PT91804B

PT91804B - Processo e dispositivo para a preparacao de um po de particulas amorfas de uma substancia ceramica ou metalica

Info

Publication number: PT91804B
Application number: PT91804A
Authority: PT
Inventors: Jean-Pol Hiernaut; Paul Werner
Original assignee: Euratom
Priority date: 1988-09-27
Filing date: 1989-09-26
Publication date: 1995-05-31
Also published as: LU87346A1; DK397389A; DE58905313D1; ES2046419T3; SU1745106A3; DK397389D0; JPH02116656A; IE63224B1; IE892562L; PT91804A; US4966737A; EP0361396A1; ATE93172T1; DK168592B1; EP0361396B1

Description

DESCRIÇÃO

DA

PATENTE DE INVENÇÃO

N.° 91 804

REQUERENTE: EUROPKISCHE ATOMGEMEINSCHAFT (EURATOM), com sede em Bâtiment Jean Monnet, Plateau du Kirchberg, L - 2920 Luxemburgo.

EPÍGRAFE: ” PROCESSO E DISPOSITIVO PARA A PREPARAÇAO

DE UM PO DE PARTÍCULAS AMORFAS DE UMA SUBSTANCIA CERAMICA OU METALICA ’’

INVENTORES: Jean-Pol Hiernaut e Paul Werner.

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883.

Luxemburgo, em 27 de Setembro de 1988 , sob o n⁹ 87 346

INPI. MOD. 113 R F 18732 europaische atomgemsinschapt (euratom) «PROCESSO E DISPOSITIVO PARA A PREPARAÇÃO DE UM PÔ DE PARTI CULAS AMORFAS DE UMA SUBSTÂNCIA CERÂMICA OU METÁLICA”

A presente invenção diz respeito a um proces so e a um dispositivo para a preparação de um pó de partículas amorfas de uma substância cerâmica ou metálica numa autoclave de alta pressão, em que a substância introduzida sob a forma líquida é arrefecida rapidamente.

As ligas metálicas amorfas, também designadas por vidros metálicos, são conhecidas desde há cerca de vinte anos. Por uma liga deste tipo entende-se um corpo sólido, solidificado, não cristalino, que possui uma estrutura não ordenada que se consegue por arrefecimento de uma massa fundida. Para o efeito, realiza-se o arrefecimento com grande velocidade até um valor da temperatura ao qual não ê possível a realização da cristalização.

Estas substâncias amorfas possuem novas propriedades mecânicas, eléctricas e químicas, que não se conseguem atingir nas correspondentes variantes cristalizadas.

Ê decisiva para a preparação dessas substâncias amorfas a elevada velocidade de anefecinento cb material líquido por fusão. Assim, conhece-se um processo em que o material fundido proveniente de um cadinho de fusão aquecido por

indução é descarregado sobre a periferia de um disco de cobre que roda em tomo de um eixo horizontal com faixas de fita. S também possível introduzir o material fundido entre dois discos de cobre estreitos que rodam em tomo de eixos horizontais ou sobre a superfície do disco de um disco de arrefecimento que roda em tomo do seu eixo vertical. Finalmente, foi também já reivindicado colocar uma gota do líquido em fusão entre dois cunhos de arrefecimento que se deslocam um em relação aò outro para a esmagar e, dessa forma, a arrefecer rapidamente. As plaquetas finas assim obtidas, de forma diferente umas das outras, são desfeitas em seguida mecanicamente para serem comprimidas dentro de um molde que corresponde à forma das peças pretendidas e serem sinterizadas.

objectivo da presente invenção é proporcionar um processo e um dispositivo por meio do qual se podem preparar directamente partículas de pó amorfas de granulometria limitada, que não precisam de ser desfeitas mecanicamente, embora sejam posteriormente processadas de acordo com os métodos conhecidos da tecnologia dos pós.

Este objectivo é atingido por meio de um processo de acordo com a reivindicação 1 e do dispositivo de acordo com a reivindicação 2.

Seguidamente, esclarece-se mais completamente a presente invenção por meio de um exemplo de uma forma de realização preferida com o auxílio da figura única anexa que representa esquematicamente um dispositivo de acordo com a presente invenção.

dispositivo encontra-se montado numa autoclave sob alta pressão (1) que está cheia com árgon, sob uma

- 3 pressão de, por exemplo, 140 bars. Nesta autoclave, encontra-se um recipiente esférico (2) com esferas ou outros pedaços de outra forma da substância, cujo pô amorfo se pretende preparar. 0 recipiente das esferas fica colocado sobre uma abertura de alimentação bloqueada comandada (9) com um cadinho de fusão (4) em ligação, que é aquecido por meio de uma bobina de indução de alta frequência (3) a uma temperatura à qual as esferas fundem.

Com um pirómetro (5), que é dirigido através de uma janela para o cadinho de fusão para dentro da massa fundida mede-se a temperatura da massa fundida e, de acordo com as suas indicações , altera-se a potência de aquecimento do enrolamento de indução (3) por meio do gerador de alta frequência (10).

A alimentação de esferas ê regulada de tal maneira que o nível de líquido se mantenha aproximadamente constante. 0 cadinho de fusão está em ligação com um injector de polverização (7) por intermédio de uma canalização termicamente protegida (11), cuja embocadura (12) é dirigida verticalmente para cima.

A massa fundida é empurrada através do injector ou por meio da diferença de alturas entre o cadinho de fusão (4) e a boca de descarga do injector (12) ou por meio de pressão de gás que reina por cima da massa fundida no cadinho (4) comprimida através da boca (12). Simultaneamente, faz-se entrar um gás inerte tal como árgon através de aberturas colocadas em volta da boca do injector (12) por intermédio do que se realiza a formação de uma neblina finamente dividida de gotículas da substância em fusão em frente da

- 4 boca (12).

Dois ou mais emissores de ultra-sons (6) são colocados na zona em frente da boca (12) do injector e originam, por excitação eléctrica de placas piezoeléctricas, um campo de levitação acústico sob a forma de um modelo de interferência espacial, por meio do qual as goticulas que saem da boca (12) do injector (7) permanecem ao longo de um certo intervalo de tempo nesta zona em flutuação atê solidificarèm.

Por meio deste campo de levitação, mantêm-se as partículas não só em flutuação, mas também as partículas de gás na zona da camada limite imèdiatamente junto das goticulas do líquido em fusão aumentam de velocidade, o que retira o calor muito activamente às goticulas. Desta forma, realiza-se um processo de arrefecimento o mais rapidamente possivel, e produz-se uma corrente turbulenta de um gás de arrefecimento inerte, por exemplo de árgon, por acção da qual as finas partículas que solidificam são aceleradas do campo de levitação.

Um funil de recolha que envolve o injector (7) e a zona de levitação desemboca no seu ponto mais fundo num transportador de parafuso que transporta o pó (8), por intermédio do qual o pó amorfo é descarregado continuamente, á medida que ê preparado. 0 pó tem uma granulometria compreendida entre 20 e 50 micrómetros e é, portanto, apropriado, imediatamente, para o processamento pela tecnologia dos pós. A velocidade de arrefecimento atingida igual a cerca de 10 Ks 1 é suficiente/ para evitar a cristalização no caso da maior parte das substâncias que interessam.

-5ff ( y

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. - Processo para a preparação de um põ de partículas amorfas de uma substância cerâmica ou metálica em uma autoclave sob alta pressão, de acordo com o qual se arrefece rapidamente a substância introduzida sob a forma líquida no estado de massa em fusão, caracterizado pelo, facto de a substância sob a forma de massa líquida no estado de fusão ser expelida sob pressão através de um injector em direcção vertical para cima, se fazer actuar um campo de levitação acústico na zona em frente da saída do injector e se fazer incidir nesta zona um gãs inerte de arrefecimento constituindo uma corrente com movimento turbulento de tal maneira que as gotículas pulverizadas pelo injector arrefeçam rapidamente e solidifiquem com formação de partículas.
2. - Dispositivo para a realização do processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de na autoclave

-6(1) se encontrar um cadinho de fusão (4) aquecido o qual coopera com meios (2, 9) para a alimentação da substância em bruto, uma tubagem (11) ligar o cadinho de fusão (4) com um injector de pulverização (7), cuja saída (12) estã dirigida para cima, se montar um emissor de ultra-sons de levitação (6) colocado de tal maneira que origine um campo de levitação por ultra-sons na zona em frente da boca de descarga do injector e se preverem meios para a insuflação de um gãs inerte de arrefecimento por intermédio dos quais se obtém uma corrente de gãs turbulenta,

-ΊRESUMO

Processo e dispositivo para a preparação de um põ de partículas amorfas de uma substância cerâmica ou metálica

A invenção refere-se a um processo e a um dispositivo para a preparação de um pó de partículas amorfas de uma substância cerâmica ou metálica em uma autoclave sob alta pressão. A substância sob a forma líquida de massa em fusão é expelida sob pressão através de um injector (7) na direcção vertical para cima. Na zona em frente da saída do injector (12) actua um campo de levitação de ultra-sons e nela reina uma corrente turbulenta de um gás de arrefecimento inerte de maneira que as gotículas pulverizadas pelo injector arrefecem rapidamente e solidificam com obtenção de partículas sólidas.

0 pó pode ser imediatamente processado por prensagem e sinterização para se obterem peças com a forma pretendida.