CZ296022B6 - Keramický výrobek odolný proti tepelným rázům - Google Patents

Abstract

Keramický výrobek, odolný proti tepelným rázům, obsahuje střídající se vrstvy prvního materiálu, fáze (2) sestávajícího z tavitelné částicové keramické směsi, a druhého materiálu, fáze (3), kterým je obvykle pórovitý pyrolyzovatelný materiál. Vrstvená struktura přispívá ke zvýšení pevnosti, tuhosti a rázové houževnatosti výrobku, a současně vede ke zlepšení odolnosti proti tepelným rázům. Způsob s výhodou využívá pás, film nebo pouzdro pro přípravu výrobku pro vypalování. Směs, tloušťka a pórovitost druhého materiálu, fáze (3), bude ovlivňovat požadované vlastnosti výrobku. Způsob je obzvláště výhodný pro výrobu válcových předmětů, například zátkových tyčí, trysek a licích trubic pro odlévání kovů.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká keramického výrobku, přičemž se rovněž týká způsobu výroby tohoto keramického výrobku. Vynález se zejména týká výrobku a způsobu výroby, zahrnujících střídající se vrstvy nepodobných materiálů pro účely výroby výrobků, u kterého bude zlepšena lomová práce.

Dosavadní stav techniky

Keramické výrobky jsou pochopitelně všeobecně známy, přičemž nalézají celou řadu komerčních uplatnění, kdy jsou vyžadovány takové vlastnosti, jako je například tvrdost, žáruvzdornost nebo relativní chemická netečnost. Vážným nedostatkem keramických výrobků je však jejich křehkost, neboli jinými slovy jejich nízká lomová práce, tuhost či houževnatost. Toto omezení bránilo používání keramických výrobků v takových oblastech, kde jsou jejich ostatní vlastnosti velice žádoucí.

V patentových spisech US 5 657 729 a US 5 687 787 jsou například popisovány snahy o využití ztužených keramických součástí u motorů s vnitřním spalováním.

K poruchám křehkých materiálů dochází zcela nečekaně a často bez jakéhokoliv varování. Naopak tuhé houževnaté materiály se před poruchou obvykle ohýbají nebo deformují. V celé řadě uplatnění je tento poslední typ poruchy upřednostňován.

Běžné způsoby zkoušení houževnatosti či tuhosti spočívají ve zkoušce vrubového ohybu jediného břitu nebo ve zkoušce pevnosti v ohybu. Obě tyto zkoušky zahrnují trojbodovou ohybovou geometrii a liší se v příslušné přítomnosti nebo absenci vrubu na vzorku, který je podroben zkoušce. U obou zkoušek je napětí, působící na vzorek, pomalu zvyšováno jako funkce deformace. Výsledná plocha pod křivkou napětí v závislosti na deformaci představuje lomovou práci, což představuje množství energie, pohlcované během jedné z uvedených zkoušek.

Houževnatější materiál má schopnost pohlcovat větší množství energie, než křehčí materiál. Materiál může pohlcovat energii prostřednictvím mikroskopických morfologických změn. Například houževnaté kovy nebo slitiny, jako je ocel, absorbují energii prostřednictvím například vytváření posuvu, prokluzu v rovinách krystalu, nebo dochází ke zdvojování krystalů.

Materiál může rovněž pohlcovat energii prostřednictvím vytváření nové povrchové plochy v procesu, známém jako tlumení prasklin nebo trhlin. Například kompozitní materiály, jako je skelné vlákno, jsou heterogenní a obsahují větší množství fází. Pokud prasklina dosáhne mezní fáze, může se prasklina šířit podél meze a vytvářet delaminační prasklinu. Prasklina je účinně ztlumena v místě meze fáze. Tlumení snižuje šíření prasklin prostřednictvím rozkládání energie na konci praskliny na větší plochu.

Keramické materiály obecně nemohou pohlcovat příliš mnoho energie, neboť jejich krystalická struktura odolává mikroskopickým morfologickým změnám. Kromě toho v homogenních materiálech nedochází k tlumení prasklin v nějakém podstatném rozsahu. Snahy o zlepšení tuhosti a houževnatosti keramických materiálů byly zaměřeny na vnesení určitého stupně heterogenity do keramického materiálu.

Například zvýšení tuhosti a houževnatosti bylo dosaženo uspořádáním druhé fáze v keramickém materiálu, například ze skelných vláken, jak je popsáno například v patentovém spise US 5 589 115. Vláknitá vrstva přeruší šíření praskliny ztlumením či otupením konce praskliny.

- 1 CZ 296022 B6

Toto řešení však bohužel není bez nedostatků. Surový keramický základní materiál, ve kterém jsou vlákna umístěna, se při vypalování smršťuje, zatímco vlastní vlákna se nesmršťují. To způsobuje delaminaci neboli oddělování vláken od keramického materiálu, v důsledku čehož dochází k vytváření dutin v křehkém keramickém materiálu. Tyto dutiny obvykle působí tak, že soustřeďují napětí, přispívají ke vzniku prasklin a zvyšují pravděpodobnost poruchy křehkého materiálu.

Způsoby, vedoucí k překonání tohoto problému, zahrnují impregnaci rohoží z keramických vláken částicovým keramickým materiálem, tekutým ředidlem a organickým pojivém. V důsledku toho dojde k těsnějšímu styku keramických částic a vláken. Avšak při vypalování se keramické částice stále smršťují. Přestože tento způsob představuje zlepšení vzhledem ke známému stavu techniky, tak zcela neodstraňuje problémy oddělování vrstev, přičemž výsledkem je keramická směs s velice proměnlivými mechanickými vlastnostmi.

Delaminace nebo oddělování vrstev může být do značné míry odstraněno prostřednictvím způsobu, zahrnujícího infiltraci taveniny. Tento způsob zahrnuje pronikání roztaveného keramického materiálu do keramických vláken. Přestože je docíleno snížení delaminace, vzniká několik nových problémů. Pro tavení keramického materiálu je nutno používat velmi vysokých teplot, přičemž určitá část keramického materiálu sublimuje ještě před tavením. Vysoké teploty mohou rovněž poškodit keramická vlákna. I když může být keramický materiál roztaven, tak viskozita roztaveného keramického materiálu je tak vysoká, že rychlost infiltrace do vláken je velice pomalá, přičemž roztavený keramický materiál nemusí homogenním způsobem smáčet povrch vláken.

Nutnost používat vysokých teplot pro infiltraci taveniny může být odstraněna prostřednictvím infiltrace páry, jak je například popsáno v patentovém spise US 5 488 017. Při poměrně nízkých teplotách pára, obsahující keramické primární částice neboli prekurzory, infiltruje keramická vlákna. Později jsou chemikálie rozloženy, takže zůstává keramický zbytek.

Například plynný metyltrichlorosilan může být nanášen na keramická vlákna při několika stech stupňů Celsia a později může být rozložen na karbid křemíku při teplotě, která může být nižší, než 1200 °C. Je tak vytvořen základní materiál z karbidu křemíku, který je vyztužen keramickými vlákny. Přestože odstraňuje některé nevýhody předcházejících způsobů, je infiltrace páry velice časově náročná, přičemž je omezena pouze na keramické materiály s těkavými primárními částicemi.

Řešení podle patentového spisu US 5 591 287 odstraňuje používání vláken, tavenin nebo těkavých primárních částic. Podle tohoto patentového spisu je vytvářena jedna nebo více oblastí zeslabení mezi vrstvami slinovatelného částicového keramického materiálu. Tyto oblasti zeslabení sestávají z velmi tenkých vrstev neslinovatelného nebo málo slinovatelného materiálu. Příklady neslinovatelného materiálu zahrnují uhlík nebo organický polymerní materiál, který může být pyrolizován na uhlík. Málo slinovatelný materiál může vytvářet vazby se slinovatelným částicovým keramickým materiálem, avšak takto vytvořené vazby budou podstatně slabší, než vazby, vytvořené mezi slinovatelnými keramickými vrstvami.

Oblasti zeslabení mohou být menší, než zhruba 50 mikrometrů pro umožnění slinování mezi keramickými vrstvami. Takto tenké oblasti zeslabení mohou být vytvářeny rozprašováním suspenze neslinovatelného nebo málo slinovatelného materiálu na jednu povrchovou plochu předem vytvořeného slinovatelného keramického materiálu. Mnoho oblastí zeslabení může být vytvořeno nanášením neslinovatelného materiálu mezi každou z většího množství keramických vrstev. Výsledné oblasti zeslabení mohou přispívat k ohýbání prasklin, šířících se keramickým materiálem. Prasklina se poté může šířit podél oblasti zeslabení a může vytvářet delaminační trhlinu mezi vrstvami keramického materiálu. Tento proces delaminace zvyšuje lomovou práci.

-2CZ 296022 B6

Tento způsob je však bohužel omezen pouze na slinovatelné keramické materiály, které byly vytvořeny ve vrstvách, na které je možno rozprašovat neslinovatelný materiál. Tím dochází k omezení jak složení, tak i geometrie výrobků, které mohou být vyráběny s využitím tohoto způsobu.

Nezávisle na shora uvedených známých způsobech zlepšení tuhosti a houževnatosti keramických výrobků, existuje v průmyslu neustále potřeba vyvinout způsob rychlého a levného vytváření houževnaté morfologie v komerčně využitelném tvaru. Jednoduché přimíchávání keramických vláken do slinutelného keramického materiálu často vede k delaminaci mezi těmito dvěma materiály. Způsoby zabránění této delaminaci jsou buď příliš časově náročné, omezují geometrii nebo složení výrobku a poskytují nesourodé výsledky, nebo vyžadují používání nadměrných teplot. Je proto nutno vyvinout komerčně realizovatelný způsob jak zvýšit tuhost a houževnatost keramického výrobku.

Podstata vynálezu

V souladu s předmětem tohoto vynálezu byl proto vyvinut vícevrstvý keramický výrobek, který obsahuje:

(a) množinu vrstev první fáze, obsahující tavený a/nebo uhlíkem vázaný částicový keramický materiál, přičemž mezi přiléhajícími vrstvami první fáze je umístěna (b) vrstva mechanicky nebo chemicky odlišné druhé fáze.

Vrstvy první fáze mají s výhodou tloušťku zhruba od 0,05 mm do zhruba 20 mm, přičemž vrstva druhé fáze má s výhodou tloušťku zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm.

Druhá fáze obsahuje s výhodou alespoň jeden materiál, vybraný ze skupiny, obsahující pyrolyzované zbytky hořlavého materiálu, uhlíkatá vlákna, kovovou síťovinu a slabě tavený nebo uhlíkem vázaný částicový žáruvzdorný materiál.

Výrobek podle tohoto vynálezu je s výhodou alespoň částečně zapouzdřen v nevrstveném předmětu.

Alespoň jedna vrstva první fáze má s výhodou odlišné složení, než přiléhající vrstva první fáze.

Výrobek podle tohoto vynálezu má s výhodou alespoň jednu vrstvu první fáze, která má dobrou odolnost proti erozi, a alespoň jednu vrstvu první fáze, která má dobrou odolnost proti tepelným rázům.

Výrobkem podle tohoto vynálezu může být s výhodou deska posuvného stavidla.

Výrobek podle tohoto vynálezu má s výhodou těleso, které má v podstatě válcovitý tvar s podélnou osou, přičemž jsou vrstvy první fáze a druhé fáze spirálovitě umístěny kolem podélné osy.

Těleso válcovitého tvaru má s výhodou vnitřní povrchovou plochu, vymezující otvor.

Výrobkem podle tohoto vynálezu je s výhodou tryska pro využití při kontinuálním lití roztavených kovů.

Těleso má s výhodou vnější povrchovou plochu a vnitřní povrchovou plochu, vymezující otvor, tento otvor je rovnoběžně vyrovnán s podélnou osou, těleso má tloušťku stěny, vymezenou vnější

-3 CZ 296022 B6 povrchovou plochou a vnitřní povrchovou plochou, přičemž těleso sestává z množiny vrstev první fáze, spirálovitě umístěné kolem podélné osy tělesa, přičemž tyto vrstvy jsou přítomny v dostatečném počtu pro zajištění tloušťky stěny, a alespoň z jedné vrstvy druhé fáze mezi přiléhajícími vrstvami první fáze.

Výrobek podle tohoto vynálezu obsahuje s výhodou alespoň tři vrstvy první fáze a dvě vrstvy druhé fáze.

V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut způsob výroby vícevrstvého keramického výrobku, který obsahuje:

(a) položení pásu o tloušťce zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm, (b) nanášení na tento pás vrstvy tavitelné částicové směsi o tloušťce zhruba od 0,05 mm do zhruba 20 mm, (c) nanášení alespoň jedné další vrstvy, (d) lisování množiny vrstev pro vytvoření součásti, a (e) vypalování součásti při teplotě dostatečné k tavení keramické směsi.

V souladu s ještě dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut způsob výroby vícevrstvého keramického výrobku, který obsahuje:

(a) plnění pouzdra tavitelnou částicovou keramickou směsí a tím vytváření vrstvy, (b) vrstvení množiny zhutněných pouzder, (c) lisování množiny vrstev pro vytvoření součásti, a (d) vypalování součásti při teplotě postačující k tavení keramické směsi.

Pás nebo pouzdro jsou s výhodou pružné a ohebné.

Pás nebo pouzdro jsou s výhodou pórovité.

Pás nebo pouzdro jsou s výhodou hořlavé.

Pás nebo pouzdro s výhodou sestávají z materiálu, vybraného ze skupiny, obsahující přírodní a syntetické polymery.

Způsob podle tohoto vynálezu s výhodou zahrnuje zhutfíování naplněného pouzdra nebo keramické směsi na pásu po nanesení uvedené keramické směsi na pás.

Lisování je s výhodou prováděno izostatickým lisováním.

Způsob podle tohoto vynálezu dále s výhodou obsahuje krok střídání vrstev pásu a keramické směsi nebo naplněných pouzder, až je dosaženo požadované tloušťky před lisováním vrstev.

Způsob podle tohoto vynálezu dále s výhodou obsahuje krok navíjení pásu a keramické směsi nebo naplněného pouzdra před lisováním vrstev kolem středového bodu, až je dosaženo požadované tloušťky, přičemž první vrstva a druhá vrstva leží spirálovitě směrem ven od středového bodu.

-4CZ 296022 B6

Místo středového bodu s výhodou zaujímá trn.

Keramická směs se v průběhu způsobu může s výhodou měnit.

V souladu s ještě dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut keramický výrobek, který obsahuje:

(a) alespoň jednu vrstvu první fáze, obsahující tavený a/nebo uhlíkem vázaný částicový keramický materiál, a (b) vrstvu mechanicky nebo chemicky odlišné druhé fáze, uložené nebo zapouzdřené ve vrstvě první fáze.

V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut žáruvzdorný předmět, který obsahuje shora uvedený výrobek, uložený nebo zapouzdřený v tomto předmětu.

Žáruvzdorným předmětem může s výhodou být kryt vedlejšího vstupu, který obsahuje shora uvedený výrobek.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje axonometrický pohled na výrobek, který má strukturu střídajících se vrstev podle tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje způsob vytváření výrobku podle obr. 1 s využitím organického pásu; a obr. 3 znázorňuje způsob vytváření výrobku podle obr. 1 s využitím organického pouzdra.

Příklady provedení vynálezu

Na vyobrazení podle obr. 1 je znázorněn výrobek, vytvarovaný do trubice prostřednictvím způsobu podle tohoto vynálezu. Tato trubice 1 obsahuje větší množství střídajících se vrstev první fáze 2 a druhé fáze 3. Celkový počet vrstev záleží na tloušťce každé vrstvy a na požadované tloušťce 4 trubice 1. Jak první fáze 2, tak i druhá fáze 3 jsou spirálovitě navinuty směrem ven od otvorů 5 v trubici 1. Tato geometrie zabraňuje šíření praskliny 6 ve směru kolmém k podélné ose 7 trubice 1.

Na vyobrazení podle obr. 2 je znázorněn způsob vytváření trubicovitého keramického výrobku. Organický pás 10, který sestává z druhého materiálu, je odvíjen z odvíjecího válce 11. První materiál 12 je nanášen na organický pás 10, načež je organický pás 10 navíjen na trn 13 pro účely vytvoření trubice 14, která má velké množství vrstev, až je dosaženo požadované tloušťky 15.

Na vyobrazení podle obr. 3 je znázorněn alternativní způsob, který využívá pláště 20, který sestává z druhého materiálu. První materiál 21 je přiváděn do násypky 22 a vtlačován do pláště 20. Naplněný plášť 20 je zhutňován mezi válci 23 a je navíjen na trn 24 pro účely vytvoření trubice 25.

-5CZ 296022 B6

Předmět tohoto vynálezu se týká keramického výrobku, který má zdokonalenou odolnost vůči tepelným rázům a houževnatost, tuhost či nepoddajnost, a dále se týká způsobu výroby tohoto keramického výrobku.

Předmětný keramický výrobek je obzvláště využitelný při kontinuálním lití roztavených kovů, přičemž může být vyráběn tak, že různé keramické směsi jsou vystaveny proudu roztaveného kovu, linii strusky a oblasti formy. Předmětný způsob zahrnuje ukládání a zhutňování či pěchování prvního materiálu na druhý materiál nebo do tohoto druhého materiálu. Tento substrát může být poté tvarován, lisován a vypalován pro získání keramického výrobku.

Keramický výrobek obsahuje větší množství vrstev, zahrnujících alespoň dvě fáze. Sousední vrstvy první fáze jsou vzájemně vůči sobě ve fyzickém styku, přičemž je mezi těmito vrstvami uspořádáno rozhraní. Toto rozhraní obsahuje oblast sníženého styku mezi sousedními vrstvami první fáze, přičemž šířící se prasklina nebo trhlina může s výhodou dojít k rozhraní, kde může být účinně utlumena. Toto tlumení prasklin zvyšuje energii, která je výrobkem absorbována, což je měřeno prostřednictvím lomové práce, přičemž dále zlepšuje tuhost a houževnatost výrobku.

První fáze může obsahovat jakýkoliv typ tavitelného nebo uhlíkem vázaného částicového keramického materiálu. Pod výrazy tavený nebo tavitelný je nutno rozumět takové keramické materiály, které mohou být slinovány nebo vázány uhlíkem, tj. přes uhlíkové vazby. Částicový keramický materiál obsahuje jakýkoliv typ keramického materiálu, ať již v zrnitém, vláknitém, hrudkovitém nebo jakémkoliv jiném stavu nebo v jejich kombinaci, a v jakékoliv velikosti, který je schopen být lisován do formy. Tavitelný znamená keramický materiál, který může být vypalován pro vytvoření taveného výrobku ze soustavy keramických částic.

Pro udržování tavitelného keramického materiálu dohromady před vypalováním je často používáno pojivo. Keramický materiál je nakonec vypalován při teplotě, která je dostatečně vysoká pro spojení keramických částic, a tím pro vytvoření tavením spojené nebo spékané hmoty. Určité množství volných částic může zůstat, neboť keramické částice se zcela neroztaví nebo neztratí svou individuální identitu.

Naproti tomu netavitelný keramický materiál může sublimovat nebo se rozpadat, než dojde ke spojování tavením, nebo může být zvolená vypalovací teplota jednoduše příliš nízká, aby došlo k tavnému spojení. Tavitelný částicový keramický materiál může být zvolen z jakéhokoliv počtu všeobecně známých keramických směsí, přičemž bude obvykle alespoň při komerčních uplatněních obsahovat směsi keramických složek. Příslušná zvolená směs bude záviset na příslušném uplatnění, ve kterém bude keramický výrobek využit.

Například keramické směsi, které jsou využívány při zpracovávání roztavených kovů, mohou obsahovat oxid hlinitý (A1O₃), oxid křemičitý (SiO₂), karbid křemíku, oxid zirkoničitý (ZrO₂) a další žáruvzdorné keramické složky. Typickou žáruvzdornou keramickou směsí, používanou pro zátkové tyče při zpracovávání oceli, může být směs obsahující převážné množství oxidu hlinitého a grafitu s malým množstvím oxidu křemičitého a dalších žáruvzdorných keramických materiálů.

Grafit, který je nekeramickým částicovým materiálem, je běžně přidáván za účelem zlepšení odolnosti vůči tepelným rázům. Alternativně pak specializované žáruvzdorné materiály, které mají vynikající odolnost proti korozi a erozi, které však mají nízkou odolnost vůči tepelným rázům, mohou obsahovat převážné množství oxidu hlinitého s malým množstvím oxidu zirkoničitého a oxidu křemičitého.

Předmět tohoto vynálezu rovněž poskytuje možnost využívání nových keramických směsí, jejichž výhoda spočívá ve zdokonalené tuhosti a houževnatosti morfologie vrstev. Mohou být například využívány keramické směsi, které byly dříve příliš křehké nebo citlivé na tepelné rázy,

-6CZ 296022 B6 které však mají jinak žádoucí vlastnosti. Přísady, které byly nezbytné pro dosažení určitých fyzikálních vlastností, mohou být omezeny nebo odstraněny. Zejména grafit, který zlepšuje odolnost proti tepelným rázům, podléhá škodlivé oxidaci. Morfologie vrstev může umožnit používat méně grafitu, výsledkem čehož je výrobek, který je méně citlivý na poškození v důsledku oxidace.

Předmět tohoto vynálezu není omezen pouze na používání jediné keramické směsi pro jediný výrobek. Ve skutečnosti se předpokládá, že v každém konečném výrobku bude obsaženo větší množství keramických směsí. To může být výhodné zejména tehdy, pokud je vyžadováno, aby konečný výrobek měl různé vlastnosti na různých místech. Například u krytů vedlejšího vstupu při kontinuálním lití roztavených kovů může první keramická směs, která má dobrou odolnost vůči strusce, zaujímat vnější vrstvu krytu, střední vrstva může obsahovat keramickou směs, která má dobrou odolnost vůči tepelným rázům, a vnitřní vrstva může obsahovat keramickou směs, která má dobrou odolnost vůči erozi.

Kromě první fáze, obsahující keramický materiál, má výrobek rovněž druhou fázi. Druhá fáze odděluje a může sendvičově oddělovat vrstvy první fáze. Druhá fáze může obsahovat například uhlíkatá vlákna, kovovou síťku, pyrolizované zbytky, poměrně slabě tavený keramický materiál, nebo keramický materiál, tavený prostřednictvím mechanizmu, který je odlišný od mechanizmu první fáze.

V každém případě je druhá fáze určena k interferenci při tavení mezivrstvy sousedních vrstev první fáze. V důsledku této interference se vytváří rozhraní, které je slabší, než první fáze. Toto rozhraní je charakterizováno jako oblast, obsahující poměrně málo spojů mezi sousedními vrstvami, nebo jako nespojitost v mikrostruktuře výrobku. Druhá fáze může být přiváděna jako prášek, řídká kaše nebo suspenze, přičemž však s výhodou druhá fáze začíná jako substrát, schopný nést nebo obsahovat keramické částice.

Substrátem bývá nejčastěji pás nebo pouzdro. Výraz pás zahrnuje jakýkoliv film, textil, tkaninu nebo jakoukoliv jinou podobnou látku, která je charakterizována tím, že dva z jejích rozměrů značně přesahují její třetí rozměr. Výraz pouzdro zahrnuje jakýkoliv ohebný plášť, obal, trubku, objímku nebo podobný předmět, který může být vytvořen spojením protilehlých okrajů pásu a do kterého mohou být umístěny keramické částice.

Pásem nebo pouzdrem bývá nejčastěji organický materiál, jako je například syntetický nebo přírodní polymer, přičemž však to může být rovněž síťovina, vyrobená z anorganického materiálu. Anorganické materiály zahrnují kov nebo anorganická vlákna, jako jsou například grafitová nebo keramická vlákna. Syntetické polymery zahrnují například polyolefiny nebo polyestery, přičemž však mohou zahrnovat jakýkoliv typ syntetického polymeru, který může být zpracován do pásu nebo pouzdra. Přírodní polymery zahrnují například papír nebo bavlnu, přičemž je však možno použít i jiné přírodní polymery.

Pásem může být s výhodou papírový výrobek, a to zejména díky nízké ceně papíru, jehož dobré mechanické pevnosti a nízkému natahování při působení napětí. Pás je často během jeho zpracování vystaven působení napětí, přičemž celá řada běžných syntetických polymerů se nepřijatelně roztahuje. Tloušťka pásuje přibližně závislá na tloušťce keramické vrstvy. Silnější pás je výhodný pro nesení silnější keramické vrstvy. Pás bude obvykle slabší, než keramická vrstva, přičemž bude často představovat zhruba jednu desetinu tloušťky keramické vrstvy. Zde je však nutno zdůraznit, že předmět tohoto vynálezu zahrnuje rozmezí tlouštěk alespoň zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm, a to nezávisle na tloušťce keramické vrstvy.

Pásy, zejména organické pásy, obsahující kyslík jako součást jejich chemického složení, budou podléhat pyrolýze při teplotách, které jsou nezbytné pro tavení keramického materiálu. Tato pyrolýza může zanechat stopové zbytky mezi přiléhajícími keramickými vrstvami, může však

-7 CZ 296022 B6 rovněž zanechat vady, které budou slabší, než zbytek taveného výrobku. Tyto vady mohou být popsány jako slabě zatavené oblasti vzhledem k tavení, ke kterému dochází v keramických vrstvách.

Síření prasklin nebo trhlin v keramické vrstvě může ovlivnit tuto oblast a odchýlit ji kolem vady, v důsledku čehož může vzniknout delaminační trhlina. Energie, která je nezbytná k vytvoření delaminace, zvyšuje lomovou práci a příslušně ovlivňuje tuhost či houževnatost keramického výrobku.

Hořlavý pás bude s výhodou opatřen otvory. Tyto otvory umožní, aby přiléhající vrstvy keramických částic přicházely do vzájemného styku prostřednictvím otvorů v pásu. Po vypálení výrobku může styk mezi keramickými vrstvami prostřednictvím otvorů umožnit určité tavné splynutí mezi vrstvami. U hořlavého pásu je očekáváno, že bude podléhat pyrolýze při vypalovacích teplotách, avšak nikoli před zabráněním podstatného kontaktu, a tím splynutí v oblasti mezi keramickými vrstvami. Oblast, ve které bude nově pyrolyzovaný pás, může po vypálení obsahovat slabě zatavené vady nebo kazy keramického výrobku.

Je zcela pochopitelné, že dokonce i při absenci otvorů v hořlavém pásu bude docházet k určitému tavnému splynutí mezi keramickými vrstvami. Otvory však mohou umožnit, aby byl pás silnější a v důsledku toho rovněž pevnější a snadnější pro manipulaci, než pásy bez otvorů. Slabě zatavené vady se mohou vyskytovat u pásů bez otvorů, avšak tyto pásy budou muset být slabší, než odpovídající pórovité pásy. Slabší pás může způsobovat výrobní obtíže při výrobě keramického výrobku v souladu se způsobem podle tohoto vynálezu. U slabších pásů se očekává, že se budou více ohýbat, a že ponesou méně keramických částic před vyboulením.

Pás, který není opatřen otvory, a pás, který má nadměrnou tloušťku, může dokonce vytvářet vady v keramickém výrobku, které mohou způsobit snížení jeho tuhosti a houževnatosti. Tyto vady mohou být způsobeny v důsledku malého nebo žádného tavného splynutí mezi keramickými vrstvami poté, kdy dojde k pyrolýze hořlavého pásu. Šíření trhlin a prasklin v keramickém materiálu může zahrnovat vady, ke kterým došlo mezi keramickými vrstvami při pyrolýze hořlavé vrstvy. Prasklina se může ohýbat kolem roviny vady. Bez určitého tavného splynutí mezi keramickými vrstvami se bude prasklina rychle šířit podél roviny vady, protože nebude potřebná žádná přídavná energie, například pro přerušení spojení, vytvořeného tavným splynutím. Tuhost až houževnatost nebude obecně zlepšena u tohoto typu vady, neboť jak již bylo dříve uvedeno, tak větší tuhost či houževnatost je spojena s větším příkonem energie. Praskání, které nevyžaduje přívod energie, nemůže zlepšit tuhost či houževnatost.

Jde tedy o konkurenci mezi maximalizací a minimalizací stupně tavného splynutí mezi keramickými vrstvami. Méně tavného splynutí mezi keramickými vrstvami vytváří perfektnější vadu a může zvýšit možnost, že šíření trhlin v keramickém materiálu se bude ohýbat podél roviny vady. Po ohnutí praskliny kolem vady může však být žádoucí mít pokud možno co nejvíce bodů tavného splynutí, protože bude potřeba vynaložit více energie na přerušení spoje. Avšak čím větší bude stupeň tavného splynutí mezi keramickými vrstvami, tím více vad začne vypadat jako keramický základní materiál, a tím menší bude možnost, že se prasklina bude ohýbat kolem vady.

Počet, tvar a velikost otvorů, stejně jako tloušťka pásu budou ovlivňovat stupeň tavného splynutí ve výrobku. Proto je třeba mít tuto vyváženost na zřeteli při volbě hořlavého pásu.

Hořlavým pásem bude s výhodou pórovitý papír o tloušťce zhruba od 0,005 mm do zhruba 0,5 mm. Pórovitým papírem je takový papír, který umožňuje, aby vrstvy tavitelného částicového keramického materiálu na každé straně papíru přicházely do vzájemného styku nespojitě. Pórovitý papír může zahrnovat takové papíry, které mají otvory, které jsou podobné nebo větší, než je velikost keramických částic. Takové otvory mohou být například definovány vzdálenostmi mezi celulózovými vlákny, ze kterých je papír vyroben.

-8CZ 296022 B6

Otvory mohou být rovněž vytvořeny mechanickými prostředky, například perforováním nebo děrováním papíru. Papír má určitou velikost tuhosti a pevnosti, která je nezbytná pro nesení keramického materiálu u způsobu podle tohoto vynálezu. Papír může být současně vyroben jako dostatečně tenký, aby umožnil nespojitý styk mezi keramickými vrstvami na každé straně papíru. Papír má rovněž poměrně nízkou teplotu vzplanutí a zanechává minimální pyrolyzované zbytky.

Hořlavým pásem může být rovněž polymemí film, jako je například pás polypropylénu, polyetylénu nebo jakéhokoliv ohebného organického polymeru. Plastikové filmy bývají obvykle styčné a bez pórovitých kazů. Tato vlastnost může zabránit tavnému splynutí mezi keramickými vrstvami, přičemž však je možno v plastikovém materiálu vytvořit otvory pro účely zlepšení tavného splynutí mezi keramickými vrstvami. Polymemí filmy se mohou při působení napětí nevýhodně natahovat, k čemuž může docházet během jejich zpracování.

Otvory v hořlavém pásu umožňují, aby byl pás podstatně silnější, než pás bez otvorů. Například pórovité papírové pásy o tloušťce větší než 1,0 mm mohou stále ještě umožňovat, aby docházelo ke vzájemnému styku sousedních keramických vrstev a k jejich tavnému splynutí při vypalování. Manipulace zahrnuje veškeré postupy, týkající se vlastního pásu, jako je například svinování a rozvinování pásu, a rovněž veškeré postupy, týkající se pásu v kombinaci s keramickým materiálem. Pro srovnání budou nepórovité pásy podstatně slabší pro dosažení určitého tavného splynutí mezi keramickými vrstvami. Čím je pás slabší, tím se stává pružnějším a ohebnějším a v důsledku toho rovněž podléhá roztahování. Tyto vlastnosti jsou příčinou obtížnější manipulace s pásem.

Mechanické vlastnosti pásu jsou velice důležité, neboť v souladu s předmětem tohoto vynálezu je pásu využíváno jako nosiče při provádění způsobu. U jednoho provedení je keramický výrobek válcový, jako je například tryska, licí trubka nebo zátková tyč, které se používají při zpracování roztaveného kovu. Hořlavý organický pás je odvíjen z odvíjecího válce a přepravován vodorovně směrem k navíjecímu válci. Mezi těmito dvěma válci je pás pokrýván tavitelným částicovým keramickým materiálem do tloušťky zhruba od 0,5 mm do zhruba 10 mm. Během provádění tohoto procesu může být složení a tloušťka keramické vrstvy jednou nebo víckrát změněna.

Pás bude mít tloušťku, která je rovna alespoň zhruba jedné desetině tloušťky keramické vrstvy. Je možno použít i slabších pásů, pokud bude mechanická pevnost pásu postačující. Pokud je to žádoucí, může být použito rovněž i silnějších pásů. Pás má s výhodou tloušťku zhruba od 0,05 mm do zhruba 1,0 mm.

Po uložení na pás je keramický materiál zhutňován za účelem zvýšení hustoty keramické vrstvy. Keramická vrstva musí být dostatečně zhutněna, aby umožňovala snadnou manipulaci, avšak musí být stále ještě dostatečně pružná a ohebná, aby mohla být ohýbána, aniž by docházelo k trhlinám či prasklinám. Pás, opatřený zhutněným tavitelným keramickým materiálem, je navíjen na navíjecí válec. Po dosažení požadované tloušťky na navíjecím válci je tento navíjecí válec odstraněn. Materiál na navíjecím válci může být přímo keramickým výrobkem, nebo může být tento materiál převinut do jiného tvaru nebo kolem jiného keramického kusu. V tomto tvaru, tj. ve spirálách nebo vrstvách pásu a keramického materiálu je poté ukládán do keramického výrobku.

Převinutí pásu se zhutněným keramickým materiálem umožňuje, aby další pás se zhutněným keramickým materiálem byl současně navíjen s tímto prvním pásem. V tomto tvaru mohou být dvě podstatně odlišné keramické směsi těsně a dokonale tavně spojeny pro účely vytvoření konečného výrobku. Například keramický materiál s dobrou odolností proti tepelným rázům může být navrstven s keramickým materiálem s dobrou odolností proti erozi ve střídajících se vrstvách. Konečný výrobek může získat výhody jak dobré odolnosti proti tepelným rázům, tak

-9CZ 296022 B6 i dobré odolnosti proti erozi. Podobným způsobem může být současně navíjena třetí, čtvrtá nebo další keramická směs pro účely dosažení optimálních vlastností.

Po vytvarování do konečného tvaruje svinutý válec zalisován do příslušného kusu. Toto lisování může být provedeno celou řadou známých způsobů, například jak je obvyklé u trojrozměrných předmětů, tak může být použito izostatického lisování. Kus je poté vypálen při teplotě, která je nezbytná pro tavné splynutí. Tato vypalovací teplota pochopitelně závisí na příslušné keramické směsi. Vypalovací teplota může rovněž záviset na několika dalších faktorech, jako je například doba vypalování a požadovaná pórovitost konečného výrobku. Tyto parametry jsou pro odborníka z dané oblasti techniky všeobecně známy. Po vypálení je získán konečný keramický výrobek.

Přestože výrobek podle tohoto vynálezu může být vytvářen s použitím pásu, tak výhodný způsob výroby uvedeného výrobku spočívá v umístění keramických částic do pouzdra a ve zhutňování naplněného pouzdra. Způsoby, používané při zpracování pásů, mohou být rovněž uplatněny při použití pouzdra. Na rozdíl od zhutňování pásu pak zhutněné pouzdro představuje snadnou možnost manipulace s keramickými částicemi, neboť keramické částice jsou zcela obsaženy v pouzdru. Při porovnání pak zhutněný keramický materiál na povrchu pásu může padat z pásu při jeho otočení horní stranou dolů nebo dokonce pouze na stranu.

Plnění pouzdra keramickými částicemi bývá obvykle prováděno podobnými způsoby, jako při výrobě párků nebo salámů, a to tak, že keramický materiál je umístěn do násypky a je zatlačen do pouzdra. Naplněné pouzdro je zhutněno, načež může být s takto zhutněným pouzdrem manipulováno jakýmkoliv způsobem pro účely vytvarování příslušného výrobku. Pouzdro je s výhodou zhutňováno mezi dvojicí válců, avšak za určitých okolností může být výhodné použití pouze jediného válce.

Typ keramických částic, plněných do pouzdra v jakémkoliv okamžiku, se může ve skutečnosti měnit v závislosti na typu výrobku, který je vyráběn, a na jeho požadovaných vlastnostech. Například keramický materiál s dobrou odolností proti tepelným rázům může být používán v jedné etapě plnění pouzdra, zatímco směs, která je odolnější proti erozi, může být používána v průběhu další fáze. Několik pouzder, opatřených různými keramickými směsmi, může být dokonce společně navíjeno nebo společně lisováno a následně vypáleno do konečného výrobku.

Jak již bylo shora uvedeno, může být pouzdrem jakýkoliv typ trubicovitého materiálu, jako je například papírová nebo syntetická trubice, přičemž však je v praxi doporučovaným a výhodným materiálem bavlněná gáza. Tato bavlněná gáza je levná a nenákladná, je snadno dostupná, pyrolyzovatelná, přičemž je představována velmi otevřenou tkaninou, která obsahuje velké množství otvorů. Bavlněná gáza může být napnuta tak, aby došlo k úplnému rozevření tkaniny. Bavlněná gáza může být rovněž impregnována pojivém, grafitem nebo jakoukoliv jinou látkou, která bude pro daný způsob výhodná.

Je rovněž nutno poznamenat, že na rozdíl od výrobků, vyrobených z pásů, bude mít výrobek, vyrobený navíjením a stlačováním pouzdra, takovou morfologii, která bude charakterizována vrstvou keramického materiálu, za kterou budou následovat dvě vrstvy pouzdra. Prakticky dvě odlišné vrstvy mohou být považovány za jednu. Zhutněné pouzdro může vypadat jako pás. Proto se přepokládá, že druhá nebo dokonce třetí vrstva keramických částic může být umístěna na vnější povrchy zhutněného pouzdra. U každého provedení mohou být vrstvy v konečném výrobku i zcela jiné, než přímo pouze střídající se vrstvy keramického materiálu a substrátu, jak je tomu u výrobků, vyrobených z pásů.

Ať již je použito způsobu výroby z pásů nebo z pouzder, bude výsledný keramický výrobek obecně válcovitý, přičemž může být opatřen otvorem. Trysky a licí trubky budou ve skutečnosti obsahovat otvor. Otvor může být snadno vytvořen v konečném výrobku prostřednictvím navíjení potaženého pásu nebo naplněného pouzdra na tm. Po následném slisování a vypálení dojde

- 10CZ 296022 B6 k vytvoření keramického výrobku, opatřeného otvorem. Vrstvy, obsahující první a druhý materiál, budou spirálovitě navinuty kolem otvoru. Přitom však tato spirála nemusí být nutně soustředná a může být dokonce přerušovaná jinými složkami v daném výrobku nebo může zaujímat požadovaný tvar konečného výrobku.

Způsob podle tohoto vynálezu není omezen pouze na vytváření válcovitých výrobků. Je možno rovněž vytvářet celou řadu různých jiných tvarů. Při výrobě výrobků s využitím pásu bude mít takový pás tloušťku alespoň zhruba od 0,005 mm do zhruba 0,5 mm. Přitom však může být použito i tenčích nebo silnějších pásů, a to v závislosti na procesních podmínkách.

Kromě toho nemusí být keramický materiál nezbytně zhutněn před lisováním. Například způsob výroby jednoduchého deskového výrobku může zahrnovat položení pásu, umístění částicového tavitelného keramického materiálu na tento pás, položení druhého pásu a druhé vrstvy keramického materiálu a pokračování v pokládání střídajících se vrstev, až je dosaženo požadované tloušťky. Takovýto postup je rovněž využitelný při výrobě desek smykových či posuvných stavidel. Celý výrobek může být poté slisován a vypálen, takže dojde k vytvoření vícevrstvého výrobku.

Výrobní způsoby, využívající pouzder, mohou být dokonce mnohem všestrannější než výrobní postupy, využívající pásový materiál. Pouzdro udržuje keramický materiál na svém místě, takže v důsledku toho může být umístěno s větší přesností a účinností.

Vrstvený výrobek může být uložen nebo dokonce zcela zapouzdřen v nevrstveném předmětu. To může být zejména výhodné pro uzavření trhlin nebo prasklin v určitých bodech u komerčních výrobků. Například kryt vedlejšího vstupu, používaný při kontinuálním lití oceli, bude vystaven mimořádnému tepelnému namáhání, chemickému nepříznivému působení a erozi ve struskové lince. Vložení vrstveného výrobku mezi tento kryt a struskovou linku může efektivně uzavřít trhliny a praskliny a umožnit použití keramického materiálu, který je odolnější proti erozi.

Příklad I

Určité množství pórovitého papíru o tloušťce 0,05 mm bylo odvinuto z role papíru. Papír byl odříznut na předem stanovenou délku a poté byl vyrovnán nebo uhlazen. Standardní směs tavitelné, částicové keramické směsi byla nanesena na tento papír. Tato směs obsahovala 50 až 55 procent hmotnostních oxidu hlinitého (AI2O3), 13 až 17 procent hmotnostních oxidu křemičitého (SiO₂) a 30 až 35 procent hmotnostních grafitu.

Tato směs byla zvolena jako reprezentativní směs z typu keramických směsí, používaných pro trysky na kontinuální lití roztavené oceli. Keramická směs, nanesená na papír, byla zhutněna na tloušťku 1,0 mm, načež byl potažený papír kontinuálně navíjen na ocelový trn, až bylo dosaženo požadované tloušťky. Potažený papír, navinutý na trnu, byl izostaticky slisován za účelem zhutnění keramických částic, takže byla vytvořena součást z jednoho kusu. Tato součást byla vypálena při teplotě až do 1000 °C v redukční atmosféře pro účely vytvořeny keramického výrobku. Keramický výrobek byl rozřezán na zkušební vzorky pro účely provádění zkoušek pevnosti v ohybu.

Srovnávací nevrstvený vzorek byl vytvořen z keramické směsi bez papírového pásu. Bylo použito stejné keramické směsi a stejných podmínek lisování a vypalování jako u vrstvené součásti. Vzorky z nevrstvené součásti byly rovněž rozřezány pro účely provádění zkoušek pevnosti v ohybu. Vícevrstvá součást měla průměrnou lomovou práci o velikosti až 177 000 erg/cm², přičemž srovnávací vzorek měl průměrnou lomovou práci o velikosti pouze 42 000 erg/cm².

- 11 CZ 296022 B6

Příklad II

Trubkovitý výrobek podle předmětu tohoto vynálezu byl vyroben přiváděním částicové keramické směsi do prvního otevřeného konce násypky. Bylo použito stejné keramické směsi, jako u předcházejícího příkladu. Objímka ze zdravotnické bavlněné gázy byla umístěna přes druhý otevřený konec násypky. Keramický materiál byl vytlačován z násypky do objímky z bavlněné gázy. Objímka byla protažena mezi dvěma válci, takže byla keramická směs uvnitř objímky zhutněna. Zhutněná objímka byla navinuta na trn a vytvarována do tvaru válce. Navinutá objímka byla izostaticky slisována při tlaku až 140 Mpa (20 000 psi), a vypálena při teplotě pod 1000 °C v redukční atmosféře.

Příklad III

Směs částicového oxidu hlinitého (AI₂O₃) a grafitu byla natlačena dovnitř pouzdra z bavlněné gázy a vytvarována do tvaru prstence, který měl dvanáct vrstev směsi oxidu hlinitého (A1₂O₃) a grafitu. Každá vrstva měla tloušťku menší, než 5 mm. Kryt vedlejšího vstupu byl vytvořen s použitím tohoto prstence ve struskové linii a zcela zapouzdřen tělesem krytu. Kryt byl umístěn do roztavené oceli o teplotě 2900 °F do úrovně prstence. Po dosažení teploty byl kryt vyjmut a ostřikován vodou za účelem simulování podmínek mimořádného tepelného rázu. Vnější povrch krytu prasknul v úrovni prstence.

Po podélném rozříznutí krytu bylo jasně vidět, že prasklé místo začínalo na vnější ploše krytu a končilo ve vícevrstvém prstenci. U podobného krytu bez prstence procházelo prasklé místo zcela celým krytem. Prstenec, který byl vyroben z vrstveného materiálu, je tedy schopen ztlumit postupující konec praskliny.

Claims (27)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vícevrstvý keramický výrobek, vy z n a č uj í c í se t í m , že obsahuje:

   (a) množinu vrstev první fáze (2), obsahující tavený a/nebo uhlíkem vázaný částicový keramický materiál, přičemž mezi přiléhajícími vrstvami první fáze (2) je umístěna (b) vrstva mechanicky nebo chemicky odlišné druhé fáze (3).
2. 2. Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstvy první fáze (2) mají tloušťku zhruba od 0,05 mm do zhruba 20 mm, přičemž vrstva druhé fáze (3) má tloušťku zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm.
3. 3. Výrobek podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že druhá fáze (3) obsahuje alespoň jeden materiál, vybraný ze skupiny, obsahující pyrolyzované zbytky hořlavého materiálu, uhlíkatá vlákna, kovovou síťovinu a slabě tavený nebo uhlíkem vázaný částicový žáruvzdorný materiál.
4. 4. Výrobek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že je alespoň částečně zapouzdřen v nevrstveném předmětu.

   - 12 CZ 296022 B6
5. 5. Výrobek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že alespoň jedna vrstva první fáze (2) má odlišné složení, než přiléhající vrstva první fáze (2).
6. 6. Výrobek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že má alespoň jednu vrstvu první fáze (2), která má dobrou odolnost proti erozi, a alespoň jednu vrstvu první fáze (2), která má dobrou odolnost proti tepelným rázům.
7. 7. Výrobek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků 1 až 6, vyznaču j ící se tím, že tímto výrobkem je deska posuvného stavidla.
8. 8. Výrobek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že výrobek má těleso, které má v podstatě válcovitý tvar s podélnou osou (7), přičemž jsou vrstvy první fáze (2) a druhé fáze (3) spirálovitě umístěny kolem podélné osy (7).
9. 9. Výrobek podle nároku 7, vyznačující se tím, že válcovitý tvar má vnitřní povrchovou plochu, vymezující otvor (5).
10. 10. Výrobek podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že tímto výrobkem je tryska pro využití při kontinuálním lití roztavených kovů.
11. 11. Výrobek podle nároku 10, vyznačující se tím, že těleso má vnější povrchovou plochu a vnitřní povrchovou plochu, vymezující otvor (5), tento otvor (5) je rovnoběžně vyrovnán s podélnou osou (7), těleso má tloušťku (4) stěny, vymezenou vnější povrchovou plochou a vnitřní povrchovou plochou, přičemž těleso sestává z množiny vrstev první fáze (2) spirálovitě umístěné kolem podélné osy (7) tělesa, přičemž tyto vrstvy jsou přítomny v dostatečném počtu pro zajištění tloušťky (4) stěny, a alespoň z jedné vrstvy druhé fáze (3) mezi přiléhajícími vrstvami první fáze (2).
12. 12. Výrobek podle nároku 11,vyznačující se tím, že obsahuje alespoň tři vrstvy první fáze (2) a dvě vrstvy druhé fáze (3).
13. 13. Způsob výroby vícevrstvého keramického výrobku, vyznačující se tím, že obsahuje:

    (f) položení pásu o tloušťce zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm, (g) nanášení na tento pás vrstvy tavitelné částicové směsi o tloušťce zhruba od 0,05 mm do zhruba 20 mm, (h) nanášení alespoň jedné další vrstvy, (i) lisování množiny vrstev pro vytvoření součásti, a (j) vypalování součásti při teplotě dostatečné k tavení keramické směsi.
14. 14. Způsob výroby vícevrstvého keramického výrobku, vyznačující se tím, že obsahuje:

    (e) plnění pouzdra tavitelnou částicovou keramickou směsí a tím vytváření vrstvy, (f) vrstvení množiny zhutněných pouzder, (g) lisování množiny vrstev pro vytvoření součásti, a

    - 13 CZ 296022 B6 (h) vypalování součásti při teplotě postačující k tavení keramické směsi.
15. 15. Způsob podle nároku 13 nebo 14, v y z n a č u j í c í se t í m , že pás nebo pouzdro jsou pružné a ohebné.
16. 16. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 13 až 15, vyznačující se tím, že pás nebo pouzdro jsou pórovité.
17. 17. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 13 až 16, vy zn ač u j ící se tí m , že pás nebo pouzdro jsou hořlavé.
18. 18. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 13 až 17, vyznačující se tím, že pás nebo pouzdro sestávají z materiálu, vybraného ze skupiny, obsahující přírodní a syntetické polymery.
19. 19. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 13 až 18, vyznačující se tím, že zahrnuje zhutňování naplněného pouzdra nebo keramické směsi na pásu po nanesení uvedené keramické směsi na pás.
20. 20. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 13 až 19, vyznačující se tím, že lisování je prováděno izostatickým lisováním.
21. 21. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 13 až 20, vy z n a č u j í c í se tím, že dále obsahuje krok střídání vrstev pásu a keramické směsi nebo naplněných pouzder, až je dosaženo požadované tloušťky (4, 15) před lisováním vrstev.
22. 22. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 13 až 20, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok navíjení pásu a keramické směsi nebo naplněného pouzdra před lisováním vrstev kolem středového bodu, až je dosaženo požadované tloušťky (4, 15), přičemž první vrstva (2) a druhá vrstva (3) leží spirálovitě směrem ven od středového bodu.
23. 23. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že místo středového bodu zaujímá trn (13, 24).
24. 24. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 13 až 23, vyznačující se tím, že keramická směs se v průběhu způsobu mění.
25. 25. Keramický výrobek, vyznačující se tím, že obsahuje:

    (a) alespoň jednu vrstvu první fáze (2), obsahující tavený a/nebo uhlíkem vázaný částicový keramický materiál, a (b) vrstvu mechanicky nebo chemicky odlišné druhé fáze, uložené nebo zapouzdřené ve vrstvě první fáze.
26. 26. Žáruvzdorný předmět, vyznačující se tím, že obsahuje výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 10, uložený nebo zapouzdřený v tomto předmětu.
27. 27. Kryt vedlejšího vstupu, vyznačující se tím, že obsahuje výrobek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 10.