SK286223B6 - Viacvrstvový keramický výrobok a spôsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Viacvrstvový keramický výrobok obsahuje množinu vrstiev prvej fázy (2), obsahujúcej tavený a/alebo uhlíkom viazaný časticový keramický materiál, pričom ďalej obsahuje medzi priliehajúcimi vrstvami prvej fázy (2) umiestnenú vrstvu mechanicky alebo chemicky odlišnej druhej fázy (3). Spôsob výroby viacvrstvového keramického výrobku obsahuje lisovaniemnožiny vrstiev na vytvorenie súčasti a vypaľovanie súčasti pri teplote postačujúcej na tavenie keramickej zmesi. Množina vrstiev sa získava prostredníctvom položenia pása s hrúbkou zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm, nanášania na tento pás vrstvy taviteľnej časticovej zmesi s hrúbkou zhruba od 0,05 mm do zhruba 20 mm a nanášania aspoň jednej ďalšej vrstvy.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka viacvrstvového keramického výrobku, pričom sa tiež týka spôsobu výroby tohto keramického výrobku. Vynález sa najmä týka výrobku a spôsobu výroby, zahŕňajúcich striedajúce sa vrstvy nepodobných materiálov na účely výroby výrobkov, pri ktorom bude zlepšená energia lomovej húževnatosti.

Doterajší stav techniky

Keramické výrobky sú pochopiteľne všeobecne známe, pričom nachádzajú celý rad komerčných uplatnení, keď sú vyžadované také vlastnosti, ako je napríklad tvrdosť, žiaruvzdomosť alebo relatívna chemická nezlúčivosť. Vážnym nedostatkom keramických výrobkov je ale ich krehkosť, alebo tiež inými slovami ich nízka energia lomovej húževnatosti, pevnosť alebo tiež húževnatosť. Toto obmedzenie bránilo používaniu keramických výrobkov v takých oblastiach, kde sú ich ostatné vlastnosti veľmi žiaduce.

V patentových spisoch US 5 657 729 a US 5 687 787 sú napríklad opisované snahy o využitie spevnených keramických súčastí motorov s vnútorným spaľovaním.

K poruchám krehkých materiálov dochádza celkom nečakane a často bez akéhokoľvek varovania. Naopak pevné húževnaté materiály sa pred poruchou obvykle ohýbajú alebo deformujú. V celom rade uplatnení je tento posledný typ poruchy uprednostňovaný.

Bežné spôsoby skúšania húževnatosti alebo tiež pevnosti spočívajú v skúške vrubového ohybu jediného britu alebo v skúške pevnosti v ohybe. Obidve tieto skúšky zahŕňajú trojbodovú ohybovú geometriu a líšia sa v príslušnej prítomnosti alebo absencii vrubu na vzorke, ktorá je podrobená skúške. Pri obidvoch skúškach je napätie, pôsobiace na vzorku, pomaly zvyšované ako funkcia deformácie. Výsledná plocha pod krivkou napätia v závislosti od deformácie predstavuje energiu lomovej húževnatosti, čo predstavuje množstvo energie, pohlcovanej počas jednej z uvedených skúšok.

Húževnatej ší materiál má schopnosť pohlcovať väčšie množstvo energie ako krehký materiál. Materiál môže pohlcovať energiu prostredníctvom mikroskopických morfologických zmien. Napríklad húževnaté kovy alebo zliatiny, ako je oceľ, absorbujú energiu prostredníctvom napríklad vytvárania dislokácii, sklzu kryštalických rovín alebo prekonávaním kryštalického dvojčenia.

Materiál môže tiež pohlcovať energiu prostredníctvom vytvárania novej povrchovej plochy v procese, známom ako tlmenie prasklín alebo trhlín. Napríklad kompozitné materiály, ako je sklené vlákno, sú heterogénne a obsahujú väčšie množstvo fáz. Pokiaľ prasklina dosiahne medznú fázu, môže sa prasklina šíriť pozdĺž medze a vytvárať delaminačnú prasklinu. Prasklina je účinne tlmená v mieste medze fázy. Tlmenie znižuje šírenie prasklín prostredníctvom rozkladania energie na konci praskliny na väčšiu plochu.

Keramické materiály všeobecne nemôžu pohlcovať príliš veľa energie, lebo ich kryštalická štruktúra odoláva mikroskopickým morfologickým zmenám. Okrem toho v homogénnych materiáloch nedochádza na tlmenie prasklín v nejakom podstatnom rozsahu. Snahy o zlepšenie pevnosti a húževnatosti keramických materiálov boli zamerané na vnesenie určitého stupňa heterogenity do keramického materiálu.

Napríklad zvýšenie pevnosti a húževnatosti bolo dosiahnuté usporiadaním druhej fázy v keramickom materiáli, napríklad zo sklených vlákien, ako je opísané napríklad v patentovom spise US 5 589 115. Vláknitá vrstva preruší šírenie praskliny stlmením alebo otupením konca praskliny. Toto riešenie ale bohužiaľ nie je bez nedostatkov. Surový keramický základný materiál, v ktorom sú vlákna umiestnené, sa pri vypaľovaní scvrkáva, zatiaľ čo vlastné vlákna sa nescvrkávajú. To spôsobuje delamináciu alebo tiež oddeľovanie vlákien od keramického materiálu, v dôsledku čoho dochádza na vytváranie dutín v krehkom keramickom materiáli. Tieto dutiny obvykle pôsobia tak, že sústreďujú napätie, prispievajú na vznik prasklín a zvyšujú pravdepodobnosť poruchy krehkého materiálu.

Spôsoby, vedúce na prekonanie tohto problému zahŕňajú impregnáciu rohoží z keramických vlákien časticovým keramickým materiálom, tekutým riedidlom a organickým spojivom. V dôsledku toho dôjde na tesnejší styk keramických častíc a vlákien. Ale pri vypaľovaní sa keramické častice stále scvrkávajú. Aj keď tento spôsob predstavuje zlepšenie vzhľadom na známy stav techniky, tak celkom neodstraňuje problémy oddelovania vrstiev, pričom výsledkom je keramická zmes s veľmi premenlivými mechanickými vlastnosťami.

Delaminácia alebo oddeľovanie vrstiev môže byť do veľkej miery odstránené prostredníctvom spôsobu, zahŕňajúceho infiltráciu taveniny. Tento spôsob zahŕňa prenikanie roztaveného keramického materiálu do keramických vlákien. Aj keď je docielené zníženie delaminácie, vzniká niekoľko nových problémov. Na tavenie keramického materiálu je nutné používať veľmi vysoké teploty, pričom určitá časť keramického materiálu sublimuje ešte pred tavením. Vysoké teploty môžu tiež poškodiť keramické vlákna. Aj keď môže byť keramický materiál roztavený, tak viskozita roztaveného keramického materiálu je taká vysoká, že rýchlosť infiltrácie do vlákien je veľmi pomalá, pričom roztavený keramický materiál nemusí homogénnym spôsobom zmáčať povrch vlákien.

Nutnosť používať vysoké teploty na infiltráciu taveniny môže byť odstránená prostredníctvom infiltrácie pary, ako je napríklad opísané v patentovom spise US 5 488 017. Pri pomerne nízkych teplotách para, obsahujúca keramické primáme častice alebo tiež prekurzory, infiltruje keramické vlákna. Pozdejšie sú chemikálie rozložené, takže zostáva keramický zvyšok.

Napríklad plynný metyltrichlórosilán môže byť nanášaný na keramické vlákna pri niekoľkých stovkách stupňov Celsia a neskoršie môže byť rozložený na karbid kremíka pri teplote, ktorá môže byť nižšia, ako 1 200° C. Je tak vytvorený základný materiál z karbidu kremíka, ktorý je vystužený keramickými vláknami. Aj keď odstraňuje niektoré nevýhody predchádzajúcich spôsobov, je infiltrácia pary veľmi časovo náročná, pričom j e obmedzená len na keramické materiály s prchavými primárnymi časticami.

Riešenie podľa patentového spisu US 5 591 287 odstraňuje používanie vlákien, tavenín alebo prchavých primárnych častíc. Podľa tohto patentového spisu je vytváraná jedna alebo viacej oblasti zoslabenia medzi vrstvami slinovateľného časticového keramického materiálu. Tieto oblasti zoslabenia pozostávajú z veľmi tenkých vrstiev neslinovateľného alebo málo slinovateľného materiálu. Príklady neslinovateľného materiálu zahŕňajú uhlík alebo organický polymémy materiál, ktorý môže byť pyrolizovaný na uhlík. Málo slinovateľný materiál môže vytvárať väzby so slinovateľným časticovým keramickým materiálom, ale takto vytvorené väzby budú podstatne slabšie ako väzby vytvorené medzi slinovateľnými keramickými vrstvami.

Oblasti zoslabenia môžu byť menšie ako zhruba 50 mikrónov na umožnenie slinovania medzi keramickými vrstvami. Takto tenké oblasti zoslabenia môžu byť vytvárané rozprašovaním suspenzie neslinovateľného alebo málo slinovateľného materiálu na jednu povrchovú plochu napred vytvoreného slinovateľného keramického materiálu. Veľa oblasti zoslabenia môže byť vytvorených nanášaním neslinovateľného materiálu medzi každou z väčšieho množstva keramických vrstiev. Výsledné oblasti zoslabenia môžu prispievať na ohýbanie prasklín šíriacich sa keramickým materiálom. Prasklina sa potom môže šíriť pozdĺž oblasti zoslabenia a môže vytvárať delaminačnú trhlinu medzi vrstvami keramického materiálu. Tento proces delaminácie zvyšuje energiu lomovej húževnatosti.

Tento spôsob je ale bohužiaľ obmedzený len na slinovateľné keramické materiály, ktoré boli vytvorené vo vrstvách, na ktoré je možné rozprašovať neslinovateľný materiál. Tým dochádza na obmedzenie tak zloženia, ako aj geometrie výrobkov, ktoré môžu byť vyrábané s využitím tohto spôsobu.

Nezávisle od uvedených známych spôsobov zlepšenia pevnosti a húževnatosti keramických výrobkov, existuje v priemysle neustále potreba vyvinúť spôsob rýchleho a lacného vytvárania húževnatej morfológie v komerčne využiteľnom tvare. Jednoduché primiešavanie keramických vlákien do slinuteľného keramického materiálu často vedie na delamináciu medzi týmito dvoma materiálmi. Spôsoby zabránenia tejto delaminácii sú buď príliš časovo náročné, obmedzujú geometriu alebo zloženie výrobku a poskytujú nesúrodé výsledky, alebo vyžadujú používanie nadmerných teplôt. Je preto nutné vyvinúť komerčne realizovateľný spôsob ako zvýšiť pevnosť a húževnatosť keramického výrobku.

Podstata vynálezu

V súlade s predmetom tohto vynálezu bol preto vyvinutý viacvrstvový keramický výrobok, obsahujúci množinu vrstiev prvej fázy, obsahujúcej tavený a/alebo uhlíkom viazaný časticový keramický materiál, pričom výrobok ďalej obsahuje medzi priliehajúcimi vrstvami prvej fázy umiestnenú vtsívu mechanicky alebo chemicky odlišnej druhej fázy.

Vrstvy prvej fázy majú výhodne hrúbku zhruba od 0,05 mm do zhruba 20 mm, pričom vrstva druhej fázy má výhodne hrúbku zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm.

Druhá fáza obsahuje výhodne aspoň jeden materiál, vybraný zo skupiny, obsahujúcej pyrolyzované zvyšky horľavého materiálu, uhlíkové vlákna, kovovú sieťovinu a slabo tavený alebo uhlíkom viazaný časticový žiaruvzdorný materiál.

Výrobok podľa tohto vynálezu je výhodne aspoň čiastočne zapuzdrený v navrstvenom predmete.

Aspoň jedna vrstva prvej fázy má výhodne odlišné zloženie ako priliehajúca vrstva prvej fázy.

Výrobok podľa tohto vynálezu má výhodne aspoň jednu vrstvu prvej fázy, ktorá má dobrú odolnosť proti erózii, a aspoň jednu vrstvu prvej fázy, ktorá má dobrú odolnosť proti tepelným nárazom.

Výrobkom podľa tohto vynálezu môže byť výhodne doska posuvného stavidla.

Výrobok podľa tohto vynálezu má výhodne teleso, ktoré má v podstate valcovitý tvar s pozdĺžnou osou, pričom sú vrstvy prvej fázy a druhej fázy špirálovito umiestnené okolo pozdĺžnej osi.

Teleso valcovitého tvaru má výhodne vnútornú povrchovú plochu vymedzujúcu otvor.

Výrobkom podľa tohto vynálezu je výhodne dýza na využitie pri kontinuálnom liatí roztavených kovov.

Teleso má výhodne vonkajšiu povrchovú plochu a vnútornú povrchovú plochu vymedzujúcu otvor, tento otvor je rovnobežne vyrovnaný s pozdĺžnou osou, teleso má hrúbku steny, vymedzenú vonkajšou povrchovou plochou a vnútornou povrchovou plochou, pričom teleso pozostáva z množiny vrstiev prvej fázy, špirá3 lovito umiestnenej okolo pozdĺžnej osi telesa, kde sú tieto vrstvy prítomné v dostatočnom počte na zaistenie hrúbky steny, a aspoň z jednej vrstvy druhej fázy medzi priliehajúcimi vrstvami prvej fázy.

Výrobok podľa tohto vynálezu obsahuje výhodne aspoň tri vrstvy prvej fázy a dve vrstvy druhej fázy.

V súlade s ďalším aspektom predmetu tohto vynálezu bol ďalej tiež vyvinutý spôsob výroby viacvrstvového keramického výrobku, obsahujúci lisovanie množiny vrstiev na vytvorenie súčasti, a vypaľovanie súčasti pri teplote postačujúcej na tavenie keramickej zmesi, pričom množina vrstiev sa získava prostredníctvom položenia pása s hrúbkou zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm, nanášanie na tento pás vrstvy taviteľnej časticovej zmesi s hrúbkou zhruba od 0,05 mm do zhruba 20 mm, nanášanie aspoň jednej ďalšej vrstvy.

V súlade s ešte ďalším aspektom predmetu tohto vynálezu bol tiež vyvinutý spôsob výroby viacvrstvového keramického výrobku, obsahujúci lisovanie množiny vrstiev na vytvorenie súčasti, a vypaľovanie súčasti pri teplote postačujúcej na tavenie keramickej zmesi, pričom množina vrstiev sa získava prostredníctvom plnenia puzdra taviteľnou časticovou keramickou zmesou a tým vytváranie vrstvy, vrstvenie množiny zhutnených puzdier.

Pás alebo puzdro sú výhodne pružné a ohybné.

Pás alebo puzdro sú výhodne pórovité.

Pás alebo puzdro sú výhodne horľavé.

Pás alebo puzdro výhodne pozostávajú z materiálu, vybraného zo skupiny, obsahujúcej prírodné a syntetické polyméry.

Spôsob podľa tohto vynálezu výhodne zahŕňa zhutňovanie naplneného puzdra alebo keramickej zmesi na páse po nanesení uvedenej keramickej zmesi na pás.

Lisovanie je výhodne uskutočňované izostatickým lisovaním.

Spôsob podľa tohto vynálezu ďalej výhodne obsahuje krok striedania vrstiev pása a keramickej zmesi alebo naplnených puzdier, až je dosiahnutá požadovaná hrúbka pred lisovaním vrstiev.

Spôsob podľa tohto vynálezu ďalej výhodne obsahuje krok navíjania pása a keramickej zmesi alebo naplneného puzdra pred lisovaním vrstiev okolo stredového bodu, až je dosiahnutá požadovaná hrúbka, pričom prvá vrstva a druhá vrstva ležia špirálovito smerom von od stredového bodu.

Miesto stredového bodu výhodne zaujíma tŕň.

Keramická zmes sa v priebehu spôsobu môže výhodne meniť.

V súlade s ešte ďalším aspektom predmetu tohto vynálezu bol ďalej tiež vyvinutý keramický výrobok, obsahujúci aspoň jednu vrstvu prvej fázy, obsahujúcu tavený a/alebo uhlíkom viazaný časticový keramický materiál, pričom výrobok ďalej obsahuje vrstvu mechanicky alebo chemicky odlišnej druhej fázy, uloženú alebo zapuzdrenú vo vrstve prvej fázy.

V súlade s ďalším aspektom predmetu tohto vynálezu bol tiež vyvinutý žiaruvzdorný predmet, ktorý obsahuje uvedený výrobok, uložený alebo zapuzdrený v tomto predmete.

Žiaruvzdorným predmetom môže výhodne byť kryt vedľajšieho vstupu, ktorý obsahuje uvedený výrobok.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude v ďalšom podrobnejšie objasnený na príkladoch jeho konkrétneho uskutočnenia, ktorých opis bude podaný s prihliadnutím k priloženým obrázkom výkresov, kde: obr. 1 znázorňuje axonometrický pohľad na výrobok, ktorý má štruktúru striedajúcich sa vrstiev podľa tohto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje spôsob vytvárania výrobku podľa obr. 1 s využitím organického pása; a obr. 3 znázorňuje spôsob vytvárania výrobku podľa obr. 1 s využitím organického puzdra.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na vyobrazení podľa obr. 1 je znázornený výrobok, vytvarovaný do trubice prostredníctvom spôsobu podľa tohto vynálezu. Táto trubica 1 obsahuje väčšie množstvo striedajúcich sa vrstiev prvej fázy 2 a druhej fázy 3. Celkový počet vrstiev záleží na hrúbke každej vrstvy a na požadovanej hrúbke 4 trubice 1. Tak prvá fáza 2, ako aj druhá fáza 3 sú špirálovito navinuté smerom von od otvorov 5 v trubici 1. Táto geometria zabraňuje šíreniu praskliny 6 v smere kolmom na pozdĺžnu os 7 trubice 1.

Na vyobrazení podľa obr. 2 je znázornený spôsob vytvárania trubicovitého keramického výrobku. Organický pás 10, ktorý pozostáva z druhého materiálu, sa odvíja z odvíjacieho valca 11. Prvý materiál 12 sa nanáša na organický pás 10, hneď potom je organický pás 10 navíjaný na tŕň 13 na účely vytvorenia trubice 14, ktorá má veľké množstvo vrstiev, až je dosiahnutá požadovaná hrúbka 15.

Na vyobrazení podľa obr. 3 je znázornený alternatívny spôsob, ktorý využíva plášť 20, ktorý pozostáva z druhého materiálu. Prvý materiál 21 je privádzaný do násypky 22 a vtláčaný do plášťa 20. Naplnený plášť 20 je zhutňovaný medzi valcami 23 a je navíjaný na tŕň 24 na účely vytvorenia trubice 25.

Predmet tohto vynálezu sa týka keramického výrobku, ktorý má zdokonalenú odolnosť proti tepelným nárazom a húževnatosť, pevnosť alebo nepoddajnosť, a ďalej sa týka spôsobu výroby tohto keramického výrobku.

Predmetný keramický výrobok je obzvlášť využiteľný pri kontinuálnom liatí roztavených kovov, pričom môže byť vyrábaný tak, že rôzne keramické zmesi sú vystavené prúdu roztaveného kovu, línii trosky a oblasti formy. Predmetný spôsob zahŕňa ukladanie a zhutňovanie alebo tiež ubíjanie prvého materiálu na druhý materiál alebo do tohto druhého materiálu. Tento substrát môže byť potom tvarovaný, lisovaný a vypaľovaný na získanie keramického výrobku.

Keramický výrobok obsahuje väčšie množstvo vrstiev, zahŕňajúcich aspoň dve fázy. Susedné vrstvy prvej fázy sú vzájomne proti sebe vo fyzickom styku, pričom je medzi týmito vrstvami usporiadané rozhranie. Toto rozhranie obsahuje oblasť zníženého styku medzi susednými vrstvami prvej fázy, pričom šíriaca sa prasklina alebo trhlina môže výhodne dôjsť na rozhranie, kde môže byť účinne utlmená. Toto tlmenie prasklín zvyšuje energiu, ktorá je výrobkom absorbovaná, čo je merané prostredníctvom energie lomovej húževnatosti, pričom ďalej zlepšuje pevnosť a húževnatosť výrobku.

Prvá fáza môže obsahovať ktorýkoľvek typ taviteľného alebo uhlíkom viazaného časticového keramického materiálu. Pod výrazmi „tavený“ alebo „taviteľný“ je nutné rozumieť také keramické materiály, ktoré môžu byť „slinované“ alebo „viazané uhlíkom“, to je cez uhlíkové väzby. Časticový keramický materiál obsahuje ktorýkoľvek typ keramického materiálu, či už v zrnitom, vláknitom, hrudkovitom alebo akomkoľvek inom stave alebo v ich kombinácii, a v akejkoľvek veľkosti, ktorý je schopný byť lisovaný do formy. Taviteľný znamená keramický materiál, ktorý môže byť vypaľovaný na vytvorenie taveného výrobku zo sústavy keramických častíc.

Na udržiavanie taviteľného keramického materiálu dohromady pred vypaľovaním je často používané spojivo. Keramický materiál je nakoniec vypaľovaný pri teplote, ktorá je dostatočne vysoká na spojenie keramických častíc, a tým na vytvorenie tavením spojenej alebo spečenej hmoty. Určité množstvo voľných častíc môže zostať, lebo keramické častice sa celkom neroztavia alebo nestratia svoju individuálnu identitu.

Naproti tomu netaviteľný keramický materiál môže sublimovať alebo sa rozpadať, ako dôjde na spájanie tavením, alebo môže byť zvolená vypalovacia teplota jednoducho príliš nízka, aby došlo na tavné spojenie. Taviteľný časticový keramický materiál môže byť zvolený z akéhokoľvek počtu všeobecne známych keramických zmesí, pričom bude obvykle aspoň pri komerčných uplatneniach obsahovať zmesi keramických zložiek. Príslušná zvolená zmes bude závisieť od príslušného uplatnenia, v ktorom bude keramický výrobok využitý.

Napríklad keramické zmesi, ktoré sa využívajú pri spracovávaní roztavených kovov, môžu obsahovať oxid hlinitý (A1₂O₃), oxid kremičitý (SiO₂), karbid kremíka, oxid zirkoničitý (ZrO₂) a ďalšie žiaruvzdorné keramické zložky. Typickou žiaruvzdornou keramickou zmesou, používanou na zátkové tyče pri spracovávaní ocele, môže byť zmes obsahujúca prevažné množstvo oxidu hlinitého a grafitu s malým množstvom oxidu kremičitého a ďalších žiaruvzdorných keramických materiálov.

Grafit, ktorý je nekeramickým časticovým materiálom, je bežne pridávaný s cieľom zlepšiť odolnosť proti tepelným nárazom. Alternatívne potom špecializované žiaruvzdorné materiály, ktoré majú vynikajúcu odolnosť proti korózii a erózii, ktoré ale majú nízku odolnosť proti tepelným nárazom, môžu obsahovať prevažné množstvo oxidu hlinitého s malým množstvom oxidu zirkoničitého a oxidu kremičitého.

Predmet tohto vynálezu tiež poskytuje možnosť využívania nových keramických zmesi, ktorých výhoda spočíva v zdokonalenej pevnosti a húževnatosti morfológie vrstiev. Môžu sa napríklad využívať keramické zmesi, ktoré boli skôr príliš krehké alebo citlivé na tepelné nárazy, ktoré ale majú inak žiaduce vlastnosti. Prísady, ktoré boli potrebné na dosiahnutie určitých fyzikálnych vlastností, môžu byť obmedzené alebo odstránené. Najmä grafit, ktorý zlepšuje odolnosť proti tepelným nárazom, podlieha škodlivej oxidácii. Morfológia vrstiev môže umožniť používať menej grafitu, výsledkom čoho je výrobok, ktorý je menej citlivý na poškodenie v dôsledku oxidácie.

Predmet tohto vynálezu nie je obmedzený len na používanie jedinej keramickej zmesi pre jediný výrobok. V skutočnosti sa predpokladá, že v každom konečnom výrobku bude obsiahnuté väčšie množstvo keramických zmesi. To môže byť výhodné najmä vtedy, pokiaľ je vyžadované, aby konečný výrobok mal rôzne vlastnosti na rôznych miestach. Napríklad pri krytoch vedľajšieho vstupu pri kontinuálnom liatí roztavených kovov môže prvá keramická zmes, ktorá má dobrú odolnosť proti troske, zastávať vonkajšiu vrstvu krytu, stredná vrstva môže obsahovať keramickú zmes, ktorá má dobrú odolnosť proti tepelným nárazom, a vnútorná vrstva môže obsahovať keramickú zmes, ktorá má dobrú odolnosť proti erózii.

Okrem prvej fázy, obsahujúcej keramický materiál, má výrobok tiež druhú fázu. Druhá fáza oddeľuje a môže sendvičovo oddeľovať vrstvy prvej fázy. Druhá fáza môže obsahovať napríklad uhlíkové vlákna, ko vovú sieťku, pyrolizované zvyšky, pomerne slabo tavený keramický materiál, alebo keramický materiál, tavený prostredníctvom mechanizmu, ktorý je odlišný od mechanizmu prvej fázy.

V každom prípade je druhá fáza určená na interferenciu pri tavení medzivrstvy susedných vrstiev prvej fázy. V dôsledku tejto interferencie sa vytvára rozhranie, ktoré je slabšie ako prvá fáza. Toto rozhranie je charakterizované ako oblasť, obsahujúca pomerne málo spojov medzi susednými vrstvami, alebo ako nespojitosť v mikroštruktúre výrobku. Druhá fáza môže byť privádzaná ako prášok, riedka kaša alebo suspenzia, pričom ale výhodne druhá fáza začína ako substrát, schopný niesť alebo obsahovať keramické častice.

Substrátom býva najčastejšie pás alebo puzdro. Výraz „pás“ zahŕňa ktorýkoľvek film, textil, tkaninu alebo akúkoľvek inú podobnú látku, ktorá je charakterizovaná tým, že dva z jej rozmerov veľmi presahujú jej tretí rozmer. Výraz „puzdro“ zahŕňa ktorýkoľvek ohybný plášť, obal, rúrku, objímku alebo podobný predmet, ktorý môže byť vytvorený spojením protiľahlých okrajov pása, a do ktorého môžu byť umiestnené keramické častice.

Pásom alebo puzdrom býva najčastejšie organický materiál, ako je napríklad syntetický alebo prírodný polymér, pričom ale to môže byť tiež sieťovina, vyrobená z anorganického materiálu. Anorganické materiály zahŕňajú kov alebo anorganické vlákna, ako sú napríklad grafitové alebo keramické vlákna. Syntetické polyméry zahŕňajú napríklad polyolefmy alebo polyestery, pričom ale môžu zahŕňať ktorýkoľvek typ syntetického polyméru, ktorý môže byť spracovaný do pása alebo puzdra. Prírodné polyméry zahŕňajú napríklad papier alebo bavlnu, pričom je ale možné použiť aj iné prírodné polyméry.

Pásom môže byť výhodne papierový výrobok, a to najmä vďaka nízkej cene papiera, ktorého dobré mechanické pevnosti a nízke naťahovanie pri pôsobení napätia. Pás je často počas jeho spracovania vystavený pôsobeniu napätia, pričom celý rad bežných syntetických polymérov sa neprijateľne rozťahuje. Hrúbka pása je približne závislá od hrúbky keramickej vrstvy. Silnejší pás je výhodný na nesenie silnejšej keramickej vrstvy. Pás bude obvykle slabší ako keramická vrstva, pričom bude často predstavovať zhruba jednu desatinu hrúbky keramickej vrstvy. Tu je ale nutné zdôrazniť, že predmet tohto vynálezu zahŕňa rozmedzie hrúbok aspoň zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm, a to nezávisle od hrúbky keramickej vrstvy.

Pásy, najmä organické pásy, obsahujúce kyslík ako súčasť ich chemického zloženia, budú podliehať pyrolýze pri teplotách, ktoré sú potrebné na tavenie keramického materiálu.

Táto pyrolýza môže zanechať stopové zvyšky medzi priliehajúcimi keramickými vrstvami, môže ale tiež zanechať chyby, ktoré budú slabšie ako zvyšok taveného výrobku. Tieto chyby môžu byť opísané ako slabo zatavené oblasti vzhľadom na tavenie, ku ktorému dochádza v keramických vrstvách.

Šírenie prasklín alebo trhlín v keramickej vrstve môže ovplyvniť túto oblasť a odchýliť ju okolo chyby, v dôsledku čoho môže vzniknúť delaminačná trhlina. Energia, ktorá je potrebná na vytvorenie delaminácie, zvyšuje energiu lomovej húževnatosti a príslušne ovplyvňuje pevnosť alebo tiež húževnatosť keramického výrobku.

Horľavý pás bude výhodne vybavený otvormi. Tieto otvory umožnia, aby priliehajúce vrstvy keramických častíc prichádzali do vzájomného styku prostredníctvom otvorov v páse. Po vypálení výrobku môže styk medzi keramickými vrstvami prostredníctvom otvorov umožniť určité tavné splynutie medzi vrstvami. Pri horľavom páse sa očakáva, že bude podliehať pyrolýze pri vypaľovacích teplotách, ale nie pred zabránením podstatného kontaktu, a tým splynutie v oblasti medzi keramickými vrstvami. Oblasť, v ktorej bude novo pyrolyzovaný pás, môže po vypálení obsahovať slabo zatavené chyby alebo kazy keramického výrobku.

Je celkom pochopiteľné, že dokonca aj pri absencii otvorov v horľavom páse bude dochádzať na určité tavné splynutie medzi keramickými vrstvami. Otvory ale môžu umožniť, aby bol pás silnejší a v dôsledku toho tiež pevnejší a jednoduhší na manipuláciu ako pásy bez otvorov. Slabo zatavené chyby sa môžu vyskytovať pri pásoch bez otvorov, ale tieto pásy budú musieť byť slabšie ako zodpovedajúce pórovité pásy. Slabší pás môže spôsobovať výrobné problémy pri výrobe keramického výrobku v súlade so spôsobom podľa tohto vynálezu.

Pri slabších pásoch sa očakáva, že sa budú viacej ohýbať a že ponesú menej keramických častíc pred vydutím.

Pás, ktorý nie je vybavený otvormi, a pás, ktorý má nadmernú hrúbku, môže dokonca vytvárať chyby v keramickom výrobku, ktoré môžu spôsobiť zníženie jeho pevnosti a húževnatosti. Tieto chyby môžu byť spôsobené v dôsledku malého alebo žiadneho tavného splynutia medzi keramickými vrstvami potom, keď dôjde na pyrolýzu horľavého pása. Šírenie trhlín a prasklín v keramickom materiáli môže zahŕňať chyby, ku ktorým došlo medzi keramickými vrstvami pri pyrolýze horľavej vrstvy. Prasklina sa môže ohýbať okolo roviny vady. Bez určitého tavného splynutia medzi keramickými vrstvami sa bude prasklina rýchlo šíriť pozdĺž roviny vady, pretože nebude potrebná žiadna prídavná energia, napríklad na prerušenie spojenia, vytvoreného tavným splynutím. Pevnosť až húževnatosť nebude všeobecne zlepšená pre tento typ chyby, lebo ako už bolo skôr uvedené, tak väčšia pevnosť alebo tiež húževnatosť je spojená s väčším príkonom energie. Praskanie, ktoré nevyžaduje prívod energie, nemôže zlepšiť pevnosť alebo tiež húževnatosť.

Ide teda o konkurenciu medzi maximalizáciou a minimalizáciou stupňa tavného splynutia medzi keramickými vrstvami. Menej tavné splynutie medzi keramickými vrstvami vytvára „perfektnejšiu“ chybu a mô že zvýšiť možnosť, že šírenie trhlín v keramickom materiáli sa bude ohýbať pozdĺž roviny chyby. Po ohnutí praskliny okolo chyby môže ale byť žiaduce mať pokiaľ možno čo najviac bodov tavného splynutia, pretože bude potreba vynaložiť viacej energie na prerušenia spoja. Ale čím väčší bude stupeň tavného splynutia medzi keramickými vrstvami, tým viacej chýb začne vypadať ako keramický základný materiál, a tým menšia bude možnosť, že sa prasklina bude ohýbať okolo chyby.

Počet, tvar a veľkosť otvorov, rovnako ako hrúbka pása budú ovplyvňovať stupeň tavného splynutia vo výrobku. Preto je treba mať túto vyváženosť na zreteli pri voľbe horľavého pása.

Horľavým pásom bude výhodne pórovitý papier s hrúbkou zhruba od 0,005 mm do zhruba 0,5 mm. Pórovitým papierom je taký papier, ktorý umožňuje, aby vrstvy taviteľného časticového keramického materiálu na každej strane papiera prichádzali do vzájomného styku nespojito. Pórovitý papier môže zahŕňať také papiere, ktoré majú otvory, ktoré sú podobné alebo väčšie, ako je veľkosť keramických častíc. Také otvory môžu byť napríklad definované vzdialenosťami medzi celulózovými vláknami, z ktorých je papier vyrobený.

Otvory môžu byť tiež vytvorené mechanickými prostriedkami, napríklad perforovaním alebo dierovaním papiera. Papier má určitú veľkosť pevnosti a pevnosti, ktorá je potrebná na nesenie keramického materiálu pri spôsobe podľa tohto vynálezu. Papier môže byť súčasne vyrobený ako dostatočne tenký, aby umožnil nespojitý styk medzi keramickými vrstvami na každej strane papiera. Papier má tiež pomerne nízku teplotu vzplanutia a zanecháva minimálne pyrolyzované zvyšky.

Horľavým pásom môže byť tiež polymémy film, ako je napríklad pás polypropylénu, polyetylénu alebo akéhokoľvek ohybného organického polyméru. Plastikové filmy bývajú obvykle styčné a bez pórovitých kazov. Táto vlastnosť môže zabrániť tavnému splynutiu medzi keramickými vrstvami, pričom ale je možné v plastikovom materiáli vytvoriť otvory na účely zlepšenia tavného splynutia medzi keramickými vrstvami.

Polyméme filmy sa môžu pri pôsobení napätia nevýhodne naťahovať, k čomu môže dochádzať počas ich spracovania.

Otvory v horľavom páse umožňujú, aby bol pás podstatne silnejší ako pás bez otvorov. Napríklad pórovité papierové pásy s hrúbkou väčšou, ako 1,0 mm môžu stále ešte umožňovať, aby dochádzalo na vzájomný styk susedných keramických vrstiev a na ich tavné splynutie pri vypaľovaní. Manipulácia zahŕňa všetky postupy, týkajúce sa vlastného pása, ako je napríklad zvinovanie a rozvinovanie pása, a tiež všetky postupy, týkajúce sa pása v kombinácii s keramickým materiálom. Na porovnanie budú nepórovité pásy podstatne slabšie na dosiahnutie určitého tavného splynutia medzi keramickými vrstvami. Čím je pás slabší, tým sa stáva pružnejší a ohybnejší a v dôsledku toho tiež podlieha rozťahovaniu. Tieto vlastnosti sú príčinou ťažšej manipulácie s pásom.

Mechanické vlastnosti pása sú veľmi dôležité, lebo v súlade s predmetom tohto vynálezu je pás využívaný ako nosič pri uskutočňovaní spôsobu. Podľa jedného uskutočnenia je keramický výrobok valcový, ako je napríklad dýza, lejacia rúrka alebo zátková tyč, ktoré sa používajú pri spracovaní roztaveného kovu. Horľavý organický pás sa odvíja z odvíjacieho valca a prepravovaný vodorovne smerom k navíjaciemu valcu. Medzi týmito dvoma valcami je pás pokrývaný taviteľným časticovým keramickým materiálom do hrúbky zhruba od 0, 5 mm do zhruba 10 mm. Počas uskutočňovania tohto procesu môže byť zloženie a hrúbka keramickej vrstvy raz alebo viackrát zmenená.

Pás bude mať hrúbku, ktorá sa rovná aspoň zhruba jednej desatine hrúbky keramickej vrstvy. Je možné použiť aj slabšie pásy, pokiaľ bude mechanická pevnosť pása postačujúca. Pokiaľ je to žiaduce, môžu byť použité tiež aj silnejšie pásy. Pás má výhodne hrúbku zhruba od 0,05 mm do zhruba 1,0 mm.

Po uložení na pás je keramický materiál zhutňovaný s cieľom zvýšiť hustotu keramickej vrstvy. Keramická vrstva musí byť dostatočne zhutnená, aby umožňovala jednoduchú manipuláciu, ale musí byť stále ešte dostatočne pružná a ohybná, aby mohla byť ohýbaná, pričom by nedochádzalo na trhliny alebo tiež praskliny. Pás, vybavený zhutneným taviteľným keramickým materiálom, je navíjaný na navíjací valec. Po dosiahnutí požadovanej hrúbky na navíjacom valci je tento navíjací valec odstránený. Materiál na navíjacom valci môže byť priamo keramickým výrobkom, alebo môže byť tento materiál previnutý do iného tvaru alebo okolo iného keramického kusu. V tomto tvare, to je v špirálach alebo vrstvách pása a keramického materiálu je potom ukladaný do keramického výrobku.

Previnutie pása sa zhutneným keramickým materiálom umožňuje, aby ďalší pás sa zhutneným keramickým materiálom bol súčasne navíjaný s týmto prvým pásom. V tomto tvare môžu byť dve podstatne odlišné keramické zmesi tesne a dokonale tavné spojené na účely vytvorenia konečného výrobku. Napríklad keramický materiál s dobrou odolnosťou proti tepelným nárazom môže byť navrstvený s keramickým materiálom s dobrou odolnosťou proti erózii v striedajúcich sa vrstvách. Konečný výrobok môže získať výhody tak dobrú odolnosť proti tepelným nárazom, ako aj dobrú odolnosť proti erózii. Podobným spôsobom môže byť súčasne navíjaná tretia, štvrtá alebo ďalšia keramická zmes na účely dosiahnutia optimálnych vlastnosti.

Po vytvarovaní do konečného tvaru je zvinutý valec zalisovaný do príslušného kusa. Toto lisovanie môže byť uskutočnené celým radom známych spôsobov, napríklad ako je obvyklé pre trojrozmerné predmety, tak môže byť použité izostatické lisovanie. Kus je potom vypálený pri teplote, ktorá je potrebná na tavné splynutie. Táto vypaľovacia teplota pochopiteľne závisí od príslušnej keramickej zmesi. Vypaľovacia teplota môže tiež závisieť od niekoľkých ďalších faktoroch, ako je napríklad doba vypaľovania a požadovaná pórovitosť konečného výrobku. Tieto parametre sú pre odborníka z danej oblasti techniky všeobecne známe. Po vypálení je získaný konečný keramický výrobok.

Napriek tomu, že výrobok podľa tohto vynálezu môže byť vytváraný s použitím pása, taký výhodný spôsob výroby uvedeného výrobku spočíva v umiestnení keramických častíc do puzdra a v zhutňovaní naplneného puzdra. Spôsoby, používané pri spracovaní pásov, môžu byť tiež uplatnené pri použití puzdra. Na rozdiel od zhutňovania pása potom zhutnené puzdro predstavuje jednoduchú možnosť manipulácie s keramickými časticami, lebo keramické častice sú celkom obsiahnuté v puzdre. Pri porovnaní potom zhutnený keramický materiál na povrchu pása môže padať z pása pri jeho otočení hornou stranou dole alebo dokonca len na bok.

Plnenie puzdra keramickými časticami býva obvykle uskutočňované podobnými spôsobmi, ako pri výrobe párkov alebo salám, a to tak, že keramický materiál je umiestnený do násypky a je zatlačený do puzdra. Naplnené puzdro je zhutnené, hneď potom sa môže s takto zhutneným puzdrom manipulovať akýmkoľvek spôsobom na účely vytvarovania príslušného výrobku. Puzdro sa výhodne zhutňuje medzi dvojicou valcov, ale za určitých okolností môže byť výhodné použiť len jediný valec.

Typ keramických častíc, plnených do puzdra v akomkoľvek okamihu, sa môže v skutočnosti meniť v závislosti od typu výrobku, ktorý je vyrábaný, a od jeho požadovaných vlastností. Napríklad keramický materiál s dobrou odolnosťou proti tepelným nárazom môže byť používaný v jednej etape plnenia puzdra, zatiaľ čo zmes, ktorá je odolnejšia proti erózii, môže byť používaná v priebehu ďalšej fázy. Niekoľko puzdier, vybavených rôznymi keramickými zmesami, môže byť dokonca spoločne navíjaných alebo spoločne lisovaných a nasledovne vypálených do konečného výrobku.

Ako už bolo uvedené, môže byť puzdrom ktorýkoľvek typ trubicovitého materiálu, ako je napríklad papierová alebo syntetická trubica, pričom ale je v praxi odporúčaným a výhodným materiálom bavlnená gáza. Táto bavlnená gáza je lacná a nenákladná, je jednoducho dostupná, pyrolyzovateľná, pričom je predstavovaná veľmi otvorenou tkaninou, ktorá obsahuje veľké množstvo otvorov. Bavlnená gáza môže byť napnutá tak, aby došlo na úplné rozovrenie tkaniny. Bavlnená gáza môže byť tiež impregnovaná spojivom, grafitom alebo akoukoľvek inou látkou, ktorá bude pre daný spôsob výhodná.

Je tiež nutné poznamenať, že na rozdiel od výrobkov, vyrobených z pásov, bude mať výrobok, vyrobený navíjaním a stláčaním puzdra, takú morfológiu, ktorá bude charakterizovaná vrstvou keramického materiálu, za ktorou budú nasledovať dve vrstvy puzdra. Prakticky dve odlišné vrstvy môžu byť považované za jednu. Zhutnené puzdro môže vypadať ako pás. Preto sa predpokladá, že druhá alebo dokonca tretia vrstva keramických častíc môže byť umiestnená na vonkajšom povrchu zhutneného puzdra. Pre každé uskutočnenie môžu byť vrstvy v konečnom výrobku aj celkom iné ako priamo len striedajúce sa vrstvy keramického materiálu a substrátu, ako je to pri výrobkoch vyrobených z pásov.

Či už je použitý spôsob výroby z pásov alebo z puzdier, bude výsledný keramický výrobok všeobecne valcovitý, pričom môže byť vybavený otvorom. Dýzy a lejacie rúrky budú v skutočnosti obsahovať otvor. Otvor môže byť jednoducho vytvorený v konečnom výrobku prostredníctvom navíjania potiahnutého pása alebo naplneného puzdra na tŕň. Po následnom zlisovaní a vypálení dôjde na vytvorenie keramického výrobku vybaveného otvorom. Vrstvy, obsahujúce prvý a druhý materiál, budú špirálovito navinuté okolo otvoru. Pritom ale táto špirála nemusí byť nutne sústredná a môže byť dokonca prerušovaná inými zložkami v danom výrobku alebo môže zaujímať požadovaný tvar konečného výrobku.

Spôsob podľa tohto vynálezu nie je obmedzený len na vytváranie valcovitých výrobkov. Je možné tiež vytvárať celý rad rôznych iných tvarov. Pri výrobe výrobkov s využitím pása bude mať taký pás hrúbku aspoň zhruba od 0,005 mm do zhruba 0,5 mm. Pritom ale môže byť použité aj tenšie alebo silnejšie pásy, a to v závislosti od procesných podmienok.

Okrem toho nemusí byť keramický materiál nevyhnutne zhutnený pred lisovaním. Napríklad spôsob výroby jednoduchého doskového výrobku môže zahŕňať položenie pása, umiestnenie časticového taviteľného keramického materiálu na tento pás, položenie druhého pása a druhej vrstvy keramického materiálu a pokračovanie v pokladaní striedajúcich sa vrstiev, až je dosiahnutá požadovaná hrúbka. Takýto postup je tiež využiteľný pri výrobe dosiek šmykových alebo tiež posuvných stavidiel. Celý výrobok môže byť potom zlisovaný a vypálený, takže dôjde na vytvorenie viacvrstvového výrobku.

Výrobné spôsoby, využívajúce puzdrá, môžu byť dokonca oveľa všestrannejšie ako výrobné postupy, využívajúce pásový materiál. Puzdro udržuje keramický materiál na svojom mieste, takže v dôsledku toho môže byť umiestnené s väčšou presnosťou a účinnosťou.

Vrstvený výrobok môže byť uložený alebo dokonca celkom zapuzdrený v nevrstvenom predmete. To môže byť najmä výhodné na uzavretie trhlín alebo prasklín v určitých bodoch na komerčné výrobky. Napríklad kryt vedľajšieho vstupu, používaný pri kontinuálnom liatí ocele bude vystavený mimoriadnemu tepelnému namáhaniu, chemickému nepriaznivému pôsobeniu a erózii v troskovej linke. Vloženie vrstveného výrobku medzi tento kryt a troskovú linku môže efektívne uzavrieť trhliny a praskliny a umožniť použitie keramického materiálu, ktorý je odolnejší proti erózii.

Príklad I

Určité množstvo pórovitého papiera s hrúbkou 0,05 mm bolo odvinuté z rolky papiera. Papier bol odrezaný na napred stanovenú dĺžku a potom bol vyrovnaný alebo uhladený. Štandardná zmes taviteľnej, časticovej keramickej zmesi bola nanesená na tento papier. Táto zmes obsahovala 50 až 55 percent hmotnostných oxidu hlinitého (A1₂O₃), 13 až 17 percent hmotnostných oxidu kremičitého (SiO₂) a 30 až 35 percent hmotnostných grafitu.

Táto zmes sa zvolila ako reprezentatívna zmes z typu keramických zmesí, používaných pre dýzy na kontinuálne liatie roztavenej ocele. Keramická zmes, nanesená na papier, bola zhutnená na hrúbku 1,0 mm, hneď potom bol potiahnutý papier kontinuálne navíjaný na ocelový tŕň, až bola dosiahnutá požadovaná hrúbka. Potiahnutý papier, navinutý na tŕni, bol izostaticky zlisovaný s cieľom zhutniť keramické častice, takže bola vytvorená súčasť z jedného kusa. Táto súčasť bola vypálená pri teplote až do 1000 °C v redukčnej atmosfére na účely vytvorenia keramického výrobku. Keramický výrobok bol rozrezaný na skúšobné vzorky na účely uskutočňovania skúšok pevnosti v ohybe.

Porovnávacia nevrstvená vzorka bola vytvorená z keramickej zmesi bez papierového pása. Bola použitá rovnaká keramická zmes a rovnaké podmienky lisovania a vypaľovania ako pre vrstvené súčasti. Vzorky z navrstvenej súčasti boli tiež rozrezané na účely uskutočňovania skúšok pevnosti v ohybe. Viacvrstvová súčasť mala priemernú energiu lomovej húževnatosti s veľkosťou až 177 000 erg/cm², pričom porovnávacia vzorka mala priemernú energiu lomovej húževnatosti s veľkosťou len 42 000 erg/cm².

Príklad II

Rúrkovitý výrobok podľa predmetu tohto vynálezu bol vyrobený privádzaním časticovej keramickej zmesi do prvého otvoreného konca násypky. Bola použitá rovnaká keramická zmes ako v predchádzajúcom príklade. Objímka zo zdravotníckej bavlnenej gázy bola umiestnená cez druhý otvorený koniec násypky. Keramický materiál bol vytláčaný z násypky do objímky z bavlnenej gázy. Objímka bola pretiahnutá medzi dvoma valcami, takže bola keramická zmes vnútri objímky zhutnená. Zhutnená objímka bola navinutá na tŕň a vytvarovaná do tvaru valca. Navinutá objímka bola izostaticky zlisovaná pri tlaku až 140 Mpa (20 000 psi), a vypálená pri teplote pod 1000 °C v redukčnej atmosfére.

Príklad III

Zmes časticového oxidu hlinitého (A1₂O₃) a grafitu bola natlačená dovnútra puzdra z bavlnenej gázy a vytvarovaná do tvaru prstenca, ktorý mal dvanásť vrstiev zmesi oxidu hlinitého (A1₂O₃) a grafitu. Každá vrstva mala hrúbku menšiu ako 5 mm. Kryt vedľajšieho vstupu bol vytvorený s použitím tohto prstenca v troskovej línii a celkom zapuzdrený telesom krytu. Kryt bol umiestnený do roztavenej ocele s teplotou 2900 °F do úrovní prstenca. Po dosiahnutí teploty sa kryt vybral a ostriekal vodou na účely simulovania podmienok mimoriadneho tepelného nárazu. Vonkajší povrch krytu praskol v úrovni prstenca.

Po pozdĺžnom rozrezaní krytu bolo jasne vidieť, že prasknuté miesto začínalo na vonkajšej ploche krytu a končilo vo viacvrstvovom prstenci. Pri podobnom kryte bez prstenca prechádzalo prasknuté miesto celkom celým krytom. Prstenec, ktorý bol vyrobený z vrstveného materiálu, je teda schopný utlmiť postupujúci koniec praskliny.

Claims (27)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Viacvrstvový keramický výrobok, obsahujúci množinu vrstiev prvej fázy (2), obsahujúcej tavený a/alebo uhlíkom viazaný časticový keramický materiál, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje medzi priliehajúcimi vrstvami prvej fázy (2) umiestnenú vrstvu mechanicky alebo chemicky odlišnej druhej fázy (3).
2. 2. Výrobok, podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že vrstvy prvej fázy (2) majú hrúbku zhruba od 0,05 mm do zhruba 20 mm, pričom vrstva druhej fázy (3) má hrúbku zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm.
3. 3. Výrobok, podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že druhá fáza (3) obsahuje aspoň jeden materiál, vybraný zo skupiny, obsahujúcej pyrolyzované zvyšky horľavého materiálu, uhlíkové vlákna, kovovú sieťovinu a slabo tavený alebo uhlíkom viazaný časticový žiaruvzdorný materiál.
4. 4. Výrobok, podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 3, vyznačujúci výrobok je aspoň čiastočne zapuzdrený v navrstvenom predmete.
5. 5. Výrobok, podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 4, vyznačujúci aspoň jedna vrstva prvej fázy (2) má odlišné zloženie ako priliehajúca vrstva prvej fázy (2).
6. 6. Výrobok, podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 5, vyznačujúci tý tý že že s

   výrobok má aspoň jednu vrstvu prvej fázy (2), ktorá má dobrú odolnosť proti erózii, a aspoň jednu vrstvu prvej fázy (2), ktorá má dobrú odolnosť proti tepelným nárazom.

   tý že
7. 7. Výrobok, podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa výrobkom je doska posuvného stavidla.
8. 8. Výrobok, podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa výrobok má teleso, ktoré má v podstate valcovitý tvar s pozdĺžnou osou (7), pričom sú vrstvy prvej fázy (2) a druhej fázy (3) špirálovito umiestnené okolo pozdĺžnej osi (7).
9. 9. Výrobok, podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že valcovitý tvar má vnútornú povrchovú plochu, vymedzujúcu otvor (5).
10. 10. Výrobok, podľa nároku 8 alebo 9, vyznačujúci sa t ý m, že výrobkom je dýza na využitie pri kontinuálnom liatí roztavených kovov.
11. 11. Výrobok, podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že teleso má vonkajšiu povrchovú plochu a vnútornú povrchovú plochu, vymedzujúcu otvor (5), tento otvor (5) je rovnobežne vyrovnaný s pozdĺžnou osou (7), teleso má hrúbku (4) steny, vymedzenú vonkajšou povrchovou plochou a vnútornou povrchovou plochou, pričom teleso pozostáva z množiny vrstiev prvej fázy (2), špirálovito umiestnené okolo pozdĺžnej osi (7) telesa, kde tieto vrstvy sú prítomné v dostatočnom počte na zaistenie hrúbky (4) steny, a aspoň z jednej vrstvy druhej fázy (3) medzi priliehajúcimi vrstvami prvej fázy (2).
12. 12. Výrobok, podľa nároku 11,vyznačujúci sa tým, že výrobok obsahuje aspoň tri vrstvy prvej fázy (2) a dve vrstvy druhej fázy (3).
13. 13. Spôsob, výroby viacvrstvového keramického výrobku, obsahujúci lisovanie množiny vrstiev na vytvorenie súčasti, a vypaľovanie súčasti pri teplote postačujúcej na tavenie keramickej zmesi, vyznačujúci sa t ý m , že množina vrstiev sa získava prostredníctvom položenia pása s hrúbkou zhruba od 0,005 mm do zhruba 2,0 mm, nanášania na tento pás vrstvy taviteľnej časticovej zmesi s hrúbkou zhruba od 0,05 mm do zhruba 20 mm, nanášania aspoň jednej ďalšej vrstvy.
14. 14. Spôsob, výroby viacvrstvového keramického výrobku, obsahujúci lisovanie množiny vrstiev na vytvorenie súčasti, a vypaľovanie súčasti pri teplote postačujúcej na tavenie keramickej zmesi, vyznačuj úci sa t ý m , že množina vrstiev sa získava prostredníctvom plnenia puzdra taviteľnou časticovou keramickou zmesou a tým vytvárania vrstvy, vrstvenia množiny zhutnených puzdier.
15. 15. Spôsob, podľa nároku 13 alebo 14, vyznačujúci ohybné.
16. 16. Spôsob, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 15, v y z n sú pórovité.
17. 17. Spôsob, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 16, vyzn sú horľavé.
18. 18. Spôsob, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 17, vyzn sa t ý m , že pás alebo puzdro sú pružné a m , že pás alebo puzdro čujúci čujúci ‘ý m , že pás alebo puzdro m , že pás alebo puzdro s

    pozostávajú z materiálu, vybraného zo skupiny, obsahujúcej prírodné a syntetické polyméry.
19. 19. Spôsob, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 18, vyznačujúci sa tým, že spôsob zahŕňa zhutňovanie naplneného puzdra alebo keramickej zmesi na páse po nanesení uvedenej keramickej zmesi na pás.
20. 20. Spôsob, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 19, v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že lisovanie jc uskutočňované izostatickým lisovaním.
21. 21. Spôsob, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 20, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje krok striedania vrstiev pása a keramickej zmesi alebo naplnených puzdier, až je dosiahnutá požadovaná hrúbka (4, 15) pred lisovaním vrstiev.
22. 22. Spôsob, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 20, vyznačujúci sa t ý m, že ďalej obsahuje krok navíjania pása a keramickej zmesi alebo naplneného puzdra pred lisovaním vrstiev okolo stredového bodu, až je dosiahnutá požadovaná hrúbka (4, 15), pričom prvá vrstva (2) a druhá vrstva (3) leží špirálovito smerom von od stredového bodu.
23. 23. Spôsob, podľa nároku 22, vyznačujúci sa tým, že miesto stredového bodu zaujíma tŕň (13, 24).
24. 24. Spôsob, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 23, vyznačujúci sa tým, že keramická zmes sa v priebehu spôsobu mení.
25. 25. Keramický výrobok, obsahujúci aspoň jednu vrstvu prvej fázy (2), obsahujúcu tavený a/alebo uhlíkom viazaný časticový keramický materiál, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje vrstvu mechanicky alebo chemicky odlišnej druhej fázy (3), uloženú alebo zapuzdrenú vo vrstve prvej fázy (2).
26. 26. Žiaruvzdorný predmet, vyznačujúci sa tým, že obsahuje výrobok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10, uložený alebo zapuzdrený v tomto predmete.
27. 27. Kryt vedľajšieho vstupu, vyznačujúci sa tým, že obsahuje výrobok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10.