioxidot és 5 t% agyagot tartalmazó bevonattal láttunk el. A bevonatot úgy készítettük, hogy a serleget az említett anyagokból álló vizes zagyba merítettük, majd kiszárítottuk. A zagy kialakításával biztosítottuk, hogy nagyjából a falvastagsággal azonos vastagságú bevonat képződött. A serleget ezt követően laza wollasztonit ágyban kiégettük, ahol a bevonatot nagyjából teljesen beborítottuk az ágy anyagával. Ezt követően a serleget olvasztott állapotú 380.1 jelű alumínium ötvözettel töltöttük ki, aminek hatására a polisztirol hab teljesen elpárolgott. Az elrendezést ezt követően kemencébe helyeztük, ahol 48 órán keresztül 1000 °C hőmérsékleten tartottuk. A behelyezés előmelegített kemencébe történt. A kapott kerámia testet a wollasztonit ágyból kiemeltük, az alumínium ötvözet maradékát dekantáltuk és a terméket hagytuk lehűlni. Olyan serleget kaptunk, amelynek belső felülete nagy pontossággal követte a polisztirol habból készült serleg külső felületét. A kerámia termék külső felületét viszont az eredetileg jelen volt wollasztonit, mint gátló elem határozta meg. A kerámia serleg fala olyan alumínium-trioxid alapú kerámia, amely a szilícium-dioxidból és agyagból álló bevonatot teljesen átnőtte. 2. példa Az 1. példa szerinti eljárást ismételtük meg azzal a különbséggel, hogy a woUasztonitot a Norton Co. által gyártott 38 Alundum jelű alumínium-trioxidjából készült ággyal helyettesítettük. Ez 70 tf%-ban 220 és 30 tf%-ban 500 mesh szemcsézettségű részecskékből állt, majd a serleg behelyezése után a hevítést 72 órán keresztül folytattuk. Ebben az esetben az alumíniumtrioxid alapú kerámia mátrix nemcsak a szüícium-dioxidból és agyagból álló bevonatot nőtte át, hanem a környező alumínium-trioxidot is részben átjárta, végeredményben mintegy 0,6 cm vastagságú fal alakult ki. A belső felület ezzel szemben teljes mértékben megfelelt a kiindulási polisztirol habból készült serleg külső felületének. 1 Habár az előbbiekben a találmány szerinti eljárást csak néhány foganatosítási mód és kiviteli példa alapján ismertettük részletesen, nyilvánvaló, hogy az itt foglalt útmutatások alapján szakember számos további lehetőséget képes kidolgozni, amelyeket az itt foglalt információk és az igénypontban megfogalmazott oltalmi kör alapvetően meghatároznak. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás üreggel kialakított alakos termék előálítására öntéssel, amikoris a végterméknek megfelelő alakú sablont készítünk és azt folyékony fémmel kiöntjük, azzal jellemezve, hogy az alakos termék belső terét reprodukáló alakú sablont (6) készítünk, a sablont (6) alakítható töltőanyagból készült ággyal (4) vesszük körül, az ágyat (4) oxidálást lehetővé tevő anyagból készítjük el és benne a sablont (6) körülvevő, a kívánt alakos terméknek megfelelő nagyságú zónát hozunk létre, a sablon anyagát fém alapanyaggal (12) váltjuk fel és a fém alapanyagot (12) olvadáspontja fölötti hőmérsékleten tartjuk, és oxidálószerrel létrehozott reakciótermékének olvadáspontja alatti hőmérsékletet biztosítunk, ezzel a fém alapanyagot (12) olvasztott állapotban tartjuk, ennek során az olvasztott fém alapanyagot (12) oxidálószerrel kapcsolatba hozzuk és ezzel szüárd halmazállapotú oxidációs reakcióterméket alakítunk ki, az oxidációs reakciótermék legalább egy részét a fém alapanyag (12) olvasztott része és az oxidálószer 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 12
