203860. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üreggel kialakított alakos termék előállítására öntéssel
1 HU 203 860 B 2 előfordulhat, hogy az üreg összeomlik, a kívánt alakzat nem jön létre. Az üreg alakzatának kívánt geometriáját például önmagát megkötő töltőanyag alkalmazásával lehet biztosítani. Ez az anyag adott hőmérsékleten belsőleg szinterelődik és összekötődik, de lehetséges, hogy más módon következik be szinterelődése, esetleg adalékanyagok segítségével biztosítjuk a töltőanyag felületének módosítását, részecskéinek összekapcsolódását. Alumínium fém alapanyagot és oxidálószerként levegőüt használva a töltőanyag egyik igen alkalmas változata az alumínium-trioxid por, mihez szilícium-dioxid kötőanyagot adagolunk. Ez a kötőanyag akár finom szemcsék, akár pedig az alumínium-trioxid részecskéken létrehozott bevonat formájában lehet jelen. Az ilyen anyagkeverékek a kerámia mátrix kialakulásához szükséges oxidációs reakciófeltételek által meghatározott hőmérsékleten vagy már az alatt is szinterelődnek vagy összekapcsolódnak. Ha az alumíniumtrioxid részecskéket nem egészítjük ki szüícium-dioxiddal, a részecskék összekapcsolásának megkívánt hőmérséklete jóval nagyobb. Más alkalmas töltőanyagok azok a részecskék vagy szálak, amelyek az oxidációs reakció feltételei között felületeiken vékony réteget képeznek a reakciótermékből és ez alkalmas a kívánt hőmérsékletű tartományban a részecskék összekötésére. Alumíniumot mint fém alapanyagot és levegőt mint oxidálószert használva az Üyen jellegű töltőanyagok között kell megemlíteni a például 500 mesh vagy finomabb szemcsézettségű szilícium-karbid részecskéket, amelyekből szilícium-dioxid felületi réteg alakul ki és ez az alumínium oxidációs reakciójának hőmérséklettartományában a részecskéket egymáshoz tapasztó bevonatot ad. Az üreg geometriai alakját az átmeneti időszak alatt ügy is fenntarthatjuk, hogy szerves kötőanyagot használunk, amelyet a töltőanyagtól az oxidációs reakcióhoz szükséges hőmérséklet, vagy az annak elérése során beálló hőmérsékletek távolítanak el. Nincs szükség arra, hogy a töltőanyag egész térfogata szinterelhető Vagy önmagával kötődő részecskékből álljon, esetleg szinterelő anyagot vagy kötőanyagot tartalmazzon, bár ez a találmány szerinti eljárás foganatosítása szempontjából a legkedvezőbb. Az önmagát megkötő részecskékből álló töltőanyag, a kötőanyag vagy a szintereléshez szükséges adalék a töltőanyag ágyának egy részében is elhelyezhető, mégpedig ott, ahol a fém alapanyag helyezkedik el, mégpedig olyan mélységig, hogy a szinterelés vagy a más folyamat révén bekövetkező összekötődés miatt a létrejövő üreg körül burkolat alakuljon ki, amelynek vastagsága és mechanikai szilárdsága elegendő az üreg sértetlenségének megőrzéséhez, vagyis a növesztett kerámia test alakhűségének biztosításához, amíg az oxidációs reakciótermék kívánt vastagsága és szilárdsága elérhetővé válik. Ez annyit jelent, hogy a töltőanyagból a sablon körül tartó zónát hozunk létre, amelyben adott hőmérséklettartományban egymáshoz kapcsolódó vagy egymással szinterelhető részecskék vannak jelen, esetleg amelyben olyan szinterelő vagy kötő adalékanyag van, amely a reakció eléréséhez szükséges hőmérséklettartományban a szükséges összekapcsolást biztosítja. A töltőanyag ágyában, a sablon körül olyan „tartó zónát” hozunk létre, amely alkalmas az oxidációs reakció feltételei között a sablon anyag külső geometriája által meghatározott alakzat megtartására mindaddig, amíg az oxidációs reakciótermék önhordóvá nem válik, vagyis megelőzi az üreg összeomlását A tartó zóna nagysága mindenekelőtt a sablon alakjától és elrendezésétől, továbbá a tartó zónában elhelyezett töltőanyag szinterelhetőségétől ül. összekapcsolhatóságától függ. Ez utóbbi az adott tartó zóna mechanikai szilárdságát is nagyrészt meghatározza. A tartózónát a sablon anyag felületétől számítva a töltőanyag ágyában olyan távolságig hozzuk létre, ameddig az oxidációs reakciótermék növekedni fog. Ez annyit jelent, hogy egyes esetekben a tartó zóna akár nagyon vékony is lehet. így például ha a tartó zóna a töltőanyagból kialakított olyan ágy, amely befogadja a sablon anyagát és maga a nem kötőképes illetve nem szinterelhető töltőanyag nagyobb ágyában foglal helyet, adott esetben kialakítható vékony bevonatként is, amely a sablon anyaghoz illeszkedik és egymáshoz kapcsolódó vagy szinterelhető részecskékből áll. Ilyen esetekben ez a réteg egyszerű bevonatként a későbbiekben ismertetett módon a sablon anyagra felvihető. A töltőanyaggal szemben feltétel, hogy nem szinterelődhet, nem olvadhat meg és nem alkothat olyan nem áteresztő tulajdonságú tömeget valamüyen reakció révén, amely az oxidációs reakciótermék útját lezárja, illetve gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószer alkalmazása esetén az oxidálószert az olvasztott fémhez nem engedi át. Ha színtereit anyag is képződik, annak nem szabad alacsony hőmérsékleten létrejönnie, mivel ezzel a sablonanyag és a töltőanyag között esetleg komoly hőtágulási különbségek alakulnak ki, mielőtt még az elgőzölgési hőmérsékletet elérnénk. A töltőanyag alkotó elemei között olyan kötőanyagot vagy szinterelő összetevőt lehet használni, amely biztosítja, hogy az üreg összeomlásának megelőzéséhez a töltőanyag a szükséges önmagát megkötő vagy szinterelő képességgel rendelkezzen, hogy a sablon anyaggal kitöltött üreg az oxidációs reakció megkezdéséig megőrizze integritását. A töltőanyagot eloszlathatjuk a töltőanyag egészében vagy csak a sablont körülvevő tartó zónában. Az erre a célra szolgáló anyagok között említhetjük a fémorganikus vegyületeket, amelyek az oxidációs reakció létrehozásához szükséges feltételek között részben legalább lebomlanak és a töltőanyagot képesek elegendő mértékben összefogni ahhoz, hogy a szükséges mechanikai szilárdságú zóna abban kialakuljon. A kötőanyagnak azonban nem szabad az oxidációs reakció folyamatát hátrányosan befolyásolnia, illetve olyan visszamaradó melléktermékeket hagynia, amely az összetett szerkezetű kerámia anyagú végtermék tulajdonságait előnytelenül befolyásolja. Az ezeknek a feltételeknek megfelelő kötőanyagok az irodalomból jól ismertek. Ilyen például a tetraetil-ortoszilikát, amely kiváló metallo-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 65 60 7
