PT85712B

PT85712B - Estruturas compositas de ceramica com elementos de revestimento aplicados intrinsecamente nas mesmas e processo para o seu fabrico

Info

Publication number: PT85712B
Application number: PT85712A
Authority: PT
Inventors: Harold Daniel Lesher; Marc Stevens Newkirk
Original assignee: Lanxide Technology Co Ltd
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1987-09-15
Publication date: 1994-01-31
Also published as: JP2593889B2; FI88021C; TR24640A; IL83803A0; CS276730B6; PL156549B1; JPS6379767A; PL267683A1; NO873794L; DE3777937D1; FI873931A0; AU7834287A; RU2021384C1; HU204243B; IE61216B1; FI873931L; PT85712A; HUT46610A; YU171587A; BR8704680A

Description

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se genericamente aos produtos compósitos cerâmicos que têm um elemento de revestimento para manter o corpo compósito sob uma tensão de compres são, e aos processos para o seu fabrico. Em especial, a presen te invenção refere-se a produtos compósitos cerâmicos que compreendem uma matriz de cerâmica policri stalina induzida num rna terial de enchimento e tendo um elemento de revestimento para manter o corpo Compósito cerâmico sob uma tensão de compressão, e aos processos para o seu fabrico.

Descrição de pedidos de patente do mesmo proprietário

A matéria do presente pedido de invenção relacijo na-se com a dos pedidos de patente americanos do mesmo proprietário, N? de Serie 819-397, depositado em 17 de Janeiro de 1986, como adição do N? de Serie 697.878, depositado em U de Fevereiro de 19^5, ambos em nome de Marc S. Newkirk e outros e intitulados Produtos compósitos cerâmicos e processos para o seu fabrico. Este pedido de patente também pendente descreve um processo novo para a produção de um produto compósito cerâ2 mico auto-suportado pelo ção de oxidação a partir desenvolvimento de um produto da reac de um metal original no interior de uma massa de material de enchimento permeável processo para a produção de um corpo cerâmico auto-suportado por oxidação de um precursor de metal original, está descrito genericamente no pedido de patente americano do mesmo proprietário, N? de Série 818.943, depositado em 15 de

Janeiro de 1986, como uma adição do N? de Série

776.964, depositado em 17 de Setembro de 1985, uma adição do

N? de Série

705.787, depositado em 26 de Fevereiro de 1985, uma adição do

N? de Série 591.392, depositado em 16 de Março de 1984, todos em nome de Marc S. Newkirk e outros e intitulado Novos mate riais cerâmicos e processos para o seu fabrico. Esta descober ta de um fenómeno de oxidação que pode ser melhorado pelo uso de um contaminante de liga no metal original proporciona corpos cerâmicos auto- supor tado s com as dimensões desejadas desen volvidos como produto da reacção de oxidação do metal original precursor processo anterior foi aperfeiçoado pelo uso de contaminantes externos aplicados à superfície do metal original precursor, como se descreve nos pedidos de patente américa nos do mesmo proprietário, N? de Série 822 999, depositado em de Janeiro de 1986, como adição do N? de Série 776 965, depositado em 17 de Setembro de 1985, uma adição do N? de Série

7^7 7θ8, depositado em 25 de

Junho de

1985,a uma adição do N?

de Série 632

636, depositado em 20 de

Julho de 1984, todos em nome de Marc

S. Newkirk e outros e intitulado Processos para o fabrico de materiais cerâmicos auto-suportados’’.

Outro desenvolvimento dos processos anteriores permite a formação de estruturas de cerâmica auto-suportados que contém nas mesmas uma ou várias cavidades que reproduzem inversamente a geometria de um molde positivo de metal origi. nal precursor moldável introduzido num leito de material de enchimento moldável que é auto-aglutinante em condições especificadas, como se descreve no pedido de patente americano do mesmo proprietário, N? de Serie 823 5^2, depositado em 27 de Janeiro de 1986, em nome de Marc S. Newkirk e outros, intitulado Processo de reprodução inversa de formas para o fabrico de produtos compósitos cerâmicos e produtos obtidos com o mesmo·

Ainda um outro desenvolvimento dos processos anteriores permite a formação de corpos cerâmicos auto-suportados com um padrão em negativo que reproduz inversamente o padrão em positivo de um precursor de metal básico colocado encostado a uma massa de material de enchimento como se descreve no pedido de patente americano do mesmo proprietário,

N?

de Série 896.157, depositado em 13 de Agosto de

1986, em nume de

Marc S. Newkirk e intitulado

Processo para o fabrico de produtos compósitos cerâmicos com reprodução da forma de superfícies e produtos assim obtidos

As descrições completas dos pedidos de patente do mesmo proprietário e as que adiante se descrevem são aqui expre^ samente incorporados por referencia

Fundamentos e técnica anterior

Nos últimos anos, tem havido um interesse crescente pelo uso da cerâmica em aplicações estruturais historicamente reservadas aos metais. 0 incentivo para este interesse tem

sido a superioridade da cerâmica no referente a determina das propriedades, como sejam a resistência à corrosão, a dureza, o módulo de elasticidade, e as capacidades como refractário, quando comparadas com as dos metais.

Os esforços actuais para a produção de produtos cerâmicos de maior resistência, mais fiáveis e mais duros, inci dem amplamente (1) no desenvolvimento de processos aperfeiçoa dos de processamento para cerâmicas monolíticas e (2) no desejn volvimento de novas composições de materiais, nomeadamente mate riais compósitos de matriz cerâmica. Uma estrutura compósita é uma estrutura que compreende um material, corpo ou produto het£ rogéneos, feitos com dois ou mais materiais diversos que estão intimamente combinados para obter propriedades desejadas do pro duto compósito. Por exemplo, dois materiais diferentes podem ser combinados intimamente encaixando um numa matriz do outro

Uma estrutura compósita de matriz cerâmica compreende tipicamente uma matriz cerâmica que encerra uma ou várias espécies diversas de materiais de enchimento, tais como materiais em par tícuias, f ibras, barras,

Os pedidos de patente do mesmo proprietário descrevem novos processos que solucionam alguns dos problemas ou limitações da tecnologia tradicional da cerâmica para o fabrico de produtos compósitos, tais como por compactação ou sinterização. A presente invenção combina os processos dos pedidos de patente do mesmo proprietário, com conceitos novos adicionais para proporcionar a formação de estruturas compósitas cerâmicas modeladas com um elemento de revestimento formado integralmente com o produto compósito para o manter sob compressão. Além disso,

UAa presente invenção proporciona o fabrico de produtos com pósitos cerâmicos com uma certa geometria pré-determinada por fenómenos da reacção de oxidação que vencem as dificuldades e limitações associadas aos processos conhecidos e proporciona além disso um meio integral formado in situ durante o processo da reacção de oxidação ao manter o produto compósito cerâmico sob tensão de compressão.

S conhecido no campo das cerâmicas o facto de que as cerâmicas são geralmente muito mais re si s tentes á compressão que à tracção. Se a cerâmica fôr posta sob pressão por aplicando pressão ao diâmetro interno de um tubo cerâmico, a cerâmica ficará então sob tensão. Se se formar uma fenda no produto cerâmico enquanto se encontra sob tensão , a cerâmica esmigalha-se. Por conseguinte, é desejável impedir esta falha catastrófica, o que pode conseguir-se pelo processo e o produto segundo a presente invenção, proporcionando um meio de compressão formado in situ para manter o produto compósito cerâmico em compressão.

conhecido desde há muito tempo o facto de que as peças pré-tensionadas de uma maneira favorável se mostram mui to fortes na aplicação, pelo facto de as tensões geradas em utilização an tes prego podem de facto servir primeiro para eliminar o pré-esforço aumentar efectivamente a tensão na peça. No caso do em da cerâmica em aplicações destinadas a suportar esforços de tracção, o projecto de máxima eficácia obtém-se aplicando a esses materiais um pré-esforço de compressão, em especial visto que a sua resistência à compressão pode ser em alguns casos,cinco ou mais vezes superior à sua resistência à tracção. Antes da presente invenção a aplicação de um pré-esforço a uma peça de ⁵-/ cerâmica com uma manga metálica era um problema muito dispendioso e complicado. 0 componente de cerâmica e metal tinha de ter um ajuste com uma tolerância muito apertada, com uma conformidade quase perfeita entre os dois, para gerar o valor apropriado de tensão uniforme relativamente à cerâmica e impe^ dir a criação de tensões de contacto muito elevadas, que provocariam a rotura da cerâmica. Tipicamente, esta condição so tem sido satisfeita mediante uma rectificação cuidadosa e muito dispendiosa da peça de cerâmica e da manga metálica, para ob ter a tolerância elevada das superfícies que definem a interface presente invenção ultrapassa estes problemas e a necessidade da referida rectificação, mediante uma nova técnica inovada, como aqui se descreve

Sumário da Invenção

Segundo a presente invenção, proporciona-se um processo para a produção de um corpo compósito cerâmico com um elemento de revestimento intrinsecamente ajustado ao mesmo para manter o material compósito sob uma tensão de compressão

A matriz de cerâmica é obtida por oxidação de um metal óriginal para formar um material policristalino que compreende o produto da reacção de oxidação do metal original com um oxidan gundo mento esse processo, sobrepõe-se um leito de material de enchi a um metal originaleenvolve-se, pelo menos parcialmente o leito por um elemento de revestimento. Aquece-se o metal ori ginal até uma gama de temperaturas acima do seu ponto de fusão mas abaixo do ponto de fusão do produto da reacção de oxidação para formar um corpo de metal original fundido. 0 metal origi

6nal e o leito de material de enchimento são orientados um em relação ao outro, de maneira que o produto da reacção de oxidação se verifique num sentido no interior do leito de materi al de enchimento dirigido para o revestimento. Na referida gama de temperaturas, o metal original fundido reage com o oxidante para formar o produto da reacção de oxidaçãoe pelo menos uma porção do produto da reacção de oxidação é mantida em contacto com o metal fundido e com o oxidante e entre os mesmos para progressivamente extrair metal fundido através do produto da reacção de oxidação no sentido do oxidante, de modo que o produto da reacção de oxidação continua a formar-se no interior do corpo de material de enchimento na interface entre o oxidante e o produto da reacção de oxidação formado anteri ormente . A reacção continua até o material policristalino se ter infiltrado no corpo de material de enchimento até à super f 1 ci e ou superfícies internas do revestimento para produzir o corpo compósito cerâmico. Ao arrefecer, o elemento de revestimento que apresenta características intrínsecas de ajustamento relativamente ao corpo compósito, aplica—se ao corpo compósito colocando assim o material compósito sob tensão de compressão

Uma cerâmica mantida sob compressão é vantajoso pelo facto de impedir o desenvolvimento de roturas por tracção no corpo cerâ mico e, além disso impede avarias do corpo cerâmico.

Como se descreveu nos pedidos de patente do me smo proprietário, o produto da reacção de oxidação policrista lino tem cristalitos interligados, usualmente interligados em três dimensões. Além disso, há um componente metálico e/ou poros distribuídos ou dispersos pelo corpo cerâmico, os quais podem ou não estar interligados, conforme as condições cesso o metal original, o contaminante, etc lhido elemento de revestimento tipicamente é para ter um coeficiente de o do corpo compósito cerâmico de do corpo cerâmico policristalino

do pro escodilatação térmica maior que modo e do este elemento de revestimento tende a que, com o arrefecimento elemento de revestimen to contrair-se mais rapidamente que o corpo compósito cerâmico e , devido ao seu encosto íntimo ao referido corpo, transmite-lhe uma compressão. Numa forma de realização preferida, o elemento de revestimento, que pode ser feito de aço, por exemplo ácido inoxidável, compreende um elemento ou camisa cilíndrica, para comunicar uma cori figuração cilíndrica ao corpo cerâmico presente invento também proporciona uma estru tura compósita cerâmica auto-suportada que compreende um mate rial de enchimento (por exemplo um pré-molde embebido numa matriz de produto cerâmico policristalino. A matriz de ceramica é obtida pela reacção de oxidação de um metal original, como precursor, com um oxidante, para formar o produto da reac ção de oxidação interligado e, optativamente ,um ou mais constituintes metálicos. Um elemento de revestimento sobreposto ao material de enchimento e unido integralmente in sltu com a matriz de cerâmica é ajustado intrinsecamente ao corpo compósito cerâmico, para o manter sob tensão de compressão

Cerâmico não deve ser indevidamente considerado como limitando-se a um corpo cerâmico no sentido clássico, ou seja, no sentido de que ele consiste totalmente em materiais não metálicos ou em materiais inorgânicos, mas sim ele ⁸-/ \

refere-se a um corpo que é predominantemente cerâmico, relativamente tanto à composição como às caractetísticas dominantes, embora o corpo possa conter quantidades mínimas ou substanciais de um ou vários constituintes metálicos derivados do metal original, ou reduzidos a partir do oxidante ou de um contaminante, o mais tipicamente dentro de uma gama entre cer ca de 1 e 40%, em volume, mas podendo incluir ainda mais metal.

Produto da reacção de oxidação significa geralmente um ou mais metais, em qualquer estado de oxidação no qual o metal ou metais forneceu electrães a um outro elemento composto ou combinação dos mesmos electrães óu compartilhado com os mesmos. Por conseguinte, um produto da reacção de oxi

dação, segundo	esta definição, inclui o produto da reacção
de um ou vários	metais com um oxidante, tal como os descritos
neste pedido de	patente.

Oxidante significa um ou vários aceitadores de electrães ou compartilhadores de electrões adequados e pode ser um sólido, um líquido ou um gás (vapor) ou qualquer combinação dos mesmos, por exemplo um sólido e um gás nas con diçães do processo.

Metal original refere-se ao metal, por exemplo, alumínio que é precursor do produto da reacção de oxida, ção policristalino, e inclui esse metal como um metal relati. vamente puro, um metal que existe no comércio com impurezas e/ou constituintes de liga, ou uma liga na qual esse precursor de metal é o principal constituinte; e, quando se menciona um metal específico como metal original, por exemplo o

alumínio, o metal identificado deve ser considerado com esta definição em mente, a menos que se indique o contrário pelo contexto.

Ajuste intrínseco significa a propriedade inerente do elemento de revestimento para aplicar uma tensão de compressão ao corpo compósito cerâmico, intimamente ajustado, pelo arrefecimento pelas condiçães do processo.

Breve descrição dos desenhos

A fig. 1 é uma vista esquemática, parcialmente em corte transversal, em alçado, que mostra um conjunto que inclui um reservatório e corpos fontes de metal original e um elemento de revestimento com um leito de material de enchimento nele contido.

A fig. IA é uma vista numa escala maior e com uma parte arrancada, da porção do conjunto da fig. 1 incluída dentro da zona A a tracejado na fig. 1.

A fig. 2 é uma vista com corte transverso, par ciai,em alçado, de uma estrutura compósita cerâmica auto-supor tada á qual o elemento de revestimento está intrinsecamente ajustado e produzida utilizando o conjunto do leito de material de enchimento da fig. 1, segundo a presente invenção.

A fig. 2A é uma vista segundo a linha (A-A) da fig. 2.

Descrição pormenorizada da invenção e formas de realização preferidas da mesma

Na prática da presente invenção, funde-se um

conjunto incluindo um corpo de metal original para proporcionar um metal original fundido que é posto em contacto com o corpo ou massa de material de enchimento pelo menos parcialmente contido dentro de um elemento de revestimento. A porção do elemento de revestimento em contacto com o material de enchimento designa-se como superfície de encosto do elemento de revestimento elemento de revestimento pode envolver todo ou parte do corpo de material de enchimento que pode ser um leito de material de enchimento em partículas solto ou um pré-molde modelado de material de enchimento (como adiante se descreve) e que contém ou é impregnado por um oxidante. 0 con junto é provido com um ambiente oxidante e aquecido até uma gama de temperaturas acima do ponto de fusão do metal original mas abaixo do ponto de fusão do produto da reacção de oxi dação do metal original. Em contacto com o oxidante, o metal original fundido reage, para formar um produto da reacção de oxidação, iniciando assim a infiltração e a inclusão do material de enchimento pelo material policristalino em desenvolvi mento resultante da oxidação do metal original. Tal oxidação, incluindo a inclusão de um material de enchimento no interior do produto da reacção de oxidação está descrita em pormenor nos pedidos de patente do mesmo proprietário pendentes.

Na prática da presente invenção, o processo continua até o material policristalino se ter infiltrado e incluído no material de enchimento e desenvolvido até ao con tacto com a superfície de encosto do elemento de revestimento. Em alguns casos, apenas uma parte do corpo cerâmico resultante é encaixado no interior do elemento de revestimento. Noutros

casos, mais de um elemento de revestimento pode ser colocado sobre um corpo compósito cerâmico único. A forma da porção do corpo compósito cerâmico, se existir, fora do ou dos elementos de revestimento, pode ser controlada proporcionando o material de enchimento ou uma porção apropriada do material de enchimento sob a forma de um pré-molde modelado, como adiante se descreve, ou colocando-se um leito de material de enchimento no interior de um meio de barreira modelado, por exemplo um meio de barreira de argamassa de Paris, como se descreveu num outro pedido de patente do mesmo proprietário pendente, o pedido de patente americano, de Série 861.024, depositado em 8 de Maio de 1986, em nome de Marc S. Newkirk e outros e intitulado Processo para o fabrico de compósitos cerâmicos modelados, com utilização de uma barreira. A barreira interrompe o desenvolvimento do mate rial policristalino formado pela reacção de oxidação. Como se descreveu, pode também aplicar-se um melo de barreira tal como gesso de Paris à superfície de um pré-molde.

metal original pode ser disposto de modo a proporcionar um reservatório de metal original que reabastece uma primeira fonte de metal original em contacto com o corpo ou massa de material de enchimento, de acordo com os processos de£ critos num outro pedido de patente do mesmo proprietário, pendente, o pedido de patente americano Ν’? de Série 908 067, depo^ sitado simultaneamente com este, em nome de Marc S. Newkirk e outros e intitulado Processo de alimentação com depósito para o fabrico de estruturas compósitas cerâmicas. 0 corpo de metal original do reservatório escoa-se, numa comunicação por gravidade, para repôr o metal original da fonte que foi consu mido no processo da reacção de oxidação, garantindo assim que se disponha de bastante metal original para continuar o processo até se formar a quantidade desejada de material policris talino pela reacção de oxidação. 0 produto compósito cerâmico resultante inclui o material de enchimento introduzido e o ele mento de revestimento ajustado intrinsecamente. Os limites superficiais do produto compósito cerâmico no interior do elemento de revestimento podem ser definidos, pelo menos parcialmente, pela geometria da superfície interior ou superfície de encosto do elemento de revestimento quando este envolve o mate rial de enchimento ou parte do mesmo. Nesse caso, a forma do corpo compósito cerâmico será congruente com a superfície interna ou de encosto do componente de revestimento que serve de meio de barreira e determine assim a geometria ou forma exterior da estrutura compósita cerâmica de uma maneira muito semelhante à maneira como a superfície interna de um molde define a geometria moldado.

Em algumas formas de realização da presente invenção o metal original ou uma porção do mesmo denominada corpo fonte do metal original, pode estar incluída no interior de um leito de material de enchimento moldável, ou aplicada ao mesmo em condições de amoldação. 0 material de enchimento amol dáve 1 adapta-se à forma do corpo fonte de metal original,resul tando daí (como se explica no s pedidos de patente do mesmo pro prietário atrás referidos,

N?s de Serie 823 5^2 e 896 157),que a estrutura compósita cerâmica resultante tem nela formado um padrão em negativo ou uma ou mais cavidades que reproduzem inversamente a forma ou geometria do corpo fonte do metal ori—

ginal. 0 corpo fonte do metal original pode compreender uma ou mais partes e pode ser um simples cilindro, uma barra, um lingo te etc., ou pode ser modelado de maneira apropriada por qual^ quer meio apropriado, por exemplo, uma barra ou lingote de metal original pode ser adequadamente maquinado, moldado por vazamento, modelado, extrudido ou modelado por qualquer outro modo para proporcionar um corpo fonte de metal original modelado. 0 corpo fonte de metal original pode portanto ter um ou vários sulcos, furos cavidades, superfícies planas trabalhadas, protuberâncias, flanges, fios de rosca, etc., nele forma dos. Pode também, ou em alternativa, ter um ou mais colares, casquilhos, discos, barras, etc., a ele associados para propor cionar qualquer configuração desejada. O padrão em negativo ou cavidade assim formada no corpo compósito cerâmico conterá ou será preenchido com metal original que re-solidifica quando se deixa arrefecer a estrutura após o processamento. 0 metal original de novo solidificado pode, optativamente, ser retirado do padrão em negativo ou cavidade que o contém, como adiante se descreve produto compósito cerâmico modelado resultante compreende assim um material de enchimento infiltrado por uma ma triz cerâmica policristalina e intrinsecamente ajustada a um ou mais elementos de revestimento. A própria matriz de cerâmica pode optativamente incluir um ou mais constituintes não oxidados do metal original, ou espaços vazios ou ambas as coisas e tem uma geometria superficial de forma escolhida.(Os constituintes não oxidados de metal original optativamente dispersos no interior da matriz de cerâmica, não devem confundir-se com a massa de metal original re-solidifiçado deixado ficar no padrão >

em negativo ou cavidade impressos ou formados no leito de mate rial de enchimento pelo corpo de metal original de inclusão)

Embora adiante se descreva em pormenor a presente invenção com referência específica ao alumínio como metal original preferido, outros metais apropriados que obedecem aos critérios da presente invenção incluem, mas não de modo limitativo, o silício, o titânio, o estanho, o zirconio e o háfnio

Por exemplo, forma s de realização específicas da presente inven ção incluem, quando o alumínio for o metal original, alfa-alumina ou nitreto de alumínio como produto da reacção de oxidação;

ti tânio como me tal oT.iginal e nitreto de titânio ou boreto de titânio como produto da reacção de oxidação; silício como o me — tal original e carboneto de silício, boreto de silício ou nitre to de silício como produto da reacção de oxidação.

Pode utilizar-se um oxidante sólido, líquido ou em fase de vapor ou uma combinação de tais oxidantes. Os oxi dantes em fase de vapor típicos incluem sem delimitação, o oxi génio, o azoto , um halogéneo enxofre o fósforo, o arsénio, o carbono, o boro, o selénio telúrio e compostos ou combina ções dos mesmos, por exemplo sílica (como fonte de oxigénio), metano, etano, propano, acetileno, etileno e propileno (como ar, H₂/H₂0 e C0/C0₂, C0/C0₂) utilizáveis fontes de carbono) ou misturas, tais como sendo as duas últimas (ou seja, H₂/H₂O e para reduzir a actividade do oxigénio do seguinte, a estrutura cerâmica segundo a meio ambiente. Por con presente invenção pode compreender produto da reacção de oxidação que compreende uma ou mais substâncias entre óxidos, nitretos, carbonetos, boretos e oxinitretos. Mais especificamente, o produto da reacção de /

oxidação pode, por exemplo, ser uma ou mais substâncias entre óxido de alumínio, nitreto de alumínio carboneto de silício, boreto de silício, boreto de alumínio, nitreto de ti tanio, nitreto de zircónio, boreto de titânio boreto de zircónio, nitreto de silício, boreto de háfnio e óxido de estanho

Embora possa utilizar-se, quaisquer oxidantes apropriados, as formas de realização específicas descritas adi^ ante, referem-se ao uso de oxidantes em fase de vapor

Se se utilizar um oxidante gasoso ou na forma de vapor, por exemplo um oxidante em fase de vapor, o material de enchimento é permeavel ao oxidante em fase de vapor, de maneira que, por expo sição do leito de material de enchimento ao oxidante, o oxidante em fase de vapor atravessa os poros do leito de material de enchimento para entrar em contacto com o metal original fundido no mesmo. Por exemplo, o oxigénio ou misturas gasosas con tendo oxigénio (incluindo o ar) são oxidantes em fase de vapor preferidos, por exemplo no caso em que o alumínio é o metal original, sendo o ar usualmente mais preferido por razões óbvias de economia. Quando se identifica um oxidante em fase de vapor como contendo ou compreendendo um gás ou vapor específico, isso significa um oxidante no qual o gás ou vapor identificados cons tituem o oxidante único, predominante ou pelo menos significa tivo do metal original nas condições obtidas no ambiente oxidante utilizado. Por exemplo, embora o principal constituinte do ar seja o azoto, a quantidade de oxigénio do ar será o oxidante único ou predominante para o metal original, porque o oxjl génio é um oxidante muito mais forte que o azoto, Portanto, o ar enquadra-se na definição de um oxidante gasoso contendo

oxigénio, mas não na definição de um oxidantegasoso contendo azoto. Um exemplo de um oxidante gasoso contendo azoto, segundo a definição usada aqui e nas reivindicações, é o gás de formação que contém 96^, em volume, de azoto, e de azoto, em volume.

Quando se utiliza um oxidante sólido, ele está usualmente disperso por todo o leito de material de enchimento ou por uma porção do leito adjacente ao metal original, na forma de um material em partículas misturadas com o material de enchimento, ou eventualmente como revestimento sobre as par tículas do material de enchimento. Pode usar-se qualquer oxidante sólido apropriado, incluindo elementos tais como o boro ou compostos redutíveis, tais como o dióxido de silício ou determinados boretos com estabilidade termodinâmica menor que a do produto de reacção boreto do metal original. Por exemplo, quando se utiliza o boro ou um boreto redutível como oxidante sólido para um metal original de alumínio, o produto da reacção de oxidação resultante é boreto de alumínio.

Em certos casos, a reacção de oxidação pode realizar-se tão rapidamente com um oxidante sólido que o produto da reacção de oxidação tende a fundir devido à natureza exotérmica do processo. Esta ocorrência pode degradar a unifor midade microestrutural do corpo cerâmico. Esta reacção exotérmica rápida pode ser impedida misturando-se na composição mate riais de enchimento relativamente inertes que apresentem reac tividade reduzida. Tais materiais de enchimento absorvem o calor da reacção para minimizar qualquer efeito de aceleração térmica. Um exemplo de um tal material de enchimento inerte

apropriado é um material que seja idêntico ao produto da reacção de oxidação pretendido.

Se se utilizar um oxidante líquido, todo o leito do material de enchimento ou uma porção do mesmo adjacente ao metal fundido é revestido ou embebido, por exemplo, por imersão no oxidante para impregnar o material de enchimento. A referência a um oxidante líquido significa um oxidante que é um líquido nas condições da reacção de oxidação, e assim um oxidante líquido pode ter um precursor sólido, tal como um sal que funde nas condições de reacção de oxidação. Como alternativa, o oxidante líquido pode ser um precursor líquido, por exemplo uma solução de um material, que é usado para impregnar uma parte ou todo o material de enchimento e que funde ou se decompõe nas condições da reacção de oxidação para proporcionar uma porção oxidante apropriada. Os exemplos de oxidantes líquidos, como aqui se definem, incluem os vidros com baixo ponto de fusão.

Um oxidante que é líquido ou sólido nas condições do processo pode utilizar-se em conjunção com o oxidante, em fase de vapor. Tais oxidantes adicionais podem ser particu larmente úteis para promover a oxidação do metal original de preferência no interior do leito de material de enchimento ou do pré-molde, em vez de para além das suas superfícies limites. Isto é, o uso de tais oxidantes adicionais pode criar um ambiente no interior do pré-molde mais favorável à cinética da oxi_ dação do metal original que o ambiente fora do pré-molde. Este ambiente melhorado é benéfico para promover o desenvolvimento da matriz no interior do pré-molde até ao limite e minimizar o crescimento excessivo

corpo de reservatório de metal original pode, convenientemente, estar material inerte em partículas, metal original fundido. 0 leito contido

no	interior	de
que	é inerte	ou
de	matéria 1	in

um leito do impermeável erte conterá, ao assim o metal básico fundido do reservatório e fornecerá o me smo tipicamente através de uma abertura na parte inferior do leito do material inerte até ao corpo da fonte incluído no interior do leito de material de enchimento

Por exemplo, um lingote que forma o corpo de reservatório do metal original, modelado com forma cilíndrica ou hemisférica pode ser colocado com uma sua parte saliente acima do corpo de inclusão no in terior do leito de material de enchimento.

Como alternativa, pode proporcionar-se o metal original sem lhe dar uma forma modelada , nem reproduzir inversamente a sua forma ou parte dela no corpo compósito cerâmico.

Assim, qualquer forma do metal original pode ser usada quando a forma do metal original não tiver de ser reproduzida inverda mente no corpo compósito cerâmico. Por conseguinte, o metal original fundido em contacto com a massa do material de enchimento, nesses casos pode ser proporcionado como metal fundido ou como um lingote de qualquer forma disponnível. 0 leito de material de enchimento pode compreender um leito de material de enchimento moldável ou um pré-molde de material de enchimen to modelado. A configuração do conjunto pode ser tal que de início proporciona um abastecimento suficiente de metal origi nal em contacto com o material de enchimento ou pode proporcionar-se um corpo de reservatório de metal original para repor o metal original da fonte em contacto com a carga, á medida

que o metal original fundido migra para o interior do material de enchimento. Se se fornecer metal fundido suficiente do corpo de reservatório para um corpo de fonte introduzido no interior do material de enchimento moldável ou encostado e amoldado ao mesmo, depois de terminar a reacção, depois de o produto da reacção de oxidação se ter desenvolvido até a dimen são desejada, o metal básico fundido não oxidado solidifica de novo e a cavidade ou o padrào em negativo da estrutura de cerâ mica serão preenchidos com o metal original novamente solidificado. Porém,se o fornecimento total de metal original for insuficiente para manter a cavidade ou o padrão em negativo cheios com metal original, a cavidade ou o padrão em negativo podem ficar vazios ou apenas parcialmente cheios com metal ori ginal solidificado de novo. Se se desejar, qualquer metal original de novo solidificado pode ser retirado do padrão em nega tivo ou de cavidade do produto compósito cerâmico, num processamento ulterior para proporcionar um produto compósito modelado em que há uma cavidade ou padrão vazios, que reproduzem inversamente a geometria do corpo fonte do metal original.

material de enchimento usado na prática da presente invenção pode ser um ou mais de uma grande variedade de materiais apropriados para este fim. 0 material de enchimen to pode ser um material de enchimento moldável, significando este termo tal como é usado aqui e nas reivindicaçães, que o

interior de um recipiente que' se adaptará à configuração interna do me smo

Um material de enchimento moldável também pode adaptar-se ao corpo fonte de metal original introduzido no inte

rior ou colocado encostado ao material de enchimento como atrás se descreveu.

Por exemplo se o material de enchimento compreender material em partículas tal como grãos finos de um óxido metálico refractário tal como alumina, o material de enchimento adaptar-se-á à configuração interna do re cipiente ou elemento de revestimento no qual está colocado.

No entanto, não é necessário que o material de enchimento esteja sob a forma de partículas finas para que seja um material de enchimento moldável. Por exemplo, o material de enchimento pode estar na forma de fibras, tais como fibras cortadas em pedaços curtos ou na forma de um material fibroso semelhante à lã, por exemplo, algo como lã de aço. 0 material de enchimento pode também compreender uma combinação de duas ou várias de tais configurações geométricas, ou seja, uma com binação de grãos ou fibras em pequenas partículas. Para que se trate de um material de enchimento moldável, como aqui se define, é necessário apenas que a configuração física do mate rial de enchimento seja tal que permita que o material de enchimento preencha e se adapte á configuração da superfície interna do recipiente do meio de barreira no qual está colocado. Um tal material de enchimento moldável também se adaptará estreitamente às superfícies do corpo de inclusão de metal original ou a uma porção do mesmo introduzida no interior da massa do material de enchimento moldável ou encostado à mesma. Qualquer forma ou combinação de formas utilizáveis do material de enchjL mento podem ser usadas, tais como uma ou mais do grupo formado por corpos ocos, partículas, pós, fibras, fios emaranhados, esferas, bolhas, lã de aço, placas, agregado, arames, barras,

-^Ζί7 ί hastes, plaquetas, bolas, tubos, tecido de fibras refractárias, túbulos ou misturas dos mesmos.

material de enchimento pode compreender também um pré-molde modelado feito com qualquer dimensão e forma pré-determinadas desejadas ou moldado nessas forma e dimensão, por qualquer processo convencional, tais como moldação a partir de uma pasta fluída, moldagem por injecção, moldação por trans ferência, moldação no vácuo ou por processamento de qualquer material ou materiais de enchimento apropriados do tipo especi ficamente identificado e descrito algures nesta memória. 0 pré-molde de material de enchimento,que é permeável ao crescimento no seu interior de material policristalino obtido a partir da oxidação do metal original por oxidantes em fase de vapor,pode incluir ou ter nele incorporado um oxidante sólido e/ou um oxi dante líquido, que podem ser utilizados em conjunção com o oxi dante em fase de vapor. 0 pré-molde tem um limite superficial e deve manter uma integridade de forma e uma resistência em verde suficiente para proporcionar fidelidade dimensional depois de ser infiltrado pela matriz de cerâmica, apesar de ser suficientemente permeável para acomodar a matriz policristalina em desenvolvimento. Preferivelmente, os materiais de enchimento do pré-molde têm uma porosidade entre cerca de 5 e 90$, em volume, e mais preferivelmente entre cerca de 25 e 50$.

pré-molde poroso deve de preferência ser susceptível de ser molhado pelo metal original fundido, nas condições de temperatura do processo, de modo a promover o desenvolvimento do matje rial policristalino no interior do material de enchimento do pré-molde para produzir um produto compósito cerâmico de ele

vada integridade e com limites bem definidos.

Os materiais de enchimento de que é feito o pré-molde, tais como, pós ou partículas de cerâmica podem ser ligados entre si com qualquer agente aglutinante adequado,por exemplo, álcool polivinílico ou similar, que não interfira nas reacções segundo a presente invenção nem deixe subprodutos residuais indesejáveis no interior do produto compósito cerâmico. Produtos em partículas apropriados, tais como carbo neto de silício ou alumina, com uma granulometria de cerca de 10 a 1000, ou ainda mais fino, ou uma mistura de granulometrias e de tipos, por exemplo, podem ser usados. Os materiais em partículas podem ser moldados por técnicas conhecidas ou convencionais, por exemplo por formação de uma pasta fluída das partículas num aglutinante orgânico, vazamento da pasta fluída dentro de um molde e depois deixando a peça solidificar por exemplo por secagem a uma temperatura elevada.

Mais especificamente, no que se refere aos '•ateriais adequados que podem ser usados na formação e fabrico do pré-molde permeável, as três classes de cargas de materiais de enchimento aqui descritas são materiais adequados para mate rial de enchimento do pré-molde permeável.

Quer o material de enchimento seja um pré-molde, quer um leito solto compactado ou uma massa de material de enchimento moldável, um ou mais elementos de revestimento envolvem ou encaixam parcial ou totalmente o material de enchimento, de modo que o desenvolvimento do material poli cristalino que se infiltra no material de enchimento se estenda

até ás superfícies ou superfície do encosto do elemento ou ele mentos de revestimento para ajustar intrinsecamente por contracção estes elementos á estrutura compósita de cerâmica. 0 elemento de revestimento pode ser feito de qualquer material apropriado e ter qualquer forma desejada capaz de envolver pelo menos uma parte do material de enchimento. Por exemplo, pode ser feito de metal, tal como aço ou aço inoxidável ou uma liga de níquel, tal como a vendida sob a marca registada Inconel. 0 elemento de revestimento pode ser perfurado ou ser de constituição porosa para permitir a passagem através de si de um oxidante em fase de vapor. Em certos casos, pode ser dese javel ou necessário revestir o elemento de revestimento ou pro porcionar o mesmo com uma camada que protege esse elemento da oxidação e do ataque pelo metal original e/ou o material de enchimento ou ambas as coisas nas condições do processo.

Fazendo agora referência aos desenhos a fig.

mostra um conjunto (1θ) com uma câmara de reservatório (12) e um elemento de revestimento colocado (14) por baixo de e ligado á câmara de reservatório (12) por uma abertura (sem nú mero) no pavimento (28) da câmara de reservatório (12). 0 ele. mento de revestimento (14) é constituído por um crivo (16) e um cilindro perfurado (18) que, tal como o crivo (16), tem a configuração substancialmente cilíndrica

A superfície de encosto interna do elemento de revestimento (14) é definida pelo crivo (16) (fig. 1 e IA), contido no interior do cilindro perfurado (18) e reforçada pelo mesmo cilindro (18) serve de elemento exterior rígido que reforça o crivo cilíndrico (16) e que tem nele formado um padrão de furos 20 (fig

ΙΑ). 0 cilindro (18) é suficientemente rígido para manter, durante o processamento, a forma de um leito (38) de material de enchimento moldável contido no seu interior. 0 crivo (16) pode ser um tecido refractário ou um metal, por exemplo um crivo de aço inoxidável. Na forma de realização ilustrada, é un crivo de aço inoxidável, tecido, com malha aberta, estando muitas das suas aberturas alinhando-se com furos (20) cilindro (18), de modo que o componente elemento de revestimento (14) é poroso e por conseguinte aberto a entrada no mesmo da atmosfera circundante. Um certo número de cintas de cantoneiras de ferro (22) está colocado em certos pontos espaçados em torno da superfície externa do cilindro (18) e mantidas no seu lugar por meio de aros de fixação (32), para reforçar a estrutura. A base (24), que pode ter uma constituição maciça ou porosa, fecha a parte inferior do elemento de revestimento (1'0.

reservatório (12), que tem também a configu ração cilíndrica e um diâmetro maior que o elemento de revestimento (14), é envolvido pelas paredes (26) do depósito e por um pavimento (28), que são de construção não perfurada. Na forma de realização ilustrada, um leito (30) do material inerte em partículas suporta um corpo (3^) reservatório de metal original no interior da câmara do reservatório (12). 0 corpo (3^) do reservatório tem uma porção superior de configuração na generalidade cilíndrica unida a uma porção cónica que diminui de secção para dentro, da qual sobressai uma extensão para entrar em contacto,na 'parte inferior do pavimento (28) com o corpo (36) que é de configuração alongada, na gene^ ra1 idade cilíndrica e com um diâmetro que o do corpo de reservatório (34) uma série de três protuberâncias ra1idade cilíndricas ou em forma in terior do leito de material de interior do elemento leito de cujo como

consideravelmente menor corpo fonte (36) tem (36a), ( 36b) de disco e enchimento de cobertura (14) e (36c) na geneestá colo cado (38), contido componente de cobertura (14) está cheio no no com carga de material de enchimento (38) moldável, em interior o corpo fonte (36) está introduzido e se estende um núcleo cilíndrico do metal original no interior de uma protecção de material de leito de material de enchimento. 0 cor po fonte (36) e/ ou o material de enchimento (38) podem ser tra tados com ou incluir um contaminante para facilitar a reacção de oxidação. Uma ou mais dopantes podem formar uma liga no interior do metal original e podem aplicar-se um ou ma is contaminantes externamente ao corpo fonte (36) ou a partes do mejs mo. Além disso, ou em vez disso, podem aplicar-se um ou mais contaminantes ao material de enchimento (38), pelo menos na vizinhança do corpo fonte (36). O material em partículas inerte (30) no interior da camara de reservatório (12), não é mo lhável, sendo portanto inerte e impermeável, a corrente do metal básico fundido que o atravessa, de modo que não é possível a formação ou o desenvolvimento do produto da reacção de oxidação através do leito de material inerte (30). Por conseguinte, dispãe-se de um depósito do metal original fundido para se escoar por gravidade para o interior do corpo fonte (36), para o reabastecimento de metal original que se infiltrou e foi oxidado no interior do leito (38) de material de enchimento moldável.

Por exemplo, no caso de um metal original de alumínio, o mate rial inerte (30) pode compreender Alundum EI em partículas, um produto da NORTON COMPANY. Em alguns casos, pode ser desejável isolar ou proteger a câmara do reservatório (12),da atmos fera circundante. Nesses casos, pode utilizar-se uma placa de cobertura do reservatório jurito à cobertura superior da câmara (12) do reservatório, contra atmosfera circundante e pode uáar-se uma placa de vedação para fechar a abertura (sem núnue ro de referência), entre a câmara (12) do reservatório e o elemento de revestimento (14) excepto numa abertura para a admissão do metal original através da mesma.

Compactando o leito de material de enchimento moldável (18) no interior do elemento de cobertura (14), ele amolda-se à superfície interior ou superfície de encosto do elemento (14) definida pelo crivo (16), de modo que a configuração interna do elemento de cobertura (14) define o limite superficial do leito de material de enchimento e do elemento ao qual a estrutura compósita cerâmica se ajusta intrinsecamente pela contracção. Além disso, essa compactação também amolda o material de enchimento à forma do corpo fonte (36), de maneira que este defina e preencha uma cavidade modelada denIro da massa de material de enchimento (38) moldável. 0 conjunto (10) é posto dentro de um forno que contém, ou no qual se introduza, um oxidante em fase de vapor apropriado, se for utilizado. (Em caso contrário, utiliza-se um gás iner te ou vácuo). 0 oxidante em fase de vapor pode compreender ar atmosférico, caso em que podem utilizar-se aberturas de ventilação apropriadas no forno para alimentar uma fonte do

oxidante em fase de vapor simplesmente pela admissão de ar para o interior do forno

O conjunto (10) do leito de material de enchimento pode ser suportado em posição ereta dentro do forno por qualquer meio de suporte apropriado, não representado. A cobertura escoe por po fonte de do reservatório (12) é mantida acima do elemento de (l^l) de maneira que o metal original fundido se gravidade do corpo de reservatório (3^) para o cor(36). 0 oxid ante em fase de vapor penetra no leito material de enchimento (3θ) moldável através de furos (20) cilindro (18) e aberturas das aberturas do crivo (16) po — roso .

desenvolvimento do produto da reacção de oxidação, como atrás se descreveu prossegue à medida que se extrai metal fundido, através do corpo de produto da reacção de oxidação em desenvolvimento, a ser oxidado na superfície do mesmo e para formar inais produto da reacção de oxidação.

Quando o material policristalino em desenvolvimento atinge o crivo (16) poroso, o seu desenvolvimento posterior é interrom pido pelo meio de barreira proporcionado pelo crivo (16), apoiado na cilindro (18). 0 material policristalino desenvolve-se assim até preencher completamente o elemento de cobertura (1U) adaptar-se assim intrinsecamente ao mesmo. Devido ao facto de o crescimento de material policristalino ser inter rompido pelo meio de barreira proporcionado eficazmente pelo elemento de cobertura (14) fica ajustado intrinsecamente ao mesmo. 0 material policristalino que se desenvolve fica amoldado de maneira substancial^ mente completa contra o elemento de cobertura, de modo que

fica seguramente retido no mesmo e, ao arrefecer, encaixado no mesmo. Além disso, quando o cilindro (18) por um material que possui um coeficiente de for constituído dilatação térmica maior que o do corpo compósito cerâmico por exemplo quando for constituído por um metal tal como o aço inoxidáve 1 ou uina liga de níquel, tal como a liga Inconel e um tal corpo compósito, for constituído como no exemplo 1 aqui incluído , também se obtém um ajuste por contracção térmica.

Assim, quando se aquece o conjunto até à temperatura da reacção, cilindro de aço inoxidável ou de liga de níquel dilata-se o material policristalino desenvolve-se para preencher o cilindro dilatado termicamente. Quando o conjunto arrefece, tanto a estrutura compósita cerâmica como o cilindro de cobertura contraem-se.

No entanto , como a dilatação e a contracção térmicas do cilindro (18) de aço ou liga de níquel são significativamente maiores que os da maior parte do mate rial cerâmico na estrutura (4o), obtém-se ajuste apertado por contracção do cilindro (18) em torno da estrutura compósita cerâmica (4o), quando a estrutura arrefece depois de terminar o processamento que melhora as características da estrutura cerâmica criando na mesma um pré-esforço benéfico.

A remoção da estrutura compósita cerâmica pode conseguir-se desmontando o conjunto do le i to de material de enchimento (10). 0 desaperto dos aros de fixação (32) liberta as cintas de cantoneira de ferro (22) e permite a sepa ração dos mesmos e da base (2f») da estrutura compósita cerâmica (4θ) com o elemento de cobertura (14) ajustado por contracção intrinsecamente á sua volta. 0 elemento de revesti-

na fig

1) do elemento de revestimento (14) ou próximo da mes ma para proporcionar uma estrutura compósita cerâmica substancialmente de forma cilíndrica, encaixada como se vê na fig.

A estrutura compósita cerâmica (4o) tem um furo interno (42) que é uma reprodução inversa da forma do corpo da fonte (36) incluindo uma série de três câmaras alargadas (apenas duas das quais , (42a) e 42b), são visíveis na fig. 2).As câma^ ras alargadas são as reproduções invertidas das protuberâncias modeladas (36a), (36b) e (36c), respectivamente, cilíndricas do corpo de fonte (36). 0 metal original ressolidificado que se forma no furo (42) quando o conjunto arrefece depois de se completar a reacção de oxidação pode ser retirado de qualquer maneira adequada, se se desejar. Por exemplo,pode abrir-se um furo oom aproximadamente o diâmetro do furo (42), para remover a maior parte do metal original ressolidificado e retirando-se o restante, principalmente dentro das câmaras alargadas, por exemplo, (42a) e (42b), por dissolução química. Por exemplo, pode usar-se ácido clorídrico no caso do metal original de alumínio. 0 ácido clorídrico dissolve o alumínio mas não afecta prejudicialmente a estrutura compósita cerâmica. Em alguns casos, pode desejar-se deixar ficar o núcleo de metal original ou uma porção dele no sítio, para produzir um produto acabado com um núcleo metálico.

A superfície externa da estrutura compósita cerâmica (4θ) adapta-se à superfície interna cilíndrica do crivo (16), isto é, é congruente com rugosa ou com desenho que penetra no padrão tecido ajuda a bloquear no seu lugar o elemento de é, o elemento de revestimento (14) ajustado pela contracção.

Podem prever-se

- 30- / /

superfície do crivo revestimento, is to intrinsecamente componentes salientes para dentro no cilindro (18) para melhorar a resistência do ajuste intrínseco. Para certas configurações do elemento de revesti men to (14), pode ser necessário ou desejável proporcionar, mediante uma união de cotovelo, um ou mais reservatórios adicionais do metal para introdução de metal original fundido em vários pontos no corpo da fonte (36), a fim de facilitar o crescimento do produto da reacção de oxidação por todo o volu me do leito 38 de material de enchimento.

Como se ilustra nas figs. 2 e 2A, o elemento de revestimento, por exemplo constituído pelo cilindro (18), ajustado intrinsecamente pela contracção em torno da estrutura compósita cerâmica (4o), pode servir para proporcionar um meio sobre o qual pode montar-se um outro elemento.As figs. 2 e 2A ilustram uma for ma de realização na qual a estrutura compósita cerâmica (4θ) com o elemento de revestimento (14) do envolvimento na mesma, possui ainda um elemento tubular (44) com flanges, montado sobre o elemento de revestimento (14). Isso consegue-se equipando a estrutura cerâmica envolvida com um elemento tubular (44) com um flange (44a) numa das suas extremidades. 0 elemento tubular (44) pode ser de estrutura maciça não furada, tal como um troço de cano ou tubo e pode ter um segundo flange (não representado) fixado na sua extremidade oposta àquela onde está

fixado o flange (44a), para proporcionar um tubo com flanges, com um núcleo de estrutura compósita cerâmica com um furo (42), estendendo-se através da mesma. 0 elemento tubular (44) pode ser soldado por pontos na face externa do flange (44a) (e na sua extremidade oposta), ao cilindro perfurado (18), se se desejar ou se for necessário.

Uma vantagem da construção ilustrada nas figs. 2 e 2A consiste na possibilidade de desenvolver a estru tura compósita cerâmica em contacto estreito com um cilindro perfurado (18) aquecido, dilatado termicamente, para proporcionar, por arrefecimento, uma estrutura de núcleo cerâmico encaixado em metal ajustada por contracção. A vantagem da téc^ nica segundo a presente invenção sobre as técnicas já Conhecidas de ajustamento de uma camisa metálica por contracção em torno de um núcleo cerâmico pré-existente é a exigência, nas técnicas conhecidas, de obter tolerâncias extrernamente apertadas

de uma estreita gama que permitirá à camisa aquecida deslizar sobre o núcleo cerâmico e, quando ao arrefecer, contrair-se para proporcionar a intensidade de força de fixação apropriada sobre o núcleo cerâmico. As tolerâncias apertadas são ainda necessárias para conseguir a fiel conformidade entre a superfície de metal e a cerâmica para evitar grandes tensões de con tacto que podem induzir a rotura do corpo cerâmico. A técnica segundo a presente invenção não requer a maquinagem do núcleo

- / cerâmico e do cilindro metálico para obter tais tolerâncias apertadas. Em vez disso, escolhe-se um cilindro metálico com diâmetro adequado e a estrutura compósita cerâmica desenvolve

-se no interior e para a superfície interior do cilindro por forma a aplicar-se estreitamente e amoldar-se à mesma. 0 ci —

1indro, ou um forro interno do cilindro, proporciona um meio de barreira até ao qual, mas não para além dele, o produto da reacção de oxidação crescerá, proporcionando assim um ajuste intrínseco exacto. Com um diferencial de dilatação apropriado entre o cilindro e o corpo compósito cerâmico, gera-se o nível de pre-tensão apropriado por arrefecimento do conjunto. Nos casos em que o metal de revestimento não tenha de ter uma estrutura perfurada pode colocar-se um troço de camisa ou tubo com uma estrutura não perfurada apropriada sobre o mesmo, como se ilus tra nas figs e 2A, pelo elemento tubular (bU)

A estrutura compósita cerâmica qual se a jus.

ta intrinsecamente por contracção o elemento de revestimento compreende, como atras se notou, uma matriz ceramica que se introduz num material de enchimento que pode ser um material de enchimento amoldável ou um corpo de pré-molde modelado como atrás se descreveu em pormenor. Uma classe apropriada de com ponentes de material de dutos químicos que, nas enchimento inclui as espécies de pro condições de temperatura e de oxidação do processo, não são voláteis, são estáveis termodinamicamente e não reagem com o metal original fundido nem se dissolvem excessivamente no mesmo. São conhecidos dos da matéria numerosos materiais que satisfazem a especialistas tais critérios no caso de o metal original ser o alumínio e o ar ou o oxigé33 -/ í

nio ser o oxidante. Esses materiais incluem os óxidos monometálicos de alumínio, A^O^;

cerio, Ce0₂;

háfnio, HfOg;

lan tano s amário ^La2°3’

3 Sm 0^J neodímio,

Nd₂O₃;

praseodímio, vários óxidos;

í trio , ^Σ2°3 compos tos ; escândio,

Sc₂C>₃;

torio,

T0₂;

urânio, UO vada , e zircónio, ZrO₂ metálicos binários, tais como a espinela de inclui-se nesta

Além disso um grande ternários ou de número de classe mais elealuminato de magnésio, classe de compostos refraetários

V^A12°3’ es táveis.

Uma segunda classe de materiais de enchimento ou de componentes de materiais de enchimento apropriados e a dos que não são intrinsecamente estáveis no ambiente oxidante e de alta temperatura da forma de realização preferida, mas que, devido à cinética, relativamente lenta das reacções de degradação, podem ser incorporados como uma fase de material de enchimento no interior do corpo cerâmico em desenvolvimento. Um exemplo de importância industrial

SiC. Este material oxidar-se-ia completamente nas para oxidar o alumínio com o oxigénio presente invenção, se não fosse uma de silício, que se forma e cobre as limitar a oxidação ulterior do SiC.

condiçães ou ar, de necessárias acordo com a camada protectora de óxido partículas de SiC para

A camada protectora de óxido de silício também permite que as partículas do SiC se sinterizem ou aglutinem a si mesmas e aos outros componentes do material de enchimento.

Uma	terceira classe de materiais de enchi-
mento apropriados e o	dos que,tais como fibras de carbono,
que não se esperaria,	por razões termodinâmicas ou de ciné-

tica, que sobrevivessem em determinados ambientesoxidantes f

	necessários na prática de certas formas de realização da presente invenção ou à exposição ao alumínio fundido, implicado na forma de realização preferida, mas que podem tornar-se com patíveis com o processo segundo a presente invenção se 1) o ambiente se tornar menos activo, por exemplo, pelo uso de ou CO/CO2 como gases oxidantes, ou 2) pela aplicação de um revestimento aos mesmos, tal como óxido de alumínio, que torna a espécie cineticamente não reactiva no ambiente oxidante.
í	Geralmente, entre os materiais de enchimento que se verificou serem utilizáveis encontram-se um ou mais entre os seguintes:óxido de aluminio, sílica, carboneto de silício, oxinitreto de alumínio e silício, óxido de zircónio, titanato de bário, nitreto de boro, nitreto de silício, aluminato de magnésio, ligas ferrosas, liga ferro-cromo-alumínio, carbono e alumínio. Como outra forma de realização da presente invenção e como se explicou nos pedidos de patente do mesmo
y ( k	proprietário, a adição de materiais contaminantes ao metal pode influenciar beneficamente o processo da reacção de oxidação. A função ou funções do material contaminante podem depender de um certo números de factores que não o material contaminante propriamente dito. Esses factores incluem, por exemplo, o metal original específico, o produto final desejado, a combinação especial de contaminantes quando se usarem dois ou mais contaminantes, o uso de um contaminante aplicado externamente em combinação com um contaminante em forma de liga, a concentração do contaminante, o ambiente oxidante e as condições do

processo ser (2) cie contaminante ou contaminantes proporcionados como elementos de podem ser aplicados a pelo menos do corpo do leito do liga do metal uma porção da metal original (1) podem original, superfíou (3) podem ser aplicados ao material de enchimento ou a uma parte do leito do material de enchimento adjacente ao corpo da fonte de metal original , ou podendo usar-se quqlquer combinação de duas ou mais das técnicas (1), (2) (3). Por exemplo, podem usar-se um ou mais contaminantes sob a forma de liga no metal ori ginal em combinação com um ou mais dopantes contaminantes aplicados externamente em toda a superfície do corpo do leito de metal na qual se aplica um contaminante ou contaminantes ao material de enchimento a aplicação pode fazer-se de qualquer maneira adequada, como seja, dispersando os contaminantes por toda a massa de material de enchimento ou por parte da mesma, como revestimento sobre as partículas do material de enchimento ou sob a forma de partículas, preferivelmente incluindo pelo menos uma porção do leito de material de enchimento imediatamente adjacente ao corpo do leito de metal original. A aplicação de qualquer dos contaminantes ao material de enchimento pode também fazer-se aplicando uma camada de um ou mais contaminantes ao leito de material de enchimento e ao seu interior, incluindo qualquer das suas aberturas internas, interstícios, passagens, espaços intermédios, etc., que o tor nam permeável. Uma maneira conveniente de aplicar qualquer material contaminante é simplesmente mergulhar todo o leito de material de enchimento num líquido (por exemplo, uma solu-

ç3o), do material contaminante. Pode proporcionar-se uma fonte de contaminante colocando um corpo rígido do contaminante em contacto com pelo menos uma porção da superfície do metal original e pelo menos o leito de material de enchimento e entre os mesmos por exemplo pode colocar-se uma fina camada de vidro contendo silício (utilizável como contaminante para oxidação de um metal original de alumínio) sobre uma superfície do metal original. Quando o metal original de alumínio (que pode estar contaminado internamente com Mg), a que se sobrepõe o material contendo silício, funde num ambiente oxidante (por exemplo no caso do alumínio no ar, entre cerca de 850°C e cerca de l^;»50°C, de preferência, entre 900°C e cerca de 135O°C) , verifica-se o desenvolvimento de material policrijs talino no interior do leito permeável. No caso de o contaminan te ser aplicado externamente a pelo menos uma porção da superfície do metal original, a estrutura de óxido policristalina cresce geralmente no interior do material de enchimento permeá vel substancialmente para alem da camada de contaminante (isto é para além da profundidade da camada de contaminante aplicada). Em qualquer caso, um ou mais dos contaminantes podem estar aplicados externamente à superfície do metal original e/ou ao leito permeável. Além disso, os contaminantes sob forma de liga no metal original e/ou aplicados externamente ao metal original podem ser aumentados por um contaminante ou contaminantes aplicados ao leito do material de enchimento. Assim qualquer deficiência de concentração dos contaminantes sob forma de liga no metal original e/ou aplicados externamente ao metal original pode ser compensada pela concentração adicional do contaminante ou con-

taminantes respectivos aplicados ao leito, e vice-versa.

Os contaminantes utilizáveis para um metal original de alumínio, particularmente como oxidante, incluem o magnésio, o zinco e o silício, tanto sós como em combinação de uns com os outros ou em combinação com outros contaminantes como aqui se descreve. Estes metais ou uma fon te apropriada dos mesmos, podem estar sob forma de liga no metal original â base de alumínio, com concentrações, para cada um deles, entre cerca de 0,1 e 10$>, em peso, relativamente ao peso total do metal contaminado resultante. Estes materiais contaminantes ou uma fonte apropriada dos mesmos ,por exemplo MgO, ZnO ou SiO^ podem ser usados externamente ao metal original.

Assim pode obter-se uma estrutura ceramica de alumina para uma liga de alumínio-silício como metãl originar uti lizando ar como oxidante, usando MgO como contaminante de superfície numa quantidade superior a mais ou menos 0,0008 grama por grama de metal original a oxidar e superior a mais ou menos 0,003 grama por centímetro quadrado da superfície do metal original sobre a qual se aplica o MgO

Outros exemplos de materiais contaminantes eficientes com metais originais de alumínio oxidados com ar incluem o sódio, o germânio, o estanho, o chumbo, o lítio, o cálcio, o boro, o fósforo e o ítrio, que podem ser usados ind£ vidualmente ou em combinação com um ou mais contaminantes,con forme o oxidante e as condiçães do processos. Elementos das terras raras, tais como o cério, o lantano, o praseodímio, o neodímio e o samário também poderão usar-se como contaminan tes e mais uma vez aqui especialmente quando utilizados em combinação com outros contaminantes. Todos os materiais conta minan tes, como se explica nos pedidos de patente do mesmo pro_ prie tário são eficazes para a promoção do desenvolvimento do produto da reacção de oxidação policristalino para os sistemas de me ta 1 original à base de alumínio.

As estruturas compósitas cerâmicas obtidas pela pré tica da presente invenção serão usualmente uma massa densa e coerente na qual entre cerca de 5?« θ cerca de 98^, em volume, do volume total da estrutura compósita são cons ti tuídos por um ou mais dos componentes do material de carga encai xados no interior de um material de matriz policristalino. 0 de matriz policristalino é usualmente constituído, quando o metal original é alumínio e ar ou oxigénio, o oxidante por cerca de 6θ$>

a cerca de 98^, em peso, (do peso do material policristalino) de óxido de alfa-alumina interligado e cerca de 1£ a 40%, em peso, (na mesma base), dos constituin tes não oxidados do metal original.

As características de pre-esforço proporcio nadas pela presente invenção são particularmente apropriadas para o desenho e o fabrico de corpos pressurizados internamente, tal como os que poderão usar-se, por exemplo, como canos de pistola ou canos de chaminé. Os canos de pistola tip^i camente implicavam ambientes internos de pressão muito elevada, os quais combinam o desgaste de erosão, corrosão e contacto, enquanto exigiam uma tolerância apertada , rectidão e, em muitos casos , uma geometria estriada. Por meios semelhantes aos ilustrados no exemplo 1, pode ser fabricada uma estrutura compósita cerâmica estriada ou com um furo direito, que inclui uma manga metálica ajustada por contracção de modo a esse compósito em compresão

Após a cozedura os tola

colocar canos de pisficam sob pressão e primeiro descarregam-se as tensões de compressão no corpo compósito cerâmico, antes de criar quaisquer tensões de tracção na mesma. Por consequência, o corpo compósito cerâmico pode mostrar-se significativamente mais forte, relativamente a resistência â tracção na configura ção específica que uma configuração sem pré-tensão .Em ensaia ram-se corpos compósitos cerâmicos com uma composição semelhante á do exemplo 1, relativamente à resistência à erosão das partículas e verificou-se terem um desgaste duas ou mais vezes inferiores nos ensaios mencionados que uma liga Stellite 6. A Stellite é correntemente usada como revestimento de um cano de pistola nas pistolas automáticas. A presente invenção tem uma vantagem especial sobre as soluções anteriores com cerâmicas potencial como revestimento dos canos de pistola devido ao seu único para fabricar canos de pistola de grandes dimensões revestidos com cerâmica, tão bem como os de pequenas dimensões

A invenção é melhor ilustrada pelo exemplo seguinte, não limitativo.

Exemplo 1

Para preparar uma estrutura compósita cerâmica com uma manga de metal, directamente aplicada na mesma, fez-se um certo número de furos com o diâmetro de 4,8 mm (3/16) num tubo da Classe 40 (diâmetro externo de 4,92 cm (1 15 )) de Inconel 601 (uma liga metálica da INTERNATIONAL

4θ

NICKEL C0.) (correspondendo ao tubo (18) na fig. 1)

15,24 cm ( 6)de comprimento

Os furos foram feitos sobre todo o corpo cilíndrico do tubo, com distâncias de 9,52 mm (3/8) entre Centros, segundo um padrão em fiadas escalonadas.Utili zou-se uma folha perfurada de aço inoxidável da liga 304, com a espessura aproximada de 0,2 mm (0,008), com furos de diâme. tro 0,4 mm (0,016 ), com revestimento interno (corresponde ao revestimento (16) na fig. 1) do tubo metálico de Inconel, perfurado. Os furos proporcionam uma folha com 22% de área aberta. Escolheu-se o ácido inoxidável perfurado para servir de bar reira ao desenvolvimento da matriz nos presentes exemplos.

Um elemento de metal original constituído por uma liga de alumínio contendo 10% de silício e 3% de magné sio continha um corpo fonte do metal original e um corpo de reservatório do metal original, como se ilustra na fig. 1. Neste exemplo, usou-se um corpo de reservatório do metal original (correspondendo ao corpo (34) na fig.l) com uma confi guração cilíndrica sem conicidade com o ciâmetro de 6,35 cm (2 1 ) e a altura de 5,08 cm (2) e um corpo fonte de metal original (correspondendo ao corpo (36) na fig. 1) tinha um diâ. metro de 1,9 cm (3/4”) e o comprimento de 15,24 cm (6’Q e foi ligado com uma configuração de filete rosca e introduzido no interior de uma massa de material de enchimento (correspondente á massa de material de enchimento amoldável (38) nas figs. 1 e IA), de uma mistura 5% cm peso, de areia comercial e 95 %, cm peso, de Alundum 38 de 90 mesh, uma alumina em partículas fornecida pela NORTON COMPANY. Aqueceu-se a mistura de material de enchimento até cerca de 125O°C durante 24 horas, dei xando-se depois arrefecer até à temperatura ambiente, moeu-se depois a mistura arrefecida e colocou-se no interior do tubo

de Inconel da Classe 40 perfurado e revestido com aço inoxidável. 0 corpo fonte do metal original foi revestido com uma camada de cola de madeira (vendida sob a marca registada Elmer's) e areia. 0 corpo reservatório foi introduzido no intje rior de um leito de Alundum 38 de 90 mesh contido no interior de uma câmara de aço inoxidável da liga 304, correspondente à câmara 12 na fig. 1, e tendo um furo com o diâmetro de 5,08 cm (2), no seu pavimento (representado sem número na fig. 1). Soldou-se a parte superior do tubo de Inconel á periferia do furo de 5,08 cm (2). Para suportar o conjunto resultante na posição vertival ereta, colocou-se a sua porção de tubo Inconel (correspondente a (14) na fig. 1) dentro de um cilindro de suporte perfurado, de aço inoxidável de liga 304, com o diâmetro interno de 8,89 cm (3 1.) θ perfurado com furos de diâme2 tro de 2,38 mm (3/32 ), feitos para proporcionar 40^ de área aberta no cilindro de suporte. 0 cilindro de suporte tinha um comprimento para suportar a câmara do reservatório (correspondente a (12) na fig. 1) na parte superior do cilindro de suporte. Este arranjo manteve o conjunto do metal original e do material de enchimento numa posição vertical com o corpo de reservatório directamente na vertical, por cima do corpo da fonte. Colocou-se o conjunto suportado resultante num recipiente aberto refractário e aqueceu-se num forno com uma atmos fera de ar, durante 10 horas a uma temperatura de 1245°C, manteve-se a 1245°C durante 100 horas e depois arrefeceu-se ao longo de um tempo de 30 horas até 125°C, após o que se deixou

arrefecer até á temperatura ambiente. Desenvolveu-se no inte rior da cobertura do cilindro de aço inoxidável Inconel da Classe 4o um corpo compósito cerâmico que incluia a massa de material de enchimento. Após o arrefecimento verificou-se que a cobertura de Inconel proporcionava ajuste muito estreito em torno do corpo compósito cerâmico e crê-se que proporcionou uma tensão de compressão ao referido corpo compósito cerâmico devido a um coeficiente de dilatação térmica maior. Após retirar o metal original ressolidificado do furo no corpo cerâmico, por um tratamento de perfuração e com produtos químicos (ácido clorídrico), ficou exposto um furo estendendo-se através do mesmo e que reproduzia inversamente a configuração do filete rosca do corpo da fonte original.

Como se ilustrou no exemplo anterior, a adaptação directa do corpo compósito cerâmico à manga de Inconel foi conseguida pelo processo segundo a presente invenção sem necessitar qualquer rectificação da interface cerâmica/metal.

Embora se tenham, descrito em pormenor apenas poucas formas de realização exemplificativas da presente invençãoj os especialistas da matéria compreenderão facilmente que a presente invenção inclui muitas combinações e variantes, além das exemplificadas.

Claims

Reivindicações

1,- Processo para a produção de um corpo compósito de cerâmica, mantido sob uma tensão de compressão por um elemento de revestimento, compreendendo o referido corpo compósito (1) uma matriz de cerâmica obtida por oxidação de um metal original para formar um material poli cristalino compreendendo (i) o produto da reacção de oxidação do referido metal original com um oxidante e, optativamente, (ii) um ou vários constituintes metálicos e (2) uma massa de material de enchimento incluído pela referida matriz, sendo o processo caracterizado por compreender as fases de :

(a) aquecer o referido metal original até uma gama de tem peraturas acima do seu ponto de fusão mas abaixo do ponto de fusão do referido produto da reacção de oxidação, para formar um corpo de metal original fundido;

(b) colocar o referido metal original fundido em contacto com um material de enchimento na presença de um oxidante, estando pelo menos uma porção do referido material de enchimento contida dentro do referido componente de revestimento aplicado de modo a amoldar-se a uma superfície interna do referido elemento de revestimento, de modo que a referida superfície define um limite superficial da referida massa de material de enchimento., de maneira que a for-.-iação do referido produto da reacção de oxidação se ve rifica dentro da referida massa de material de enchimento num sen tido dirigido para o referido limite superficial ou ao longo dele; e (c) na referida gama de temperaturas, (1) fazer reagir o referido metal fundido com o referido oxidante, para formar o referido produto da reacção de oxidação, (2) manter pelo menos uma porção do referido produto da reacção de oxidação em contacto com o referido metal original fundido e o referido oxidante e entre os mesmos, para arrastar progressivamente metal original fundido através do produto da reacção de oxidação no sentido do oxidante, de maneira que o produto da reacção de oxidação continue a formar-se dentro do referido material de enchimento na interface entre o referido oxidante e o produto da reacção de oxidação anteriormente formado e (3) continuar a referida reacção até o referido material policristalino se ter infiltrado no referido material de enchimento até ao referido limite superficial para produzir o referido corpo compósito de cerâmica e (4) recuperar o referido corpo compósito de cerâmica CQ_m o referido componente de revestimento intrinsecamente aplicado ao (nesmo. para manter referido corpo compósito sob uma tensão de c ompre s são
2. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido metal original ser um metal original de alumínio.
3. - Processo de acordo com a reivindicação 2j caracterizado por o referido oxidante compreender um gás contendo oxigénio, o referido produto da reacção de oxidação compreender alumina e a referida gama de temperaturas estar compreendida entre < cerca de 85O°C e cerca de 145O°C.
4. - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o referido gás contendo oxigénio ser ar.
5. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado por o referido oxidante incluir um oxidante na fase de vapor e pelo menos um oxidante sólido ou um oxidante líquido incorporados em pelo menos uma porção do referido material de enchimento e por também se fazer reagir o referido metal original fundido com o referido oxidante adicional, terizado por o referido oxidante ser um oxidante na fase de vapor e o referido componente de revestimento e o referido material de

enchimento serem permeáveis ao referido oxidante em fase de va-

por.

11.- Processo de acordo com a reivindicação 10, ca- racterizado por o referido componente de revestimento compreender um flarro interior reticulado e uma manga exterior rígida. 12.- Processo de acordo com qualquer das reivindica-

ções 1, 2, 3 ou 4, caracterizado por o referido componente de revestimento compreender um metal escolhido no grupo constituído por aço inoxidável, metal Inconel, metal Feoral, metal Fecralloy, metal .Hastalloy e metal Incoloy,

J3. - Estrutura compósita de cerâmica auto-suportada, caracterizada por compreender um material de enchimento, uma matriz de cerâmica policristalina que inclui em si o referido material de enchimento, compreendendo a referida matriz de cerâmica (1) um produto interligado da reacção de oxidação de um metal precursor com um oxidante e, optativamente, (ii) um ou vários constituintes metálicos, tendo um componente de revestimento sobreposto ao referido material de enchimento para manter a referida estrutu ra compósita de cerâmica sob tensão de compressão pela aplicação íntima à referida matriz de cerâmica desenvolvida in situ por ajuste intrínseco.

14,- Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por o referido componente de reves timento compreender um metal escolhido no grupo constituído por aço inoxidável, metal Inconel, metal Fecral, metal Fecralloy, metal Hastalloy e metal Incoloy.

15·- Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 13 ou a. reivindicação 14,. caracterizada por o referido componente de revestimento compreender, uma manga cilíndrica e o referido corpo compósito de cerâmica compreender um cilindro revestido pela referida manga.

16.- Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a rçivindicação 13 ou a reivindicação 14e caracterizada por in- cluir pelo menos 1 , em volume, dos constituintes metálicos, na

referida matriz de cerâmica.

17.- Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 13 ou a reivindicação 14, caracterizada por o refe-

rido metal precursor ser alumínio e o referido produto da reacção de oxidação ser alfa-alumina.

Processo de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizado por o referido componente de reve_s iimenfo compre_ender um metal escolhido no grupo constiiuído por t-i tâni o , zircónio e aço.

Processo de acordo com a reivindicação 1, carac terizado por o referido componente de revestimento ser um componente com um coeficiente de dilatação térmica maior que o do referido corpo compósito de cerâmica

20.— Estrutnra rnmpé«;-j ta de cerâmica de acordo com a reivindicação 13 ou a reivindicação 14₄ caracterizada por o referido componente de revestimento ter um coeficiente de dilata ção térmica maior que o do referido corpo compósito de cerâmica.

t 21.- Processo de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizado jpor o referido componente de reves timento ser revestido ou forrado por uma camada protectora que impede qualquer ataque substancial pelo material de enchimento< pelo oxidante e pelo referido metal original, sobre o referido cojn ponente de revestimento durante as fases descritas.

22Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido metal original ser conformado com um desenho configurado, pelo menos numa porção do mesmo, de maneira inversa à do furo de um cano de pistola e incluindo pelo menos uma porção do referido desenho no referido material de enchimento antes da fase (a) do mesmo.

23. - Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 13 ou a reivindicação 14, caracterizada por a refe rida estrutura compósita de cerâmica e o referido componente de revestimento compreenderem um cano de pistola ou um forro para cano de pistola.

24. - Estrutura compósita de cerâmica configurada como um cano de pistola, caracterizada por compreender um forro de cerâmica, uma manga sobreposta ao referido forro para manter o forro sob tensão de compressão, compreendendo o referido forro um material de enchimento cerâmico e uma matriz de cerâmica policristalina incluindo em si o referido material de enchimento, sendo a referida matriz de cerâmica policristalina constituída essencialmente por (i) produto da reacção de oxidação interligado de um metal original que reage com um oxidante e (ii) constituintes metálicos e/ou poros.

25 . - Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 24, caracterizada por o referido forro cerâmico ter um furo como estriado.

26.- Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 24, caracterizada por a referida matriz ser constituída por óxido de alumínio e o referido material de enchimento cerâmico ser constituído por óxido de alumínio.

27. - Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação

26, caracterizada por a referida matriz conter alumínio.

28. - Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação

27, caracterizada por o referido alumínio constituir até cerca de 40 por cento, em peso, da referida matriz.

29. - Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 24, caracterizada por o referido forro de cerâmica ser resultante da oxidação de metal original fundido com um oxidante, num pré-molde tubular de cerâmica permeável.

30. - Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 24, caracterizada por o referido forro cerâmico ter um furo resultante do deslocamento e oxidação de metal original fundido, enquanto se forma a referida parede.

31. - Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 30, caracterizada por o referido forro cerâmico ser resultante da oxidação de metal original fundido com um oxidante numa massa porosa de material de enchimento cerâmico em partículas circundando uma barra metálica e da infiltração e do desenvolvimento do produto da reacçSo de oxidação resultante no cerâmico, no interior e através da referida massa de material de enchimento, enquanto o metal fundido proveniente d.a referida barra é arrastado continuamente através do referido produto da reacção.

32, - Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por o referido componente de re vestimento ter um coeficiente de dilatação térmica, superior ao do referido corpo compósito de cerâmica.

33. - Estrutura compósita de cerâmica de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por o referido componente de revestimento ter um coeficiente de dilatação térmica superior ao do referido corpo compósito de cerâmica ·