PT86499B

PT86499B - Processo para o fabrico de produtos ceramicos modelados por reproducao da forma de um molde consumivel

Info

Publication number: PT86499B
Application number: PT86499A
Authority: PT
Inventors: Evans Allen Laroche Jr
Original assignee: Lanxide Technology Co Ltd
Priority date: 1987-01-07
Filing date: 1988-01-06
Publication date: 1991-12-31
Also published as: NO880014D0; KR880008958A; PT86499A; IN168903B; CS11988A3; FI90056B; DE3873362D1; CN88100152A; NO176017B; FI880022A; EP0277084A1; HUT63126A; ZA8859B; MX167603B; EP0277084B1; IL85032A; DE3873362T2; JP2546870B2; AU605535B2; FI880022A0

Description

CAMPO EA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se de uma maneira geral a pro cessos para o fabrico de corpos cerâmicos modelados. Em particu lar, a presente invenção refere-se a processos para o fabrico de corpos cerâmicos que compreendem o produto da reacção de oxidação de um metal original θ um oxidante, e tendo uma geometria escolhi, da formada por reprodução da forma de um molde consumível.

E DESCRI 7Ã0 DE FEDIDOS DE

DO processo de desenvolvimento de um produto cerâmico por uma reacção de oxidação é revelado, de modo geral, mo pedido de patente norte americano do mesmo proprietário N’a de Série 818 9^3, depositado em 15 de Janeiro de

19'36, e nos seus pedidos anteceden tes (agora abandonados), todos em nome de marc £. Newkirk e outros, e intitulados Novos materiais los Mesmos. Estes pedidos revelam o processo de produção de corpos cerâmicos auto-suportados que se desenvolveram como produto da reacção de oxidação de um precursor de metal original que pode ser melnorado pe^o emprego de um contaminante de liga, raz-se rea gir o metal original fundido com um oxidante em fase de vapor para

BAD ORIGINAL f

ao e posto em contacto formar o uroduto ras apropria com o oxidante, de modo que continua a formar-se mais croduto da o corpo cerâmico. C processo foi aperfeiçoado gelo emprego de contaminantes externos como se apre senta no pedido de patente norte-americano do mesmo li2 de Série 322 999, depositado em 2? de Janeiro de

1936, e nos seus pedidos anteriores (agora abandonados), todos em nome de karc 3. Lewkirk e outros intitulados Processos de Fabricação de materiais Cerâmicos Auto-suportados processo de fabricação de um produto cerâmico composto pe^a infiltração de um material de enchimento inerte com um pro duto da reacção de oxidação produzido de acordo com os procedi mentos revelados nos pedidos de patente anteriores está descrito, de modo geral, no pedido de patente norte-americano do mesmo pro prietário, d 2 Série 319 3?7, depositado em 17 de Janeiro de

1986, como adição do pecido ce patente 2 de Série 697 876, depo sitado em 4 de fevereiro de 19'35 (agora abandonado), ambos em no me de marc S. Newkirk θ outros, e intitulados ⁿrodutos Compósitos Cerâmicos e Processo de rabricação dos mesmos

Sstes pedidos de patente descrevem um processo para a fabricação de um compósito cerâmico pelo desenvolvimento de um produto da reacção de oxidação no interior de um material de enchimento inerte por colocação de uma massa do referido material de enchimento adjacente a um metal original e fazendo reagir o metal original de acordo com a reaccão bad original /

» X ''“A t ancia'’ mente ou impedirem o desenvolvimento do produto da reacção Je jxidação para facilitar n obtenção de um composto cerâmi co de forma nítida. Este conceito foi apresentado no pedido de patente norte-americano, copendente, de ropriedade Comum Io de Eérie 361 024, depositado em 3 de .,aio de 1936, em nome de i-.arc 2. newkirk e oítros e intitulado ^rocesso de Fabricação àe Composições Cerâmicas Eodeladas com o Emprego de uma õarreira”.

As revelações completas de todos os pedidos de patente do mesmo proprietário citados, que foram concedidos ao mesmo cessio nário, cão aqui expressamente incorporadas por referência.

Há um interesse crescente ρβ^ΊΗ substituição de metais por cerâmica porque, relativamente a certas propriedades, as cerâmicas são superiores aos metais. Existem, no entanto, várias limitações ou dificuldades conhecidas para fazer esta substituição, tais como a versatilidade de escala, a capacidade de produzir formas complexas, a satisfação das propriedades requeridas para a utilização final ^{£ 0£} custos. Os pedidos ce patente do mesmo proprietário citados anteriormente superam muitas destas dificuldades ou limitações e proporcionam novos métodos para prodição de maneira fiáve] de materiais cerâmicos, incluindo os produtos compósitos.

Porém, a capacidade de desenvolver um produto da reacção de oxidação com uma forma ou geometria definidas na ausência de um pré-molde, ainda apresenta certas dificuldades. Em muitos casos, e necessária uma modelação do produto da reacção de oxidação após o processo para se obter uma certa forma. A presente invenção pro porciona um processo fiável para o desenvolvimento do produto da reacção de oxidação com uma forma ou geometria pré-deterrr.inauas

BAD ORIGINAL

2L^?I2J^_invenção

A preseuM' invenção proporciona um processo para a pro. dução de um componente cerâmico que compreende o produto da reacção de oxidação de um metal original fundido e um oxidante em fase de vapor, que reproduz a geometria de um molde consumi, vel. Na prática da presente invenção, proporcionam-se um corpo de metal original e um molde consumível com uma superfície que define a forma, de modo tal que a superfície que define a forma do molde fica afastada para fora do corpo de metal original. 0 teimo consumível significa no presente contexto que o molde é fei. to de um material, tal como uma cera ou um plástico, que é eli. minado efectivamente nas condições do processo, por exemplo pelo aquecimento.

Na superfície que define a forma do molde é aplicado um revestimento permeável aos gases de material amoldável ou material de revestimento (descrito adiante com mais pormenor), para estabelecer uma superfície congruente e coextensivo com a superfície que define a forma do molde. Esta superfície congruente está disposta em oposi_ ção ao corpo de metal original, de modo que o molde consumível defina um volume entre o material original e a superfície que defi. ne a forma. 0 material de revestimento possui uma zona de supor, te intrinsecamente auto-ligante que é imediatamente adjacente a, e coextensiva com a superfície que define a forma do molde padrão e que é intrinsecamente auto-ligante para proporcionar uma resistência coesiva suficiente para que o material de revestimento mantenha a forma ou geometria da superfície congruente sem colajD so ou degradação, e forme uma cavidade de molde no interior do

BAD ORIGINAL

revestimento quando -a eliminação do molde consumível se ne vapor ponto α do ponto de pr odv to ginal e do oxidante em fase de vapor, formando um corpo de metal original fundido, e sendo o molde consutr.ível eliminado. A elimina ção do mede consumíve’ é feita por volatilizarão, combustão ou semelhante, conforme o material específico do molde. Tipicamente, o molde consum.ível é construído de um material, tal como plástico ou cera, que se queima ou volatiliza quando exposto hs temperaturas do processo, for eliminação do molde, forma-se uma cavidade de molde entre a superfície congruente estabelecida pelo material de revestimento e o metal original. A superfície congruente co material de revestimento que define a cavidade de molde reproduz, ou é a impressão em positivo da superfície que define ε forma do molde.

Aquela temperatura, o metal original fundido reage com o oxidante em fase de vapor cara formar uma camada de produto ca reacção de oxidação. 0 metal de origem fundido é extraído e transportado através desta camada no sentido para o interior de, do oxidante e do n.a terial de revestimento. quando o metal original fundido contacta com entre o oxidante em fase de vapor e o produto da reaccão de oxidação formado anteriormente, ele mais espesso de produto da cavidade que se desenvolve no s en tido co material de revestimento

Â reaccão de oxidação continua

ÒU com o ro numa forma ce realização da presente invenção, o material de revestimento compreende um material de barreira apropriado (como se bad ORIGINAL /

ç rescreve no pedido de patente do mesmo proprietário N2 de & 024), ta¹ como siicoto de cácio ou gesso de ~aris, sue ini be o crescimento do produto da congruente estabe¹ ecida. Neste caso, o produto compreende um com ponente cerâmico compreendendo define a forma do mo¹ de consumíve¹

Numa ottra forma de rea ização da presente invenção, o ma teria·¹ de revestimento compreende um matéria·¹ de enchimento (ccmo se descreve no pedido de patente norte-americano do mesmo proprie táric Ρ de cérie

3¹9 397) que é infi¹trado peo desenvo¹ vimento do produto da reacção de oxidação.a reacção decxidação. ccntinua durante um tempo suficiente para encher a cavidade do mo de com o produto da reacção de oxidação e, adiciona·¹ mente, para infitrar o matéria¹ de enchimento até uma profundidade desejada. Neste caso, o produto resiPtante compreende um componente cerâmico que compreende o produto da reacção de oxidação com uma superfície modeada que reproduz a superfície que define a forma do mo¹de consumíve¹ e, adiciona¹ mente, um corpo compósito cerâmico contendo o matéria¹ Ne enchi mento s.ode¹ ado integradamente com a superfície mode¹ada do componente cerâmico.

Ainda cm outra forma de rea¹ização da presente invenção, o matéria¹ de enchimento é ccocado entre o meta¹ origina¹ e o mo¹ de consumíve¹ antes do aquecimento, de modo que o desenvovimento co produto òa reacção de oxidação inf i¹ trar-se-á primeiro aquee mate ria¹ de enchimento antes de encher c cavidade co mode. 0 produto resultante é um componente cerâmico qi e compreende o produto da

reaccão le oxidação	com uma superfície modeada que reproduz a su
perfície que define	a fornia do mo¹ de consumíve¹, formado integra-

bad original

L í

acosto a* õe barreira ou segundo matéria·’ ^?e enchimento com uma zona de suporte termo cerâmico” não deve considerar-se 'imitado a um sto e, no ' icos mico, consiste mas sim quer qs anto h composição , quer quanto hs propriedades comi nantes, embora o corro tanciais de um ou mais constituintes xetá·¹ icos derivados co meta^-» origina·¹, ou reduzidos do contaminante, o em volume, mas po· dendo incluir ainda mais meta^-1 termo produto da reacção de oxidação significa, ei e mono qua¹ um ..'.et a cedeu e¹ ectrões a, ou comparti'na de e'ectrões com outro e¹emento produto ca reacção de oxidação, segundo o produto da reacção de um ou mais metais com um oxidante ta·* como os descritos neste pedido de patente termo Oxidante significa um ou mais aceitadores ôe e'e_c troes apropriados ou comparti'’dadores de e^-1 ectrões e rode ser um só' ido, (por exemplo, um sólido e um gás) nas condições do processo.

termo meta·· origina·*” ta¹ como é empregado nesta memória lescritiva e nas reivindicações anexas refere-se ao meta', por exem p·*o alumínio, que é o precursor co produto da reacção de oxidação

BAO ORIGINAL /

pC zcristã·· imo meta’ uando u et a’’ especificado e men· met a¹

Ji' contexto

ZOCF. I ? ~0 xJ k>I-^x4xXU^

Â fig. · e uma vista em corte cransversa¹ , em alçado, de um mo’’ de consumíve¹ maciço, em contacto com um corpo de meta·· origi· nai com um gases ôe matéria’’ mo’dávet ap^Ί i c ac o na superfície ,jue define a sua zorma

A fig é uma vista em corte transversa·· , em c:

çado, subs, taricia' mente :erta.

em sub s , excepto ;

ε,α o um mo¹ de consucíve·· oco, em alçado, subs ^Ί , exceptc· que est de consumíve mu'' tip¹ as ii é uma fotografia numa vista unta , -j o c omp o— nente

Â l’Í tJ · com ^00 vezes, ue um corte transversa¹ 7o componente cerâmico :rcòv.i<’o no xemp

-e mostr superfície modelada do componente

BAD ORIGINAL tf

-riL-' - í . .^j£ £u..-x.i> .Zvn>

egurido a presente invenç etal ori (que pode se aca, _tara fora, do meta^-1 origina'¹ . Tipicamente o met δ^Ί origina^-’ uma p aca ou similar e cc^caco num 'eito inerte, ou noutr:

recipiente refractário, com uma superfície _c;xp

4Lm mo'de consumíve'’ pocle ser feito de qualquer matéria·¹ apro •V, pode ser, por ey.empO, por vo^-1 ati'izaqão ou combustão do matéria·¹ ¹ ati' izarão ou se queimarão durante o aquecimento, sem deixarem cin zas ou resíduos, uma vez que tais resíduos podem ser indesejáveis, se ςρ mo ue.

. or ex em , poliestireno matéria^-1 do mo’de ceve ser escolhido de modo que seja compatíve^-1 com de temperaturas do processo, com o oxidante em fa se ae vapor

USSGO e com o matéria·¹ de revestimento (exp'içado adian com mais pormenor) empregado, particu armenre re'ativamente aos veícu’os ou tos casos prestar-se mais fεci”mente que outros ? certas técnicas emente ^;ari formai· o mo’de consumíve^-1 por qua’quer meio apropriado, for exer^ bad original

0, 0	matéria'’ 'o	;..o’ le pode	ser mode’’ alo	cor processo
cionai	s, inCuinlo	a s/θ'¹ dação	por injecção,	, a mofação
g em, a	extrusão, :	vasamento,	a maquinação	e outros aná

OgOS cor .copra ocesso ^rei fabricação de grande número cie ,ο^Ί fes í\ mo r; c.<>

rea-izaçao ce¹ a sua ocos mo¹ .:e ode ter ranhuras, furos, cavidades zonas pdanas, sos s flengee, cavilhas, fios de rosca etc, ne* e mode ados, e ^s como pode possuir discos, barras virtua·»mente com qualquer configuração deseja da tamoém compreender uma ou mais conveni entemente monta.d a s ou e revestidas com v €; s t i a ento, o

LO¹ des de cateria

C lave¹ , ou matéria'' >. superfície et e define a forma do mo¹le consumíve¹ cue superfície sue define e iorma

C5 νο’ume o meta”' origina'' a superfície que define orna matéria^ ie reve ície :o mCae e tinge uma zona de suporte 'o tto¹ de con iateria·¹ le r vesti ento não sofre:

ra o co

BAD ORIG/NAL /

Ί 1 ositivo ζ arma o rr.oⁿ Ίβ

s.enre sagem cl* sso

0X1

r.L e oxicante ar .· .'entro ds. cr.viàrdo de a.o’ féiCÍ' i meta·’ — Ldid o ntr ij mesma cf itsr

UJ

Integridade estrutura·¹, o matéria·¹ ^qe re .estimem o possui uma zona superfíc define zznz de suporte per mite quer

Θ Ο Πίδ.υβϊ

Ί

j. cc n retenria

Jma zona 7 de suporte pode ser formada com a adição a p to agentes gação apropriados, como ou argias inorgânicas, de < - ^Ί umini o iiiãr ata:

os se sm

Por exemplo, pode icsr ce sílica N superfície que define for ma Lo >3’ de ci

OU um 'igante at er i a¹ de revestimento á ap^ i amada sílica.

~^Ίο processo, sí ica oe

Ί ή j· — to ε<·ό ar- se· assim na zona surorte imediatasen \acente forma. A'ém disso, certos materiais de revestimento formarão inerentemente uma zona supor . ί’’ nc- usar-se gesso ue ar is como .matéria·’ de revestimento ue formará

UíT-8.

zona ?or expessura necessária zona e su o processo empregaoos

CÃ zona de em de ter

- esuporcar o peso *c er ,

-¼ o processamento.

e Λ ,'Ί' ' Í J >Ί * o r* p r ' j* P

... n- λ a on. j : ε Λ: ct or es os n prescrição ue

BAD ORIGINAL Cj /

_Ocon >---rigi

'.J

-Ί ma rores .O r eo encao

L.atcr comer eend xeria’’ oir.3 e_s .tente r* ’-0 !Γ. 3 S C O érie oó’’ ixr r

Xo ^c*'s

3.0

C &.Γ Cl en.

superfície e congru de oxidação nt er i or ’e mo¹ eont

denforme	se descreve _A.o pedido	2 Θ p ó. L c,
te atrás	referido, >s materiais	de b.-m
cuai quer	matéria’’ , composto, c¹	emento,
que, nas	condições do processo	segund0
tenna um	certa integridade, não	seja v

lltê o

reira apropnacos seja permeáve¹ r icmo oàe-m ser

?.· e sente invenç ao, maníase cie vapor, ?Uê seja capaz inibir, parar, αγ r impedir, desenvolvimento contínuo to dr r ccao •Ί

’.os ta¹ origina’’ x ig em o uem de ca cio (gesso de i-aris;

J si u · ϋ CL como .:0¹ -¹ stonite, cimento ~ or t ’ and.

suas comb Lnaç5es ,n juando se e 0 arre ira como mater ia ,ie re vestimento, pode

4L· parti

J.

ua quer conxracçao ao aquecer e

â >

p^-1 1 20’0 outro moco,

que degradaria	2· 1 17 θ' _ .qΓ.-1 G	c. a reprodução. C 0 mo
coitos destes n	’ 3.Ϊ ST* 5.'* S ? 3 *	.arreira são inerent
cados quando s;.:	)* Idificrm cx	hidro¹ isam. Em ta·»

trás aso, ' se

BAD ORIGINAL

f; Cf

-cl

4A

çreendc um matar	11.^-1 'a enchia.	cuco que	pode ser ínfi traâa	i- Õ’ 3
Zesenvo'vImento	'o proauto da	reacção	’e oxidação, dais n.	ater iais
. ~ enca mento e	a infiltração	d e t a 1 s	materiais de enchim	ento por

tão tente do mesmo uroor cit caio k 2 de ^érie s materiais c^uir par

O L· C picamunte, o materi ’e enchimen tais «Λ .

1010 asadas na ,Λ :;e enchimento é fornecido com uma suporte como atras cue define a forma do mo¹ de consumíve¹ . Por exemplo, o matéria·¹ <-3 p tu enchimento ae sfumina pode ser misturado com uma quantidade de sílica apropriada para formar uma zona de suporte h temperatura ao processo também ap^icar-se, uma quantidade de sílica como revestimento ici me mento sobre a sílica. ha presente forma de realização, ct superf í· cie congruente formada por d e s en· vo¹ vimento do produto da reacção de oxidação para F ém dos 'imites (-1 de mo·*dação como no caso de uma barreira, mas de facto aceitará o desenvolvimento ’o produto da reacção ’e oxidação beste caso, o produto da reacção de oxidação do ir.eta’’ origina’’ e o ’e vapor no matéria’’

Assim, r eacçao de oxidação ⁵.esenvo’ver-se-á _rara a·’’ em

BAD original

ί o Laterif

forma do mo¹de consumive¹, com	um corpo	comp	ósito	cerâmico que
compreende o produto d.? reacçã	o de oxid	ação	inC u i	ndo substituin-
tes do m.ateria¹ de encnimento	int egr ad o	com	u sua	superfície mode

picamente dispersa-se um matéria¹ de revestimento parti.

cu¹ ar num veiculo, solvente ou outro iquid pasta ou mistura mo''dáveis que podem ser a.poica define a forma, Â fideidade com que o componente cerâmico repro luz a superfície que define a forma do mo¹ de consumive¹ depende, pe¹o menos em parte, la fide¹ idade com « forma do mo¹ de, e da in· tegriôade aa zona de suporte para rr.anter essa fidelidade. De modo gera¹, quanto mais finas forem as particu¹as ou constituintes da será a e amo''dação h matéria·¹ de revesti mento, maior a fide·¹ idade ce conformação.

matéria¹ de revestimento é aDiçado h superfície que de ne a forma do mo¹de consumive¹ numa quantidade que produza uma estrutura auto-suportada quando da eliminação do ir.o¹ de consumive¹

Como atrás se descreveu, aque¹ a quantidade ce matéria¹ ’e revesti que inc¹uem, mas nao maneira ¹ im.itativa, as limensões do mo^iqe, ;ent idade processo, etc

BAD ORIGINAL

V

_rr, 4- o ...cil υ e esti/.ento é combinado ícu' γι r-> v η Ί r- -P ,-x . Xu ,<O , ;Ve st imento,

ateria¹ ta¹ corno

Lm materi composição

Ί e s e_o ac a de suporte apropriada. Porém, deve entender-se a' como um solvente, certos so'ventes podem não ser compatíveis com o matéria¹¹ .Io mo'de partic^ar usado. Por exempO, certos solventes orgânicos, tais como acetona, não sao compatíveis coando entram em contacto directo com certas espumas orgânicas, tais como po^iestire no expandido, e dissolverão ou degradarão um mo'de consumíve¹ , feito de ta¹ espuma. Consequentemente deve tomar-se o cuidado de assegu rar que tais combinações sejam evitadas, e que as combinações ou mis, turas que inCuem o matéria'¹ de revestimento ap'içado a um mo^-1 de con sumíve·* são compatíveis com a composição do matéria.·¹ daquele mo' de.

Cegundo a presente invenção, o mo'de consumíve' pode ser rr.a oiço, oco ou com as extremidades .'certas

aue d cx — xi e _ erma h' ém dis so, um mo' Ce consumíve·¹ pode compreender mais do cue

2- Θ Ç òi secção geometr desej a· da. Por exempO, com referência pormenorizada às fig. '-à, nas quais o meta¹¹ origina¹ (^-1 ), a superfície de definição da forma < 3) θ o matéria¹ de revestimento (5) são designados pe'os mesmos numeros em toda a memória descritiva, um componente cerâmico com a mesma super dície modelada pode ser produzido empregando-se ou um mo'de consumíve¹ maciço (2), como se representa na fig.

com um mo'de com a extremidade aberta representado na fig. 2, coir. um mo'de oco (ó) re

BAD ORíGiNal /

lodo s iil te s:

i me ciona biUCi presente mvençao, se ae o mo'¹ Ce consumive’¹ antes o metai fundido de vapor, o desenvo¹vimento do pr oãuto nte se em ia· de oxidação acorre primeiro no interior o mater de enchimento e depois no interior ma ter ie” de re vestimento pode compreender ou uma barreira ou um matéria^-1 de en· chimento, como atrás se descreveu.

produto resultante compreen duz a componente cerâmico com uma superfície repro· sup erfície que define forma do mo^-1 de consumive¹ e compósito cerâmico disposto do perfície mo ,1 eja de sor

Cl pormenor c p cri ’ r· com referencia espec

IIIC ao a”ucínio como mel origina” preferi omr os metais 5.e

SI açam o s CI’ t érios

1carácter sPÍ titânio, o estanho, o aáfnio.

Como atrás o mo¹ de consu vive¹ sao proporei onaoos modo uie superfície do o o me + -,i mente, r: ateria

-> Λ «— L> r..

mo ¹ de consumive·¹

G* . Ί

C-.

do meta” origina” βπιρ’Ό, pode

C?0 '’θ manto, ser .-p içado mo

BAD ORIGINAL Ç.

/

rf refroctãrio e a e p os

'.J conjunto que o seu con euào, [uO o maier

Ί co ocado num torno alimentado com um oxidante ê 2. QU6' ce-se o mesmo a remper aíir f s ponto de fusão to meted

ΟΤΙ ue msao uo produto da reacção de oxida çao. .or exemp'o no caso do a¹ umínio usando o ar como oxidante rara lormar

Liei T β 2 C Ç cl O re’mente

O^Centre consumíve¹ consumívei o- .

u e, mais p pica sub-produtos composição do matéria·¹ queimada ou volatilizada, e¹ esvaziando substancia'mente se verificar o esvaziamento aumente o desenvolvimento do fide’’ idade ce reprodução.

ateria’'

Li

C iminação

Lenir o desta gama ou iorna-se um corpo ou porção iminando assim o certos materiais vo¹ at f izaçao ir.o^-’ de dação ou do mo o oxidante, o meta’’ ndid o

produto	do reacção :
ocavia,	prefere-se
esíduos	na cavidade
nterva¹	o de tempera
e .meta''	fundido e,
eagirá	para formar ;

empr eg tara em contacto com uma carr.au a como íiiet a¹ rigina’’

Bad uniMuí bad original $ r

/ spine’« de ?’umina·

_.,e dido to d ante f ície a’ como uma espine’a,

P ar a contacto com o oxid

X omaç a o .o

KicLante, o ii.eta' i un super .Lc revestimento, um o veta’ fundido reage para formar niai s produto da reacção de oxidação de oxidação ix pr ogres.

sivamente ha forma de rca’ização da presen ae revestimento compreende um mame' ria’ oxicante conmi nua até que o produto da reacção de oxidação tenha preenchido toda se h superfície congruente do material de revestimento que impede cu mice a conti ;uande o matéria''

5e revestimento compreende um matéria’ empo suficiente para que mento oue envo’ve n cavidade de

Compr eender-se-á lo componente cerâmico, a substituição comp’eia dependerá grandemente se infi’ mo’csc ao tre no matéria’ èe enchi ue o matéria·¹ po’icrista’ino resultante, ou par cia’ a(s) que tipi e distribuídas através do produto

-U-J ci r eac3ΙΓ.

ecoamos :r <* r v c; z

LOS condições tai s como a temperatur

BAD ORIGINAL £ or igi icentro c inu aminnn em

L· zes pie:

c·

Γ' icr is to’inos, pro cl .ter¹ i

-_Ι.

·· c r '.v menos, _r ar cia’’menue ser eupr e gacios cx i ntes com ο oxidante em r esente invenção,

^.escricao que se segue refere-se e specif ican.ent e o emprego oxiòantes lase ce va· u or evno ao lacuo ser mpregado um oxidantt gasoso ou

Cl suo z ^e>

icrnia de vapor,

de revestimento	é de preferencia	p ermeáve¹	ao oxi
vapor, de modo	que o oxidante em	fase vapor	cassa
lo material de	revestimento para	entrar em	contac
gina^-1 fundido.	Como se descreve j	aos pedidos	de pa

através proprietário o termo to com o

..nte eu.

tente do citados anteriormente, ase de

..os poros mesmo significa um matéria^-1 norma^-'mente gasoso ou vaporizado que exemp ?u mis taras gasosas fase de vapor preferidos, ^or exemplo quando se como meta¹ originai e o oxido de :.^Ί urr.ínio <*>

...

proiuto r eacçao or razões obvias ?e econo mia luando um oxidante e identificado como contendo ou ’ ’ n-> rr »' c

U.14* £ Ca. O um v ap or , isso significa te no gás ou vapor entifiçado oxidante unico, signi.

f icativo

OU r tuo meta origina·¹ nas condicoes ma¹ ment e oxidaçao uti unico oxi izndo. or exempO const

r.t e igénio vez

Z

XO

BAD ORIGINAL /

or t. ,nto ar an.tr

C;

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a a

ΪΖΟΙύ

3S0S0 (I . _{c f}. -s o ·'· c ont end o m exemp¹o de o

II c ao r· τ Ί * It *

-¹ o em ;ó%, ^c>

o to de nidrogéni;

Pode também o^-1 ido os m con· cie vapor se põe em prática qua^cuer fcrma de realização pr esente se utí encnnoento .-or ?ersar

Sé so ria' de enchimento. lios do com o matéria¹ de enchimento * kA e compreende o matéria·' e re v estimento, sturam-se primeiro a oxidante de revestimento se no mo’de consumíve¹ . quando se entre o meta·¹ origina^-1 de consum.íve' , pode igua^munte

u.istur ar-s ou cispersa se xidante εο'ϋο matéria¹ ae enchimento.

;os c sos, infiltra no do ae enchimento do matéria^-1 de revestimento, oxidante será 'o oxidante era lase oe vator oxi ante so¹ido apropriado pode e¹ementos, como o o or o carbono, o si¹ ício ou certos ca menor me

Si no produto reacçao e boreto metálico do meta^-1 origina'

-or exemp¹ o auanao se d ative^-1 como oxidante o pro·' to u mi r eacçao ;e oxiaaçao ie um meta¹ origina¹

BAD ORIGINAL /

V produto devido b nature a co processo. _Iste facto or o osorver térmica.

Cm exemp¹ o de

1' de certos materiais um cerâmico re enchimento inerte apro priado é produto da reacção de oxidação etendido se utilizar um oxidante * íquido em conjunção com o axiant e em fese de vapor, o matéria’’ de enchimento ou uma parte do imersão‘no οχιά ant e para esse fim. 0 matéria’’ de enchimento é então empregado como atras se descreveu. A referência a um oxidante ''íquido signi ice.

um oxidante que é ‘'íquido nas condições da reacção de oxic a ç ao · como um a¹ ue lundido nas condições

C·.

ternativa, o oxidante íquido pode cer arte ou todo o material de enchimento é empregada para impregnar e que esta fundida ou se decompõe nas condições da reacção de oxidação

7e oxidante apropriada.

Os exemplos de oxidantes aqui se definem inCven· os vidros de baixo conto e fusão como se rio, a adição origina’’ pode d? rcacçao oxidação. A função ou funções dos contaminantes podem depender de

BAD ORIGINAL !

»

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-ates vários factorcs mar e^v actor gs or igem rarticu ina’’ se_u ac o,

S Cll cr c ont aminantes

XiiC is contaminanu es concentracao >o con· ?oes ?r oces so.

contaminante ou contaminantes como constituintes de superfície externa do meta·* origina¹ , preferivelmente a de desenvolvimento, em forma de partículas ou pó. Çuando o’ oca o mo¹ de ionsumíve'' , podem uisturs da técnica em que priado, porçao de enchimento ou a uma parte ιέ¹ como por dispersão , preferive¹ o materirP los contaminantes i\o caso matéria' qua¹ quer ;or parte ou por enchimento como ou em fcrma de o contaminante

... U enchimento adjacente

L· c.

¹ origina¹ . _Λ

OS contaminantes par uma ser rea¹ izads por materiais contaminantes a o e no interior cuer das suas aberturas, interstícios, internos ue ermeav e¹ conveniente ds aplicar pua·* qu er consiste simplesmente embeber o matéria so’u:ão de matéria'' contaminante).

entre peO menos uma porção do mo’de consumíve^-’

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Xf'u^cie.„	f¹ /ar ave¹ mente-	C = . 33 _ 3 ¹	^Jo — - ' ' -·	’ · ‘.men-
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futres cont:..;..	U 13 £ : í. c . X	o 113 ' ca	s i*x t cn..j<· X J		ãesen
ento õo produt	o àa reacção '.	• . ** 3 >3.1.-ÇU	o p d’icri st a¹in		. r> <- <.·
sistemas ãe setá’’ ?r	igmc.¹ *. case	_ z» ae unn	io, i.mpregando		ar
COILO Jy. i. _ 31i u tt j cc.O j	_r)r ízèEp’0, u	..ri ' , : .. -	germania, o	X s	6 Xixi O
ou o chumbo, especi·:·.	’n 011 6 i. > [ X 211 '? O	emprega'o	s em combinação	c	0IX D
...agnesio 3^ o zinco.	l.m ou n.eis ’e	stes outr	os contaminante	c	.·*> Ί 1
t ma fonte spropriaòa	.'os mesmos cã	O l 3 3 'os	como componente	c	de
cí 110 b X £ c c ΙΣ. 2, . -w — b «	0 ;r ί -í r/ R ’ '	c uminio	em concêntrico	G3	> -X
ra caia um, de cerca	_t X Ί C’ — - , y - >/^>	cm peso	3 3tCd 0 ’ Iga ;	f. or e m,
obtem-se uma cinetlc	a do desenvo¹·/	imento e	uma ::.3313¹ ogia	^?o	de-
senvo·¹ vimento mais d	csejáveis com	c oncentrr	•ões •''os contam	1 ·	Xlit s s
na gama de ^Ί a O/o,	y. rr ' — c' - 1 ·- ’ 1- - ·- 'D , -	- p p .c r to ‘ u. L·	z.^ origina·¹ tota·¹	• X
cnumbo como contas.in	ante ' ger;O mente usado	como component	‘3	de -¹!
ga no meta^-1 origina·¹	' base de adu	minio, a	uma temperatura	Ί	e p e-
’o menos CCb°C, de	ι-o do a ter cm	cont<i e s	íl. u ·. ? Ξ-Χ Γ - 0 ’xa b 1.	- 4	¹ A 1 ,*-.
í j.0 cl U. η- X 1 *d_ 0 £- O - t- -i- }	·. — ¹ u*. C - ·. Έ -J Λ	ires comp	oncni 3 3 -’c - iga	>	_f . Ί ·-·.
como o cstanno, gera	meate .. tmenta	ruo .. so¹	ut i’ idade ' o cn	um	Ò
permitirão _ue c mat	L.J _. - __oc·.	seja aficionado a uma te	mp	era tu
T L Ild 6Γ 1ΟΓ «
Outros cxemp^	os de material	3 contaminantes utlRiráv	e I	s com
um meta' origina·» 'c	alumínio inc¹	uen. o sód	io, 0 'ítio, J	Λ 1 'J	’’ cio,
o coro, j fósforo >7	o itrio, i_;ue ;	o.'em ser	empregados :n1i	7 1	<-·. ”1
...ente ou < comblnaç	ão com ι m ou m	ais 'os ?	UtlOS CCll t⁵; Π 0b	nt	eC, con
forme c, oxidante e r	s condições do	processo	. 0 sódio e q ¹	✓. 3 T	io po-
' em ser empr eg aio s e	ir. quant i :'· fe ^c	· *- - ^U X - 1	u<~-uas, ci.. j.pm,	n t	'C- .1 c c·
...ente cerca de ' ?ò—2	,* '·. -> - > 7 ae r λ »* - r — ' - x -^J- -	.. 5 -> . · ~ ---- ..ciU ,	/ Γ- i ^! r·' — ^Ί < . ‘w kA Cz. MA lii ‘ .y À X-. ►. -	- .1	Λ. .·. · ’ >

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' '*· Ο ..··> y »_> . .ib cL— ΑΧ —/ G· pra/ -l· ο ^: ίκ. 1 ο,

;t f tzaveis	,τ. ”'.LÍS 'ΛΓη^Γ· 7 ^{'~Ζ	u.pai especií mente mando empreg
	• A/
os em co:.l	maçao com outrc	>s contaminantes.
\_s 0 nu 0	ztrás se notou,	..ão é necessário igar .ua’ quer

teria^-' contaminante com ο meta¹ origina’’ .cr exemplo, ap-ícan-

lo •e’ ectivamente ue ou mais at

..ossíve^-1 e senvθ'¹ v iment o cerâmico oca^-1 a partir i o cri gina¹ ou -e porçoes oo mesmo sso presta-se ao de env o^-1 vimen to òo matéria'' cerâmico po^-1 lcrista'' ino no interior

Assim, interior e cavidade ^ode um tanto controlado χ-θ¹ cl ve¹ ^qo matéria^-1 contaminante na mo^-1 de consumi ) revestimento ou camada de contaminante- •p¹icadc é fino em

o.n o comcósito ce nidn-ão no interior π ent e p ar a ém da camada ce contaminante o ar o z

err.

croiunàiô ade de ser >utr o

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-·ρ^Ί ica modo de r deposição catódica, a¹ camada fe matéria ct contaminante po imersao materi.?.^-1 ou serigrai ca ou

c.

forma de imp^-1 es mente z

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a st lesos!

a ou íquido, cont amina.

emente, incluir ligantes, veículos, solventes e/ou espessadoresorgânicos bad original $ _z /

, Γ* 1 -!

ΠΟ¹ ·1θ

-ais c· s cr compat iv s com superfície Jo no¹ ·» 7 consumíve¹ cue se par ti cu'ar mente preferido de caçuo

2e contamin super ficie do mo¹ de consumíve¹ sar uma suspensão 'íquid

-os contaminantes numa mistura de 'agonie orgânico/água aspergida.

so ore uma ooter um reves ção do mede íve¹ guando empregados externamente, a pe'o menos superfície apropriada do consumíve¹ ou do meta¹ origina¹ como um revestimento uniforme sobre o mesmo. A quantidade de contaminante é eficaz numa amp'a gama re¹ ativam ente h quantidade de meta’ ori que deve reagir e har a m a s exp er i gina¹

âncias para i	dentei
inferior. Por	exefi.p'
d:o de sfício	ap'ice

car

C umínio· do os ¹ i.r.it r av e 1 s iL’iza si' externanwte como cortaminarte para um metal original de magnésio, uti¹izando-se or ou oxigénio como oxidante, são de meta' origina¹ ua uma estrutura cerâmica ar ou

JOH.O C OIaU cuí-S j iiô„. ambem partir de um meta' origina o oxigénio corno numa quant .o que e a¹ umínio mg por grama de meta¹ origina·* que cerca ue

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o Γ.1 bur.eri .,1 a¹ .rigiae.

•p¹içado

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prouuçao o produzo i esen zw vença ave¹ cara c omp on eno e s cerê cos mole¹ eu u os, tj e cgao

Ç úO met

Cl vigi ico e um oxidante em dorna ser ciona os mo s mode¹ados produzi;· o is 'ropor mp¹ ε ¹ atitude ou dorna cue > ·.

reproduzides num sgvncc nvenoao

2s í-v empos que

c... c eguem nao ¹ destinando-se apencs

Cl i ins ilustrativos uÀnkPLO 1 bode¹ou-se um mo¹ de consumíve¹ err. forma b¹oco medindo aproximadamente 2, sure, p ar ma z er i a¹ su_h er f ície define lorma mo cie era constitu p or uma i ace x 2,^4 cm í¹ x¹ )

ces rec tangu¹ ar es lo mo¹ dt err.

peso, de

No¹¹astonite lUK i¹ ícato o minera¹ ,

F P Gt a d e ) , e ?0_ζί>, em peso, de

Paris ondex,

Inc.). xá mis tu cl

o.e o¹ a istonite/gesso ce

- aris misturada p ar a ar idrcise

'.'O de .ris, para a pro zona < e suporte adj acente b icou-se estmis tura ' parte superior e a consumíve¹ bad original /

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erior ’? mo e (1) i ar sem. revesti ento ou-se 'o ifiçar sue ser.ver . or um b¹ oco x e monu eta s, '· ao i ^.ent ifi m peso /0 a Mg como contamir.antes activos, sem como re,

UX , sendo no entanto pcr exempo ga ma ce o ^η7-^Ί3;Ο, ,08 cm (2”) por 5,03 spessure c o oca da xo lat er i or ¹¹astonite, (2”) ficou exposta quantidade teria¹ contaminante Leecote

Acme Resin

Co., compre en· xposta ao me· ta origina¹. Colocou seo mo de consumive¹ com o mataria¹ vestimento aplicado na pari superior a a sup

Ca lo rr.e cue superfície não cubo

.. cm con com mo oe e

-;e .:,o d o que toda a meta¹ origina' dO icou enterrada na /io'¹ ast onit e

Coⁿocou-se este ar a que.

temeeratura do forno foi manti

Ί Ο '/-ι ,-x v r- e d. O 1X J X C< C ois ι-.rr ei e ceu - se ira it e ’o forno e recuuerou-se componente cerâmico

-¹ -a r ev e s mento foi ¹emovido nor reiú 'igeiro l'.

-g.

cJ comionente oit excesso meta·¹ origina bad original

O

i.

1GC Cj ^Ίο ro¹ la consurnve'’ .

0· 2 oco como no

Exemp^-’ o ’ ; no entanto, x.o presente revestimento compreen constituído cor (adumina tub u^Ί ar ue substan cialmente cor sílica, para estabelecer uma zona suporte), na su· íorma ao mo 'de consumíve¹ a espessura

G G n jprOX.in.cL ,39 mm (0,035) c t

1COU- S ê a mis turc de gesso de Paris ••ío''·’astonite descrita no exemp ao teria'' de mm tu:

í ap (1) de esp içada mp e u ir oxidaç ao

Οο¹ocou-se o ao¹ aga e deixou-se so mat cr ia¹ idific ar revestimento cera enchimento j^oco de uo re· ae, como or _nenq o mo'de 'revestido ‘jXp G as da superfície .c r.o-:c combinação do meta’’ origina^-1 a do mo eonsu aves:

enterrado no si íoat.

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CÂ cor η se este cc-njunto ronte ^00°C,

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Ci-. L e.

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ite 'ι. et ir ου se v*·, -r> —·.

cerâmico

3S SO

-r is e Lio’astonite removido por Jacto :;ô arei:

fig. 6 é uma r.icrofoto· grana com

CÃ <ίιβρ^ί íaçao ae

IOOX ue mostra o componente cerâmico / ) integrado com

CÃ cama d (2)

bad original

Claims

Reivindicações

1.- Processo para o fabrico de um componente cerâmico modelado que compreende o produto da reacção de oxidação de um metal original e um oxidante em fase de vapor, caracterizado por compreender as fases de:

(a) proporcionar um corpo de metal original e um molde consumi vel com uma superfície que define a forma afastada para fora do dito corpo de metal original;

(b) aplicar um revestimento permeável aos gases de material moldâvel ã dita superfície que define a forma, para formar uma superfície congruente e coextensiva com a dita superfície que define a forma e disposta do lado oposto ao dito corpo de metal original, de modo que o dito molde consumivel define um volume entre o dito metal original e a dita superfície congruente, tendo o dito revestimento permeável aos gases do dito material molda vel uma zona de suporte intrinsecamente auto-ligante, imediatamente adjacente a e coextensiva com a dita superfície que define a forma proporcionando uma resistência coesiva suficiente e mantendo a forma da dita superfície congruente depois da eliminação do dito molde consumível, criando assim uma cavidade de moldação;

(c) aquecer o dito metal original, na presença do dito oxidante em fase de vapor, a uma temperatura acima do seu ponto de fusão mas abaixo ponto de fusão do dito produto da reacção de oxidação, para formar um corpo de metal fundido;

(d) eliminar o dito molde consumível criando assim a dita cavi dade de moldação;

-32/ /

(e) à dita temperatura (i) fazer reagir o dito metal fundido com o dito oxidante em fase de vapor para formar um produto da reacção de oxidação, que fica em contacto com e estende-se entre o dito corpo de metal fundido e o dito oxidante em fase de fapor, e (ii) transportar o dito metal fundido através do dito produto da reacção de oxidação no sentido do dito oxidante em fase de vapor e do dito revestimento permeável aos gases de material moldâ vel de modo que o produto da reacção de oxidação continua a formar -se na interface entre o dito oxidante em fase de vapor e o produto da reacção de oxidação formado anteriormente para formar um corpo progressivamente mais espesso do dito produto da reacção de oxidação dentro da dita cavidade de moldação;

(f) continuar a dita reacção por um tempo suficiente para substituir a dita cavidade de moldação pela dita superfície congruente com o dito produto da reacção de oxidação, produzindo assim um componente cerâmico com uma superfície modelada que repro duz a dita superfície que define a forma; e (g) recuperar o dito componente cerâmico com a dita superfície modelada.
2,- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir a fase de proporcionar um material de enchimento, antes da dita fase de aquecer e posicionar o dito material de enchimento entre o dito metal original e o dito molde consumível, de modo que o dito material de enchimento ê disposto intermediariamente entre o dito metal original e a dita superfície congruente e de infiltrar o dito material de enchimento com o dito produto da reacção de oxidação antes de formar o dito corpo progressivamente mais espesso de produto da reacção de oxidação, no /

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interior da dita cavidade de moldação e a de recuperar o dito com ponente cerâmico com um corpo compósito cerâmico formado integrado com e disposto do lado oposto à dita superfície modelada.
3. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo meros a porção do dito revestimento permeável aos gases do material moldável empregado para estabelecer a dita superfície congruente compreender um material de barreira, inibindo-se assim o desenvolvimento do dito produto da reacção de oxida ção na dita superfície congruente.
4. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito revestimento congruente de material moldável compreender um material de enchimento que é permeável ao desenvolvimento do dito produto da reacção de oxidação e por incluir o desen volvimento do dito produto da reacção de oxidação para além da dita superfície congruente e para o interior do dito material de enchimento para se introduzir em pelo menos uma porção da dita carga no interior do dito produto da reacção de oxidação, recuperando-se assim o dito componente cerâmico com um corpo compósito cerâmico integrado com a dita superfície modelada.
5. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito metal original ser escolhido no grupo constituído pelo silício, o titânio, o estanho, o zircõnio e o hãfnio.
6. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dito metal original ser escolhido no grupo constituído pelo silício, o titânio, o estanho, o zircónio e o háfnio.
7. - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o dito metal original ser escolhido no grupo constituído pelo silício, o titânio, o estanho, o zircónio e o hâfnio.

-348.- Processo de acordo com a reivindicação 4, caracte- rizado por o dito metal original ser escolhido no grupo constituído pelo silício, o titânio, o estanho, o zircónio e o hãfnio.
9.- Processo de acordo com a reivindicação

1, caracterizado por o dito metal original ser o alumínio.

zado zado zado
10,- Processo por o dito metal
11.- Processo por o dito metal
12.- Processo por o dito metal de acordo com a reivindicação original ser o alumínio.

de acordo com a reivindicação original ser o alumínio.

de acordo com a reivindicação original ser o alumínio.

2,

3,

4, caractericaractericaracteri
13.- Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações

9, 10, 11 ou 12, caracterizado por o dito oxidante compreen der um gás contendo oxigénio.
14. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o dito oxidante compreender ar.
15. - Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a dita gama de temperatura ser de 85O°C a 145O°C.
16. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações

5, 6, 7 ou 8, caracterizado por incluir o emprego de um contaminante em conjunção com o dito metal original.
17. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir a incorporação de um agente de ligação no dito revestimento permeável aos gases de material moldâvel, pelo menos na dita zona de suporte do mesmo.
18, - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por incluir a incorporação de um agente de ligação no dito revestimento permeável aos gases de material moldâvel, pelo menos

-35/ - na dita zona de suporte do mesmo.
19. - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por incluir a incorporação de um agente de ligação no dito revestimento permeável aos gases de material moldável, pelo menos na dita zona de suporte do mesmo.
20. - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por incluir a aplicação de um material de barreira ã dita superfície do dito material de enchimento disposto do lado oposto ao da dita superfície que define a forma, inibindo assim o desenvolvimento do dito produto da reacção de oxidação no dito material de barreira.
21. - Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por o dito material de barreira compreender gesso de Paris, cimento Portland, silicato de cálcio e misturas dos mesmos.
22. - Processo de acordo com a reivindicação 18, caracteri zado por o dito material de barreira compreender gesso de Paris, cimento Portland, silicato de cálcio e misturas dos mesmos.
23. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito metal original ser o alumínio, o dito oxidante ser um gás contendo oxigénio e por incluir o emprego de um contaminante em conjunção com o dito metal original.
24. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito molde consumível compreender um material escolhidono grupo constituído por poliéster expandido, poliuretano e polietileno.
25. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 17, 18 ou 19, caracterizado por o dito agente de ligação compreender a sílica, o caulino e misturas dos mesmos.

-36/ / κ ί
26. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dito material de enchimento compreender a alumina ou o carboneto de silício.
27. - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracteri zado por o dito material de enchimento compreender a alumina ou o carboneto de silício.
28. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 2 ou 4, caracterizado por incluir a provisão de uma fonte de um oxidante sólido e a incorporação da dita fonte no referido material de enchimento e a reacção da dita fonte com o dito metal original, sendo o dito oxidante sólido empregado em conjunção com o dito oxidante em fase de vapor, para formar o dito produto da reacção de oxidação.
29. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 2 ou 4, caracterizado por incluir a provisão de uma fonte de oxidante líquido e a incorporação da dita fonte no dito material de enchimento e a reacção da dita fonte com o dito metal ori ginal, sendo o dito oxidante líquido usado em conjurção com o dito oxidante em fase de vapor para formar o dito produto da reacção de oxidação.