203860. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üreggel kialakított alakos termék előállítására öntéssel
1 HU 203 860 B 2 gyobb részt alkotó oxidáló összetevő, amely az oxidációs reakció feltételei között a fém alapanyag oxidálását biztosítja. így például a levegő általában nitrogéntartalmú gáznak minősül, hiszen nitrogéntartalma sokkal nagyobb, mint benne az oxigén mennyisége, mégis a levegőt a találmány vonatkozásában oxigéntartalmú gáznak tekintjük, mivel a fém alapanyag oxidációs reakciójának lefolytatásánál levegő alkalmazása esetében a hatás mindenekelőtt az oxigén jelenlétének köszönhető. Ennek megfelelően a levegő ez esetben az oxigéntartalmú gáz kategóriájába esik, a nitrogéntartalmú gázok között a jelen találmány értelmében oxidálószerként nem említhető meg. A nitrogéntartalmú gáz, mint oxidálószer példája lehet a 96 tf% nitrogént és a 4 tf% hidrogént tartalmazó formázógáz. Szüárd oxidálószer alkalmazása esetén ezt általában a töltőanyag ágyában eloszlatjuk, vagy a fém alapanyag környezetében a töltőanyag adott részében kikeverten használjuk, amikoris szemcsés anyagként a töltőanyag részecskéivel keveredik, vagy a szemcsés anyag részecskéin létrehozott bevonatként van jelen. A szilárd oxidálószerek között vannak elemek, mint a bór vagy a szén, de találhatók redukálható vegyületek, mint a szüícium-dioxid vagy azok a boridok, amelyek termodinamikai stabilitása kisebb, mint a fém alapanyag és a borid reakciójával létrejövő terméké. így például a szilícium-dioxidot szerves oxidálószerként alumíniumhoz alkalmazva a létrejövő oxidációs reakciótermék az alumínium-trioxid. Bizonyos feltételek között a szüárd oxidálószer jelenlétében lezajló oxidációs reakció olyan intenzív módon folyhat le, hogy az oxidációs reakciótermék a folyamat exoterm jellege miatt esetleg megolvad. Ez erőteljesen károsíthatja az előállított kerámia test szerkezeti homogenitását. Az exoterm reakciót elkerülhetjük vagy lelassíthatjuk, ha a töltőanyagba viszonylagosan semleges összetevőket keverünk, amelyeket a kis reakcióképesség jellemez. A semleges töltőanyagok példái között szerepelnek azok, amelyek az adót oxidációs reakcióban reakciótermékként nyerhetők. A folyékony oxidálószerek alkalmazása esetén a töltőanyag ágyának egészét vagy csak egy részét, mégpedig a megolvasztott fém alapanyag környezetében, impregnáljuk. Amikor folyékony oxidálószert említünk, olyan anyagot értünk ezen, amely az oxidációs reakció feltételei között folyékony halmazállapotú még akkor is, ha ezt a halmazállapotot szilárd halmazállapotból kiindulva a megemelt hőmérséklet hatásával biztosítjuk. Ezért az oxidációs reakció hőmérsékletén megolvadó sóik is folyékony oxidálószemek minősülnek. A folyékony oxidálószernek lehet folyékony halmazállapotú elővegyülete is, például olyan anyag oldata, amelyet a töltőanyag egészének vagy egy részének impregnálására annak bemerítésével használunk, és amely az oxidációs reakció feltételei között megolvad vagy felbomlik és ezzel biztosítja a szükséges oxidáló összetevőt. A folyékony oxidálószerek példái között kell említeni a kis olvadáspontú üvegeket. A találmány szerinti eljárás foganatosításához alkalmazott töltőanyag az anyagok igen széles köréből választható. Amikor a leírásban és az igénypontokban a sablont körülvevő töltőanyagról van szó, ez annyit jelent, hogy a töltőanyag szorosan körülveszi a sablont, a sablon a töltőanyagba van ágyazva, vagy a töltőanyag a sablonnal szoros kapcsolatban, vele szemben van elhelyezve. A töltőanyagnak képesnek kell lennie a sablon geometriai formájának követésére. így pl. ha a töltőanyag szemcsézett anyagokat, például tűzálló tulajdonságú fémoxid finomra őrölt szemcséit vagy porát tartalmazza, a sablon elrendezésével a töltőanyagban üreg képződik, amit a sablon tölt ki. Nem feltétlenül szükséges azonban finom szemcsézettségű töltőanyagot felhasználni. A töltőanyagban lehetnek huzalok, szálak, üreges testek, gömbök, golyók, pelletek, lemezkék, tömörítvények, forgácsok, de más hasonló jellegű anyagok is mint fémgyapot, fémszálak vagy ásványi gyapotszálak. A töltőanyag lehet egy anyag homogén halmaza, de ugyanúgy egy vagy több anyag egy vagy több frakciójának heterogén keveréke is, például szálak és kis szemcsés anyagrészecskék keveréke. A fontos feltétel a töltőanyag fizikai konfigurációjával szemben az, hogy annak a sablon felületét jól körbe keü tudnia fogni, a töltőanyag szoros kapcsolatba kerüljön a sablon felületeivel. A folyamat segítségével előállított összetett szerkezetű kerámia termékben létrejövő üreg végülis a sablon kezdeti geometriai formájának negatív lenyomata. Az anyag kezdetben a töltőanyag ágyán belül üreget képez, és az üreg kiindulási alakját az őt kitöltő sablon anyag határozza meg. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során használt töltőanyagot úgy keli megválasztani, hogy gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószer felhasználása esetén az oxidációs reakció feltételei között a töltőanyag szerkezete képes legyen az oxidálószer átengedésére. Függetlenül azoxidálószertől a töltőanyagnak olyannak kell lennie, hogy az oxidációs reakciótermék képes legyen azt növekedése során magába építeni. A töltőanyagot is fel lehet hevíteni az oxidációs reakció hőmérsékletére, de mindenkor fontos, hogy akkora kohéziós erő legyen a részecskéi között, ami biztosítja az üreg alakjának megőrzését és így a fém alapanyag oxidációs reakciója során a töltőanyagban létrehozott alakzat negatív lenyomatának létrejöttét. Kívánatos, hogy a találmány szerinti eljárás foganatosításakor a sablonnak az üregből való eltávolítása és a reakcióterméknek a töltőanyagba való behatolása között minimális idő teljen el, mivel ez utóbbi.az, ami véglegesen biztosítja, hogy elegendően szüárd héj alakuljon ki, amely az üreg alakját megőrzi. Nyüvánvaló azonban, hogy van egy olyan átmeneti időszak, legyen az bármennyire rövid is, amikor az üreg alakját sem a sablon anyag, sem pedig a növekedő reakciótermék nem képes megtartani. Ezért kívánatos, hogy a töltőanyagnak minimális öntapadási képessége legyen, vagyis az üreg alakját maga a töltőanyag is képes legyen megtartani. EUenkező esetben akár a töltőanyagra ható nehézségi erő vagy akár a képződő üreg és a folyamat atmoszférája közötti nyomáskülönbség hatására 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6
