CS8706573A2 - Method of self-supporting ceramic composite structure production - Google Patents
Method of self-supporting ceramic composite structure production Download PDFInfo
- Publication number
- CS8706573A2 CS8706573A2 CS876573A CS657387A CS8706573A2 CS 8706573 A2 CS8706573 A2 CS 8706573A2 CS 876573 A CS876573 A CS 876573A CS 657387 A CS657387 A CS 657387A CS 8706573 A2 CS8706573 A2 CS 8706573A2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- metal
- parent metal
- preform
- filler
- ceramic
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 145
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 285
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 285
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 96
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 81
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 68
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 61
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 claims description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 92
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 41
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 29
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 29
- 239000002585 base Substances 0.000 description 27
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 8
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Substances CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 but not limited to Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JXOOCQBAIRXOGG-UHFFFAOYSA-N [B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[Al] Chemical compound [B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[Al] JXOOCQBAIRXOGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical group OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 208000003618 Intervertebral Disc Displacement Diseases 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 210000003056 antler Anatomy 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052728 basic metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003818 basic metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000037237 body shape Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012705 liquid precursor Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- MFDFERRIHVXMIY-UHFFFAOYSA-N procaine Chemical compound CCN(CC)CCOC(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MFDFERRIHVXMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004919 procaine Drugs 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000007582 slurry-cast process Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005613 synthetic organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N zirconium nitride Chemical compound [Zr]#N ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
- B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
- B28B7/344—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials from absorbent or liquid- or gas-permeable materials, e.g. plaster moulds in general
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
- B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
- B28B7/342—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials which are at least partially destroyed, e.g. broken, molten, before demoulding; Moulding surfaces or spaces shaped by, or in, the ground, or sand or soil, whether bound or not; Cores consisting at least mainly of sand or soil, whether bound or not
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
- C04B35/652—Directional oxidation or solidification, e.g. Lanxide process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Paper (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Adornments (AREA)
Description
Vynález se týká způsobů výroby samonosné keramickékompozitní struktury. V patentové literatuře byl popsán způsob výrobysamonosných keramických kompozitů růstem produktuoxidační reakce základního kovu a okysličovadla do pro-pustného lože výplně. Uvedený způsob lze zlepšit použitímdotovací příměsi, legované do základního kovu, což umožňujevyrobit samonosná keramická tělesa požadovaného rozměru,rostoucí jako produkt oxidační reakce základního kovovéhoprekursoru, Tento způsob byl ještě zlepšen vnějšími přímě-semi, nanášenými na povrch základního kovového prekursoru.
Další způsoby umožňují výrobu keramických kompozitníchstruktur, které bud. obsahují jednu nebo několik dutin,jež negativně kopírují geometrii tvarovaného základníhokovového prekursoru, nebo mají negativní tvar, který kopírujepozitivní tvar základního kovového prekursoru.
Rovněž byly popsány způsoby výroby keramických kompo-zitních struktur s předem stanoveným tvarem a geometrií. Přitom se používá tvarovaného předlisku z propustné výplně,do kterého vzrůstá keramická matrice při oxidaci základníhokovového prekursoru, jiný způsob pppsaný v patentové lite-ratuře spočívá v použití bariéry, která zabraňuje růstuproduktu oxidační reakce na zvolené mezní ploše a definujetedy tvar nebo geometrii keramické kompozitní struktury, V posledních létech se projevuje vzrůstající zájem - 3 - o keramiku pro konstrukční účely, které byly dosud výhra-ženy kovům. Uvedenými způsoby, lze vyrobit keramické kompozitní strukturyvčetně tvarových a velkých struktur využitím oxidačníhojevu, takže není třeba používat slinování a lisovánízahorka práškových hmot a nevýhod těchto technologií.
Jde například o nezbytnou operací práškové technologie,kdy se prášková tělesa zhutňují stlačováním nebo sliso- *váním, takže není možné vyrobit velká, jednodílná kera-mická tělesa. Mimoto se prášková technologie nehodí provýrobu keramických kompozitních struktur. Kompozitnístruktury sestává z heterogenného materiálu,tělesa nebopředmětu, vyrobeného ze dvou nebo několika různých látek,které jsou spolu důkladně smíchány nebo kombinovány, abyměl kompozit požadované vlastnosti. Taková strukturatypicky sestává z keramické matrice, která uzavírájeden nebo několik výplňových materiálů, částice, zrna,tyčky, vlákna a podobně.
Zmíněné technologie odstraňují tyto nevýhody a umožňují vyrobit keramickémikrostruk tury s vysokou pevností a houževnatostí v lomu,a to způsobem, který je přímější a levnější než běžnépostupy. Vynález přináší další zlepšené způsoby a zařízenípro výrobu keramických kompozitních struktur, založenýchna produktech oxidační reakce, jejichž rozměr a tloušlka byla až dosud nedosažitelná. Vynález rovněž umožňujevýrobu kerwnickýchtyzonstrukčních dílů, kde vnitřek díluje zkovu a má keramický povlak, přičemž tato tělesajsou v jistých případech lehčí a levnější než celokera-mická tělesa. Předmětem vynálezu je způsob výroby samonosnýchkeramických kompozitních struktur, které sestávajíz keramické matrice vyrobené oxidační reakcí základníhokovu s okysličovadlem na polykrystalický materiál. Připrovádění tohoto způsobu se těleso základního kovu a pro-pustná výplň orientují tak, aby tvorba produktu oxidačníreakce probíhala k výplni a do ní. Základní kov tvoříprvní zdroj roztaveného základního kovu a zásobu roztave-ného kovu spojenou s prvním zdrojem tak, aby roztavenýkov stékal vlastní tíží ze zásoby do prvního zdroje.
První zdroj roztaveného kovu reaguje s okysličovadlemna produkt oxidační reakce a alespoň část tohoto produktuse udržuje ve styku s prvním zdrojem roztaveného základníhokovu a s okysličovadlem a mezi nimi, takže roztavenýzákladní kov se postupně dopravuje a je protlačován pro-duktem oxidační reakce směrem k okysličovadlu a do výplně.Produkt oxidační reakce se neustále tvoří uvnitř výplněna styčné ploše mezi okysličovadlem a dříve vytvořenýmproduktem oxidační reakce. První zdroj roztavenéhozákladního kovn se doplňuje, s výhodou spojitě, ze zásoby " 5 ~ v průběhu oxidační reakce tak dlouho, aby vznikajícíprodukt oxidační reakce infiltroval alespoň část výplně,čímž vznikne keramická kompozitní struktura.
Podle dalšího význaku vynálezu se vyrábí samonosnákovová struktura s keramickým povrchem, která obsahujesubstrát, tvořený kovovým prekursorem, výplň překrývajícísubstrát a keramickou matrici, která uzavírá substráta obklopuje výplň produktem oxidační reakce zákhdníhokovového prekursoru a okysličovadla.
Vynález přináší nejen podstatně výhody při výrobě samonosných keramických kompozitních struktur, pokud jde' o samotný postup, nýbrž umožňuje i výrobu nových kovovýchs struktur keramickým. povrchem, kde keramický povrch jevyroben ze základního kovu, to znamená, že základní kovje prekursorem keramické matrice a proteze matrice jevyrobena jako jeden díl s kovem, má výsledný produkt ke-ramický povrch na kovovém substrátu. Keramika přitomuzavírá výplň, přičemž keramický povrch může být vytvořenna vnější a/nebo vnitřní ploše kovového substrátu. Keramickýpovrch může mít libovolnou, přědem stanovenou tloušťkuvůči celkovému objemu kovového substrátu. Způsob podlevynálezu, při kterém se doplňuje základní kov, umožňujevyrobit tlustostěnné nebo tenkostěnné keramické strukturykde relativní objem keramické '.matrice, tvořící keramickýpovrch, může být podstatně větší nebo podstatně menší - 6 - než objem substrátu ze základního kovu. Pokud je tove výsledném produktu žádoucí, lze základní kovovýsubstrát úplně nebo částečně odstranit nebo muže v keramicezůstat,
Způsob podle vynálezu rovněž umožňuje vyrobitsérii keramických kompozitních struktur ze společného zdroje základního kovu, čímž se značně vzýší účinnostcelého postupu. Způsobem podle vynálezu lze rovněžvyrobit kovový substrát s keramickým povlakem, který jespojen s keramickou matricí tvořící tento povrch.
Podle vynálezu lze dále vyrobit součást s tovovým sub-strátem a keramickým povrchem, kde keramický povrchje stlačen a kovový substrát napjat na rozhraní mezisubstrátem a povrchem.
Pod pojmem "keramika" se nerozumí pouze keramickétěleso v klasickém smyslu, tedy takové, které sestávávýlučně z nekovových a anorganických materiálů, nýbržjde o těleso, které je převážně keramické bul co dosložení nebo co do hlavních vlastností, třebaže tototěleso může obsahovat větší nebo menší množství jednénebo několikak kovových složek odvozených ze základníhokovu, okysličovadla nebo příměsi. Toto množství obnášítypicky i až 40 % objemu, může však být i většá', "Produkt oxidační reakce" obecně znamená jeden nebo několikkovů v oxidované formě, kde kov odevzdal elektrony jinéar) 7 prvku, sloučenině nebo jejich kombinaci. Produkt oxidačníreakce tedy zahrnuje produkt reakce alespoň jednohokovu s okysličovadlem, která budou popsána v dalším, "Okysličovadlo" znamená jeden nebo několik akceptoráelektronů nebo látek sdílejících elektrony a může býtv procesních podmínkách podle vynálezu v pevné, kapalnénebo plynné fázi nebo jejich kombinací. Tato definicezahrnuje sloučeniny, které jsou redukovatelné při podmínkáchpodle vynálezu základním kovem, "Základní kov" znamená ten kov, například hliník,který je prekursorem polykristalického produktu oxidačníreakce a zahrnuje tento kov jako poměrně čistý kov, jakoobchodně dostupný kov s nečistotami a/nebo legovacímisložkami nebo jako slitinu, v níž je tento kovový prekursorhlavní sloužkou, Tam, kde se v textu uvádí základní kov,např," hliník, je třeba tomu rozumět v rámci této definice,pokud není uvedené jinak.
Vynález bude vysvětlen v souvislosti s řadou provedení "znázorněných na výkresech, kde značí obr, z schematickýpodélný řez, znázorňující soustavu tvořenou zásobouzákladního kovu a prvním zdrojem základního kvvu, ježjsou uloženy v netečném materiálu a ve výplni, obr, za. ve zvětšeném měřítku část detailu, zakresleného pře-rušovanou čárou A na obr, z, obr, z částečný podélný řez 8 samonosnou kompozitní keramickou struturou, vyrobenouv zařízení podle obr» i, obr. 3 schematický svislý řezsoustavou, sestávající ze zásoby základního kovu a před-li sku, jež jsou uzavřeny v bariéře a uloženy v loži uvnitř žárovzdorné nádoby, obr, 4 bpkorys a částečnýfis řez samonosnou keramickou kompozitní struturou, vyrobenouv zařízení podle obr. 3, obr. 5 odpovídá obr. 3, avšakznázorňuje dalšísoustavu zásoby základního kovu ve stykus předliskem, jež jsouiloženy v loži netečného materiáluv žárovzdorné nádobě, obr. 6 řez znázorňující dalšísoustavu se zásobou základního kovu, spojenou se silno-stěnným předliskem a uloženou v loži netečného materiáluv žárovzdorné nádobě, Obr. 7 bokorys samonosné keramickékompozitní struktury, vyrobené v zařízení podle obr. 6,obr. 8 další soustavu s .prvním zdroje# základního kovuv kontaktu s předliskem a zásobu základního kovu, umístěnoutak, aby zásoba mohla nahrazovat potřebobaný základníkov stékáním působením vlastní tíže, obr. 9 půdoryssamonosné kompozitní keramické struktury vyrobené v zařízenípodle 8, obr. lO řez další soustavou , sestávající ze zá-soby základního kovu, spojené s řadou předlisků, kdev pravé části vyobrazení je pro zřetelnost základní kovvynechán, obr. 11 půdorys soustavy z obr. 1O v dílčím řezu,kde některé části soustavy jsou vynechány a znázorněnypouze přerušovanou čárou, obr. 12 nárys otevřené - 9 - formy pro výrobu dutého předlisku litím břečky a výsledný předlisek vyňatý z formy, obr, 13 v částečnémřezu samonosnou keramickou kompozitní strukuru, vyrobenoupomocí zařízení z obr, 1O a ti, obr, 14 příčný řezdělenou formou pro výrobu dutého předlisku litím břečky,obr, 15 půdorys dutého předlisku, vyrobeného pomocíformy z obr, 3.4, obr, 15 A řez vedený rovinou A-Ana obr, 15, obr, 16 svislý řez v bokorysném pohleduna soustavu obsahující první zdroj základního kovu,umístěný v dutém předlisku podle obr, 15 A, a zásobuzákladního kovu, umístěnou nad prvním zdrojem, přičemžsoustava je uložena v loži netečného materiálu v žáro-vzdorné nádobě, obr, 17 pohled odpovídající obr, 15A,znázorňující však samonosnou kompozitní strukturutvořenou kovem s keramickým parohem a vyrobenou v zařízenípodle obr, 16, obr, 18 řez další soustavou se zásobouzákladního kovu, s předliskem opatřeným bariérou a s po-trubím pro průtok roztaveného kovu, kde soustava jeuložena v loži netečného materiálu v žárovzdorné nádobě,obr, 18A řez .předliskem, vedený v rovně A-A na obr, 18,obr, iq axometrický pohled na samonosnou keramickoukompozitní strukturu, vyrobenou pomocí zařízení z obr, 16,obr, 3C dílčí podélný řez předliskem s vnitřnímstředovým otvorem, který je povlečen bariérou, obr, 2OA pohlecve směru šipek A-A na obr, 20, obr, 21 řez znázorňující - 10 předlisek z obr. 20, ponořený do roztaveného kovu v žárovzdorné nádobě, obr, 21 A půdorys soustavy z obr, 21, obr, 22 axj>metrický pohled na samonosnoukovovou strukturu s keramickým povlakem, vyrob^enouv zařízení podle obr, 21, obr, 23 dílčí řez dalšímpředliskem, použitelným k provádění způsobu podlevynálezu a obr, 24 půdorys předlisku z obr, 23, Při provádění způsobu podle vynálezu se zásobazákladního kovu umístí vzhledem ke hmotě výplně tak,aby kov po roztavení mohl stékat a doplňovat a v někte-rých případech přímo tvořit a potom doplňovat tu částzákladního kovu, která je ve styku s výplní. Alespoň"jednu plochu hmoty výplně lze případně opatřit bariérou,načež se soustava umístí do oxidačního prostředínebo případně do netečného prostředí, pokud je okysli-čovadlo obsaženo v předlisku a zahřívá se na teplotnírozmezí nad teplotou tavení základního kovu, avšakpod teplotou tavení produktu oxidační reakce základnéhokovu. Hmota výplně propouští vznikající produktoxidační reakce, který tedy £ ' do ní infiltruje.
Když je okysličovadlo v plynném skupenství, např,vzduch,musí hmota výplně toto okysličovadlo propouštět,
Ve styku s okysličovadlem reaguje roztavený kov na produktoxidační reakce, který infiltruje do výplně, takže postupně - li - uzavírá složky výplně keramickou matricí, sestáva-jícího z polykrystalického materiálu vzniklého oxidacízákladního kovu. Alespoň část produkty oxidační reakcese udržuje ve styku s roztaveným základím kovem aokysličovadlem a mezi nimi, takže při neustálémpůsobení okysličovadla je základní kov postupně vtahována protlačován produktem oxidační reakce směrem k okysli-čovadlu. Ve styku s okysličovadlem vytváří roztavenýzákladní kov neustále další produkt oxidační reakceftakže růst polykrystalického produktu pokračuje do hmotyvýplně a uvnitř této hmoty, V některých případechzůstávají v polykrystalíckém materiálu dispergovanékovové složky, tvořené nezoxidovánými složkami základníhokovu nebo redukovanými složkami okysličovadla, a/nebopóry. Produkt oxidační reakce je typicky sestavenz krystalů, které jsou propoj eny, s výhodou ve třechsměrech. Pokud jsou přítomné nezoxidované kovovésložky, mohou být alespoň částečně vzájemně propojenénebo mohou tvořit oddělené nepropojené ostrůvky.
Postup pokračuje tak dlouho, až polykrystalickámatrice infiltruje do materiálu výplně a uzavře jejaž do požadované hloubky, např,k bariéře, která omezujealespoň jednu mezní plochu hmoty výplně. Bariéra,inhibuje, brání nebozastavuje růst produktu oxidačníreakce, takže výsledný keramický kompozit má hladkýnebo téměř hladký tvar. 12
Podle vynálezu se ze základního kovu vytvoří prvnízdroj, který je ve styku s materiálem výplně a je pre-kursorem produktu oxidační reakce, Navíc se vytvořídruhý podíl základního kovu, který tvoří nezreagovanýzdroj základního kovu a představuje zásobu pro prvnízdroj. Zásoba je propojena s prvním zdrojem a základníkov stéká vlastní tíží ze zásoby do prvního zdroje,aby doplnil kov ubylý oxidační reakcí. Tím se zajišťuje,aby pro pokračující reakci bylo neustále k dispozicidostatečné množství základního kovu až do okamžiky, kdypolykrystalický materiál doroste do požadované tloušlky,např,k mezní ploše lože nebo výplně, V některých pří-padech podle vynálezu bariéra uzavírá nebo obklopujevnější plochy lože 7 výplně, takže mezní plocha tohotolože a tedy hranice růstu pdykrystalického materiálu jedána bariérou, V těchto případech je tvar keramického tělesa kongruentní s vnitřní plochou bariéry. Rozsahové, tvorby polykrystalického matrici - materiálu lze omezitjiným způsobem než bariérou, např,tak, že dotovací příměsnebo příměsi a/nebo okysličovadla se přidají pouze do téčásti hmoty výplně, kde má dojít ke vzniku polykrystalickéhomateriálu. Obecně řečeno se uvnitř výplně udržujíreakční podmínky a jejich kinetika příznivější než panujívně hmoty výplně,
Keramická kompozitní struktura může mít negativní 13 tvar, kopírující negativně tvar zdroje základního kovunebo může obsahovat jednu nebo několik dutin,takže tvoří duté těleso. Technika náhrady základníhokovu podle vynálezu umožňuje, aby dutina obsahovalazákladní kov nebo byla úplně vyplněna základním kovem,který ztuhne při ochlazení struktury po jejím vytvoření.Ztuhlý základní kov může být podle potřeby odstraněnz]dutiny, v níž je obsažen, nebo v ní může zůstat,
Používá-li se předlisku, to znamená tvarového tělesaz výplně, která je spojena vhodným pojivém a má dostateč-nou pevnost za syrová pro manipulaci zpracování,tvar' keramického kompozitního tělesa je v podstatěshodný s tvarem předlisku, použije-li se např.bariérynebo udržuj e-li se kinetika oxidační reakce uvnitřpředlisku příznivější než vně předlisku. Třebaže vynález bude dále podrobně popsán ve spo-jení s hliníkem jako základním kovem, kterému se dává ch přednost, lze použít i jiný vhodných základních kovů,mezi něž patří bez omezení křemík, ti taji, cín, zirkoniuma hafnium. Specifická provedení vynálezu zahrnují přípoužití hliníku jako základního kovu tvorbu alfa-aluminy,nitridu hliníku nebo boridu hliníku jako produktu oxidačníreakce, při použití titanu jako základního kovu nitridutitanu nebo boridu titanu jako produktu oxidační reakcea při použití křemíku jako základního kovu karbidu křemíku, - 14 - nitridu křemíku nebo boridu křemíku jako produktuoxidační reakce.
Jak bylo popsáno ve zmíněné literatuře, lzeve spojení se základním kovem použít jedné nebo několikapříměsí. Touto příměsí nebo příměsemi lze legovatzákladní kov, příměs lze nanášet zvnějšku alespoňna část povrchu tělesa ze základního kovu, příměsnebo příměsi lze umístit do blízkosti tělesa základníhokovu, npř, do hmoty výplně, kterou prorůstá produktuoxidační reakce, nebo lze použít jakékoliv vhodnékombinace těchto postupů, K oxidaci základního kovu lze použít okysličovadlav pevném, kapalném nebo plynném skppenství nebo kombinacetakových okysličovadel, Mezi typická okysličovadlapatří, ovšem bez omezení kyslík, dusík, halogen, síra,fosfor, arsen, uhlík, bor, selen, tellur a jejichsloučeniny nebo kombinace, např, oxid křemičitý jakozdroj kyslíku, methan, ethan, propan, acetylén, ethyléna propylén jako zdroje uhlíku, a směsi jako je vzduch,H^/H^O a CO/CO^, kde poslední dvě směsi jsou užitečnétím, že snižují aktivitu kyslíku v prostředí, Keramickástruktura podle vynálezu mňže tedy např,obsahovatprodukt oxidační reakce tvořený několika oxidy, nitridy,karbidy a boridy, Produktem oxidační reakce může býtnapř,oxid hlinitý, nitrid hliníku, karbid křemíku, *5 borid křemíku, borid hliníku, nitrid titanu, nitrid zirkonia, borid titanu, borid zirkonia, karbid zirkonia,nitrid křeméku, karbid titanu, karbid haťnia, boridhafat i a a oxid cíničitý , Třebaže lze použít podle vynalezu jakéhokolivvhodného okysličovadla, budou provedení vynálezu popsánav souvislosti s okysličovadly v plynné fázi. Při použitíokysličovadla ve formě plynu nebo par musí hmota výplně .propouštět okysličovadlo tak, aby mohlo výplní projítdo styky s roztaveným základním kovem, dopravovanýmvznikajícím produktem oxidační reakce, VhQfenými okysli-čovadly v plynné fází jsou kyslík a plynné směsi obsa-hující kydík včetně^vzduchu, zejména v případě hliníkujako základního kovu, přičemž vzduchu se dává přednostze zřejmých ekonomických důvodu. Pokud se uvádí, žeokysličovadlo sestává z určitého plynu nebo par, znamenáto okysličovadlo, v němž je uvedený plyn nebo párajediným, hlavním nebo alespoň významným oxidačním činidlempro základní kov za podmínek podle vynálezu. Třebažetedy např,je hlavní složkou vzduchu dusík, je kyslíkobsažený ve vzduchu jediným okysličovadlem pro základníkov, protože kyslík je mnohem silnější oxidační činidlonež dusík. Vzduch tedy spadá mezi okysličovadla definovanájako plyn obsahujcí kyslík, nikoliv však mezi okysličovadlc - ιό - uváděná jako plyn obsahující dusík. Příkladem oxidačníhočinidla, tvořeného plynem s obsahem dusíku je formovacíplyn, který obsahuje 96 % objemu dusíku 04% objemuvodíku. Při použití okysličovadla v pevné fázi se totookysličovadlo zpravidla disperguje do celé hmoty výplněnebo do té části, která sousedí s kovem, ve formě zrna částic smíchaných s výplní nebo případně jako povlakna částicích výplně. Jako pevného okysličovadla lze použítprvků, např,boru nebo uhlíku, nebo redukovatelných slou-čenin jako je oxid křemičitý, nebo určitých boridůs nižší termodynamickou stabilitou než má borid, tvořícíreakční produkt oxidace základního kovu. Když se např,použije pro hliník jako základní kov boru nebo redukova-telného boridu jako pevného okysličovadla, je výslednýmproduktem oxidační reakce borid hliníku, V určitých případech může oxidační reakce s pevnýmokysličovadlem probíhat tak rychle, že produkt oxidačníreakce má snahu se spékat v důsledku exotermické povahypostupu. Tím by se mohla porušit stejnoměrná mikrostruk-tura keramického tělesa. Takovou rychlou exotermickoureakci lze odvrátit nebo zmírnit tím, že se do směsipřidají poměrně netečné výplně, které mají nízkou reakti-vitu, Příkladem takové výplně je látka v podstatě iden-tická se zamýšleným .produktem oxidační reakce, 17 ~ V případě kapalného okyslíčovadla se jím povlečenebo nasytí celá hmota výplně nebo ta část, která ležím roztaveného základního kovu, aby se výplň okysličovad-lem impregnovala. Pod pojmem kapalné okysličovadlo se mínílátka, která je v kapalném skupenství v podmínkách oxidačníreakce, takže kapalné okysličovadlo může mít pevný prekursor,např,sůl, která se při reakčních podmínkách roztaví. Alter-nativně může mít kapalné okysličovadlo kapalný prekursor,např,roztok, kterým se naimpregnuje veškerá výplň neobjejí část a který se roztaví nebo rozkládá v reakčníchpodmínkách a zanechává oxidační zbytek. Příkladem takovýchkapalných okysličovadel jsou např, nízkotavná skla. Výplň, které se používá při provádění způsobu podlevynálezu, může být tvořena jedním nebo několika ze široké d škály materiálu, vhodných pro tento účel. Výplní může být"přizpůsobivá" výplň, což znamená, že výplň lze vložitdo nádoby, že do výplni lze vložit tvarové těleso zezákladního kovu nebo se mohou uvést do vzájemného styku,přičemž výplň se přizpůsobí tvaru nádoby nebo tvarovanéhozákladního kovu. Přizpůsobivé výplně mohou obsahovatmateriál ve formě částic, např,jemná zrnka žárovzdornéhooxidu kovu, vlákna, střídová vlákna nebo vláknitý materiálna způsob vlny, podobný např,ocelové vlně, nebo kombinacidvou nebo několika takových útvarů, např,kombinaci jemných - ι8 - zrnek a vláken. Hmotu výplně rovněž může tvořit předběžně tvarované těleso, v následujícím nazývanépředlisek z výplně, jehož tvar odpovídá požadovanémutvaru vyráběné keramickékompozitní struktury,
První zdroj roztaveného kovu, to znamená pevnálátka, která je ve styku s výplní, muže být vytvarovándo předem stanoveného tvaru nebo vzoru. Toto tvarovanétěleso ze základního kovu se vloží do hmoty výplně,aby se negativně kopíroval jeho tvar. Při vzniku kera-mické kompozitní struktury vznikáj ící kompozit negativněkopíruje tvar původního kovového tělesa. Když se nemávyrobit taková negativní kopie, lze použít předliskuk vytvoření kompozitního tělesa předem stanovenéhotvaru, přičemž první zdroj základního kovu muže mítjakýkoliv tvar, např,ingotu, bramy, tyče a podobně.Zásoba základního kovu muže být jakéhokoliv vhodnéhotvaru a objemu a muže být umístěna ták, aby roztavenýkov ze zásoby stékal vlastní tíží do toho místa, kdevzniká produkt oxidační reakce. Zásoba základního kovu může být s výhodouumístěna v loži zrnitého netečného materiálu, kterýnepodporuje ani neudržuje oxidační reakci roztavenéhozákladního kovu. Otvorem ve dně nádoby pak stékároztavený základní kov do prvního zdroje základního kovu.Alternativně být může zásoba základního kovu umístěnave vhodné žárovzdorné nádobě0 19
Obr, i znázorňuje soustavu * lO se zásobní komorou 12a nádobou 14 s bariérou, která je umístěna pod ní aspojena se zásobní nádobou 12 otvorem ve dnu- 28, Nádoba 14 s bariérou je v podstatě válcová a jejívnitřní stěna je tvořena sítem ió~(obr, 1, íA), ježje vyztuženo děrovaným válcem 18, který tvoří vnějšípevný díl nádoby 14, Síto ιό muže být nahrazeno per-forovaným plechem, např,z nerezavějící oceli. Děrovanýválec 18 má soustavu perforací 20 (obr,iA) a je dostatečnětuhý, aby udržel tvar přizpůsobivé výplně, do které máprorůstat keramická matrice rostoucí ze základního kovu.Sítem 16 může být žárovzdorná tkanina nebo může- býtkovové, např,z nerezavějící oceli. Ve znázorněném pro-vedení jde o tkané síto 16 s otevřenými oky, z nichžvelký počet leží proti perforacím 20 děrovaného válce 18,takže nádoba 14 s bariérou je otevřená pro průchod vnější "oxidační atmosféry, Po vnější ploše děrovanláho válce i8_je umístěn větší počet úhelníků 22 z nerezavějící oceli,které jsou rovnofaěrně rozloženy a přidržovány ve správnépoloze kroužky 32 k vyztužení celé konstrukce. Základna 24,která může být bud plná nebo děrovaná, uzavírá dolníkonec nádoby 14 s bariérou. Zásobní komora 12, která je rovněž válcová a má větší průměr než nádoba 14 s bariérou, je uzavřena stěnami 26 a dnem 28, vyrobeným z plného materiálu. Ve znázorněném 20 provedení tvoří základní kov jednak zásobu, která jeumístěna v loži netečného materiálu 30, uloženém v zá-sobní komoře 12, a tvarový protáhlý první zdroj 36základního kovu, který leží uvnitř přizpůsobivé výplně 38jež vyplňuje nádobu 14 s bariérou. Zásoba 34 základníhokovu má zužující se část , ze které vychází válcováčást dolu do styku s prvním zdrojem 3Ó na přechodu mezizásobní komorou 12 a nádobou 14 s bariérou. Ve znázorně-ném provedení má základní kov v prvním zdroji 36 tvarválce se třemi kotoučovými výstupky 36a, 36b, 36c, kteréjsou rozmístěny po jeho délce, a sahá jako jádrozákladního kovu po celém obvodu k výplni 38, Se základnímkovem v prvním zdroji 36 nebo v zásobě 34 muže být le-gována jedna nebo několik příměsí, které usnadňují oxi-dační reakci. Alternativně mohou být tyto příměsi nanese-ny na první zdroj 36 nebo na jeho části, a/nebo vnesenydo výplně 38 alespoň v té části, která sousedí s prvnímzdrojem 36, Zásobní komora 12 je vyplněna ložem netečného mate-riálu 30, který není smáčen roztaveným kovem, takžeznemožňuje nebo alespoň značně brání tvorbě a růstupolykrystalické matrice. Při tomto uspořádání roz-tavený základní kov vzniklý při zahřátí tvoří zásobu 34,která může stékat z lože netečného materiálu 30 do prvníhozdroje 36 a tam doplňovat základní kov, který byl spotře-bován při oxidační reakci. V případě hliníku jako základního - 21 - kovu muže netečný materiál obsahovat kusovou aluminu(El Alundum, výrobek firmy Norton Company,) Kdyžje to třeba nebo žádoucí může být horní konec zásobníkomory 12 uzavřen neznázorněným víkem vůči okolní at-mosféře a mezi zásobní komorou 12 a nádobou 14 s ba-riérou muže být rovněž uložena těsnicí deska, kteráje plná až na středový otvor, jímž může stékat rozta-vený základníkov ze zásoby 34 do prvního zdroje 36^ Přizpůsobivá výplň 38 v nádobě 14 s bariérouse přizpůsobí tvaTu vnitřní plochy nádoby 14, takževnitřní tvar nádoby 14 vymezuje vnější hranici nebotvar hmoty výplně 38 jako hranice, která zabraňujedalšímu růstu produktu oxidační reakce. Tato hranicetedy tvoří vnější obrys a tvar keramické kompozitnístrkktury, která vyroste v nádobě 14 s bariérou.
Mimoto se > výplň 38 p. řizpůsobí tvaru a geometriiprvního zdroje 36, který . 1 tedy vymezuje a vyplňujeuvnitř hmoty přizpůsobivé výplně 38 tvarovou dutinu.
Soustava 10, sestávající z výplně 38 a netečnéhomateriálu 30 se vloží do pece, která obsahuje nebodo které se zavádí vhodné okysličovadlo v plynné fázi.Alternativně nebo mimo plynného okysličovadla může býtuvnitř výplně obsaženo pevné nebo kapalné okysličovadlonebo oboje. Při použití okysličovadla v plynné fázi 22 můz· jít např, o atmosférický vz tuch a v tomto případěmůže mít pec větrací otvory, kterými se jednodude vzduch vededo jejího vnitřku a tvoří tak plynné okysličovadlo.
Soustava xO může být uložena v peci ve svislé péloze,jak ukazuje obr. i, a může být podepřena neznázorněnouvhodnou konstrukcí» Okysličovadlo v plynné fázi vnikádo přizpůsobivé výplně 38 perforacemi 20 děrovanéhoválce 18 a otvory v sítu ιό g okysličuje roztavenýzákladní kove Výsledný růst polykrystalického produktuoxidační reakce probíhá shora popsaným způsobem, přičemžroztavený základní kov je odebírán z prvního zdroje,prochází produktem oxidační reakce na jeho povrch a tamtvoří další produkt oxidační reakce» Roztavený základníkov spotřebovaný touto reakcí se doplňuje přítokem zezásoby 34 do prvního zdroje 36, Když rostoucí polykrysta-li cký materiál dojde k sítu ιό, další růst se zastavípůsobením bariéry, která je tvořena sítem xó, podepřenýmděrovaným válcem 18, Tímto způsobem je růst produktoxidační reakce omezen vnitřní plochou síta xó» Jesamozřejmé, že vnitřek nádoby s bariérou může býttvarován do nej různějších tvarů, aby vzniklo keramickékompozitní těleso s požadovaným tvarem povrchu»
Velikost zásoby 34 základního kovu lze předem určit vzhledem k první zásobě 3Ó tak, aby bylo vždycky k dispozici 23 dostatečné množství roztaveného základního kovy k udržení kovové náplně v celém prvním zdroji 36 alespoň do té doby, než dojde k infiltraci nebo k uzavřenícelého objemy výplně 38 polykr^stalickým produktemoxidační reakce. Když se dosáhne tohoto okamžiku, teplotav peci se sníží a soustava se nechá zchladnout, přičemžprvní zdroj 36 základného kovu ztuhne a spojí se důkladněs keramickou matricí. Vzniklá keramická kompozitnístruktura tedy obsahuje kovový substrát s keramickýmpovrchem, V popsaném příkladě leží keramický substrátna vnější straně a částečně uzavírá kovový substrát.
Pro snadnou demontáž může být děrovaný válec 18ze dvou polovin, které jsou k sobě přidržovány jakými-koli vhodnými prostředky, např, zmíněnými úhelníky 22a kroužky 32, Úhelníky 22 a kroužky 32 se pak stáhnou,aby bylo možno rozebrat obě poloviny děrovaného válce 18,Po sejmutí děrovaného válce 18 se může síto 16 odvinoutnebo odříznout. Keramická kompozitní struktura se můžerozříznout napříč na horním konci nebo blízkokonce nádoby 14 s bariérou (v pohledu z obr, 1), čímžvznikne v podstatě válcový keramický kompozit 40podle obr, 2, Keramický kompozit 40 má vnitřní dutinu42, která je negativní kopií tvaru prvního zdroje 36tělesa základního kovu a má tři rozšířené komory 42a, 42b, 42c, Kov v dutině 42, který znova ztuhl, může být 24 podle potřeby jakýmkoliv vhodnýmzpůsobem odstraněn.
Dutinu 42 lze např,vyvrtat a zbývající kov v rozší-řených komorách 43a, 43b, 43? lze chemicky rozpustit,v případě hliníku jako základního kovu např,kyselinouchlorovodíkovou. Kyselina chlorovodíková rozpustí kov,ale nemá škodlivý vliv na keramický kompozit, V určitých cpřípadech může být např,žádoucíponechat celé jádro ze základního kovu nebo jeho částv dutině 43, čímž vznikne produkt s jádrem ze základníhokovu, nebo případně nahradit celé jádro nebo jeho částjiným materiálem, např, jiným kovem nebo slitinou, nebolá^tkou úplně jiného druhu, např, syntetickým orga-nickým polymerním materiálem.
Vnější povrch keramického kompozitu 4 může míthrubou plochu, která odpovídá zvlněnému povrchu síta 16,takže v některých případech je žádoucí opracovat tutovnější plochu do hladka, zatímco v jiných případech jevhodné hrubou kresbu odpovídající sítu zó nebo jinémupoužitému elementu nádoby 14 s bariérou ponechat, Při stejné konfiguraci nádoby 14 s bariérou můžebýt nezbytné nebo vhodné vytvořit lomené spojky a jednunebo několik dalších zásob základního kovu, aby bylomožno doplňovat roztavený základní kov v několika místechpo délce nebo po obvodu prvního zdroje 36,
Na obr, 3 je zakreslena soustava sestávaíj ící 25 z předlisku 4,4, na kterém je postavena zásoba 46 základního kovu. Vnější strany zásoby 46 a předlisku 44jsou uzavřeny v bariéře, která je tvořena vrstvou 48z pálené sádry, do které je přimíchán hořlavý materiál,aby propouštěla vzduch. Bariéra, tvořená vrstvou 48,tvoří tedy hranici alespoň jedné plochy předlisku 44,
Ve znázorněném provedení je v bariéře uzavřena celávnější plocha předlisku 44 s výjimkou těch plošek,na které dosedá zásoba 46, Pokud je tedy v textu uvedeno,že jde alespoň o jednu plochu nebo alespoň jednu hranicihmoty výplně, definovanou bariérou, týká se to té částihmoty výplně, která je zakryta a nebo ve styku s bariérou. Zásoba 46, uzavřená v sádrové vrstvě 48 společněs předliskem 44, je uložena v loži netečného materiálu 50,který je umístěn v žárovzdorné nádobě 52, např, z aluminy,Předlisek 44 má tvar pístu motoru s vnitřním spalováníma sestává z hlavy 44a, prstencové drážky 44b a dutiny 44c,v níž jsou vytvořeny proti sobě dva radiální spojovacíotvory 44d, 44e, Uvnitř dutiny 44c je umístěn prvnízdroj 54 základního kovu, který se dotýká celého povrchudutiny 44c, Sádrová vrstva 48, která uzavírá předlisek 44,tvoří bariéru zabraňující dalšímu růstu produktu oxidačníreakce, přičemž je přizpůsobena vnějšímu tvaru předlisku44 a zajišluje vznik hladkého .ipovrchu keramickéhokompozitního tělesa, protože znemožňuje růst polykrystalickéh 2Ó - materiálu za předlisek 44, Vrstva 48 pálené sádryrovněž usnadňuje spojení předlisku 44 a zásoby 4Óa vytváří v podstatě nádobu pro roztavený kov, tavícíse při zvýšené teplotě, Nicméně by lože netečného ma-teriálu 50, který se nesmáčí roztaveným základním kovem,udrželo spolehlivě zásobu roztaveného základního kovu,i kdyby předlisek 44 a zásoba 46 nebyly uzavřenyv sádrovém povlaku 48, Lože netečného materiálu 50propouští okysličovadlo v plynné fázi, např,vzduch.Například při zahřátí na vhodnou provozní teplotuokysličuje plynné okysličovadlo roztavený kov, dopra-vovaný"' na povrch vznikajícího produktu oxidační reakce,čímž vzniká polykrystalický matricový materiál. Jak sezákladní kov z prvního zdroje spotřebovává, doplňujese roztaveným kovem ze zásoby 46 a reakce pokračujetak dlouho, až polykrystalická keramická matriceproroste k sádrové vrstvě 48, jež obklopuje předlisek44 a tvoří bariéru pro růst polykrystalického keramickéhotělesa, V tomto okamžiku se reakce zastaví, např,snížením teploty v peci, celek se vyjme z lože netečnéhomateriálu 50 a sádrová vrstva 48 se odstraní, např,otryskáním, Roztavený kov lze vylít z dutiny 44chotového předmětu a zbytkový, to znamená nezreagovanýzákladní kov, který ztuhne uvnitř,se může odstranitmechanicky nebo chemickým způsobem,, 27
Obr» 4 ukazuje keramickou kompozitní strukturu,vyrobenou v zařízení podle obr, 3. Píst 44' , kterýtvoří keramické kompozitní těleso, sestává z předlisku44, infiltrovaného keramickou matricí tvořenou produktemoxidační reakce a případně kovovými složkami, jako jsounezoxidované složky základního kovu nebo redukovanésložky dotovací příměsi, výplně nebo okysličovadla,když je oky sličovadlejn redukovatelná sloučenina kovu.
Protože rwst keramické matrice se zastaví na krawicídané vnějším povrchem předlisku 44, má píst 44'přesněodpovídající tvar a sestává tedy z hlavy 44a', má prsten-covou drážku 44b^ dutinu 44c' a dvojici protilehlýchotvoru. 44d', 440' pro pístní čepy.
Obr, 5 znázorňuje další soustavu k prováděnízpůsobu podle vynálezu, kde předlisek 56 z výplně mátvar lomené trubky, jejíž úseky spolu svírají úhel 45°a která je opatřena na obou koncích přírubou 56a, 56b,Žárovzdorná zásobní nádoba 58 je ve dnu opatřena otvo-rem 60 a je skloněna vůči vertikále tak, aby dosedalapřesně na přírubu 56a předlisku 56, Druhá příruba 56bje uzavřena zátkou 62 ze vhodného materiálu, např,pálené sádry. Celek je uložen v loži netečného materiálu 64,které jéumístěno ve žárovzdorné .nádobě 66, Zásoba 68základního kovu je umístěna podle obr, 5 uvnitř zásobnínádoby 58, takže může stékat do předlisku 56 a doplňovat 28 první zdroj jO roztaveného základního kovu, kterýubývá s postupující oxidační reakcí. V obr. 3 i 5 může první zdroj 54 případně 7Otvořit pevný základní kov,který se taví in šitu atvoří tedy vlastně poté zdroj základního kovu.Alternativně stačí uspořádat pouze zásobu 46 podleobr. 3 a 68 podle obr. 5, takže při roztavení stékároztavený základní kov z této zásoby do styku s před-liskem 44, případně 56, čímž vytváří první zdrojzákladního kovu. Tento první z{_roj základního kovumůže být tedy jak tvořen stékajícím kovem ze zásobynebo doplňován tímto kovem ze zásoby 46, 68.
Uspořádání zásoby základního kovu, která doplňujeprvní zdroj základního kovu obsaženého uvnitř dutiny44c, zaj išluj e účinný a stejnoměrný růst keramickémaťrice do předlisku 44, protože je neustále k dispo-zici dostatečné množství základního kovu, aby úplněvyplnilo dutinu 44c. Tím se odstraní nebezpečí, že byse některé části předlisku 44 nevyplnily keramickoumatricí, protože spotřebováním roztaveného základníhokovu uvnitř dutiny 44c ’ přeruší přívod roztaveného kovu do předlisku 44. V případě provedení podle obr. 5 lze první zdroj 70 29 základního kovu vytvořit tak, že se pevné těleso ze základního kovu vloží do předlisku 56 před zahřá-tím, nebo stékáním roztaveného základního kovu ze zá-sobní nádoby 58, čímž se vyplní vnitřek předlisku 56,
Je zřejmé, že znázorněná relativní tloušřka stěn před-lishu 56 je ve srovnání s jeho dutým vnitřkem taková,aby uvnitř předlisku 56 bylo vždycky k dispozici vícnež dostatečné množství kovu k úplnému vyplnění a prostoupění výplně keramickou matricí během postupu oxidačníreakce. Výhoda uspořádání zásobní nádoby 58 a zásoby 68roztaveného kovu v tomto případě spočívá stejně jakov provedení podle típr, 3 v tom, že se udržuje hladinaroztaveného základního kovu na dostatečné výšce, abypředlisek 56 zůstal naplněn až k okraji/ to pomáházajistit stejnoměrný růst polykrystalického materiálumatrice celým předlískem 56 bez jakýchkoli nespojitostív materiálu.
Podle obr, 5 je předlisek 56 uložen v loži 64zrnitého netečného materiálu, ve kterém nedocházík výraznějšímu růstu keramické matrice. Keramickámatrice proto roste až ke hranici definované vnějšímiplochami předlisku 56, Zátka 62 z pálené sádry zne-možňuje vnikání netečného materiálu 64 do vnitřkupředlisku 56, Pokud je to nezbytné, lze použít pálené 30 sádry nebo jiného podobného materiálu k vytvoření těsněníkolem dolního konce žárovzdorné nádoby 58 a příruby 56apředlisku 56, Případně může být celý vnější povrch předlisku56 uzavřen v neznázorněné vrstvě z pálené sádry propustnépro vzduch, která se pak z hotového keramického kompozitníhotělesa odstraní,
Na obr. 6 je znázorněna další soustava, kde předlisek73, jenž má obecně tvar kruhového válce, sestává ze základníčásti 74 a zúženého krku 76, zakončeného válcovým koncem 78,Předliskem 72 prochází průchozí otvor 80, který je soustřednýs jeho podélnou osou, Konec průchozího otvoru 80, otevřenýz válcového konce 78, je uzavřen zátkou 82 vhodnéhomateriálu, např,pálené sádry. Druhý konec průchozího otvoru 80,který je otevřen na konci základní části 74, je propojens kanálkem 84,jenž může být vyroben rovněž z pálené sádry,Káůálek 84 je tedy tvořen krátkým úsekem trubky nebo trubicez pálené sádry, jejíž jeden konec dosedá na základníčást74 předlisku 72 a druhý konec na zásobu 86 základního kovu.Kanálek 84 a zásoba 86 jsou souosé, Předlisek 72 je uloženšikmo, . takže jeho podélná osa L svírá ostrý úhels horizontálou, označenou čárou H-H, Šikmým umístěnímpředlisku 72, např,pod úhlem 5 až iO°, se usnadní stékáníroztaveného základního kovu ze zásoby 86 do průchozíhootvoru 80, Předlisek 72, kanálek 84 a zásoba 86 základního 31 kovu jsou uloženy v loži zrnitého netečného materiálu 88,umístěného v žárovzdorné nádobě ς>0. Při práci způsobempodle vynálezu se zásoba 8£ základního kovu roztaví astéká kanálkem 84 do průchozího otvoru 80 a vyplní jejroztaveným základním kovem. Dutina uvnitř kanálku 84a průchozího otvoru 80 se tedy může považovat za vto-kový kanál, kterým proudí roztavený kov k předlisku 72.Zátka 82 brání vnikání netečného materiálu 88 do průcho- .zího otvoru 80. Okysličovadlo v plynné fázi, např.vzduch,prochází ložem netečného materiálu 88 a přédliskem 72a okysličuje roztavený základní kov. V té míře, v jakéje roztavený základní kov spotřebováván v průchozímotvoru 80, je doplňován dalším roztaveným kovem přité-kajícím ze zásoby 86, takže průchozí otvor 80 je neustá-le udržován plný roztaveného základního kovu po celoudobu postupu.
Jak je jasně vidět z obr. 6, je množství roztave-ného kovu, který může obsahovat průchozí otvor 80, bezdoplňování spotřebovaného kovu příliš malé k tomu, abyse předlisek 72 naplnil a infiltroval polykrystalickýmmateriálem, vzniklým jako produkt oxidační reakcezákladního kovu a tvořícím keramickou matrici. Tyto po-měry jsou odlišné než v uspořádání v obr. 5, kde zásobazákladního roztaveného kovu uvnitř předlisku 56 jezřejmě víc než dostatečná k vyplnění poměrně tenkýchstěn předlisku 56 keramickou matricí provedení podle 32 olr,ó .zajišluje zásoba 86 rovnoměrný přívod roztaveného kovu a současně spojitý přívod dostatečného množstvíroztaveného základního kovu přes poměrně malý průchozíotvor 80 k úplnému vyplnění předlisku 82 polykrystalic-kým produktem oxidační reakce. Technika doplňovánízdroje základního kovu ze zásoby tedy umožňuje vytvářetpolykrystalický materiál z malého objemu prvního zdrojetak, aby infiltroval do podstatně většího objemu výplně.Spojitým doplňováním roztaveného kovu de tedy objemvýplně prakticky jakékoliv velikosti může infiltrovatpolykrystal ickým matricovým materiálem, vyrobenýmze základního kovu a přivedeného v malém objemu prvníhozdroje do styku s okysličovadlem.
Tvorba keramické matrice se zastaví na hranici,definované vnějšími plochami předlisku 72, Jak bylouvedeno, může být předlisek 72 uzavřen v bariéře.
Ztuhlé jádro základního kovu, které zůstane v otvoru 80,se může nechat v hotové struktuře nebo se může úplněnebo čís tečně odstranit nebo případně nahradit jinýmmateriálem. Hotová keramická kompozitní struktura,zakreslená na obr, 7,sestává z keramického kompozitníhotělesa 72', jež má základní část 74', zúžený krk 76'vydutého tvaru a válcový konec 78', přičemž toutostrukturou prochází podélně otvor 80',
Obr, 8 ukazuje další soustavu, kde předlisek 92 33 - má kruhovou část 94. Z její jedné strany vyčnívánahoru dutý středový hřídel 98 a soustředný nákružek 96.Hřídelem 98 prochází průchozí otvor 1OO, který jdeaž k dolní ploše kruhové částí 94 a je zakončen roz-šířeným koncem íOOa, který leží v rovině dolní plochykruhové části 94, Horní konec průchozího otvoru 1OOje uzavřen zátkou 1Ο2 ze vhodného materiálu jako jepálená sádra. Pod předliskem 92 je zdroj 1Ο4 rozta-veného kovu, který se dotýká předlisku 92,
Do zdroje 1Ο4 roztaveného kovu ústí zalomenýkanálek zOó, jehož druhý, horní konec (obr, 8) setěsně dotýká zásoby 1Ο8 základního kovu. Třebaže naobr, 8 je zakreslena pouze jedna zásoba 1Ο8 a jedenkanálek 1Ο6, je zřejmé, že po obvodu zdroje 1Ο4základního kovu může být umístěno několik kanálků zOÓa zásob 1Ο8 základního kovu. Zdroj 1Ο4 základníhokovu má s výhodou tvar kotouče a může mít v podstatěstejný průměr jako kruhová část 94 předlisku 92,Před.lisek 92, zdroj 1Ο4 roztaveného kovu a zásobaíO8 základního kovu i kanálek íOó jsou uloženy v ložizrnitého netečného materiálu 11Ο, umístěného v žáro-vzdorné nádobě 112, Při zahřátí na vhodnou reakční teplotu v pecise vzduchovou atmosférou se základní kov roztaví a 34 vytvoří tak první zdroj 1Ο4 základního kovu, který sedotýká zdola předlisku 92, Současně se roztaví základníkov zásoby 1Ο8, který stéká dolů kanálkem 1Ο6 a vytvářítlakovou výšku, která vytlačuje roztavený základní kovnahoru rozšířeným koncem íOOa a průchozím otvorem iQOaž nahoru k zátce lOz, která tento kov zastaví. Přitomto uspořádání tedy zásoba 1Ο8 nejen doplňuje prvnízdroj 1Ο4, aby základního kovu bylo dost k úplnému vy-plnění předlisku gz polykrystalickou matricí, nýbržvyplňuje a udržuje plný celý průchozí otvor lOO,alespoň tak dlouho, pokud hladina roztaveného kovu v zásobě 1Ο8 leží alespoň tak vysoko jako konec průchozíhootvoru lOO, To umožňuje stejnoměrný růst keramické ma-trice uvnitř celého předlisku, Kdyby se vynechalazásoba 1Ο8 a kanálek íOó a i kdyby zdroj 1.Ο4 základníhokovu byl dostatečně velký k zajištění úměrného množstvíkovu pro vyplnění předlisku gz keramickou matricí,mohly by nastat obtíže při proudění roztaveného kovutímto předliskem gz, zejména v místě škrcení, kdehřídel g8 předhází v kruhovou část 94 předlisku gz.Roztavený základní kov sice dobře vzlíná propustnýmpředliskem gz, ale při vyčerpání zásoby roztaveného kovuve zdroji 1Ο4 bez zásoby 1Ο8, která tento základní kovdoplňuje, by zejména v případě velkých vyráběnýchtěles vzlínání nestačilo k zajištění úplného a stejno- 35 měrného růstu polykrystalické matrice, zejménav té části hřídele 98, kteizí lež^í dál od kruhovéčásti 94, Způsob podle vynálezu úspěšně odstraňujetento problém tím, že se průchozí otvor íOO vyplníaž k horůímu konci roztaveným kovem působením static-kého tlaku, a zdroj 1Ο4 roztaveného kovu se rovněžudržuje v naplněném stavu působením tlakové výškyroztaveného kovu v kanálku lOó a v zásobě 1Ο8. Zásoba1Ο8 se může podle potřeby rovněž občas doplňovat,
Obr, 9 ukazuje keramické kompozitní těleso 92', vyrobené v soustavě z obr, 8, Těleso 92' má centrální— hřídel 98', který má středový otvor íOO'kruhovoučást 94's kruhovým nákružkem 96^ který vycházíze stejné plochy kruhové části 94 jako hřídel 98'.Stejně jako v předchozích provedeních se z hotovéhokeramického kompozitního produktu může odstranitzákladní kov, který znova ztuhl v průchozím otvoru íOOa jeho rozšířeném konci 100a, Alternativně může otvoríOO a rozšířený konec íOO a zůstat úplně nebo částečněvyplněn ztuhlým základním kovem nebo může být úplněnebo částečně vyplněn jiným zvoleným materiálem, V obou přpadech lze materiál vyplňující otvor íOO a jeho rozšířený konec 100a například provrtat dvytvořit v něm díru s menším průměrem. - 3Ó -
Obr. lO ukazuje v podélném svislém řezu soustavu,která obsahuje žárovzdornou zásobní nádobu 114, v(wížje zásoba tió základního kovu. Ve dnu zásobní nádoby 114je otvor 118, kterým stéká roztavený základní kov vlastnítíží do mělkého podélného žlabu 12Ο, vytvořeného v pod-kladu 122 z netečného materiálu. Tímto materiálem můžebýt jakákoliv vhodná látka, jako např,pálená sádra,umístěná v žárovzdorném kelímku 124, Žářovzdorný kelímek124 může být částečně vyplněn, např, do pol&iny svévýšky podle obr, 11, tekutou pálenou sádrou, která senechá ztuhnout a ztřvdnovť. Ze ztvrdlé sádryfse pakvyřízené mělký podélný žlab, nebo se v ní přímo vytvořípomocí vhodné formy, vsazené do sádry před ztuhnutíma ztvrdnutím, Řada stejných propustných předlisků 126,které mají obecně tvar kalicha, je umístěna svouotevřenou stranou dolů pres žlab 12Ο vedle sebe,
Mezery mezi sousedními dutými předlisky 126 na^$ žla-bem 12Ο jsou uzavřeny zátkami 128 z materiálu jako jenapř,pálená sádra. Základní kov, tvořící první zdroj,může být umístěn v dutině každého předliski/ 22Ó,zatímco zásoba základního kovu je v zásobní nádobě 114.Alternativně může být výhodné naplnit zásobní nádo-bu 114 roztavenýmkovem nebo vložit do zásobní nádoby114 .pevný kov a pak jej zahřát do roztavení, a pakvpouštět roztavený kov za zásobní nádoby 114 žlabem 12Ο 37 - 130 do každého z předlisků 126. Každopádně se roztavenýkov doplňuje tím, že stéká ze zásobní nádoby 114 ot-vorem vlastní tíží do žlabu 12Ο a odtud do dutéhovnitřku předlisků 126. Levá část obr. 10 ukazuje roz-tavený základní kov uvnitř nádoby 114, žlabu 12Ο auvnitř předlisků 126. Pravá část obr. lO, ležící vpravood vlnité přerušovací čáry procházej ící středem jednohopředlisků 126, neznázorňuje ro&avený kov, aby bylojasněji vidět polohu dutých předlisků 126, uloženýchnad žlabem 12Ο po jeho délce. Analogicky je vfpravéčásti obr. 21 vynechán díl prostředního předlisků a dvoudalších, ležících vpravo od něj, i jejich zátky 128,aby bylo lépe vidět uspořádání žlabu 12Ο vzhledemk předlisků^126. Vynechané díly jsou na obr. 11 zakres-leny pouze přerušovanou čárou stejně jako část zásobní nádoby 114. Tlaková výška roztaveného základního kovuuvnitř zásobní nádoby 114 zaj išluje, že každý před-lisek 126 zůstává naplněn rataveným základním kovem,který doplňuje základní kov, spotřebovávaný oxidačníreakcí při tvorbě polykrystalické keramické matrice,jež uzavírá výplň stejně jako v předchozích příkladech.Když reakce proběhla tak daleko, že všechny předlisky 126jsou úplně infiltrovány keramickou matricí, vyjme sesoustava z pece a přebytečný roztavený kov se případně - 3δ - vyleje z vnitřku keramických kompozitních těles. Zásobní nádobu 114 lze čas od času doplňovat základnímkovem, pokud je potřeba, S výhodou však má zásobnínádoba 114 dostatečný objem, aby se do ní vešlo celémnožství základního kovu pro úplný průběh oxidačníreakce, tedy bez vloženého doplňování základního kovu.
Duté přědlisky 226, použité podle obr, 2O a 22,lze vyrobit jakýmkoli vhodným způsobem. Jedním ze vhodnýchzpůsobů pro výrobu předlisků tohoto tvaru je lití břečky,které lze provádět pomocí otevřené formy 23Ο typu zná-zorněného na obr, 22, Otevřená forma 23Ο má prohlbbeň 132kalichového tvaru a může být vyrobena z jakéhokoli vhod-ného materiálu, např, odlitím pálené sádry, Do prohlubně232 se naleje vhodná tekutá směs, která obsahuje jemnézrnité plnivo, a nechá se uvnitř formy ztuhnout, Určitémnožství tekutiny tvořící břečku, typicky vody, je absorbováno pórovitou sádrou formy 23Ο, Po předemstanovené době se přebytečná kapalina vyleje a uvnitřformy 23Ο zůstane silná vrstva výplňového materiálu,která ulpívá na stěnách prohlubně 232, Tuto vrstvu lzevysušit a vypálit, aby získala dostatečnou mechanickoupevnost za syrová, aby se dutý předlisek 226 mohl vyjmoutz formy 23Ο, To je znázorněno vzhůru směřující šipkouna obr, 22, Po dekantování přebytečné vody lze prohlu-beň 232 znova naplnit břečkou dvakrát nebo několikrát. 39 aby materiál výplně ve formě 13Ο získal dostatečnou tlouštku.
Obr, 13 ukazuje typické keramické kompozitní těleso 126',vyrobené pomocí zařízení z obr, 10 a 11, Keramické kompo-zitní těleso 126' sestává z keramické matrice, která in-filtrovala do dutého předlísku 126, Přebytečný základníkov, který mohl zůstat uvnitř keramického kompozitníhotělesa 126' , se může odstranit mechanickou nebo chemickou ·cestou, aby vzniklo duté keramické kompozitní tělesove tvaru kalicha. Tělesa 126' mohou samozřejmě zůstatúplně nebo částečně naplněna ztuhlým základním kovem, nebose mohou po jeho odstranění naplnit jiným materiálem.
Obr, 14 ukazuje dělenou formu 134, která je použitelnák výrobě dutého předlisku ve tvaru oběžného kola čerpadla,jak ukazuje obr, 15 a 15A, Technika výroby dutého předliskuje stejná jako v případě obr, 12, tedy lití břečky.
Podle obr, 14 má dělená forma 134 horní díl 136 a dolnídíl 138, který jsou oba takového tvaru, že při položeníhorního dílu 136 na dolní díl 138 spolu vytvářejí dutinu,vhodnou pro výrobu předlisku 14Ο ve tvaru oběžného kolačerpadla, Předlisek 14Ο (obr, 15, 15A) sestává z kotoučovéhotělesa 142 se čtyřmi zakřivenými lopatkami 144a, 144b, 144c, I44d, které vycházej í radiálně směrem ven od dutého středového hřídele 146, Středový hřídel 146 je zakončen přírubou 146a, Lopatky 144a až 144c! sahají až k obvodové - 40 - stěně 148 kotoučového tělesa 142. Středový hřídel 146má průchozí otvor 15Ο, a kotoučové těleso 142 jerovněž duté a má vnitřní dutinu 152,
Dutý předlisek 14Ο ve tvaru oběžného kola pročerpadlo se vytvoří tak, že se forma 134 (obr. 14)naplní přes otvor 150'vhodnou licí břečkou. Popsanéhozpůsobu lití břečky lze použít k vytvoření dostatečnétloušlky vrstvy zrnitého materiálu uvnitř dutiny 152formy 134, Po dekantování přebytečné kapaliny, vysušenía vypálení formy, obsahující v dutině 152 vnitřní povlakz lité směsi, vznikne dutý předlisek 14Ο, znázorněnýna obr. 15 a 15A.
Podle ^or. 16 se předlisek 14Ο vloží do loženetečného materiálu 154, uspořádaného v žárovzdornénádobě 156. Na přírubu 146a, zakončující středovýhřídel 146t se připojí kanálek 158 ze vhodného ma-teriálu, např.z pálené sádry, v němž je zásoba 16Οzákladního kovu. Těleso základního kovu, tvořícíprvní zdroj 162, vyplní vnitřek předlisku 14Ο. Jak bylouvedeno ve spojení s předchozími příklady, lze prvnízdroj 162 základního kovu vnést do předlisku i4(^napříkladtak, že se jeho dutý vnitřek vyplní kusovým základnímkovem, nebo po vložení předlisku xjO^do lože netečnéhomateriálu 154 se jeho vnitřek naplní přímo roztavenýmzákladním kovem, který se do něj může odlévat ze lžíce. - 4í “
Analogicky mňže zásobu íóO základního kovu tvořit neroztavený, pevný základní kov, nebo se do vnitřkupředlisku 14Ο odleje dostatečné množství kovu k tomu,aby vyplnilo nejen jeho dutinu, nýbrž i kanálek 158,takže pak tvoří jak první zdroj tak zásobu základníhokovu v roztavené formě. Ve všecn, případech se soustava*vloží do pece, kterou prochází vzduch jako pecní at- fmosféra, a zahřívá se na požadované teplotní rozmezí,při kterém vznik~ produkt oxidační reakce a do před-lisku 14Ο infiltruje keramická matrice.
Když je reakce skončena, může se nezreagovanýzákladní kov, naplňující předlisek 14Ο infiltrovanýkeramickou matricí, nechat uvnitř ztuhnout. Alter-nativně se základní kov ještě v roztavené formě z ke-ramického tělesa vyleje. Obr. 17 znázorňuje vzniklékeramické kompozitní těleso —14Ο', které sestáváz kotoučového tělesa 142' a z hřídele 146' zakončenéhopřírubou 146a', a s lopatkami, které vyčnívají radiálněsměrem od hřídele 146' k obvodu : na obr.17 jsou vidětpouze(lopatky 144a', 144b'. Vnitřek keramického kompo-zitního tělesa 14Ο' je vyplněn materiálem 164^ kterýmmůže být bud znova ztuhlý ’ . základní kov nebo jinýkov nebo slitina, nebo úplně jiný materiál, napříkladplast. V provedení znázorněném na obr. -7 je<<’ materiálu164, například ztuhlého základního kovu, vyvrtána díia lóó 42 a v ní je vytvořena drážka 1Ó8 pro klín, kterým seusnadní naklínování oběžného kola 14Ο' na hřídeli, V oblasti díry 166 dutého hřídele ijjťmúže být vytvořenzávitový otvor, aby se usnadnilo upevnění oběžnéhokola 14Ο' na hřídeli čerpadla. * Ha obr. 18 a 18A je znázorněn předlisek 17Ο, který v je povlečen bariérou 172, tvořenou vrstvou pálené sádry propouštějící vzduch. Lomený kanál 174 vytváří spojenímezi žárovzdornou zásobní nádobou 176 a prázdným prosto-rem 178 pod předliskem 17Q, Prázdný prostor 178 jeuzavřen skořepinou z bariéry, tedy z pálené sádry. Žáro-vzdorná zásobní nádoba 176 má vnitřní povlak 180 z pá-lené sádry a v něm zásobu 182 základního kovu, kteráje z horní strany pokryta vrstvou netečného materiálu 184.Obr. 18 znázorňuje soustavu před roztavením zásoby 1&2základního kovu. Podle neznázorněného, obměněného provedeníby mohla být zásoba základníhcjkovu uvnitř prázdného prostoru188. Ve znázorněné_m provedení stéká základní kovze zásoby 182 po roztavení lomeným kanálem 174 do prázdnéhoprostoru 178, kde tvoří první zdroj roztaveného základníhokovu, jež je ve styku s předliskem 17Ο. Předliskem 17Ο procházejí tři vzájemně rovnoběžnéotvory, kterš ústí na jeho protilehlé straně. Soustavapodle obr. 18 je uložena v loži zrnitého netečného materiálu188, který je uspořádán v žárovzdorné nádobě ipO. Při 43 zahřátí stéká roztavený základní kov ze zásoby 182 lomeným kanálem 174 do prázdného prostoru 178, vyplní—· kov -“ jej a roztavený základní iníiltruje do předlisku 170,
Uvnitř předlisku 17Ο je oxidován a uzavře v keramickématrici z polykrystalického materiálu výplň tvořícípředlisek 17Ο, Poloha zásoby 182 základního roztavenéhokovu udržuje tlakovou výšku kovu, takže prázdný prostor178 pod předliskem 17Ο zůstává úplně vyplněn roztavenýmzákladním kovem, tvořícím první zdroj, během celé oxidačníreakce. To zajišťuje, že se předlisek 17Ο': úplně a stej-noměrně vyplní vznikající keramickou matricí. Stejně jakov předchozích provedeních může být kolem předlisku 17Οuspořádáno několik zásob 182 roztaveného kovu a několik
O lomených kanálu 174,
Po skončení reakce a zchladnutí soustavy se vzniklákeramická kompozitní struktura vyjme z lože netečnéhomateriálu 188 a bariéra 172 z pálené sádry se rozlomí,čímž se obnaží keramická kompozitní struktura 170' podleobr, ip, kterou procházejí tři rovnoběžné otvory 186, Tím , že uvnitř předlisku 17Ο se udržují podmínky přízni -vější pro oxidační reakci než podmínky panující vněpředlisku 17Ο, jsou otvory 186 prakticky prosté poly-krystalického matricového materiálu, V této souvislostileží prostory v otvorech 186 "vně" materiálu předlisku 17Ο, 44
Ve všech provedeních vynálezu muže složení materiálupředlisku nebo jiného tvaru výplně obsahovat jednunebo několik .dotovacích příměsí nebo okysličovadelnebo může jiným způsobem vytvářet podmínky, při kterýchje kinetika oxidační reakce základního kovu příznivějšínež v nepřítomnosti těchto příměsí nebo okysličovadel. V závislosti na určitých příměsích, okysličovadlech,na základním kovu a teplotních podmínkách může póly-krystalický materiál, tvořený produktem oxidační reakce,být přinucen k růstu mimo výplň. V provedení znázorněnémna obr. 18 a 18A nevzniká polykrystalický materiálv otvorech 186 a nezarůstá jě Alternativně nebopřídavně může být v otvorech z86 uspořádán bariérovýmateriál, který brání růstu polykrystalického matricovéhomateriálu. Tato technika je znázorněna na obr. 20 a 21.
Na obr. 20 až 21A je zakreslen předlisek 192,který má tvar kruhového válce podle obr. 2OA a máotevřený středový otvor 194, otevřený z 4>bau stranpředlisku 192. Středový otvor 194 je povlečen materiálembariéry 196, kterýnjje pálená sádra, pokrývající celývnitřek středového otvoru 194 a uzavírající jeho obakonce. Středový otvor 194 by mohl být samozřejmě úplněvyplněn zátkou z bariérového materiálu.
Obr. 21 znázorňuje předlisek 192, postavený svisle 45 v tělese roztaveného základního kovu 198, umístěnémve válcové žárovzdorné nádobě 2OO, Předlisek 192má shodný tvar jako vnitřek žá '.roizdorné nádoby 2OO,avšak menší průměr. Jeden konec předlisku 192 můžespočívat na dnu žá rovzdorné nádoby 200, jak ukazujeobr, 21, nebo může být podepřen na podpěrách, abymezí dnem nádoby 2OO a předlískem 192 vznikla malámezera, umožňující přístup roztaveného základního kovůi k dolnímu konci předlisku 192, Žárovzdorná nádoba 200má dostatečnou velikost, aby se do ‘.ní předlisek 192vešel s potřebnou mezerou mezi sebou a stěnami nádoby200, tak aby celý povrch předlisku 192 přišel do stykus tělesem roztaveného základního kovu dostatečné tloušlky.Aby předlisek 192 zůstal po celou dobu ponořen uvnitřtělesa roztaveného základního kovu 198, zavádí sedo žárovzdorné nádoby 200 doplňující roztavený základníkov z neznázorněné zásoby, a to bud spojitě nebo přeru-šovaně, jak ukazuje šipka R na obr, 21, Do žárovzdornénádoby 200 se může odlévat kov z pánve nebo ze zásoby,odkud se roztavený základní kov vede do žárovzdornénádoby 2OO potrubím. Alternativně lze tuhý základníkov, např, v kusovém tvaru, přidávat do tělesa roz-taveného kovu 178, kde přímo roztaje a doplní tak zásobuzákladního kovu, V tomto provedení probíhá růst polykrastalického keramického matricového materiálu za účelem infiltrace výplně od celé vněja plochy 192 směrem k jeho středovému otvoru 294. Hladký povrch středovéhootvoru 194 je zajištěn tím, že je uvnitř bariéra 196,
Stejně jako v předchozích příkladech zajišluje dopl-ňování základního kovu ze zásoby roztaveného k&u, žecelý předlisek 292 zůstane ponořen v roztaveném základnímkovu, což zaručuje stejnoměrný růst polykrystalickématrice a jejé prorůstání předliskem 192, Žárovzdorná nádoba 2OO může mít vzhledem k předlisku192 takové rozměry, aby zásoba základního kovu byla tvo-řena dostatečnou výškou roztaveného zákbdního kovunad předliskem 192, takže i po skončení oxidační reakcezůstává infiltrovaný předlisek 192 neustále ponořenuvnitř roztaveného zákbdního kovu. Zásoba roztavenéhokovu a první zdroj roztaveného kovu mohou být tedytvořeny jediným tělesem roztaveného základního kovu 198,ovšem za předpokladu, že je dostatečně velké, aby udržo-valo předlisek 192 ponořený v roztaveném kovu běhemcelé oxidační reakce.
Po skončení reakce se hotový produkt z keramickéhointeriálu vyjme z roztaveného základního kovu, který senechá z předlisku 192 odkapat. Bariéra 196, která tvoříjádro uvnitř keramického kompozitního produktu, se odstraní,a vzniklá kompozitní keramická struktura 193 má válcovýtvar a je opatřena keramickým povlakem 192', jenž má 47 středový otvor 194, probíhající po celé jeho délce,
Na keramickém povlaku 192' je substrát 198' ze základ-ního kovu, který s ním tvoří jeden díl.
Struktury vyrobené podle způsobem podle vynálezu,v například struktura podle obr, 8, když průchozím ot-voru 80 zůstane ztuhlý základí kov, nebo podle obr,17a 22, mají keramický povrch, jenž tvoří nedílnousoučást s kovovým tělesem, se kterým je spojen, ke-ramický povlak sestává z matrice z polykrystalickéhomateriálu, vyrobené oxidační reakcí základního kovua uzavíraj ící výplň. Takové kovové struktury s kera-mickým povlakem mají oproti běžným čistě keramickýmstrukturám značné výhody, napříHad odolnost protiporuchám a v některých případech menší hmotnost, Taknapříklad keramický povlak na oběžném kole čerpadlapodle obr, 17 umožňuje jeho použití v takovém prostředí,například pro čerpání korozivních a/nebo erozivníchkapalin, které vyžaduje keramický povrch, V důsledkuvazby kovového jádra a keramického povlaku přitomkovové jádro nebo substrát dodává oběžnému kolu odolnostproti nebezpečnému poškození, kterou normálně nemajíčistě keramická tělesa. Trhlina způsobená napětímnebo mechanickým nárazem, která by se vytvořilav konvenční keramické struktuře a mohla by mít při je-jím provozu nedozírné následky, v tělese podle vynálezu - 4δ - nevzniká a struktura si udržuje svou celistvost. I když by například mechanický náraz na oběžné kolopodle obr. 17 stačil k porušení nebo vytvoření trhlinv keramickém povrchu oběžného kola 140' , udrží vnitřnímechanické těleso strukturní celistvost oběžného kola.Struktura podle vynálezu rovněž odstraňuje obtíže,které se vždycky projevují při spojování keramickékonstrukční součásti, např.oběžnfcho kola čerpadla,na kovovou součást s vysokou pevností, např. s ocelovýmhnacím hřídelem. V dosavadních keramických tělesechzpůsobují lokalizovaná mechanická napětí, působícína křehkou keramickou součást na rozhraní mezi ní apoddajnou součástí, poškození a rozdrolení drobivéhokeramického materiálu. Struktura podle vynálezu, tvořenákovovým substrátem s keramickými povlakem, vytvářítedy pro keramickou součást možnost spojení kovu s kovem,například kovového hřídele, zaklínovaného v díře 166podle obr. 17. To, že se odstraní nebezpečí poškozenís dalekosáhlými následky, je velice důležité zejménapři konstrukci rotujících, vratně pohyblivých a na tlaknamáhaných součástek .
Další význak vynálezu spočívá v tom, že při vhodnévolbě základního kovu, výplně a okysličovadla lzevýslednou kovovou strukturu s keramickým povlakem vyrobits před.pě tím na styčné ploše mezi keramickým povlakem a 49 kovem, takže keramický kompozitní předmět má vyššíměrnou pevnost a odolnost proti poškození. Dosáhne setoho takovou volbou materiálu a procesních podmínek,aby vzniklo řízené rozdílné smrštění mezi keramickýmpovlakem a kovovým substrátem. Takové předpětí je možnév důsledku výjimečně dobré vazby mezi keramickým povlakema kovovým substrátem.
Na obr. 23 a 24 je znázorněn předlisek 2Ο2, kterýsestává z vnější válcové skořepiny 2Ο4 a z vnitřní vál-cové skořepiny 2OÓ menšího průměru než má vnější válco-vá skořepina 206, ale stejné délky. Obě skořepiny 2Ο4,zO6 jsou spolu spojeny třemi žebry 208a, 208b, 208c,_která s nimi mají stejnou délku. Předlisek 2Ο2 tedytvoří jediné těleso. Žebra 208a, 208b, 208c jsou uloženapo obvodu obou skořepin 2Ο4, 2Ο6 ve stejných úhlovýchvzdálenostech, takže úhel mezi nimi je vždy 12Ο0, jakje patrné z obr. 24. Jak je vidět rovněž z obr. 24, jevnitřek předlisku 2Ο2 rozdělen na středový podélný otvor21Ο a na tři podélné prstencové oddíly 212a, 211b, 212c.
Do předlisku 2Ο2 může k vytvoření polykrystalickématrice infiltrovat polykrystalický materiál, tvořenýoxidačním produktem roztaveného základního kovu a okysli-čovadla. Roztavený základní kov se zavádí k tomuto účeludo středového podélného otvoru 21Ο a do prstencovýchoddílů 212a, 212b, 212c. Kromě toho může být vnější plocha 50 - vnější válcové skořepiny 20± rovněž ponořena do roz-taveného základního kovu, což lze provést vloženímpředlisku 2Ο2 do nádoby s větším průměrem, jak bylovysvětleno v souvislosti s obr. 21 při zpracováonípředlisku 192. Podle potřeby se může ve středovémpodélném otvoru 21Ο nebo v jednom nebo několika prsten-cových oddílech 212a, 212b, 212c ponechat ztuhlýzákladní kov, čímž vznikne kovový substrát s keramickýmpovlakem. Alternativně nebo přídavně může substrátze ztuhlého základního kovu, odpovídající kovovému sub-strátu 198' podle obr. 22, zůstat na vnější ploše vnějšíválcové skořepiny 2Ο4. Jak bylo uvedeno, sestávajíkeramické kompozitní struktury podle vynálezu z keramickématrice uzavírající výplň, která může být ve formělože přizpůsobivé výplně nebo ve formě tvarového před-lisku. Mezi vhodné výplně patří ty chemické látky,které při teplotě a oxidačních podmínkách podle vynálezunejsou těkavé, jsou termodynamicky stabilní a nereagujíse základním kovem ani se v něm nadměrně nerozpouštěj í. V případě, kdy je základním kovem hliník a okysličovadlemvzduch nebo kyslík, je .pro tento účel známá radamateriálů, které vyhovují uvedeným podmínkám. K těmtomateriálům patří oxidy kovů, boridy kovů a karbidy kovů,např. hliníku, křemíku, hafnia a zirkonia, které mohoubýt v j akémkoliv vhodném tvaru nebo rozměru. 51
Dotovací příměs nebo příměsi, použité ve spojeníse základním kovem, mohou tvořit legovací složky základ-ního kovu, mohou se nanášet alespoň na část povrchutělesa, tvořícího zdroj základního kovu, mohou se nanášetnebo vnášet do části výplně nebo do veškeré výplně nebopředlisku, nebo lze použít jakékoliv kombinace těchtopostupů, Legovací příměs lze například použít samotnounebo v kombinaci s druhou příměsí nanášenou zvnějšku, V případě, kdy se do výplně vnáší další příměs nebopříměsi, lze to provádět jakýmkoliv vhodným způsobem,popsaným v patentové literatuře,
Mezi příměsi vhodné pro hliník jako základní kov,zejména pak při použití vzduchu jako okysličoaadlapatří hořčík, zinek a křemík, které mohou být kombinoványs dalšími příměsemi. Těmito kovy nebo jejich vhodnýmzdrojem lze legovat základní kov na bázi hliníku v jed-notlivé koncentraci asi 0,i až íG % vztaženo k celkovéh^motnos ti dotovaného kovu. Příměsových materiálů nebojejich zdrojů, např.oxidu hořečnatého, oxidu zinečnatéhonebo oxidu křemičitého, lze použít jako vnější příměsipro základní kov. Tak např.lze vyrobit aluminovou kera-mickou struktury ze slitiny hliníku a křemíku jako zá-kladního kovu při použití vzduchu jako okysličovadla,použije-lí se oxidu hořečnatého jako povrchové příměsiv množství větším než asi 0,0008 g na i g základního kovu. 52 který se má oxidovat, a v množství větším než asi0,003 3 na cm povrchu základního kovu, na který seoxid horečnatý ^%áší ,
Jako další příklady 'dotvvacích příměsí, účinnýchpro hliník jako základní kov oxidovaný vzduchem^ patřísodík, germanium, cín, olovo, lithium, vápník, bór,fosfor a yttriu? kterých lze použít jednotlivě nebov kombinaci s jednou nebo několika příměsemi, což závisína okysličovadle a procesních podmínkách, Mezi vhodnépříměsi rovněž patří prvky vzácných zemin, jako je cer,lanthan, praseodym, neodym a samarium, zejména v Ikom-binaci s jinými příměsemi, Všechny příměsové materiálypodporují růst kproduktu oxidační reakce v systémechna bázi hliníku,
Keramické kompozitní struktury, vyrobené způsobempodle vynálezu, jsou zpravidla tvořeny hutnou soudržnouhmotou, kde asi 5 až 98 % z celkového objemu kompozitníchstruktur sestává z jedné nebo několika výplňových složek,uzavřených v materiálu polykrystalické matricd, Když jezákladním kovem hliník, pak polykrys talická matrice zpra-vidle obsahuje asi 60 až 99 % , vztaženo ke hmotnostipolykrystalického materiálu, propojeného alfa-oxiduhl initého a asi 1 % až 4 % hmotnosti nezoxidovanýcgsložek základního kovu. 53
Soudržné spojení, které vzniká při ochlazení mezivhodně zvoleným základním kovem a keramickým povlakem,jej_Ž na něm lze vyrobit způsobem podle vynálezu, umožňuje,aby se materiál odolný proti opotřebení nanesl na tělesoz tažného materiálu a umožňuje např.vyrobit na pružnýcht (Otíkových nádobách ve tvaru skořepy keramický povrch.
Pevná vazba keramického povlaku ke kovovému substrátuje pravděpodobně vyvolána tím, že základní kov intenzivněsmáčí produkt své oxidační reakce, což také umožňujeprostupování základního kovu tímto reakčním produktem arůst keramické matrice. Výrobky podle vynálezu se ideálně hodí pro použitíjako součásti tepelných motorů, ventilů a čerpadel,protože jsou úsporné, lehké, předpjaté, keramický povlakje spolehlivě vázán s kovovým substrátem, mají tvarovoua rozměrovou přizpůsobivost, jsou odolné proti porušení,proti opotřebení a vysokým teplotám i korozi a jsou velicepevné.
Myšlénka keramického povlaku na kovové součásti nenísama o sobě nová. Třebaže je z koncepčního hlědiska velicepřitažlivá, dosavadní postupy k výrobě takového povlakubyly zcela omezené, protože nebylo možné vyrobit keramickýpovlak dostatečné tloušlky bez odlupování tak, aby měldostatečnou adhezi ke kovovému substrátu, aby byl roz-prostřen i na složitých plochách a dal se vyrobit s únosnýmináklady. 54
Způsob podle vynálezu je zcela ojedinělý v tom,že umožňuje vyrobit keramické kompozitní povlaky praktickyjakéhokoli tvaru a ťoušlky, tvořící jedno těleso sezákladními kovy běžné čistoty, a to v levném postupu,při kterém se používá relativně nízkých teplot beztlaku.
Vynález bude vysvětlen v následujících neomezu-jících příkladech. Příklad i K vyrobení keramické kompozitní struktury byla trubkaz kovové slitiny Inzonel 60i o vnějším průměru 49,21 mm,odpovídající děrovanému válci 18 z obr. 1 o délce 152,4 mmproděravěna otvory o průměru 4,76 mm. Otvory byly , vy vrtánypo celém válcovém tělese trubky v kružnicích ležícíchnad sebou a jejich středy měly vzdálenost 9,52 mm. Děrovaný plech z nerezavějící oceli o tloušlce 0,203 mn,opatřený otvory o průměru 0,406 mm, byl použit jakovnitřní vložka, odpovídající sítu 16 z obr, 1, pro děro-vanou kovovou trubku. Otvory tvořily 22 % plochy plechu.Perforovaný nerezavějící plech tvořil bariéru, zabra-ňující dalšímu růstu matrice. Těleso ze základního kovu, které bylo z hliníkovéslitiny obsahuj ící 3 % hořčíku a 1O % křemíku, tvořilozdroj základního kovu a zásobu základního kovu, v podstatě - 55 - analogicky jako na obr, i, V tomto případě však zásobaodpovídající zásobě 34 na obr, 1 měla tvar válcdo průměru 63?$ mm a výšce 50,8 mm, zatímco první zdroj,odpovídající zdroji 36 na obr. 1 měl průměr 19,05 mma délku 152,4 mm a byl připojen svou horní částí k zá-sobě, Těleso tvořící zd roj mělo vnější závit a bylouloženo ve hmotě výplně, odpovídající přizpůsobivévýplni 38 na obr, 1 a lAf hmota výplně byla ze směsisestávající z 5 % h^jnotnosti obyčejného písku (oxidkřemičitý)a 95 % hmotností zrnité aluminy o velikostiZrn 9O, - ' Směs tvořící výplň byla zahřáta na teplotu asi125Ο °C, udržována na ní po dobu 24 hodin a potom senechala zchladnout na okolní teplotu. Ochlazená směspak byla rozemleta a vložena do perforované trubkyz kowé slitiny, opatřené vložkou z děrovaného nerezovéhoplechu. Zdroj základního kovu byl povlečen vrstvoulepidla na dřevo, ; ~ — r a pískem. Zásoba byla vložena do ložealuminy o velikosti zrn 90, odpovídající netečnému ma-teriálu 30 z obr, 1, umístěnému v nerezové nádobě,odpovídající zásobní komoře 12 z obr. 1. Tato nádobaměla ve dnu otvor o průměru 50,8 mm, Hořejšek perforovanétrubice byl přivařen k obvodu tohoto otvoru.
Aby vzniklá soustava byla podepřena ve svislé poloze, - 5Ó - byla trubka odpovídající nádobě 14 s bariérou z obr» 1vložena do perforovaného opěrného válce z nerezavějícíocelí, který měl Vnitřní průměr 88,q mm a byl perfo-rován otvory o průměru 2,38 mm, které tvořily 40 % jehocelkové plochy. Opěrný válec měl takovou délku, že pod-píral zásobní komoru, odpovídající zásobní komoře 12z obr, 1, na své horní straně. Toto uspořádání udržovalosoustavu tvořenou základním kovem apýplní ve svislé polo-ze, přičemž zásoba základního kovu ležela svisle nad zdrojem základního kovu. Celá tato soustava byla vloženado žárovzdorné otevřené nádoby a zahřívána v peci sevzduchovou atmosférou po lO hodin až na teplotu 1245 °C.Poté byla udržována na teplotě 1245 °C po dobu 1OO hodina pak postupně ochlazována během 30 hodin na teplotu125 °C, načež se nechala ochladit na okolní teplotu,Uvnitř válce z nerezavějící oceli, tvořeného trubkou auloženého ve hmotě výplně, vyrostlo keramické kompozitnítěleso. Při ochlazení bylo zjištěno, že tato trubkatěsně obepíná keramické kompozitní těleso. Po odstraněníztuhlého základního kovu z otvoru uvnitř keramickéstruktury odvrtáním a chemickým zpracováním kyselinouchlorovodíkovou se obnažil otvor, který procházel celoukeramickou strukturu a jehož povrch negativně kopíroualzávit na původním tělese tvořícím zdroj základního kovu, 57
Tloušlka stěny keramického tělesa, která obnášelapřibližně 12,7 mm, byla podstatně větSí, než jakouby bylo možno vyrobit pouze ze zdroje základního kovu,kdyby k němu nebyla připojena zásoba základního kovu, o Následující tabulky se týkají příkladu podlevynálezu,
TABULKA A (ň) Směs pro lití břečky, použitelnou pro výrobu foremz pálené sádry, lze připravit smícháním následujícíchsložek ve uvedených poměrech .· díly hmotnosti 47,6 alumina, zrnitost 1OO 23,6 kaolinový jíl EPK 28,5 voda 0,i dispergační činidlo^Yee-Gum Cer 0,2 dispergační činidlohDawan-7)
Vee-Gum Cer a Dawan - 7 jsou dispergační činidla prokaolinový jíl, (B) Směs pro sedimentační lití lze připravit tak, žese smíchá vodné pojivo, obsahující 1O objemových díluvody a jeden objemový díl lepidla na bázi latexu(truhlářské lepidlo) - 53 -
Vodné pojivo se pak smícháve zvoleném poměří'! s částicemi výplně, aby výslednákaše měla požadovanou konzistenci. (C) Formy ze silikonového kaučuku byly připraveny tak,že se podkladová součást povlékla kapalnou kaučukovousměsí, kaučuk se pak nechal ztuhnout a potom se sejmulz podkladového přědmětu.
TABULKA
Složení základní hliníkové slitiny5 % křemíku4 % mědii % hořčíku4 % zinkuz % železa zbytek hliník 59
TABULKA C
Jmenovité složení základní hliníkové slitiny 3,7 % zinku3,9 % mědi 1,1 % železa8,3 % křemíku 0,19 0/ Vg hořčíku 8,04 r·' jG niklu 0,02 0' /0 cínu 0,04 0/ Zw chrómu 0,20 % manganu 0,08 C,' ti tanu zbytek hliník Příklad 2 Předlisek ve tvaru předlisku 44 podle obr. 3 bylpřipraven sedimentačním litím pryžové formě způsobemuvedeným v tabulce A, postup (C), z miniaturního pístu.Použitá směs pro sedimentační lití obsahovala vodnépojivo podle tabulky A, postup (B), a následujícívýplně: Díly hmotnosti 93 alumina, 7O % mot. zrnitost 22Ο,
$0 % hmot. zrnitost 5OO
kovový křemík, 50 hmot.zrní tost 22Ο30 % Jimo t., zrnitost 3OO 7
ÓO Přebytečné pojivo bylo z formy vylito a formase zmrazila, aby se umožnilo vyjmutí odlité výplně,která se pak nechala ztuhnout. Vysušená výplň se pakpředběžně vypalovala při teplotě 13ΟΟ °C ve vzduchupo dobu tří hodinlVzniklý propustný předlisek bylpovlečen na plochách své dutiny, odpovídající dutině44c na obr. 3, kaší z práškového niklu. Vnější stranapředlisku byla natřena vrstvou pálené sádry propouštějícívzduch. Těleso z hliníkového základního kovu, jehožsložení odpovídalo údaji z tabu^y B, byla vloženodo předlisku způsobem odpovídajícím obr. 3 a soustavase vypalovala ve vzduchové atmosféře při teplotě1OOO °C po dobu 4O hodin. Přebytečný roztavený hliníkbyl dekantován ze vzniklé keramické kompozitní struktury,která tvořila keramický kompozitní miniaturní píst,jehož rozměry přesně odpovídaly předlisku. Příklad 3
Propustný předlisek ve tvaru předlisku 56 podle obr. 5 byl připraven způsobem uvedeným v tabulce A, postup (B) a (C). Přitom bylo použito stejné směsi pro sedimentní
O lití pouze s tím rozdílem , že se použilo pouze 5 díluhmotnosti kovového křemíkového prášku. Předlisek bylpovlečen na vnější ploše dvěma tenkými vrstvami bariéro-vého materiálu, tvořeného pálenou sádrou propouštějící « - Ó2 - vzduch, V zásobní nádobě, odpovídající zásobní nádobě58 z obr, 5, byl uložen základní kov, tvořený hliní-kovou slitinou uvedenou v tabulce C, Soustava bylazahřívána ve vzduchové atmosféře po dobu 68 hodinna teplotu 1OOO °C, Výsledná keramická kompozitnístruktura měla přesné rozměry jako předlisek a bylatvořena keramickou matricí, která úplně infiltrovalado předlisku. Příklad 4 Pět propustných předlisku, jejichž tvar odpovídalpředliskúm 126 z obr, 2O, 21 a 22, bylo připravenotechnikou sedimentačního lití, popsanou v tabulce A,
Soustava byla uspořádána analogicky jako v obr, 12a 22, V mezerách mezi předlisky 226 byl žlab 120 překrytpapírovými můstky, na které byly položeny zátky 228z pálené sádry, Vněpí plocha každého předlisku 226byla povlečena vrstvou pálené sádry, která tvořilamateriál bariéry, Do zásobní nádoby 224 bylo vloženotěleso z hliníkové slitiny, uvoedené v tabulce C, asoustava byla zahřívána ve vzduchu na teplotu 2000 °C,
Jak se hliníková slitina tavila, protékala žlabem 220^a nahoru do každého předlisku 226, takže postupně pomaluvyplňovala všechny přelisky až k horní ploše, přičemžvzduch byl vypuzován propustným materiálem předlisku, i - Ó2 -
Teplota lOOO °C byla udržována po dobu 5O hodin, potébyla soustava rozebrána a roztavený základní kov bylvylit ze Vniklpch kelímků z keramického kompozitu. K odstranění ztuhlé hliníkové slitiny z vnitřku keramickýchkompozitních kelímků bylo použité' odleptání kyselinoua/nebo o tryskání pískem. Příklad 5 K přípravě dutého předlisku podle obr. 15 a 15A bylopoužito techniky lití břečky podle tabulky A, postup (A)přičemž materiál se odléval do formy z pálené sádry,podobné formě z obr. 14. Předlisek vyrobený litím břečkybyl vysušen a předpálen při teplotě 7OO °C po dobu 30 minut.Vněý l povrch předlisku byl povlečen směsí sestávajícíze 70 % hmotnosti pálené sádry a 30 % hmotnosti oxidukřemičitého, vztaženo k sušině, přičemž tato směs sloužilajako bariérový materiál. Vnitřek předlisku byl ochlazenkaší z práškového kovového křemíku a pak byl předlisekvyplněn hliníkovou slitinou o složení podle tabulky C.Soustava byla zahřívána po dobu 96 hodin při teplotě 9OO °Cpři spojitém doplňování hliníkové slitiny, aby předlisekbyl úplně vyplněn roztavenou hliníkovou slitinou. Po vyj-mutí z pece a ochlazení vzniklo oběžné kolo pro čerpadlo,které bylo vyplněno kovem a povlečeno keramickým kompozi tema mělo přesné rozměry. - ó3 -
Keramický povlak na kovovém substrátu oběžnéhokola pro čerpadlo podle příkladu 5 byl typický prosubs tráty s keramickým povlakem a kovovým vnitřkemvyroben.é způsobem podle vynálezu. U tohoto výrobku ‘se projevila pevná integrální vazba mezi ztuhlým * základním kov;m a keramickým povlakem, který vzniklna něm a tvořil s nim jedno těleso. Součástky vy-robené podle uvedených příkladu měly houževnatý povrchz keramické matrice, která uzavírala výplň a bylatěsně spojena se substrátem z hliníkové slitiny, takžesoučásti měly mechanickou houževnatost a pružnost hli-níkové slitiny a povlak nebo jádra z tvrdé keramiky, Třebaže v předchozím textu bylo poposáno několikvýhodných příkladů provedení, není na ně vynález omezena zahrnuje i další neuvedené kombinace a obměny.
Claims (5)
- -Μ^4-3-§-*8Ύ-$Ε- PV 6573-87 ” - ----- “D 70 r~ > ° rxj 30 ve PATENTOVÉ NÁROKY ίθ <CD CO1. Způsob výroby samonosné keramické kompozitnístruktury, při kterém se zdroj základního kovu ze skupinyzahrnující hliník, titan, křemík, zirkonium, hafnium a cínzahřívá na teplotu tavení a uvede do styku s okysličovadlema produkt oxidační reakce ve formě krystalické matrice senechá prorůstat do výplně, vyznačený tím, že základní kov,spotřebovávaný v průběhu oxidační reakce, se postupně dopl-ňuje ze zásoby vtékáním roztaveného základního kovu do pro-storu zdroje, přičemž se zásoba roztaveného základního kovuumístí nad úroveň zdroje a roztavený kov se nechá stékatvlastní tíží do prostoru zdroje, nebo se roztavený základníkov zavádí ze společné zásoby zdola působením statické výš-ky nejméně do jednoho dutého předlisku z výplně.
- 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že zdroj základního kovu se vytvaruje v těleso, které se obklopí výplní
- 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že po skon-čení oxidační reakce se nezoxidovaný základní kov nechá ztu-hnout v původním prostoru zdroje k vytvoření kovového jádras keramickým obalem.
- 4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že zdroj základního kovu se uloží do dutého předlisku z výplně.
- 5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že do zdrojezákladního kovu se vloží tvarový předlisek a po skončeníoxidační reakce se na povrchu vzniklého keramického tělesaponechá povlak ze základního kovu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/908,067 US4900699A (en) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | Reservoir feed method of making ceramic composite structures and structures made thereby |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS8706573A2 true CS8706573A2 (en) | 1991-07-16 |
| CZ279072B6 CZ279072B6 (en) | 1994-12-15 |
Family
ID=25425109
Country Status (30)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4900699A (cs) |
| EP (1) | EP0262075B1 (cs) |
| JP (2) | JP2505207B2 (cs) |
| KR (1) | KR950008592B1 (cs) |
| CN (1) | CN1035832C (cs) |
| AT (1) | ATE79106T1 (cs) |
| AU (1) | AU594497B2 (cs) |
| BG (1) | BG47030A3 (cs) |
| BR (1) | BR8704751A (cs) |
| CA (1) | CA1307384C (cs) |
| CZ (1) | CZ279072B6 (cs) |
| DD (1) | DD279467A5 (cs) |
| DE (1) | DE3780896T2 (cs) |
| DK (1) | DK167437B1 (cs) |
| ES (1) | ES2033915T3 (cs) |
| FI (1) | FI89587C (cs) |
| GR (1) | GR3005639T3 (cs) |
| HU (1) | HU203859B (cs) |
| IE (1) | IE59882B1 (cs) |
| IL (1) | IL83744A (cs) |
| IN (1) | IN171077B (cs) |
| MX (1) | MX170294B (cs) |
| NO (1) | NO176909C (cs) |
| NZ (1) | NZ221745A (cs) |
| PH (1) | PH25599A (cs) |
| PL (1) | PL155540B1 (cs) |
| PT (1) | PT85711B (cs) |
| TR (1) | TR24668A (cs) |
| YU (2) | YU171987A (cs) |
| ZA (1) | ZA876909B (cs) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4832892A (en) * | 1987-01-14 | 1989-05-23 | Lanxide Technology Company, Lp | Assembly for making ceramic composite structures and method of using the same |
| ATE98947T1 (de) * | 1988-03-15 | 1994-01-15 | Lanxide Technology Co Ltd | Verbundkoerper mit metallmatrix und verfahren zu ihrer herstellung. |
| US5011063A (en) * | 1989-01-13 | 1991-04-30 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of bonding a ceramic composite body to a second body and articles produced thereby |
| US5104029A (en) * | 1989-01-13 | 1992-04-14 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of bonding a ceramic composite body to a second body and articles produced thereby |
| IL92395A0 (en) * | 1989-01-13 | 1990-07-26 | Lanxide Technology Co Ltd | Method of bonding a ceramic composite body to a second body and articles produced thereby |
| US5185298A (en) * | 1989-05-30 | 1993-02-09 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of making ceramic composite bodies incorporating filler material and bodies produced thereby |
| US5262203A (en) * | 1989-07-07 | 1993-11-16 | Lanxide Technology Company, Lp | Methods of producing ceramic and ceramic composite bodies |
| US5120580A (en) * | 1989-07-07 | 1992-06-09 | Lanxide Technology Company, Lp | Methods of producing ceramic and ceramic composite bodies |
| US5154425A (en) * | 1990-10-19 | 1992-10-13 | Lanxide Technology Company, Lp | Composite golf club head |
| AU9156591A (en) * | 1990-12-05 | 1992-07-08 | Lanxide Technology Company, Lp | Tooling materials for molds |
| JP2013237597A (ja) * | 2012-05-17 | 2013-11-28 | Hitachi Metals Ltd | プリフォーム、それを用いた金属−セラミックス複合材及びその製造方法 |
| US10451497B2 (en) * | 2017-08-11 | 2019-10-22 | Ut-Battelle, Llc | Stress sensor for cement or fluid applications |
| CN109520777B (zh) * | 2019-01-09 | 2021-07-27 | 山东中鹏特种陶瓷有限公司 | 碳化硅取样勺及制造工艺 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2741822A (en) * | 1951-01-29 | 1956-04-17 | Carborundum Co | Preparation of refractory products |
| US3255027A (en) * | 1962-09-07 | 1966-06-07 | Du Pont | Refractory product and process |
| US3298842A (en) * | 1963-03-22 | 1967-01-17 | Du Pont | Process for preparing hollow refractory particles |
| US3296002A (en) * | 1963-07-11 | 1967-01-03 | Du Pont | Refractory shapes |
| US3419404A (en) * | 1964-06-26 | 1968-12-31 | Minnesota Mining & Mfg | Partially nitrided aluminum refractory material |
| US3473987A (en) * | 1965-07-13 | 1969-10-21 | Du Pont | Method of making thin-walled refractory structures |
| US3421863A (en) * | 1966-03-04 | 1969-01-14 | Texas Instruments Inc | Cermet material and method of making same |
| US3437468A (en) * | 1966-05-06 | 1969-04-08 | Du Pont | Alumina-spinel composite material |
| US3789096A (en) * | 1967-06-01 | 1974-01-29 | Kaman Sciences Corp | Method of impregnating porous refractory bodies with inorganic chromium compound |
| US3473938A (en) * | 1968-04-05 | 1969-10-21 | Du Pont | Process for making high strength refractory structures |
| US3538231A (en) * | 1969-03-25 | 1970-11-03 | Intern Materials | Oxidation resistant high temperature structures |
| US3864154A (en) * | 1972-11-09 | 1975-02-04 | Us Army | Ceramic-metal systems by infiltration |
| US3973977A (en) * | 1973-11-01 | 1976-08-10 | Corning Glass Works | Making spinel and aluminum-base metal cermet |
| DE3381519D1 (de) * | 1983-02-16 | 1990-06-07 | Moltech Invent Sa | Gesinterte metall-keramikverbundwerkstoffe und ihre herstellung. |
| NZ211405A (en) * | 1984-03-16 | 1988-03-30 | Lanxide Corp | Producing ceramic structures by oxidising liquid phase parent metal with vapour phase oxidising environment; certain structures |
| NZ212704A (en) * | 1984-07-20 | 1989-01-06 | Lanxide Corp | Producing self-supporting ceramic structure |
| US4851375A (en) * | 1985-02-04 | 1989-07-25 | Lanxide Technology Company, Lp | Methods of making composite ceramic articles having embedded filler |
| US4626516A (en) * | 1985-07-31 | 1986-12-02 | General Electric Company | Infiltration of Mo-containing material with silicon |
-
1986
- 1986-09-16 US US07/908,067 patent/US4900699A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-07-24 JP JP62186492A patent/JP2505207B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-13 PH PH35668A patent/PH25599A/en unknown
- 1987-09-02 IL IL83744A patent/IL83744A/xx not_active IP Right Cessation
- 1987-09-02 DD DD87306589A patent/DD279467A5/de not_active IP Right Cessation
- 1987-09-03 AT AT87630176T patent/ATE79106T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-09-03 DE DE8787630176T patent/DE3780896T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-03 EP EP87630176A patent/EP0262075B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-03 ES ES198787630176T patent/ES2033915T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-07 AU AU78185/87A patent/AU594497B2/en not_active Ceased
- 1987-09-09 FI FI873904A patent/FI89587C/fi not_active IP Right Cessation
- 1987-09-09 NZ NZ221745A patent/NZ221745A/xx unknown
- 1987-09-09 IN IN721/CAL/87A patent/IN171077B/en unknown
- 1987-09-10 CZ CS876573A patent/CZ279072B6/cs unknown
- 1987-09-10 PL PL1987267680A patent/PL155540B1/pl unknown
- 1987-09-11 NO NO873798A patent/NO176909C/no unknown
- 1987-09-13 BG BG081151A patent/BG47030A3/xx unknown
- 1987-09-14 BR BR8704751A patent/BR8704751A/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-09-14 IE IE247487A patent/IE59882B1/en not_active IP Right Cessation
- 1987-09-15 MX MX008320A patent/MX170294B/es unknown
- 1987-09-15 DK DK480887A patent/DK167437B1/da not_active IP Right Cessation
- 1987-09-15 TR TR87/0626A patent/TR24668A/xx unknown
- 1987-09-15 CN CN87106330A patent/CN1035832C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-15 ZA ZA876909A patent/ZA876909B/xx unknown
- 1987-09-15 CA CA000547470A patent/CA1307384C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-15 PT PT85711A patent/PT85711B/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-09-15 HU HU874100A patent/HU203859B/hu not_active IP Right Cessation
- 1987-09-16 KR KR1019870010278A patent/KR950008592B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-16 YU YU01719/87A patent/YU171987A/xx unknown
-
1988
- 1988-12-01 YU YU02181/88A patent/YU218188A/xx unknown
-
1992
- 1992-09-07 GR GR920401970T patent/GR3005639T3/el unknown
-
1994
- 1994-07-25 JP JP6172900A patent/JP2524095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2039023C1 (ru) | Способ получения самонесущего керамического тела | |
| CS8706573A2 (en) | Method of self-supporting ceramic composite structure production | |
| AU643446B2 (en) | Methods of producing ceramic and ceramic composite bodies | |
| US4918034A (en) | Reservoir feed method of making ceramic composite structures and structures made thereby | |
| US5086019A (en) | Reservoir feed method of making ceramic composite structures and structures made thereby | |
| FI88021B (fi) | Keramisk sammansatt kropp, foerfarande foer framstaellning av denna samt dess anvaendning | |
| FI85972C (fi) | Foerfarande foer tillverkning av keramiska sammansatta kroppar med hjaelp av omvaend aotergivning av ett modellmaterial som avlaegsnas. | |
| US4996176A (en) | Reservoir feed method of making ceramic composite structures and structures made thereby | |
| EP0277902B1 (en) | Assembly for making ceramic composite structures and method of using the same | |
| US5047269A (en) | Assembly for making ceramic composite structures and method of using the same | |
| RU1807981C (ru) | Способ получени керамических изделий |