CS8706569A2 - Self-supporting ceramic body and method of its production - Google Patents

Description

υ- ύ6ιΐ η /

Vynález se tykáVkeramickřjú> tělesy vyroben,eXojako produkt oxidační reakce kovového prekursoru a plynné-ho okysličovadla, které obsahuji kovovou složku včetně dru-hého nebo cizího kovu, zavedeného do prvního kovu běhemtvorby keramického tělesa, čímž se keramickému tělesu pro-půjčují určité žádoucí vlastnosti. V posledních létech se projevuje vzrůstající zájemo využití keramiky pro konstrukční účely, které byly dosudvyhraženy kovům. Důvodem tohoto zájmu jsou jisté lepšívlastnosti keramiky oproti kovům, například odolnost protikorozi, tvrdost, modul pružnosti a žárovzdornost.

Snahy o výrobu pevnějších, spolehlivějších a £eu-ževnatějších keramických předmětů se soustřeďují předevšímna zlepšení výrobních postupů pro výrobu monolitické kera-miky a na vyvíjení nových materiálů, zejména kompozitůs keramickou matricí. Kompozitní struktura je taková, kte-rá obsahuje heterogenní materiál, těleso nebo předmět vy-robený ze dvou nebo většího počtu vzájemně odlišných mate-riálů, které jsou důkladně kombinovány, aby kompozit mělpožadované vlastnosti. Dva různé materiály se napříkladdají důkladně zkombinovat nebo propojit tím, že|jeden seuzavře v matrici z druhého. Kompozitní struktury s kera-mickou matricí obsahují keramickou matrici, jež uzavírájeden nebo několik různých druhu výplní,jako jsou zrna,vlákna, tyčky anod. Při nahrazování kovu keramikou existuje několikomezujících faktorů nebo obtíží, zejména tvarová přizpů-sobivost, schopnost vyrábět složité tvary, možnost vyho-vět požadavkům na vlastnosti pro určitý účel použití acena. V patentové literatuře je popsána řada způsobůjjakodstranit tyto obtíže a vyrábět spolehlivě keramické ma-teriály včetně kompozitů. Keramické materiály se vyrábějírůstem produktu oxidační reakce základního kovového pre-kursoru, který se uvede do styku s okysličovadlém v plynnfázi, přičemž při vzniku produktu oxidační reakce kovmigruje tímto produktem směrem k okysličovadlu, takže spojitě vzniká keramické polykrystalické těleso, jež lze vy-robit tak, aby mělo propojenou kovovou složku. Proces lzeusnadnit použitím legující dotující příměsi, napříkladv případě hliníku příměsí hořčíku a křemíku, přičemž oxi-dace probíhá ve vzduchu a vznikají keramické strukturys α-oxidem hlinitým. Tento způsob lze ještě zlepšit apli-kací příměsí na povrch kovového prekursoru. Oxidačníhoúkazu rovněž využívají způsoby výroby samonost.ých kera-mických kompozitů, při kterých produkt oxidační reakcevyrůstá z kovového prekursoru do propustné hmoty výplně,čímž keramická matrice infiltruje do výplně. Výsledný kompožit však nemá předem daný tvar, geometrii ani konfiguraci.

Keramická kompozitní tělesa, která mají pře lem stanovenou geometrii nebo tvar, lze vyrábět tak, že vzni-kající produkt oxidační reakce se nechá infiltrovat dopropustného předlisku ve směru k definované mezní ploše.Bylo rovněž zjištěno, že vyšší přesnosti povrchu lzesnadněji dosáhnout, když se předlisek opatří bariérou.Produkt oxidační reakce kovového prekurso.ru a okysliěo-vadla roste až k bariéře, která leží mimo roztavený kov avytváří mezní plochu nebo povrch. Rovněž byly navrženykeramické kompozity s vnitřní geometrií, která opačně ko-píruje tvar pozitivní formy nebo jádra. Všechny tyto po-stupy spočívají v růstu keramické matrice jako produktuoxidační reakce, která je^iropojena v jednom nebo několika,zpravidla ve třech rozměrech, a obsahuje jedna nebo několikkovových složek. Objem kovu, který zahrnuje nezoxidoyanésložky základního kovu a/nebo kov vyredukovaný z okysličo-vadla nebo z výplně, závisí na faktorech, jako je teplota,při které vzniká produkt oxidační reakce, trvání oxidačníreakce, složení základního kovu, přítomnost příměsí, pří-tomnost redukovaných složek okysličovadla nebo výplně apod.Některé z kovových složek jsou izolované nebo uzavřenév matrici, avšak značné objemové procento kovu je propoje-né a přístupné nebo zpřístupněné z vnějšího povrchu kera-mického tělesa. Bylo zjištěno, že v těchto keramických tělesech může složka s obsahem kovu, a to izolovaná ipropojená, obnášet 1 až 40 % objemu a někdy i více. Ko-vová složka může propůjčovat keramickému předmětu jistévýhodné vlastnosti nebo může zlepšovat jeho provoznívlastnosti. Například přítomnost kovu v keramické struk-tuře může mít příznivý vliv na houževnatost při lomu, natepelnou vodivost, resilienci a elektrickou vodivost ke-ramického tělesa.

Vynález se týká způsobu upravování složení kovo-vé složky, a to jak izolované tak propojené v keramickýchtělesech během tvorby keramiky, tak aby výsledný keramic-ký produkt měl zlepšené nebo požadované vlastnosti. Totozlepšení se s výhodou provádí tak, že se požadovaná kovo-vá složka vnáší in šitu při tvorbě keramického materiálu,místo aby se přiváděla z vnějšího zdroje nebo dodatečnýmzpracováním. V rámci vynálezu je třeba upřesnit sqsžs určité pojmy: "Keramika" neznamená keramické těleso v klasickémsmyslu, to znamená těleso, sestávající výlučně z nekovo-vých a anorganických materiálů, nýbrž zahrnuje i těleso,které je převážně keramické, pokud jde o složení nebo do- minantní vlastnosti, třebaže toto těleso obsahuje menšínebo vetší množství jedné nebo několika kovových složek,a to izolovaných a/nebo propojených, obvykle v rozmezí asi b jemu nebo víc 5 tělesech může složka s obsahem kovu, a to izolované ipropojené, obnéSet 1 až 40 % objemu a někdy i více. Ko-vové složka může propůjčovat keramickému předmětu jistévýhodné vlastnosti nebo může zlepšovat jeho provoznívlastnosti. Například přítomnost kovu v keramické struk-tuře může mít příznivý vliv na houževnatost při lomu, natepelnou vodivost, resilienci a elektrickou vodivost ke-ramického tělesa.

Vynález se týká způsobu upravování složení kovo-vé složky, a to jak izolované tak propojené v keramickýchtělesech během tvorby keramiky, tak aby výsledný keramic-ký produkt měl zlepěené nebo požadované vlastnosti. Totozlepšení se s výhodou provádí tak, že se požadovaná kovo-vá složka vnáěí in šitu při tvorběk^ramického materiálu,místo aby se přiváděla z vnějšího zdroje nebo dodatečnýmzpracováním. V rámci vynálezu je třeba upřesnit mpřm určité pojmy: "Keramika'* neznamená keramické těleso v klasickémsmyslu, to znamená těleso, sestávající výlučně z nekovo-vých a anorganických materiálů, nýbrž zahrnuje 1 těleso,které je převážně keramické, pokud jde o složení nebo do-minantní vlastnosti, třebaže toto těleso obsahuje meněínebo větší množství jedné nebo několika kovových složek,a to izolovaných a/nebo propojených, obvykle v rozmezíasi od 1 až 40 % objemu nebo i více. "Produkt oxidační reakce" značí jeden nebo několikkovů v oxidovaném stavu, kdy kov odevzdal nebo sdílíelektrony s jiným prvkem, sloučeninou nebo jejich kombi-nací. Produkt oxidační reakce podle této definice zahrnujetedy produkt reakce jednoho nebo několika kovů s okysličo-vadlem, jako je kyslík, dusík, halogen, síra, fosfor, ar-sen, uhlík, bor, selen, feelur a jejich sloučeniny a směsi,například methan, ethan, propan, acetylen, ethylen, propy-len, který je zdrojem uhlíku, a směsi, jako je vzduch,Hg/HgO a CO/CO2, přičemž dvě poslední směsi redukují akti-vitu kyslíku v reakčním prostředí. "Okysličovadlo v plynné fázi", což značí, že okysli-čovadlo obsahuje nebo sestává z určitého plynu nebo páry,znamená okysličovadlo, v němž je uvedený plyn nebo párajediným, hlavním nebo alespoň důležitým oxidantem pro ko-vový prekursor v podmínkách oxidační reakce. Třebaže tedynejvětší součástí vzduchu je dusík, je kyslík obsažený vevzduchu jediným okysličovadlem kovového prekursoru, protožekyslík je podstatně silnější okysličovadlo než dusík, tak-že vzduch spadá pod pojen plynu obsahujícího kyslík, niko-li^ však pod pojem plynu obsahujícího dusík. Příkladem plynu obsahujícího dusík je formovací plyn, který typicky obsahuje asi 96 % objemu dusíku a asi 4 % objemu vodíku. "Kovový prekursor" znamená kov, který reaguje s plyn-ným okysličovadlem na polykrystalický produkt oxidační re-akce a zahrnuje tento kov jako relativně čistý kov nebojako komerční kov s nečistotami. Všude tam, kde jako kovo-vý prekursor je uveden určitý kov, například hliníky je tře-ba brát v úvahu tento význam, pokud z kontextu nevyplývájinak. "Druhy nebo cizí kov" znamená jakýkoliv vhodný kov,kombinaci kovů, slitiny,intermetalické sloučeniny nebo je-jich zdroje, které se ;zavédějí nebo mají být zavedeny dokovové složky vzniklého keramického tělesa místo nezoxidova-ných složek kovového prekursoru, kromě nich nebo v kombina-ci s nimi. Tato definice tedy zahrnuje intermetalické slou-čeniny, slitiny, tuhé roztoky apod. kovového prekursoru adruhého nebo třetího kovu. "Tok" roztaveného kovu znamená proud nebo pohyb roz-taveného kovu uvnitř produktu oxidační reakce, vyvolanýreakčními podmínkami. Předmětem vynálezu je způsob výroby samonoshýchkeramických těles oxidací kovového prekursoru, při kterémkeramické těleso obsahuje produkt oxidační reakce roztave-ného kovového prekursoru a plynného okysličovadla, a kovovousložku. Do kovové složky keramického tělesa se během tvorby keramického tělesa zavádí nebo vnáší druhý nebo cizí kovv takovém množství, aby alespoň částečně ovlivnil jednu ne-bo několik vlastností keramického tělesa. Při výrobě samonosných keramických tělés oxidacíkovového prekursoru se prekursor zahřívá v přítomnosti okysli čovadla v plynné fázi, čímž vznikne těleso roztaveného kovu.

A

Roztavený kovový prekursor se nechá reagovat okysličovadlempři vhodné teplotě na produkt oxidační reakce, který se udr-žuje alespoň částečně ve styku s tělesem roztaveného kovovéhoprekursoru a plynným okysličovadlem a prochází mezi nimi. Přireakční teplotě je roztavený kovový prekursor transportovánproduktem oxidační reakce směrem k plynnému okysličovadlu.Během postupu se do toku roztaveného kovu zavádí druhý nebocizí kov, který tedy přechází do konečné kovové složky kera- mického produktu. Vznikající kovová složka, která tedy sestá-vá z roztaveného kovového prekursoru a cizího kovu, procházíproduktem oxidační reakce, a kovový prekursor ve styku s plt^· ným okysličovadlem oxidu .je, čímž spojitě vzniká keramické v—*· polykrystalické těleso. Oxidační reakce se udržuje po takdlouhou dobu, aby vzniklo samonosné keramické těleso, se-stávající z produktu oxidační reakce a kovové složky. Ko-vová složka sestává z nezoxidovaných složek kovového preku*·soru a ze druhého nebo cizího kovu, který je přítomen veznačném množství, takže jedna nebo několik vlastností kera- raického tělesa je alespoň částečně ovlivněna přítomnostía/nebo vlastností druhého nebo cizího kovu. V důsledku to-ho má keramický produkt jedntí nebo. několik předem stanove-ných nebo požadovaných vlastností.

Podle vynálezu se druhý nebo cizí kov zavádído toku roztaveného kovového prekursoru během tvorby kera-mického tělesa a je dopravován tímto roztaveným prekursoremproduktem oxidační reakce. Část kovového prekursoru reagujes plynným okysličovadlem na produkt oxidační reakce, zatím-co cizí kov zůstává prakticky nezoxidován plynným okysličo-vadlem a je dispergován v kovové složce. Při tvorbě keramického tělesa je cizí kov jako součást kovové složky nedílnousoučástí vyrobeného keramického produktu, takže mění nebozlepšuje jednu nebo několik jeho vlastností.

Podle jiné možnosti vynálezu se druhý nebo cizíkov vnáší do toku roztaveného kovového prekursoru a tedydo keramického tělesa. Během reakce se roztavený kovovýprekursor přeměňuje na produkt oxidační reakce, která senechá probíhat tak dlouho, až se vypotřebuje množství ko-vového prekursoru v toku roztavenébgp kovu oproti množstvídruhého nebo cizího kovu, přítomného rovněž v toku roztave-ného kovu. Tím vznikne v kovové složce keramického tělesajedna nebo několik žádoucích kovových fází, které obsahují - 10 - druhý kov a kovový prekursor. Požadovaná fáze se může tvo-řit v rozmezí reakčních teplot, při chlazení nebo tepelnémzpracování keramického tělesa, prováděném po jeho -výrobě,nebo během provozu nebo aplikace keramického produktu, vyrobeného podle vynálezu. Výsledné keramické těleso má kovovousložku, v níž je obsažena jedna nebo několik kovových fází,jež dodávají produktu jednu nebo několik žádaných vlastnos-tí.

Druhý nebo cizí kov lze zavádět do toku roztave-ného kovu nebo do keramického tělesa jedním nebo několikapostupy nebo jejich kombinací. Například lze cizím kovemlegovat kovový prekursor v předběžném pochodu, což zahrnu-je použití komerčně přístupných slitin kovového prekursoru,jež mají požadované složení, nebo se může nanášet na jednunebo několik ploch kovového prekursoru, s výhodou na jehorůstovou plochu. Během oxidační reakce přechází druhý nebocizí kov do toku roztaveného kovu, dopravovaného do produk-tu oxidační reakce, a stane se nedílnou součástí propojenékovové složky a tedy keramického tělesa.

Podle jiného provedení, kdy se vytváří kompozita produkt oxidační reakce vrůstá do hmoty výplňového mate-riálu nebo do předběžně tvarovaného výlisku, lze druhý kovsmíchat s výplní nebo s materiálem předlisku nebo se můženanést na jeho jednu nebo několik ploch. Když produkt 11 - oxidační reakce infiltruje materiál výplně a tedy roztave-ný kov je dopravován vznikajícím produktem oxidační reakce,přichází roztavený kovový prekursor do styku s druhým kovemnebo s jeho zdrojem. Při tomto konta^cu přechází druhý kovnebo alespoň jeho část do toku roztaveného kovového ^rekur-soru a je jím dopravován do keramické matrice. Kovový pre-kursor nebo jeho část je neustále oxidován plynným okysli-čovadlem na rozhraní mezi tímto okysličovadlem a dřívevytvořeným produktem oxidační reakce, a druhý kov je tran-sportován v toku roztaveného prekursoru uvnitř vznikajícíhokompozitu, a stává se tedy součástí toku roztaveného kovu.

Podle ještě dalšího provedení je druhý nebo cizíkov k dispozici ve formě sloučeniny nebo směsi, která rea-guje s roztaveným kovem a/nebo se rozkládá při reakčníchpodmínkách, takže druhý kov se uvolňuje a přechází nebose stává součástí toku roztaveného kovu. Takovou sloučeni-nou může být například oxid kovu, redukovatelný roztavi-telným kovovým prekursorem. Takovou sloučeninu lze nanéstve vrstvě na těleso roztaveného kovu nebo přimíchat nebonanést na výplň nebo na materiál předlisku.

Podle vynálezu se kovový prekursor, který můžebýt dotován a je prekursorem produktu oxidační reakce, vytvoří ve tvaru ingotu, braray, tyče, desky apod., a vloží se donetečného lože v kelímku nebo jiné žárovzdorné nádobě.

Bylo zjištěno, že druhý nebo cizí kov lze zavést do toku 12 - roztaveného kovového prekursoru během tvorbjr keramickéhotělesa. Výsledná kombinovaná složka, která obsahuje kovovýprekursor a druhý kov, je dopravována produktem oxidačníreakce tokem roztaveného kovu, včetně kapilárního transpor-tu roztaveného kovu. Druhý nebo cizí kov se tedy stane ne-dílnou součástí kovové složky vzniklého keramického tělesa.Předem stanovené množství druhého kovu se zavádí do sousta-vy obsahující kovový prekursor, žárovzdornou nádobu s ložema případně kompozitní výplňový materiál nebo předlisek,předběžným pochodem, při kterém se leguje nebo smíchávádruhý kov s kovovým prekursorem nebo použitím komerčněpřístupné slitiny s požadovaným složením, dále nanesenímdruhého kovu na jednu nebo několik ploch kovového prekurso-ru nebo konečně v případě tvorby kompozitu smícháním druhéhokovu s výplní nebo materiálem předlisku, tak aby požadovanémnožství druhého kovu bylo zavedeno do toku roztavenéhokovového prekursoru a dopravováno produktem oxidační reak-ce. Tím vznikne keramické těleso s kovovou složkou, kteráobsahuje druhý nebo cizí kov a nezoxidované složky kovovéhoprekursoru. Kovová složka vzniklého keramického tělesa jetvořena propojenými a/nebo izolovanými kovovými inkluzemi. Při provádění způsobu podle vynálezu je volbadruhého kovu založena především na jedné nebo několikavlastnostech, které má mít keramické těleso. Kovová složka 13 - může dodávat určité příznivé vlastnosti nebo zlepšovatprovozní vlastnosti vzniklého keramického tělesa s ohle-dem na jeho zamyšlené použití, kov v keramickém těles že například příznivě zlepšovat houževnatost při lomusilienci, tepelnou vodivost, slučitelnost s okolím a e mu— , re- elek- trickou vodivost keramického tělesa v závislosti na takovýchfaktoreeh, jako je zvolený kov a množství a rozložení kovuv mikrostruktuře keramického produktu. Tím, že způsob pod-le vynálezu umožňuje upravovat složení kovu tak, aby obsa-hoval kovy nebo kovové fáze odlišné od kovového prekuřsoru, podstatně rozšiřuje použitelnost takových keramických těles.

Aby druhý nebo cizí kov propůjčoval vzniklému keramickému tělesu požadovanou vlastnost nebo vlastnosti, zůstává v pod-statě nereaktivní vzhledem k okysličovadlu v plynné fázi.Druhé kovy je proto třeba volit tak, aby netvořily produktoxidační reakce s okysličovadlem přednostněji oproti kovové-mu prekursoru za zvolených reakčních podmínek. Druhý kov vy-hovuje tomuto požadavku typicky tehdy, když má méně zápornouenergii tvorby při dané reakění teplotě než má kovový pre>kursor vzhledem k určitým oxidačním podmínkám, které vzni-kají v přítomnosti okysličovadla v plynné fázi.

Druhý nebo kov může legovat základní kov nebo reagovat se základním kovem uvnitř kovové složky na slitiny nebo interraetalické sloučeniny, což může být - 14 - žádoucí nebo dodávat keramickému tělesu žádoucí vlastnos-ti. Vynález se rovněž týká způsobu tvorby in šitu jednénebo několika žádaných kovových fází, které zahrnují kovo-vý prekursor a druhý kov. Takové kovové fáze zahrnují in-termetalické sloučeniny, tuhé roztoky, slitiny nebo jejichkombinace. Podle vynálezu se vhodný druhý kov zvolí podleshora uvedených hledisek a kromě toho tak, aby tvořil v kom-binaci s kovovým prekursorem jednu nebo několik kovovýchfází při dané teplotě a relativní koncentraci, přičemžtyto fáze jsou žádoucí uvnitř keramického tělesa. Druhýkov se zavádí do toku roztaveného kovového prekursoruv nižší poměrné koncentraci, než jaká je třeba k vytvořenížádané kovové fáze. Když roztavený kovový prekursor reagu-je s plynným okysličovadlem při dané reakční teplotě a tvo-ří s ní produkt oxidační reakce, relativní koncentrace ko-vového prekursoru v propojené kombinované složce se snižuje*·Následkem toho se zvyšuje poměrná koncentrace druhého kovu.Reakce pokračuje při dané reakční teplotě nebo v daném tep-lotním rozmezí tak dlouho, až se z kombinované složky od-čerpá doátatečné množství kovového prekursoru, vedoucí ketvorbě požadované kovové fáze, čímž se vytvoří požadovanákovová fáze obsahující kovový prekursor a druhý kov. Alter-nativně lze oxidační reakci nechat probíhat tak dlouho, abyse ochudilo celkové množství kovového prekursoru do té míry, 15 - že při snížení reakční teploty nebo při chlazení vznikléhokeramického produktu dojde ke tvorbě požadované kovové fáze,která obsahuje kovový prekursor a druhý kov. Výsledná kovováfáze mlže bučí sama přímo dodávat požadované vlastnosti kera-mickému produktu nebo může mít takové složení, aby vzniklajedna nebo několik přídavných fází při dané pracovní teplotěkeramického tělesa, čímž se tomuto tělesu dodají požadovanévlastnosti. Kromě toho lze měněním reakčních parametrů, toznamená reakční doby, reakční teploty atd., nebo vhodnoukombinací nebo přídavkem určitých kovů upravit požadovanoukovovou fázi nebo fáze jako například připrecipitačním vy-tvrzování požadované slitiny uvnitř kovové složky. Je tře-ba rozumět, že podle vynálezu může být nezbytné, aby v kom-binované složce bylo větší množství druhého kovu, než jakéje žádoucí nebo potřebné v kovové složce keramického tělesa.Množství druhého kovu, které musí být obsaženo v soustavě,aby požadované množství druhého kovu přešlo do toku rozta-veného kovového prekursoru a tedy aby se stalo součástíkovového tělesa, závisí především na povaze a vzájemné akti-vitě druhého kovu a kovového prekursoru, na reakčních pod-mínkách a na způsobu zavádění druhého kovu.

Protože způsob podle vynálezu pro zavádění druhé-před ho kovu do kovové složky keramického produktu X pokládá důkladnou kombinaci dvou nebo několika kovů, alespoň druhého 16 - kovu a kovového prekursoru, závisejí kombinační možnosti,pokud jde o povahu, množství, tvar a/nebo koncentraci dru-hého kovu vzhledem ke kovovému prekursoru na kovových slož-kách, které mají být vneseny do keramického produktu a naprovozních podmínkách, které jsou nezbytné pro tvorbu pro-duktu oxidační reakce. Vnesení a/nebo tvorba požadovanýchkovových složek je alespoň částečně řízena vlastnostmia/nebo fyzikální metalurgií, spojenou s kombinací nebointerakcí určitých přítomných kovů. za daných pracovníchpodmínek, a/nebo způsobem zavádění druhého kovu do kovové-ho prekursoru. Kombinace kovů může mít za následek tvorburůzných kovových fází včetně slitin, interraetalických slou-čenin, tuhých roztoků, sraženin nebo směsí a může být * v 1 ovlivňován přítomností a koncentrací nečistot nebo dotova-cích příměsí. Složka, která je výsledkem kombinace kovů,může mít tedy vlastnosti, které se významně liší od vlast-ností jednotlivých kovů. Takové kombinace ve formě kovovýchfází, obsahujících kovový prekursor a druhý kov, zahrnutév kovové složce vzniklého keramického tělesa, mohou přízni-vě cvlivnit vlastnosti keramického produktu. Kombinace druhého kovu a kovového prekursoru může vytvářet kovové fáze ja-ko tuhé roztoky, slitiny nebo intermetalické sloučeniny,jejichž teplota taveni leží nad teplotou tavení kovovéhoprekursoru, čímž se rozšiřuje použitelná pracovní teplota - 17 - keramického produktu, který tuto fázi obsahuje. Je ovšemtřeba si uvědomit, že v určitých případech je teplota tave-ní výsledné kovové fáze nebo fází vyšší než použitelná pra-covní teplota pro tvorbu zamýšleného produktu oxidační re-akce. Mimoto tvorba kovových fází, které vznikají z jistýchkombinací základního kovu a druhých kovů, může zvyšovatviskozitu výsledného roztaveného kovu při re akční teolotěoproti rzztavenému kovovému prekursoru bez přídavku druhéhokovu, takže transport roztaveného kovu vznikajícím-' produk-tem oxidační reakce podstatně poklesne nebo se vůbec zastaví.Při volbě systému, který obsahuje taková kombinace kovů, jetedy třeba dbát na to, aby kovová kombinovaná složka zůsta-la dostatečně tekutá během tvorby produktu oxidační ireakce,tak aby usnadnila spojitý tok roztaveného kovu při teplotěslučitelné s parametry postupu oxidační reakce.

Když se druhý kov zavádí jako legovací příměs .dokovového prekursoru před oxidační reakcí podle vynálezu ne-bo když se používá komerčně přístupné slitiny požadovanéhokovu, dochází k zavedení druhého kovu do toku roztavenéhokovu transportem roztaveného kovu z roztaveného kovového tě-lesa do vznikajícího produktu oxidační reakce. Zavádění tedyzávisí na složení roztaveného kovu, který je dopravovánz tělesa roztaveného kovu, vzniklého při zahřátíjdo vzni-kajícího produktu oxidační reakce. Dopravovaná kombinovaná 18 - složka je tedy určována takovými faktory jako je homogenitakovové složky a kovové fáze, dané určitou kombinací zvole-ných kovů při dané reakční teplotě a relativní koncentraci. V těch případech podle vynálezu, kdy druhý kovnebo jeho zdroj se zavádí z vnějšku, do kovového prekursoru,je třeba brát v úvahu další parametry. Je tedy třeba uvažo-vat metalurgické vlastnosti, které se projevují při stykuroztaveného kovového prekursoru s druhým kovem, aby se umož-nilo zavedení požadovaného množství druhého kovu v tokuroztaveného kovového prekursoru. Když je druhý kov mimo tě-leso roztaveného prekursoru, lze tento druhý kov zavádětrozpuštěním jednoho kovu ve druhém, interdifůzí obou kovůnebo reakcí obou kovů, jako například při tvorbě jedné neboněkolika intermetalických sloučenin nebo jiných kovovýchfází mezi kovovým prekursorem a druhým kovem. Zaváděnía/nebo rychlost zavádění druhého kovu toku roztavenéhokovového prekursoru závisí tedy na jednom nebo několikatakových metalurgických faktorech. Tyto faktory zahrnujífyzikální stav druhého kovu při určité reakční teplotě, rychlost interdifůze mezi kovovým prekursorem a druhým ko-rozpouštění vem, stupeň rozpustnosti a/nebo rychlost druhého kovu vkovovém prekursoru nebo kovového prekursoru ve druhém kovua tvorba intermetalických nebo jiných kovových fází mezikovovým prekursorem a druhým kovem. Je tedy třeba dbát na to - 19 - aby reakční teplota zůstávala na takové teplotě, aby kom- 'binovaná kovová složka, která je důsledkem zavedení dfuhéhokovu do toku roztaveného kovového prekursoru, zůstávalaalespoň Částečně kapalná a aby se tedy usnadnil její trans-port do vznikajícího produktu oxidační reakce, a aby tedyroztavený kovový prekursor mohl reagovat s plynným okýsličovadlém a vyvolávat tak růst keramického tělesa. Zaváděnídruhého kovu do toku roztaveného kovového prekursoru nebommenšení množství kovového prekursoru v toku roztavenéhokovu v důsledku tvorby produktu oxidační reakce může mítza následek kombinovanou složku nebo. kovovou složku, kteráovlivňuje tvorbu jedné nbbo několika kovových fází, jež ob-sahují kovový prekursor a druhý kov. Jisté kombinace kovového prekursoru a druhého kovu mohou však dodávat toku znač-nou viskozitu nebo jinak mohou bránit proudění roztavenéhokovu, takže doprava roztaveného kovu směrem k plynnému oky-sličovadlu ustane dřív, než dojde k úplné tvorbě požadovaného produktu oxidační reakce. V takových případech se můžetvorba požadovaného produktu oxidační reakce zastavit neboznačně zpomalit takovými úkazy a je tedjr třeba dbát na toaby nedocházelo k předčasné tvorbě takových složek.

Jak bylo uvedeno, lze požadované množství druhéhonebo cizího kovu dodat tím, že se kovový prekursor legujetímto kovem před oxidační reakcí. Například v soustavě, kdy 20 kovovým prekursorem je hliník nebo kov na bázi hliníku aplynným okysličovadlem vzduch a reácčním produktem je oxidhlinitý, lze tento základní kov legovat druhými kovy jakoje titan, měď, nikl, křemík, železo nebo chrom, a to vmnožství, které může být podle shora uvedeného omezenoa/nebo diktováno. Aby kovová složka dodávala jednu neboněkolik vlastností nebo zlepšovala provozní vlastnosti ke-ramického tělesy, je žádoucí, aby vlastnosti zvoleného kovu,kombinace kovů nebo kovové fáze vnesené do kovové složky senezhoršovaly při pracovní teplotě keramického produktu. Něk-teré kovové fáze hliníku s mědí, například sloučenina CucAl^má teplotní pracovní rozmezí vyšší než hliník. Vnesenímtéto fáze do propojené kovové složky keramického tělesa sezlepšení keramiky, vyvolané přítomností této kovové složky,projeví při zvýšené provozní teplotě. Aby se do keramikyvneslo vhodné množství mědi k tomu, aby nastaly požadovanéfázové transformace vedoucí ke vzniku hliníko-měděné kovovéfáze Cu^Al^, lze hliník jako kovový prekursor legovat mědí,například v množství 10 %, vztaženo na celkovou hmotnostslitiny mědi a hliníku. Slitina, obsahující hliník jakokovový prekursor a jako druhý kov měá, se zahřívá pod te-plotu tavení zamýšleného produktu oxidační reakce,tedy oxi-du hlinitého, avšak nad teplotu tavení slitiny mědi a hliní-ku. Když se roztavený hliník jako kovový prekursor uvede do 21 - styku s okysličovadlem, vzniká vrstva oxidu hlinitého ja-ko produktu oxidační reakce. Roztavená slitina je dopravo-vána touto vrstvou produktu oxidační reakce směrem k okysli-čovadlu. Když se roztavená slitina setká s plynným okysličo-vadlem, hliníková složka slitiny se alespoň Částečně oxidu-je, čímž vzniká postupně siiější vrstva produktu oxidačníreakce. Druhý nebo cizí kov, tedy měň, je rovněž složkouroztavené slitiny a je podobně dopravován do vznikajícíhoproduktu oxidační reakce. Poněvadž však mědi neubývá z ke-ramického tělesa oxidací v plynné fázi, relativní koncentra-ce mědi se zvyšuje postupně tím, jak se hliník oxiduje a tímubývá v toku roztaveného kovu. Oxidace kovového hliníku senechá probíhat po takovou dobu, která je dostatečněΐdlouhá,aby kombinovaná složka mohla vytvořit požadované kovové fá-ze. Pohlédneme-li na diagram podvojné kovové fáze hliníku amědi, vzniká fáze Cu^Al^ v poměrném rozmezí koncentraceasi 80 až 85 % mědi, zbytek hliníku, v pracovním teplotnímrozmezí keramického produktu nepřesahujícím asi 780 °C.

Když se požadované množství druhého nebo cizíhokovu vnáší povlečením nebo stykem jedné nebo několika povr-chových ploch hliníku jako kovového prekursoru s druhým ko-vem, a kovový prekursor reaguje se vzduchem jako plynnýmokysličovadlem, pak mezi vhodné druhé kovy patří napříkladkřemík, nikl, titan, železo, měň nebo chrom, s výhodou 22 - ve formě prášku nebo zrn. Nikl nebo kovová fáze obsahují-cí nikl může být například vhodnou složkou v keramickém pro-duktu vyrobeném způsobem podle vynálezu. Kikl-aluminidové

složky v keramickém tělese. i< zavedení vhodného množství nik-

vový nikl je pak dopravován jako složka toku roztaveného kovudo produktu oxidační reakce tvořeného oxidem hlinitým. Ana- logicky s uvedeným příkladem mědi se při oxidacihliníku zvyšuje i relativní koncentrace kovovéhouvnitř vznikajícího keramického tělesa a dosáhne kovového niklu se tedy vhodného složení keramického tělesa.

Když je vyráběným produktem keramický kompozit, vznikající růstem produktu oxidační reakce do hmoty neboagregátu výplně nebo do propustného předlisku, umístěnéhov sousedství kovového prekursoru, lze druhy nebo cizí kovvnášet tak, že se smíchá s vyplní nebo s materiálem předlis-ku nebo se nanese jako vrstva na jeho jednu nebo několik ploch - 23 - když například kompozitní produkt obsahuje keramickou matri-ci z oxidu hlinitého, vyrobenou oxidací v plynné fázi hliní-ku jako kovového prekursoru do lože částic z karbidu křemíkukterý může být vytvořen jako předlisek, lze do výplně tvoře-né karbidem křemíku přimíchat prášky nebo zrna druhých kovůjako je titan, železa., olovo, nikl, měď, chrom nebo křemík.Může být například žádoucí vnést do keramického tělesa jistémnožství křemíku, aby se zlepšila slučitelnost kovové složkyv kompozitním keramickém tělese pro aplikace při vysokých teplotách. K tomuto účelu se do výplňového materiálu tvářenéhokarbidem křemíku přimíchá jisté množství kovového křemíku,které může být omezeno nebo určeno podle shora uvedenýchúvah. Když vznikající reakční produkt tvořený oxidem hlini-tým uzavírá částice karbidu křemíku a roztavený hliník jedopravován tímto produktem oxidační reakce, přichází rozta-vený kovový hliník do styku s přidaným kovovým křemíkem. Jisté množství kovového křemíku tedy přechází 4otoku rozi ho kovu a tedy do vznikajícího keramického kompozitutoku část druhého kovu, která nepřejde do roztaveného kovu avené-Ta nýbrž je obsažena v oné části hmoty výplně nebo předlisku, jež jeinfiltrována vznikajícím produktem oxidační reakce, může býtv kompozitním tělese ve formě izolovaných inkluzí druhéhokovu. Druhý nebo cizí kov lze rovněž nanášet na jednu nebo 24 - několik ploch výplně nebo předlisku. Pro tento příklad kom-pozitu se zrna nebo prášek křemíku nanáší jako vrstva na po-vrch částic karbidu křemíku nebo na předlisek, ktrrý je obsa-huje. Jakmile tok roztaveného kovového hliníku přijde do sty-ku s touto plochou, přejde jisté množství kovového křemíkudo tohoto toku a stane se součástí kovové složky v keramickémproduktu. Nanesení druhého kovu na jednu nebo několikpCechvý-plně nebo předlisku může mít za následek vznik kompozitníhotělesa, kde obnažené části kovové složky jsou bohaté na dru-hý nebo cizí kov oproti jiným čásetem kovové složky uvnitř vzniklého keramického kompozitního tělesa. Při postupu podle vynálezu, kdy druhý nebo cizí kov se zavádí do kovového prekursoru z vnějšký, lze tentodruhý nebo cizí kov vnášet ve. .‘formě směsi nebo sloučenity, kte-rá reaguje s roztaveným kovem a/nebo se rozkládá při reakčníchpodmínkách a uvolňuje druhý nebo cizí kov, jenž pak přecházíuvedeným způsobem do toku roztaveného kovu. Takovou slouče-ninou může být oxid kovu, který je redukovatelný kovovýmprekursorem nebo s ním reaguje a uvolňuje druhý kov. Když semá například vyrobit keramické kompozitní těleso s keramickoumatricí oxidu hlinitého, vzniklé oxidací hliníku jako kovovéhoprekursoru a uzavírající částice výplně z oxidu hlinitého,lze do výplně z oxidu hlinitého přimíchat nebo na povrch hli-níku jako kovového prekursoru položit vrstvu oxidu požadovaného kovu jako je křemík, nikl, železo nebo chrom. Když má bytdruhým kovem chrom, dá se vnést do toku roztaveného kovutím, že se oxid chromitý smíchá s materiálem lože. kdyžse roztaveny hliník dotkne oxidu chrcmitého, zredukuje jeja uvolní kovový chrom. Následkem toho se jisté mno:uvolněného kovového chrómu vnese do toku roztaveného hli-níku a je jím dopravováno. <šo produktu oxidační reakcenebo produktem oxidační reakce, jenž vzniká při neustálémstyku kovového prekursoru s okvsličovadlen v plynné^ fázi.

Je známé, že dotovací příměsi, použité ve spojenís kovovým prekursorem, příznivě ovlivňují postup oxidační reakce, i r o W ti- **c;Uci xiaa.ví.· .-rovovno oremurnorem Λΐιηικ.ί v ne terých případech lze dotovací příměs zvolit tak, aby kromědotování vytvořila druh nebo cizí kov nebo jeho zdroj,přičemž tento kov se má vnést do kovové složky keramické-ho produktu. Například křemík je jednak vhodným dotovacímmateriálem a jednak může dodávat kovové složce keramickéhotělesa určité žádoucí vlastnosti, například zlepšené pro-vozní charakteristiky při vysokých teplotách. V důsledkutoho lze křemíku použít jako takového nebo ve formě oxidukřemičitého tak, že slouží oběma účelům, totiž tvoří doto-vací příměs a současně zdroj druhého kovu. V řadě případů není k disnozic: vhorir dulovme;.. ... □ ěl jak vhodné dotovací vlastnosti tak tvořil zdroj druhé-ho nebo cizího k ovu. V tomto případě je tedy třeba použítdotovacího materiálu a jiného druhého nebo cizího kovu. Po-užívá-li se však dotovací příměsi ve spojení s druhým kovem,je třeba si uvědomit, že přítomnost každého z nich může mítvliv na funkci a/nebo účinek druhého. V tom případě, kdy ježádoucí vytvořit soustavu dvou nebo několika kovových fází,sestávající z kovového prekursoru a druhého kovu, a kromětoho použít odděleného dotovacího materiálu, koncentracekovového prekursoru a druhého kovu, které jsou nezbytnék vytvoření požadované fáze nebo fází, mohou být odlišnéod koncentrací potřebných k vytvoření fází v binárním systé-mu, obsahujícím kovový prekursor a druhý kov. Je tedy třebabrát v úvahu vliv všech přítomných kovů v každém specific- ; kém případě, když se navrhuje systém, kde v kovové složcekeramického tělesa má být obsaženo několik kovových fází.Dotovací příměsi používané ve spojení s kovovým prekursoremse stejně jako druhé kovy mohou zavádět jako legovací složkydo kovového prekursoru, mohou se nanášet alespoň na částpovrchu kovového prekursoru nebo se mohou nanášet nebo ulo-žit do části nebo do veškerého materiálu výplně nebo předlisku, nebo lze použít jakékoliv kombinace těchto opatření.Legující příměsi lze použít samotné nebo v kombinaci s pří-měsí nanášenou z vnějšku. V případě přidávání přídavných do-tovacích příměsí do výplně lze toto přidávání provádět - 27 - jakýmkoliv vhodným způsobem.

Funkce určité příměsi závisí na řadě faktorů,které zahrnují například určitou kombinaci dotujících pří-měsí, použije-li se alespoň dvou, kombinaci příměsi nanáše-né z vnějšku s leyovací příměsí základního kovu, koncentra-ce příměsi, oxidační prostředí, reakční podmínky, povahua koncentraci, druhého kovu atd. Příměsi vhodné pro hliník jako kovový prekursor,zejména při použití vzduchu, jako okysličovadla, zahrnujíhořčík, zinek a křemík, buď samotné nebo ve vzájemné·kombi-naci nebo v kombinaci s jinými příměsemi. Těmito kovy nebovhodným zdrojem kovů lze ledovat kovový prekursor na bázihliníku v jednotlivé koncentraci 0,1 až 10 ý·, vztaženo k cel-kové hmotnosti dotovaného kovu. Tyto dotovací příměsi nebojejich vhodný zdroj, například oxid horečnatý, oxid zineč-natý nebo oxid křemičitý se nohou nanášet z vnějšku na ko-vový prekursor. £ kovového prekursoru tvořeného hliníkem apři použití vzduchu jako okysličovadla lze tedy vyrobitaluminovou keramickou strukturu, použije-li se oxidu horeč-natého jako příměsi v množství větším než asi 0,0008 g/1 ykovového prekursoru a větším než 0,003 β na cm kovovéhoprekursoru, na který se oxid nanáší. Ovšem koncentrače do-tovací příměsi může záviset, jak bylo shora uvedeno, napovaze, přítomnosti a koncentraci druhého nebo cizího kovu.

Mezi další vhodné příměsi pro hliník jako základ-ní kov patří sodík, germanium, cín, olovo, lithium, vápník,bor, fosfor a yttrium, kterých lze použít jednotlivě nebov kombinaci s jedním nebo několika dalšími příměsemi, cožzávisí na okysličovadle, povaze e. množství druhého kovu ana reakčních podmínkách. Vhodnými příměsemi jsou rovněž prv-ky vzácných zemin, jako je cer, lanthan, praseodym, neodym asamarium, opět zejména v kombinaci s jinými příměsemi. Všech-ny příměsi podporují růst produktu oxidační reakce v soustavěkdy kovový prekursor je na bázi hliníku.

Je známo, že k omezení růstu nebo vývinu produktuoxidační reakce lze použít bariéry, která omezuje tento růstpouze k místu svého uložení. Vhodnou bariérou může být jaký- koliv materiál, sloučenina,směs apod, který si v reakčníchpodmínkách podle vynálezu udržuje jistou soudržnost, nevy-• pářuje se a s výhodou propouští plynné okysličovadlo, při-čemž je současně schopný místně bránit, zastavovat nebo zne-možňovat další růst produktu oxidační reakce. Mezi vhodnébariéry patří síran vápenatý neboli pálená sádra, křemičitanvápenatý, portlantský cement a jejich kombinace, které sezpravidla nanášejí jako kaše nebo pasta na povrch výplně.Materiály bariéry mohou rovněž obsahovat vhodný hořlavý ne-bo těkavý materiál, který uniká při zahřívání, nebo látku,jež se rozkládá při zahřívání, aby se zvýšila pórovitost apropustnost bariéry. Mimoto může bariéra obsahovat žárovzdoru - 29 - zrna, která snižují nebezpečí smrštování nebo tvorby trhli- nek, k nimž by mohlo dojít během reakce. Obzvláště žádoucíjsou takové látky, které mají v podstatě stejný součinitelteplotní roztažnosti jako lože výplně. Když například před-lisek obsahuje oxid hlinitý a výsledná keramika rovněž ob-sahuje oxid hlinitý, lze bariéru smíchat se zrny oxidp hlinitého, s výhodou se zrnitostí 20 až 1000 mesh. Mezi dalšívhodné bariéry patří žárovzdorné keramické materiály nebo kovové plechy, které jsou otevřené alespoň na jednom koncitakže umožňují průchod plgnného okysličovadla lože a jehostyk s roztaveným kovovým prekursorem. V některých přípa-zdroj druhého kovu přímc do barii • v / - ?,e rožne u. V · i szxt ar v když se například nechají reagovat některé nerezavějícíoceli v oxidačních podmínkách při vysoké teplotě v atmosféřeobsahující kyslík, jejich kovové složky tvoří oxidy, zejménaželezo, nikl a chrom, což závisí na složení nerezavějícíoceli. V některých případech tedy může bariéry, napříkladnerezavějící ocel, tvořit vhodný zdroj druhého nebo cizíhokovu a zavádět tak druhý kov, například železo, nikl hebochrom do toku roztaveného kovu, jakmile s ním přijde do sty-ku.

Způsob podle vynálezu bude doložen následujícími příklady. 30 - Příklad

Podle vynálezu bylo vyrobeno keramické tělesoz oxidu hlinitého, Jehož kovová složka obsahovala inter-metalické sloučeniny mědi a hliníku. Mečí byla tedy vnese-na jako druhý kov do tělesa kovového prekursoru jako lego-vaeí příměs, přidávaná před vlastním oxidačním postupem.

Tyčka o rozměrech 50,δ x 25,4 x 12,7 mm z hliní-kové slitiny, která obsahovala 10 % hmotnosti mědi, $ %hmotnosti hořčíku jako dotovací příměsi a zbytek hliníku,byla vložena do lože z částic oxidu hlinitého o velikosti50 mesh. Tyčka s aluminovým ložem byla uložena do žárovzdor-né nádoby tak, že její plocha s velikostí 50,8 x 24,5 mmbyla vystavena působení oxidační atmosféry a ležela praktic-ky v rovině s ložem, ha volnou plochu tyčky byla stejnoměrnědispergována tenká vrstva oxidu křemičitého jako dotovacípříměsi. Soustava pak byla vložena do pece a zahřívána bě-hem 5 hod na 1400 °C. Teplota 1400 °C byla v peci udržovánapo dobu 48 hod a pak se nechala ochladit během 5 hod na okolní teplotu. Soustava pak byla z pece vyňata a keramické těleso bylo podrobeno zkoušce.

Keramická struktura byla rozříznuta napříč za účelem metalografické a fázové analýzy. Rentyenoarafická 31 - analýza kovové složky keramického tělesa ukázala, že směrem k hornímu, konci vzniklé struktury byla přítomna intermetalická sloučenina mědi a hliníku CucAl^, zatímco u iniciač-ní růstové plochy keramického tělesa byla přítomna interne-talická sloučenina mědi a hliníku CuAl.^ a nezoxidovanv hli- tí nik. •’Ό κζ / Ί 1 _ “1 i- i’ x k x a q

Podle vynálezu byly vyrobeny keramické kompozit-ní materiály s kovovou složkou na bázi hliníku, obohacenouniklem, aby se dokázalo, že takové materiály mají zlepšenémechanické vlastnosti. Při přípravě těchto materiálů bylypředlisky z částic oxidu hlinitého, obsahující práškovýkovový nikl, vyrobeny sedimentačním litím. Tyto předliskybyly potom infiltrovány keramickou matricí z oxidu hlinité-ho, která reagovala s práškovým niklem na kovovou složku,obohacenou niklem.

Konkrétně se postupovalo tak, že ke směsi práško-vého oxidu hlinitého, která sestávala ze 70 % velikosti220 mesh a z 30 % velikosti. 500 mesh, bylo přidáno jednou10 % a jednou 30 K hmotnosti práškového niklu. Výslednásměs oxidových a kovových částic byla. rozpuštěna ve vodě,která rovněž obsahovala 2 % hmotnosti akrylového latexovéhoPorn χχκχχχχ^χ^χ prášku 1: vodí oooxvem hO. <,5:1 A V * ’ -32 - Fředlisky byly vyrobeny tak, že kaše byla nalita do čtverco-vých forem o straně 50,8 mm a částice se nechaly usadit vevrstvě tlouštky asi 12,7 mm. Přebytečná voda byla odlita apovrch byl vysušen.

Každý předlisek byl pak sdružen s tyčkou z hliní-kové slitiny 380,1 o rozměru 50,8 x 50,8 x 12,7 mm na téplose, která měřila 50,8 x 50,8 mm, přičemž na jejich roz-hraní byla nasypána tenká vrstva práškového křemíku jakodotovací příměsi k podpoře oxidační reakce. Slitina použi-tá v těchto pokusech byla chemicky analyzována a zjistilose, že odpovídá jmenovitému složení uvedenému pro tuto sli-tinu, to znamená, že obsahuje 7,5 až 9 % Si, 3,0 až'4,0 % Cu, 2,9 % Zn, 6,0 % Fe, 0,5 % Mn, 0,5 % Ni, 0,35 % Si a 0,1 % Mg,vztaženo k celkové hmotnosti, pouze s tím rozdílem, že kon-centrace hořčíku byla přibližně 0,17 až 0,18 % hmotnosti.Vyšší množství hořčíku je důležité, protože hořčík působíjako dotovací příměs nebo jako promotor oxidační reakce.

Soustavy sestávající z kovu a předlisku byly ulo-ženy jednotlivě do netečných žérovzdorných kelímků a obsy-pány ze všech stran vrstvou v/ollasténitových zrn. Tento ma-teriál slouží jako bariéra, která sloužila k omezení růstuproduktu oxidační reakce pouze do objemu odpovídajícíhopředlisku. Žárovzdorné kelímky i se svým obsahem byly vlo-ženy do pece a zahřívány ve vzduchu na teplotu 1000 °C podobu 80 hod. 33 - ma- hliní- analý- ho ma-

Po vyjmutí z pece bylo patrné, že keramickátrice z oxidu hlinitého vyrostla z povrchu roztavenékové slitiny a infiltrovala předlisek. Metalografickáza řezů těchto materiálů ukázala, že částice výplňové' teriálu byly vzájemně propojeny matricí z oxidu hlinitého,která obsahovala kovovou složku sestávající z hliníku zezákladního kovu, křemíku ze základního kovu a z vrstvy do-tovací příměsi a z niklu z niklového prášku, přidaného kpředlisku, včetně menšího množství dalších složek ze základ-ního kovu. Z těchto keramických kompozitních materiálů bylyCaJkouseny vyrobeny vzorky, na ktrých byly)mechanické vlastnosti. Nej- patrnější bylo zvýšení houževnatosti materxa nikl, což bylo zjištovánO standardní zkouškou vrubové hou-ževnatosti. Materiál vyrobený z předlisku s obsahem 10 %niklu měl průměrnou vrubovou houževnatost 8,5 MPa a materiálvyrobený z předlisku s obsahem 30 % niklu měl průměrnou hou-ževnatost 11,3 IiPa. Podle dosavadních zkušeností s podobnýmimateriály lze v nepřítomnosti přidávaného niklu očekávat hodnotv vrubové houževnatosti v rozmezí 4 až 7 MPa.

Claims (9)

1. PV 6569-87 PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Samonosné keramické těleso, sestávající z poly- krystalického produktu oxidační reakce roztaveného základníhokovu, zejména hliníku a plynného okysličovadla, který obsahujekovovou fázi z nezoxidovaných složek základního kovu a případněuzavírá výplň, vyznačené tím, že kovová fáze dále obsahuje ci-zí kov odlišný od základního kovu, zejména ze skupiny zahrnu-jící hliník, titan, železo, nikl, měd, zirkonium, hafnium, ko-balt, mangan, křemík, germanium, cín, stříbro, zlato a platinu,k ovlivnění vlastností keramického tělesa, přičemž celkovémnožství kovové fáze je 1 až 40% objemu keramického tělesa.
2. 2. Způsob výroby samonosného keramického tělesa podle bodu 1, při němž se roztavený základní kov uvádí dostyku s plynným okysličovadlem a proudí vznikajícím produktemoxidační reakce za tvorby neustále dalšího produktu oxidačníreakce, vyznačený tím, že do proudu základního kovu se vnesecizí kov, který zůstává nezoxidován plynným okysličovadlem aje unášen roztaveným základním kovem do produktu oxidační re-akce jako složka kovové fáze ve vznikajícím keramickém tělese.
3. 3. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že základníkov se leguje cizím kovem před vlastní oxidační reakcí.
4. 4. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že jako zá-kladního kovu se použije slitiny, obsahující jako složku cizíkov.
5. 5. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že cizí kovse nanese jako vrstva na základní kov před jeho roztavením.

   O 2 4
6. 6. Způsobse smíchá s výplní,dační reakce. podle bodu 2, vyznačený tím,kterou prostupuje vznikající že cizí kov produkt οχ
7. 7. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že cizí kovse nanese nejméně na jednu plochu propustného předlisku z vý-plňového materiálu, kterým prostupuje vznikající produkt oxi-dační reakce.
8. 8. Způsob podle bodu 2, 5 až 7, vyznačený tím, žecizí kov se vnese do základního kovu ve formě sloučeniny, npříklad oxidu, která reaguje se základním kovem případně sev procesních podmínkách oxidační reakce rozkládá. a-
9. 9. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že cizíhokovu vneseného do základního kovu se použije jako dotovacípříměsi podporující oxidační reakci.