NO822160L - Artikler beregnet for smeltet glass - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et metallisk laminat omfattende et substrat av et ildfast metall med et oksygenugjennomtrengelig metallsjikt fastbundet til seg ved hjelp av varm isostatisk pressing av edelmetallsjiktet til det ildfaste metallsubstrat. Enkelte av de gjenstander som derved fremstilles er istand til å arbeide ved temperaturer over 1927°C.

Behovet for gjenstander for arbeid i høytemperatur-omgivelser, spesielt for gjenstander som benyttes i forbindelse med smeltet glass, har gitt mange forsøk på mange kledde ildfaste metaller slik som molybden og volfram med platina og platinabaserte legeringer. Som kjent i denne teknikk oksyderer de ildfaste metaller hurtig ved forhøyede temperaturer, men har betydelig høyere•styrke ved slike forhøyede temperaturer når de holdes i en ikke-oksyderende atmosfære. Platina og platinabaserte legeringer imidlertid er relativt lite reaktive ved slike forhøyede temperaturer, men de har en relativt lavere driftstemperaturgrense.

Tidlige forsøk på å fremstille en gjenstand som viser styrkekarakteristiske for de ildfaste metaller, men bibeholder den ikke reaktive natur som edelmetallene har, bragte et antall teknikker og kombineringer.

Noen av de tidligste forsøk ga ikke-laminerte systemer.. Dette vil si løse tilpassede ark av edelmetaller ble tilpasset kjerner av ildfaste metall. I enkelte tilfeller ble en inert gass tilført til rommet mellom folien og kjernen. Se f.eksæ US-PS 3,736,109 av 29.mari 1973. Slike omhyllede gjenstander vår kompliserte, kunne ikke trekke den fulle for-del av de ønskede egenskaper i det ildfaste metall eller edelmetallet og hadde videre andre strukturelle og mekaniske problemer.

"Sandwich rolling" ga et laminat der platina ble

bundet til molybden. Imidlertid kunne det kun fremstilles relativt enkle former og kantene av laminatene etterlot det ildfaste metall eksponert mot atmosfæren. Videre, da de to sjikt ble rullet sammen ble det ofte dannet sprekker i den intermetalliske sammenbindingssone dannet ved diffusjon av molybden og platina inn i hverandre.

Andre teknikker, slik som elektroavsetning og plasma-sprøyting av platinasjiktet på det ildfaste metallsubstrat tillot fremstilling av noe mer komplekse former. Imidlertid kunne i praksis kun meget tynne belegg av platina påføre, og slike platinabelegg var vanligvis porøse med et antall små hullerv Med slike små hull i det ytre sjikt kunne oksygen fremdeles trenge inn'i systemet og angripe det ildfaste metallsubstrat, for således å gjøre laminatet ubrukbart for høye temperaturanvendelser i en oksyderende atmosfære. Mangelen på suksess med disse tidlige forsøk sees også i US-PS 3,657,784. Dette gjelder spesielt molybdenk jerner og på valset 'platina-. For å løse problemene benytter dette patent en såkalt "getter" f.eks. titan eller zirkon, og et barrieresjikt av spesielle ildfaste forbindelser, f.eks. MgO.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en gjenstand som generelt er fri for strukturelle defekter og har et relativt tykt, oksygenugjennomtrengelig edelmetallyttersjikt,

fast bundet til et ildfast metallsubstrat for således å gi et laminat med god høytemperaturbrukbarhet. Laminatet kan hurtig og økonomisk fremstilles ved én teknikk som overraskende gjør behovet for bruk av omkostningsøkende barrieresjikt over-flødige. I tillegg vil det finnes at slike laminater er overlegne de som finnes ved ioneplettering, sputtering, elektroavsetning og enkel metallisk sammenpressing.

Det har vært et lenge følt behov å fremstille en lengevarende mater for strømmer av smeltet uorganisk materiale, slik som glass, ved driftstemperaturer høyere enn de som vanligvis kan benyttes.

Mesteparten av de tidligere arbeider var rettet mot

å danne legeringer med overlegne egenskaper i forhold til de legerte metaller. Matere ittekstilteknikken eller når det gjelder faste bøssinger, har historisk vært fremstilt av legeringer av platina og rodium. Matere i ulltéknikken eller roterbare matere har vært fremstilt ved å benytte koboltbaserte legeringer.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer uorganiske fiberdannende matere der høytemperaturstyrkeegenskapene for ildfaste metaller kombineres ved oksydasjonsmotstandsevnen for edelmetaller for å gi matere som er istand til å arbeide ved temperaturer over og i lengre tidsrom enn det som hittil har vært mulig.

Foreliggende oppfinnelse angår en gjenstand bestående av et ildfast metallsubstrat med et oksygenugjennomtrengelig edelmetallsjikt fastbundet dertil ved hjelp av varm isostatisk pressing av substratet og edelmetallsjiktet sammen. Slike gjenstander kan med overlegent resultat tilpasset som deler i tallrike apparaturer som arbeider i kontakt med smeltet eller varmemykgjort glass.

Oppfinnelsen angår en laminert vegg for en mater for tilførsel av smeltet strøk av uorganisk materiale som skal trekkes til filamenter omfattende en ildfast metallkjerne med en ugjennomtrengelig edelmetallhylse intimt bundet dertil med varm eksostatisk pressing idet veggen har minst én munning som strekker seg gjennom den tilpasset til å føre nevnte smeltet metall gjennom. Figur 1 er et planriss av et laminat under fremstilling. Figur 2 er et sideriss av laminatet på et annet frem-stillings tidspunkt . Figur 3 er et sideriss av laminatet etter varm eksostatisk pressing. Figur 4 er et semiskjematisk frontriss av et fremstil-lingssystem for fibre av glass tekstil typen. Figur 5 er et seminskjematisk frontriss av et frem-stillingssystem for glassull eller rotasjonsfibre. Figur 6 er et forstørret tverrsnitt av de gjennomhullede vegger lik strømmaterne vist i fig. 4 og 5. Figur 7 er et forstørret tverrsnitt av gjennomhullede vegger for strømmatere lik de som er vist i fig. 4 og 5.

'Figur 8 er et forstørret tverrsnitt av en del av materveggen tilsvarende fig. 7, med en hul rørformet del innført.

Figur 9 er et forstørret tverrsnitt av en matervegg lik den som er vist i fig 7 med en hul rørformet del eksternt forbundet.

I

Figur 10 er et tverrsnitt av en matervegg for et fiberdanningssystem som vist i fig.5. Figur 11 er et forstørret tverrsnitt av den midtflens-ede malje som benyttes i systemet som er vist i fig. 12 og 13. Figur 12 er et forstørret tverrsnitt av en del av materveggen under fremstilling meden midtflenset,. hul, rør-formet del innført. Figur 13 er et forstørret tverrsnitt av en matervegg ifølge prinsippene ifølge oppfinnelsen. Figur 14 er et forstørret tverrsnitt av en gjennom-hullet vegg av en strømmater lik de som er vist i fig. 1 og 2. Figur 15 er et forstørret tverrsnitt av en del av materveggen tilsvarende fig.'14 med en hul, rørformet del inn-ført.

Ifølge oppfinnelsens prinsipper fremstilles det en gjenstand med gode høytemperaturstyrkekarakteristika som kan benyttes ved forhøyede temperaturer i oksyderende atmosfære.

For oppfinnelsens formål er substratet eller kjernen et ildfast metall eller en legering. Spesielt er slike ildfaste metaller valgt blant gruppen av stoffer omfattende molybden (Mo), colombium (Cb), wolfram (W), rhenium (Re), tantal (Ta) , hafnium (Hf) , titan (Ti) , crom (Cr) , zirkon (Zr) , vanadium (V), mangan (Mn) og legeringer derav. Kledningen eller det ytre sjikt er et edelmetall eller en legering. Spesielt velges edeImetallene fra grupper omfattende platina (Pt) , palladium (Td) , irridium (Ir) , osmium (Os) , rodium (rh) , gull :-(Au) , sølv (Ag) og rutenium (Ru) samt legeringer derav.

Dernest ønskelige sammensetninger for laminatene ifølge oppfinnelsen, uttrykt ved frems tillingsøkonomien, inkludert materialomkostninger, og optimale driftsegenskaper, vil varierer med sammensetningen av det smeltede glass med hvilket de smeltede gjenstandene skal komme i kontakt. Aller helst benyttes laminatene som den gjennomhullede bunn av en glassmater eller som bøssing for fremstilling av fibrøse glassprodukter fra forskjellige glassdannende oksydsammen-setninger. Vanligvis dannes de fibrøse produkter ved tempera turer som generelt tilsvarer temperaturen ved hvilken det smeltede glass har en viskositet mellom ca. 2,5 og log 3 poise. Det er vanlig i denne industri og henvise til fibrerbare

glass ved hjelp av den temperatur ved hvilken gisset har en en log av viskositeten på 2,5 og det er generelt at de fleste kommersielt produserte glassfiber har en temperatur som tilsvarer log 3 viskositet som er ca. 49°C til ca. 88°C høyere enn den temperatur som tilsvarer log 2,5 viskositeten.

Glass av større interesse har temperaturer tilsvarende en viskositet på log 2,5 generelt over ca. 1121°C og mere gene-reit over ca. 1232°C.

Således kan foreliggende oppfinnelse med stort hell benyttes som glassmatere ved fremstilling ikke bare av vanlige glass fibre av E typen men også av C, S og R typen. Glass av E typen er generelt kjént lavalkaler eller i det vesentlige alkaliefrie, jordalkali-aluminiumborsilikater og har temperaturer tilsvarende en viskositet på log 2,5 mellom ca. 1260

og ca. 1316°C; slike glass innehar vanligvis mindre enn ca.

1 vektprosent alkaliemetalloksyder og kan omfatte små mengder, vanligvis mindre enn en vektprosent fluor. Fibre av C typen er alkali, jordalkali-aluminiumborsilikater med en temperatur tilsvarende en viskositet (poise) på log 2,5 ved ca. 1260°C. Fibre av S- og R typen eller jordålkalialuminosilikater har temperaturer tilsvarende en viskositet på log 2,5 liggende fra 1371°C til ca. 15 38°C, avhengig av den spesifikke formu-leringen. F.eks. er temperaturen for et kalsiumoksydaluminium-borsilikat inneholdende små mengder (mindre enn 1 vektprosent) alkaliemetalloksyder ca. 139 3 - ca. 1416°C, mens temperaturen for et magnesiumoksydaluminiumsilikat er ca. 1482 - 1538°C.

Ved gjennomføring av oppfinnelsen vil det finnes at det kan benyttes materbunnvegger som er meget mere økonomiske sammen-lignet med vanlige platina eller platine/rodiumlegeringer slik de tidligere ble benyttet, da det oppnås lengre arbeidsliv med mindre anvendelse av kostbar platina og rodium.

Uttrykket ildfast metall eller metaller slik det her benyttes omfatter ethvert av metallene i gruppe IVB og VB og

VIB i det periodiske system, rhenium (re) og mangan (Mn), legeringer omfattende i det vesentlige slike metaller og basislegeringer av enhver eller flere av slike metaller.

Det skal være klart at legeringene innenfor sin ramme omfatter inklusjon av vanlig urenheter såvel som inklusjon av konvensjonelle ikke-metalliske materialer, f.eks. karbon. Spesielt ønskelige ildfaste metaller er W, Mo, Cb, Ta og Re.

Mo og W inkludert legeringer derav og basislegeringer av enhver av disse eller begge er fremragende tilpasset bruk som bunnvegg i glassmatere ved fremstilling av fibre og mange av de vanlige høyvolumfibre. Representative for en foretrukket legering er en legering av Ti, Zr og Mo. En slik TZM legering er en Mo basis legering og inneholder effektive omkrystalli-seringstemperaturforbedrende mengder av Ti og Zr; mens slike legeringer som består i det vesentlige av M, Ti og Zr også.kan inneholde karbon, nitrogen og mindre urenheter. Slike TZM legeringer egner seg god som bøssingbunnvegger ved fibrering av glass, f.eks. magnesiumoksydaluminiumsilikater med log viskositeter på 2,5 med temperaturer ca. 1482 - ca. 1583°C.

En spesielt egnet TZM legering består i det vesentlige av opptil 0,6% Ti og opptil ca. 0,15% Zr og i resten i det vesentlige Mo; en slik legering kan også oppvise mindre enn ca. 0,02C og spormengder oksygen, hydrogen, nitrogen, jern, nikkel og silisium. Slike TZM legeringer viser i forhold til Mo øket varmestyrke og motstandsevne ovenfor omkrystallisering og oppnås fra AMAX Inc. Andre legeringer som er regnet for mange anvendelser er de såkalte Fan-Steel materialer som legeringer bestående i det vesentlige av Cb, Ta, W og Zr; disse er i det vesentlige Cb baserte legeringer og mere spesifikt eksemplifi-sert av FS-85 materiale.

Edelmetallene omfatter Au og Ag såvel som de såkalte platinametaller, nemlig Pt, Pd, Ir, Rh, Ru, Os og legeringer derav. Pt- og Rh legeringer har vært og er de materialer som vanligvis kommersielt benyttes som bøssingbunnvegger. Det vil være klart at i henhold til oppfinnelsen kan nu slike edelmetaller, f.eks.. Pt og Pt-Rh legeringer nu i mere økonomisk grad benyttes for å fremstille bøssinger som har høye høy-temperaturstyrker, større krypmotstandsevne og som et resultat øker sigemotståndsevne. Betydningen av dette vil lett forstås.

Avhengig av de ønskede produktegenskaper 'kan materi-alene for substrat og hylse velges for å optimalisere systemet for et antall parametre som styrke, varighet, krypmotstandsevne, temperaturbrukbarhet og omkostninger.

For å fremstille foretrukne laminater må man passe på ved fremstillingen av overflatene av substrater og edelmetallsjiktet. Enhver urenhet på overflaten av substratet og det første sjikt som skal bindes sammen kan i alvorlig og ugunstig grad påvirke laminatets integritet. Slike overflater kan renses ved konvensjonelle teknikker.

Når disse overflater grundig er renset og tørket blir substratet og det første sjikt anbragt mot hverandre og er ferdig for varmisostatisk pressing eller "HIP<1>et" i en konvensjonell isostatisk* presse. De mothverandre liggende overflater bør generelt passe til hverandre for å gi god binding mellom sjiktene.

Som vel kjent er varm isostatiske pressing en teknikk hvorved en gjenstand underkastes en høy temperatur under et enhetlig trykk i alle retninger. I drift settes et kammer under trykk med en inertgass eller et fluid slik som argon for å gi det enhetlige.(isostatiske) trykk og oppvarmes ved hjelp av elektriske mos tandse lemen ter som er anbragt deri. Fortrinnsvis bør HIP temperaturen som benyttes være mindre enn omkrystalliseringstemperaturen for kjernen og HIP trykket bør være større enn den konvensjonelle flytegrense for hylsemateriale ved den valgte HIP temperatur.

For på enkel måte å fremstille en gjsnstand med en ildfast metallkjerne helt omgitt av en edelmetallhylse vil flere andre prosesstrinn være ønskelige. Den ildfaste metallkjerne bør fremstilles til ønsket form og edelmetallhylsen bør tildannes til nært og tilpasse den ytre overflate av kjernen. Hylsen og kjernen bør grundig renses og deretter føres kjernen inn i hylsen. Med minst én kant eller søm av hylsen i ikke-forseglet tilstand bør hylsen inneholdende kijernen "varme vacuum gass tømmes". Gasstømming i varmt vacuum består av oppvarming av kjerne og hylse til den for-høyede temperatur i vacuum i et tidsrom tilstrekkelig til å fjerne enhver rest av andre urenheter fra rensingen.

Etter gassfjerning i varm vacuum sveises den gjenværende ikke-forseglede kant eller kanter av hylsen sammen for hermetisk å lukke hylsen rundt kjernen. Fortrinnsvis blir slike kanter elektronstrålesveiset fordi en slik sveising skjer i' vacuum. Imidlertid kan lasersveising også gi en aksepterbar gjenstand hvis det skjer i vacuum.

Etter forsegling av den siste kant bør hylsen sjekkes for lekkasjer eller porøsitet. En slik prøve består i å underkaste gjenstanden ved et gasstrykk i et kammer, f.eks ca. 1,72 x 10 6 N/m 2, i 1-2 timer. Ved fjerning fra kammeret dyttes gjenstanden i et alkoholbad. Hvis det er porer til-stede i hylsen vil bobler opptre i alkoholen.

Antar man at gjenstanden i tilfredsstillende grad

har passert lekkasjesjekken er den klar for varm isostatisk pressing for intim binding av hylsen til kjernen. Riktig HIP behandling skjer ved diffusjon- eller metallurgisk binding. I tillegg til enkle plater og staver som kommer i varm kontakt med glass slik man finner ved glassfibermatere, kan komplekse figurer slik som rotorer for progressive kavitetspumper, rørverk og elektroder fremstilles ved å benytte de laminerte eller kledde strukturer ifølge oppfinnelsen.

For å tilveiebringe en ønskelig gjenstand bestående

av en kjerne av molybdenlegering, spesielt en legering av molybden, titan og zirkon, kjent som TZM, omgitt av en platinabasert legering, bør HIP prosessen fortrinnsvis ha følgende parametre. Under HIP behandlingen bør temperaturen ligge innen område fra ca. 1204 - 1316°C. Imidlertid bør temperaturen ikke overskride omkrystalliseringstemperaturen for TZM materiale som generelt ligger innen område 1204 - 16 49°C, avhengig av mengden kold bearbeiding av TZM legeringen. Det

■> 7 trykket som utøves bør ligge innen området ca. 6,89 x 10 til

8 2

ca. 1,03 x 10 N/m og gjenstanden bør holdes ved disse temperaturer og trykk i et tidsrom fra ca. 1 til ca. 3 timer.

For å oppnå plater egnet for innarbeiding i en glassfiberdannende mater bør platina eller platinalegeringsplatene eller omhyIlingen være oksygenugjennomtrengelig og ha en tykkelse fra ca. 0,0127 cm til ca. 0,0762 cm. Imidlertid kan tykkere eller tynnere folier benyttes.

Med henblikk på den kjemiske forbehandling av kjernen og hylsemateriale for å rense overflatene er det funnet at

for platina og platinabaserte legeringer er neddypping av hylsen i kongevann i 20-min. ved 117°C nok for akseptable resultater. Deretter bør hylsen skyldes i vann og deretter i alkohol og lufttørkes.

Med henblikk på substratet av ildfast metall, f.eks. TZM, er det funnet at neddykking av kjernen i et syrebad som på volumbasis består av 2,34% 95 - 98% svovelsyre, 15,63%

av 96-71% salpetersyre, 35,16% av 99-100% eddiksyre, 35,16% av 85% svovelsyre og 11,71% vann i seks minutter ved romtemperatur er tilstrekkelig til å rense overflaten av kjernen. Etter neddypping i syrebad bør kjernen skyldes i vann og deretter i alkohol og deretter lufttørkes.

Fra fig. 1,2 og 3 kan det sees av den rammen eller kant 2 anbringes i tilstøtende forhold ved de laterale kanter av kjernen 1 som er i plateform. Strimler av edelmetall, fortrinnsvis det samme metall som platene 3 og 4, kan sveises sammen for å danne rammen 2. Tykkelsen av rammen 2 bør være i det vesentlige lik tykkelsen av kjerneplaten 1 som vist i fig. 2. Kjernen 1, rammen 2 og platene 3 og 4 bør renses som angitt ovenfor. Deretter blir kjernen 1 med rammen 2 rundt seg anbragt mellom første edelmetallplate 3 og en andre edelmetallplate 4 som fortrinnsvis er av det samme materiale.

Deretter blir alle kanter av plater og rammer bortsett fra en siste sveiset sammen for å danne en pre-laminatenhet. Pre-laminatenheten underkastes deretter avgassing i varmt vacuum som beskrevet ovenfor og den gjenværende kant blir elektronstrålesveiset for hermetisk å lukke pre-laminatenheten rundt kjernen 1 for således å danne en hylse rundt kjernen 1. Den siste kant bør sveises i vacuum for å fjerne gasser fra det indre av pre-laminatenheten.

Deretter er pre-laminatenheten ferdig til varm isostatisk pressing til laminat 5 eller 69 i henhold 'til oppfinnelsens prinsipper etter gjennomføring av lekkasjeprøven som angitt ovenfor.

Et antall laminater ble fremstilt og prøvet. De følgende eksempler er indikerende på de materialer og prose-dyrer som ble benyttet.

Eksempel 1.

Det ble fremstilt en laminert gjenstand i henhold til prinsippene ifølge oppfinnelsen ved bruk av en 3 mill tykk kjerne av TZM, en molybdenbasislegering og to 15 mill tykk platinabasislegeringsfolier. Spesielt var omhyllingsplatene J legeringer som er ca.- en 75%/25% legering av platina og rodium som kjent i denne teknikk. TZM er en kommersielt tilgjengelig legering som inneholder ca. 0,5% titan, 0,08% zirkon, 0,015% karbon og resten molybden. Platene og rammen ble formet til en hylse for å motta kjernematerialet ved sveising langs kantene av platene og rammen etterlatende en kant åpen for innføring av kjernematerialet i lommen som ble dannet. Hylsen ble lavet slik at den absolutt passer til det ytre av kjernematerialet.

Etter at forming av kjerne og omhyllingsmaterialet til ønsket form ble J legeringshylsemateriale neddykket i aqua regia i 20 min. ved 117°C for å rense overflaten. Og så ble TZM kjernen neddyppet i det ovenfor nevnte syrebad i 6 min. ved romtemperatur.

Etter rensetrinnet ble både J legeringshylsen og TZM kjernen skyllet i vann og deretter i alkohol og lufttørket.

Etter tørking ble hylsen anbragt rundt kjernen for

å oppnå en pre-laminatenhet. Pre-laminatenheten ble deretter underkastet avgassing under varmt vacuum. Det vil si med en kant av hylsen ennu åpen ble pre-laminatenheten anbragt i en autoklav og oppvarmet til 1039°C i et vacuum på 1,8 x 10 - 5 torr i omtrent én time for ytterligere rensing.

Etter avgassingen i varmt vacuum ble pre-laminatenheten anbragt i et vacuumkammer hvor den gjenværende kant ble sveiset for totalt å innelukke eller hermetisk å forsegle kjernen i hylsen. Sveisingen må skje i vacuum for å fjerne gass fra det indre av lommen i hylsen for å oppnå god binding. Som sådan er elektronstrålesveising av den siste kant foretrukket fordi elektronstrålesveising vanligvis skjer i et vacuumkammer. Imidlertid kan et evakuert kammer som anvender lasersveising være aksepterbart.

Etter forseglingen av kjernen i hylsen bør pre-laminatenheten undersøkes på porøsitet. Dette ble gjennomført ved å underkaste den forseglede pre-laminatenheten en behandling med gassformig helium under et trykk på 1,72 x 10 N/m i 1 - 2 timer. Etter fjerning fra de komprimerte omgivelser, ble den forseglede pre-laminatenhet neddyppet i alkohol for å underr søke om bobler ble utviklet, bobler som kunne antyde nærvær av et lite hull eller en porøs del.

Etter å ha vært ført igjennom lekkasjeprøven, ble pre-laminatenheten varmpresset isostatisk ved en temperatur av ca. 1316°C ved ca. 1,03 x IO<8>N/m<2>i ca. 1 time for å gi et laminat ifølge oppfinnelsens prinsipper. Et slikt laminat., viser en evne til å arbeide ved temperaturer og påkjenninger som ligger langt over det en lignende gjenstand laget kun av enten TZM eller platinalegeringen eller laminater derav uten annen behandling kunne gjøre.

Eksempel II.

Det ble fremstilt et annet laminat tilsvarende det

i Eksempel I bortsett fra at det ble benyttet en annen platinabasert legering kjent som H legering for hylsemateriale.

H legeringen er en legering bestående av ca. 90% platina og ca. 10% rodium som kjent i teknikken. Fordi disse materialer har forskjellige egenskaper var parametrene for den varme isostatiske pressing av kjernen og hylsen sammen forskjellig fra det som ble gjort i Eksempel I. Med H legering og TZM-laminatet er det foretrukket av gjenstanden HIP behandles ved

ca. 1260 q C og et trykk på o 1,03 x 10 8 N/m 2 i ca. 2 timer.

Ved å benytte slike materialbehandlinger oppnås det en laminert gjenstand som også oppviser egenskaper overlegne de individuelle materialer og/eller andre laminater av de samme materialer men lavet ved andre prosesser.

Eksempel III.

Ved bruk av de samme trinn som i de foregående eksempler ble det fremstilt en laminert gjenstand med en TZM-kjerne og en i det vesentlige ren eller ikke-legert platina-hylse. Det omhyllende materiale var i dette tilfellet 99,9+% ren platina. Igjen ble parametrene for HIP behandlingen forandret for tilpassing til forskjellene i hylsematerialet. For å optimalisere HIP behandlingsprosedyren for en ren alumi-niumhylse i forhold til en TZM kjerne ble gjenstanden HIP-behandlet ved en temperatur på 120 4 o C ved 8,6 x 10 6 N/m 2 i 3 timer.

Igjen viste den laminerte gjenstand overlegne egenskaper i forhold til de individuelle elementer og/eller laminater fremstilt i henhold til andre prosesser.

Eksempel IV.

Det ble lavet et annet laminat tilsvarende de foregående eksempler ved bruk av en colombiumbasislegering kjent som Fansteel 85 (FS85) omhyllet med i det vesentlige ren eller ulegert platina. Fansteel 85 er en colombium basert legering med caæ 60,65% colombium, 27% tantal, 11% wolfram og 0,85% zirkon.

Ved å følge tilsvarende overflateprepareringsprose-dyrer ble colombiumlegeringen dyppet i et syrebad inneholdende på volumbasis 1,5 eller 48% hydrofluorsyre, 2 deler 70% salpetersyre, 1 del 95% svovelsyre og 5,5 deler destillert vann. Platinaet ble neddyppet i aqua regia for å rense overflatene. Både kjerne og hylse ble etterpå skyllet i vann og deretter i alkohol og til slutt lufttørket.

Det ulegerte platina ble varmpresset isostatisk til den colombiumbaserte legering ved 1316°C ved 1,03 x 10 N/m<2>i ca. 3 timer. I henhold til dette ble det oppnådd en god metallurgisk binding mellom kjerne og hylse.

Som med de andre laminater fra de andre eksempler

ble også dette anbragt i kontakt med smeltet glass ved ca. 1316°C med en del av laminatet i atmosfæren. Igjen viste laminatet overlegen styrke og oksydasjnonsmotstandsevne.

Eksempel V.

Et annet laminat eller gjenstand ble tilvarende fremstilt ved bruk av i det vesentlige en ren eller ulegert wolfram fastbundet til en platinabasert legering. Denne platinabaserte legering som vanligvis er kjent som J legering består av ca. 75% platina og ca. 25% rodium. Edelmetall-legeringen ble dyppet i aqua regia, skyllet i vann og deretter skyllet i alkohol for å preparere " overflaten.

Wolframkjernen ble neddykket i en syreoppløsning som på volumbasis besto av tre deler 70% salpetersyre, en del 48% hydrofluorsyre og fire deler destillert vann i et tidsrom tilstrekkelig til å rense overflaten av kjernen. Deretter ble kjernen skyllet i vann og deretter i alkohol.

Etter sammensetning og avgassing ble pre-larainatsen-heten varmpresset isostatisk som angitt ovenfor. Gjenstanden ble deretter anbragt i kontakt med smeltet glass ved 1360°C i et tidsrom tilstrekkelig til å vise at en slik laminat kan gi overlegen styrke og korrosjonsmotstandsevne.

Som med de andre eksempler ble det oppnådd en god metallurgisk eller diffusjonsbinding mellom wolfram og platinalegeringen.

Når de produserte artikler i henhold til oppfinnelsen benyttes i høytemperaturomgivelser bør man ta i betraktning de termiske påkjenninger som oppstår i laminatet på grunn av forskjellen mellom ekspansjonskoeffisientene a mellom kjernen og hylsen. Det vil si at edelmetallsjiktet som er bundet til det ildfaste metallsubstrat bør være forenlig med dette med henblikk på termiske påkjenningsbetraktninger.

Det er ønskelig at påkjenningsfaktoren aE for ekspansjonskoeffisienten a i mikrotommer pr. tommer °F og elastisi- tets.modulen E i millioner PSI bør være så nær som mulig på-le jennings f aktoren aE for ekspansjonskoeffisienten a0'g<1>elasti-sitetsmodulen E for edelmetallsjiktet eller hylsen.

For et akseptabelt laminat bør det termiske påkjennings forhold R for påkjennings faktoren for det ildfaste metall a rm Erm dividert med påkjennings faktoren for edel-metalls j iktet a pm Epm ligge innenfor området fra ca. 0,4

til ca. 1,6. Og hvis forholdet ligger innen området ca. 0,6 til ca. 1,4, er metallene mere forenelige. Fortrinnsvis ligger forholdene imidlertid innen området fra ca. 0,7 til ca. 1,3 for fremragende resultater. Det vil si følgende:

Hvis påkjenningsfaktorene for edelmetall og ildfast metall er for ulike kan det foreligge den tendens at laminatet sprekker opp eller det foregår en delaminering på grunn av de termiske påkjenninger som skapes når laminatet anbringes i omgivelser med høy termperatur. Fra de følgende tabeller for de termiske påkjenningsfcrhold kan man se at visse av kombina-sjonene gir et laminat med større forenelighet enn andre kombinasjoner.

Laminater med termiske påkjenningsforhold utenfor det bredeste område som angitt her anbefales ikke for anvendelser ved ekstremt høye temperaturer. Det skal imidlertid være klart at slike laminater kan være egnet for anvendelser der de ekstremt høye temperaturer ikke kommer i betraktning. Fordi den termiske påkjenning som dannes også er en funksjon av temperaturen som dannes i laminatet kan slike påkjenninger ligge innen akseptable grenser selv om påkjenningsforholdet ligger utenfor dette område for de i temperaturer som tas med i betraktningen er lav nok.

Videre bør laminatet også være lavet slik at smeltepunktet for den ildfaste metallkjerne og smeltepunktet for edelmetallet ligger over driftstemperaturen man må ta med i betraktningen under arbeid. Ved fremstilling av glassfila-menter kan f.eks. glasset befinne seg ved en temperatur på

ca. 1149°C; den fiberdannende mater kan ha en driftstemperatur generelt lik temperaturen for smeltet glass. Generelt ligger slike fiberfremstillingsmatere innen 50°C av slikt smeltet glass.

I laminatene som fremstilles ifølge o<p>pfinnelsen vil

det vanligvis foreligge en sone av intermetalliske forbindelser på grunn av diffusjon av kjerne og hylse inni hverandre. Som sådant vil de intermetalliske forbindelser i en slik sone foreligge som et fullt spektrum gjennom sonen. I enkelte tilfeller kan smeltepunktene for slike forbindelser variere sterkt fra enten én eller begge av hylse og kjerne.

For å være mest funksjonell bør smeltepunktet for det lavestsmeltende forbindelse som dannes i interdiffusjonssonen også være større enn den forventede driftstemperatur. Smeltepunktene for slike forbindelser kan i enkelte tilfeller finnes i binærfase- eller konstitusjonsdiagrammer som er utviklet for enkelte av de ildfaste metaller og edelmetall-legeringen.

De følgende tabeller angir de forskjellige liquidus-temperaturer for spektre av forbindelser som dannes mellom de angitte ildfaste og edelmetaller.

Selv om noen systemer kan arbeide der driftstemperaturen er større enn omkrystalliseringstemperaturen for kjernen eller substratet, er det også foretrukket at omkrystalliseringstemperaturen for kjernen er høyere enn driftstemperaturen.

I de fleste tilfelle når materialet medfører en temperatur høyere enn bmkrystalliseringstemperaturen krystalliserer materialet og mister styrke.

Slike laminater kan enkelte ganger brukes- ved temperaturer høyere enn omkrystalliseringstemperaturen. Hvis dette er tilfelle vil kjernen vanligvis miste noe av sin styrke, men dette kan kompenseres ved å modifisere de geometriske grenser for kjernen for å forandre tverrsnittsmodulen. F.eks. ved å øke tykkelsen av kjerneplaten med ca. 20% kan man kompensere for kjernematerialet med cac 35% styrketap.

Med laminerte gjenstander fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelsens prinsipper, er slike gjenstander istand til å motstå temperaturer opp til 1316 eller 1538°C og over dette heller lett. I enkelte tilfeller kan laminater konstrueres til å motstå temperaturer over 1927°C, 2204°C eller derover.

F.eks. er smeltepunktet for rhenium (Re), et ildfast metall, fastsatt til 3179°C - 18°C. Smeltepunktet for osmium (Os) et edelmetall, er fastsatt til 2704°C - 175°C. Fordi rhenium og osmium danner en fast oppløsning vil smeltepunktet for den lavest smeltende forbindelse som dannes mellom osmium og rhenium være det for osmium som er 2 704°C - 175°C. Videre er det termiske påkjenningsforhold for Re-Os laminatet lik over 1,18. Derfor kan det laves laminater derav med eksepsjonelt høytemperaturydelse. På samme måte ville en wolfran (W) kjerne kledd med osmium (Os) gi en intermetallisk forbindelse med et smeltepunkt på ca. 2 730°C, den lavest smeltende forbindelse dannet blant serien av wolfram- og osmium forbindelser. Det termiske påkjenningsforhold er ca. 0,61 og således kan et annet høytemperaturlaminat med ekstrem høy temperaturydelse laves derav.

Iridium (Ir) har et smeltepunkt på 2454°C - 3°C. Smeltepunktet for den lavest smeltende forbindelse av spektret av forbindelser som dannes mellom et laminat av rhenium (Re) og irium er ca. 2805°C. Fordi det laveste smeltepunkt av de tre smeltepunkter som er involvert er det av ikke-legert iridium på 2 454°C -• 3°C ville driftstemperaturen være mindre enn smeltepunktet for ikke-legert iridium. Videre er påkjennings forholdet for rhenium og iridium ca. 0,86. Således skulle laminatet gi god høytemperaturydelse.

En fiberdannende mater med blindspisser og som anvender et laminat fremstilt ifølge de parametre som er angitt i eksempel 1 blir omformet til 1204°C i en oksyderende atmosfære i kontakt med smeltet glass. Selv etter en periode på mer enn 380 dager ved en slik temperatur var det ingen ytre tegn på oksydasjon av kjernen eller de-laminering mellom kjernen og hylsematerialet.

Gjenstander fremstilt ifølge oppfinnelsens prinsipper er vel egnet for anvendelse i oksyderende omgivelser ved høye temperaturer. Som sådanne er de spesielt egnet for bruk i kontakt med smeltet glass. Spesielt er slike laminerte gjenstander egnet for fremstilling av elementer benyttet ved glassfiberdannende matere og spinnere eller rotoreri strøm-ningskanaler, elektroder eller rørere for glassovner og lign.; og for fremstilling av pumper for smeltet glass under trykk. F.eks. kan rotor og stator for en pumpe av typen med progres-sivt rom fremstilles fra et laminat, fremstilt ifølge oppfinnelsens prinsipper.

Når man benytter et laminat istedet for en konvensjonell motstandsoppvarmet enkelsjikts platinalegering fibreringsvegg må krafttilførselen og kontrollsystemet tilpasses for å kompensere for forskjeller i termisk og elektrisk mots-tand mellom den konvensjonelle vegg og laminert vegg hvis slike foreligger. Som vist i fig. 4 er materne 10 som består av beholder eller sidevegger 12 og en bunn, arbeids- eller strøm-definerende vegg 14 tilpasset å gi et antall strømmer av smeltet uorganisk materiale slik som glass. Strømmene av smeltet glass kan trekkes til filamenter 16 ved hjelp av mot-vikleren 26.

Som kjent i denne teknikk er limpåføringsmidler 18 anordnet for å gi et belegg eller lime materiale på overflaten av fi lamentene, som føres videre til en samlesko eller midler 20 for samling til en streng eller bunn 22. Strengen 22 vikles deretter til en pakning 24 på en snelle på-vikleren 26. Således representerer fig. 4 skjematisk et "tekstil"fiberdanningssystem.

Som vist i fig. 5 består et roterende system 40 av strømningsmidler eller en kanal 42 med et legeme av smeltet uorganisk materiale 44 slik som glass i seg. En strøm av smeltet glass 46 mates til en rotasjonsmater eller rotor 50

fra kanalene 42 slik de er kjent i denne teknikk.

Rotoren 50 som er ment for dreining med høye hastig-heter består av en hul aksel og en omgivende strømdefinerende arbeidsvegg 5 4 med et antall gjennomhullinger 71, munninger 77 eller passasjer 88 tilpasset til tilmatning av et antall strømmer av smeltet inorganisk materiale som skal fibreres.

I forbindelse med rotoren 50 er en kappe og omgivende blåsere eller fluidtrekkemidler 57 tilpasset til å under-støtte trekking av strømmer av smeltet materiale til fibre eller filamenter 60. Et bindemateriale eller et belegg kan påføres på fibrene 60 ved hjelp av bindemiddel påførere 58

som vel kjent.

Slik det er vist i tegningen bør fibrerings- eller arbeidsveggene 15 og 5 4 for materne 10 og 50 være basert på laminater av ildfast metallkjerne med en oksygenugjennomtrengelig metallhylse fast bundet dertil ved isostatisk varme-pressing, HIP, som beskrevet ovenfor.

Spesielt er slike ildfaste metaller valgt blant gruppen omfattende molybden (Mo), colombium (Cb), wolfram (W), rhenium (Re) , tantal (Ta) , hafnium (Hf) , titan (Ti) , crom (Cr) , zirkon (Zr), vanadium (V) og basislegeringer av slike ildfaste metaller. F.eks. har en legering av molybden, titan og zircon kjent som TZM, vist seg å gi overlegne laminerte vegger for en fiberfremstillingsmater når den er kledd med en edelmetall-legering av platina og rhodium.

Spesielt velges edelmetallene fra gruppen omfattende platina (Pt) , palladium (Pd) , iridium (Ir) , osmium (Os) , rhodium (Rh), ruthenium (Ru) og legeringer basert på slike metaller. Inkludert i platinalegeringene er H legeringen og J legeringen som er legeringer av platina og rhodium med en sammensetning på 90%-10%, henholdsvis 75%-25%.

Som beskrevet heri må man passe på å preparere overflatene av substratet og edelmetallsjiktet for å sikre god binding mellom kjerne og hylse.

Enkelt sagt tilpasses hylsen så nær som mulig det ytre av kjernen idet overflaten omhyggelig renses for å gi god metallurgisk binding. Kjernen føres inn og lukkes inn i hylsen for å danne en pre-laminatenhet med minst én åpen kant eller del for å kunne lette avgassinger. Deretter oppvarmes den pre-laminerte enhet i vacuum for å avgasse enheten. Etter avgassing blir den åpne kant eller søm i enheten sveiset eller forseglet i vacuum hvormed enheten er ferdig for varmpressing på isostatisk måte for å gi et laminat 69.

Som vist i fig. 6 dannes laminatet ved isostatisk varmpressing av kjernen eller substratet 70 til en hylse 72

for å danne et laminat 69. På dette punkt bør hylsen 72 helt omgi det ytre av kjernen 70.

Et antall gjennomhullinger 71 som strekker seg gjennom laminatet 69 eller 5 er lavet på en hvilken som helst egnet måte slik som ved boring. Fortrinnsvis tildannes gjennomhullingene 71 i kjernen 70 og hylsen 72 etter HIP behandlingen eller prosedyren for å danne laminatet 69.

Gjennomhullingen 71 som sådan eksponerer en del av

den ildfaste métallkjerne 70 som kan bli eksponert til den oksyderende atmosfære under drift. Imidlertid kan laminatet med gjennomhullingen 71 fremdeles kunne virke hvis smeltet glass kontinuerlig holdes i munningen over den ildfaste metallkjerne for å forhindre at oksygenholdig atmosfære får kontakt med kjernen.

Imidlertid er dette i anleggsdrift ikke bestandig praktisk. Derfor bør munningen 71 i laminatet 69 være utstyrt med et edelmetallbelegg eller en utforing 74 forseglet eller bundet til hylsen 72 og/eller kjernen 70 for å forhindre oksydasjon av kjernematerialet.

Elementet 7 4 er fortrinnsvis av samme type edelmetallmateriale som hylsen 72. Imidlertid kan forskjellige men for-enlige materialer benyttes.

Prinsippielt innføres elementet 74 i laminatet 69 hvoretter en første flens eller hode 78 og en andre flens eller hode 79 dannes deri for å ligge an mot den ytre over-flåte av hylsen 72. Det vil si at en del av hylsen 72 befinner seg umiddelbart nær kjernen 70 på hver flens 78 og 79.

Elementet 74 kan være en fast plugg eller fortrinnsvis en hul gjennomføring eller et element med en munning 77 som strekker seg gjennom den. Munningen 77 er definert ved kraven 76 som befinner seg umiddelbart nær og i ett med flensen 78 og 79.

Fortrinnsvis er elementet 74 utstyrt som en hul edelmetallsylinder med en flens, slik som flensen 78. Elementet 74 innføres deretter i gjennomhullingen 71 og den andre flens-tildannelse slik at flensene 78 og 79 ligger fast an mot hylsen 72.

På dette punkt kan elementet 74 sveises eller forsegles til laminatet 69. I en metode blir flensene 78 og 79 elektronstrålesveiset eller lasersveiset til den del av hylsen 72 som er i forbindelse med den for å forsegle kjernen 70 fra omgivelsene eller atmosfæren som omgir bunnveggen 14.

Fortrinnsvis blir elementet 74 varmpresset isostatisk eller gasstrykkesveiset til laminatet 69 slik at kraven 76 blir intimt bundet til hylsen 72 og kjernen 70 og slik at flensene 78 og 79 intimt bindes til hylsen 72. Således opp-rettes gode elektriske og termiske ledningsevne gjennom for-bindelsen mellom elementet 74 og laminatet 69.

I overensstemmelse med den HIP sveiseteknikk som er angitt i "Metals and Ceramics Information Center Report"

nr.. MCIC-77-34, utgitt av Hattelle Columbus Laboratories i november 19 77, kan det hulelement 7 7 HIP sveises til laminatet 69.

Med elementene 74 innført i laminatet 69 som vist i fig. 6 anbringes laminatet i det indre av en metallbeholder med et trykkoverførende medium tett pakket mellom beholderen og laminatet 69 og i munningen 77 i hvert element 74. Det vil si at det trykko ve r førende medium fast er presset mot alt: rom i beholderen som ikke er opptatt av laminatet 79 og elementene 74.

Det trykkoverførende medium kan være av den type som er kjent i teknikken som pulver formig metall, kulet eller grannulert glass slik som "Vycor" eller amorfsiliciumdioksyd. Fortrinnsvis blir munningen 77 presset riktig med en fast eller helt fortettet stav av det trykkoverførende medium, metall eller ciliciumdioksyd som fluidiserer eller mykner ved anvendelse av varme og trykk under HIP behandlingsprosessen for å sikre full påføring av trykk på Veggene i kraven 76

for intimt å binde det ytre av kraven 76 til kjernen 70 og/ eller hylsen 72 ved munningen 77. Fortrinnsvis blir det trykkoverførende medium ikke så fluid at det siver mellom overflatene som skal bindes sammen.

Etterpå blir det trykkoverførende medium fjernet på

en hvilken som helst egnet måte slik som avskylling.

Det skal imidlertid bemerkes av elementene 74 og/ eller delene 74 kan HIP sveiset til laminatet 69 og/eller hverandre i argonfluidum i en konvensjonell HIP behandlingssystem hvis flensen 78, 79 og 87 på forhånd hermetisk er lukket eller sveiset, f.eks. EB sveiset, til laminatet 69. Det vil si at metallboksen og de spesielle trykkoverførende midler kan utelates.

Ved HIP sveising blir således flensene 78 eller 79 metallurgisk bundet til hylsen 72 og kraven 76 bindes metallurgisk til laminatet 6 9 for å gi en laminatfibreringsvegg 14.

Munningen 77 kan anordnes for å gi den riktige passasje tilpasset til å tillate at smeltet glass eller uorganisk materiale strømmer igjennom som enten et stasjonært eller roterende fiberfremstillingssystem for tekstil eller ull.

I enkelte tilfeller kan det være ønskelig å feste en rørformet edelmetalldel 84 til laminatet 69 og/eller en av flensene 78 eller 79 eller den indre vegge av munningen 77. Fortrinnsvis er delen 84 av samme materiale som elementet 79

og hylsen 72.

Som vist i fig 6 består den hule den 84 av et hult edelmetallskaft 86 med en flens 87 i den ene ende. En passasje 88 strekker seg gjennom skaftet 86 og flensen 87 og er tilpasset til å tillate smeltet glass og/eller uorganisk materiale å strømme igjennom.

Når det gjelder festing av delen 84 til laminatet 69

i tillegg til å feste den rørformede del 84 direkte til hylsen 72, er det også ment at en hvilken som helst del av delen 84 kan festes til elementet 74 som er forbundet med laminatet 6 9.

Ved en fremgangsmåte blir flensen 87 av delen 84 elektronstrålesveiset eller lasersveiset til flensen 79 for permanent å feste den rørformede del 84 til laminatet 69.

Fortrinnsvis sveises den rørformede del 84 ved HIP metoden til elementene 74 og/eller laminatet 69 i overensstemmelse med fremgangsmåten som er angitt ovenfor, for å gi god elektrisk og termiske kontakt fra delene 84 til laminatet 69. Passasjen 88 bør fortrinnsvis være fylt med en fast stav av et egnet trykkoverførende medium, selvfølgelig er munningen 77

kun opptatt av delen 84.

Istedet for to separate HIP behandlingstrinn for å binde først elementet 74 til laminatet 69 og et andre HIP behandlingstrinn for å binde delen 84 til elementet 74 og således laminatet 69, kan et hult element 74 innføres og påsettes flenser eller de bringes i tilstøtende engasjement hvoretter det rørformede element innføres ,. hvoretter det hule element 74

og den rørformede del 84 bindes sammen og til laminatet 69 i det vesentlige samtidig ved hjelp av en enkel HIP behandling.

Arbeidsveggen 14 kan kombineres med sidevegger 12 for å danne en mater 10 av tekstiltypen med en spiss løs bunnvegg. Eller en spiss eller en hul rørformet del 84 kan festes til laminatet 69 for å danne en med spisser utstyrt arbeidsvegg 14 slik som vist i fig. 6. Fortrinnsvis består den hule del 84 også av et av de ovenfor angitte edelmetaller eller basislegeringer derav slik som platina.

Fordi ildfaste metaller er åtérkt motstandsdyktige mot kryping eller sågar i det vesentlige "krype"-fri, selv ved forhøyede temperaturer, har fiberfremstillingsinnretninger som fremstiller ifølge oppfinnelsens prinsipper en god motstandsevne mot siging. Det vil si at fibreringsveggene ikke vil deformeres eller bøye seg så mye som en mater bare lavet av edelmetall. I enkelte tilfeller kan siging i det vesentlige elimineres iløpet av materens levetid. Således kan innretting og lignende med henblikk på fibreringsveggen og/eller spissene bli i det vesentlige fast iløpet av apparaturens levetid. Laminatet 69 kan fremstilles som en i det vesentlige flatvegg for å tilveiebringe en fibreringsvegg 14, generelt for en mater av tékstiltypen, eller laminatet 69 kan fremstilles som en sylindrisk fibreringsvegg 5 4 med munninger 77 og/eller passasjer 88 som strekker seg radialt utover fra rotasjonsaksen, generelt for ull-fremstilling. I hvert tilfelle bør munningene 77 eller passasjene 88 være riktig dimensjonert for å tillate smeltet glass eller uorganisk materiale å strømme igjennom enten i et stajonært eller roterbart fiberfremstillingssystem.

For et roterende fiberfremstillingssystem kan den omgivne fibreringsvegg 5 4 være tildannet i det vesentlige identisk med det system som er vist i fig. 6, bortsett fra at en omkretsvegg 5 4 før være tildannet som en ring istedet for en i det vesentlige flat bunnvegg 14.

Som sådan kan arbeidsveggen 54 være tilpasset til å bringe smeltet glass direkte gjennom munningene 71 uten at rørformede deler 84 er innført' i munningene 71. Eventuelt kan rørformede deler 84 være innarbeidet som angitt ovenfor.

Som angitt i fig.'7 består bunnveggene 14 av et laminat 69 eller 5, tilpasset til å bringe smeltet glass gjennom. Som kjent er kjernen eller substratet 170 utstyrt med et antall gjennomhullinger 172 på en hvilken som helst måte slik som boring. Et innført element 174 er anbragt i eller presstilpasset i hver av gjennomhullingene 172 i kjernen 170. For å sikre tett tilpasning mellom elementet 174 og kjenen 170 er en press-tilpasning foretrukket. De plane endeoverflater 173 og 175 av elementet 174 bør være i det vesentlige glatte eller koplamare med den plane overflate av kjernen 170. Fortrinnsvis er plugger tilpasset med en aksialhøyde i det vesentlige lik tykkelsen av kjernen 170. Hvert element kan være en sylindrisk formet fastplugg av edelmetall tilpasset til å passe godt inn i hver gjennomhulling 172. Hvis pluggen er lenger enn tykkelsen av kjernen 170 blir alt overskytende som stikker ut av gjennomhullingen 172 fortrinnsvis fjernet.

Etter innføring av elementene 174 tildannes det en hylse 176 rundt kjernen 170. Hylsen 170 er av edelmetall som

beskrevet heri.

Som vist i tegningene er de i det vesentlige paral-lelle eller endeflatene 173 og 175 for hvert element eller plugg 74 intimt bundet til den indre overflate 177 og 179

av hylsene 176 etter HIP behandling. Hver av endeflatene for hver plugg er i det vesentlige koplanar med siden av hylsen 76.

Minst én munning 178 er tildannet gjennom elementet 174, fortrinnsvis uten å eksponere noe av den ildfaste metallkjerne som del av arbeidsveggen 14.

Arbeidsveggen 14 kan kombineres med sidevegger 12

for å utgjøre en mater 10 av tekstiltypen eller ha en spiss-løs bunnvegg. Eller en hul rørformet del eller spiss 180

kan være festet til laminatet 69 for å danne en arbeidsvegg av spisstypen 14, slik som vist i fig. 8 og 9. Fortrinnsvis er den hule del 180 og elementet 174 også lavet av et av de ovenfor angitte edelmetaller eller edelmetallbaserte legeringer slik som platina.

Som vist i fig. 8 er skaftet 182 av den rørformede

del 180 anbragt i munningen 178 i laminatet 69. Videre er flensen 184 for delen 180 anbragt i tilstøtende engasjement med en side av hylsen 176 og deretter forseglet til hylsen 176 på en hvilken som helst egnet måte slik som ved elektronstrålesveising eller lasersveising.

Delen av skaftet 182 som strekker seg utover den motsatte overflate av hylsen 76 danner "spissen" og en passasje 183 gjennom delen 180 er tildannet for å tillate passasje av smeltet glass eller uorganisk materiale gjennom for å danne en strøm derfra.

Istedet for elektronstråle- eller lasersveising av flensen 184 til hylsen 176 kan den hule del 180 gasstrykksveises eller HIP sveises til laminatet 69 som angitt tidligere.

Med HIP sveising blir således flensen 184 metallurgisk bundet til hylsen 176 og skaftet 182 metallurgisk bundet til elementet 174 for å gi en laminert fibreringsmatevegg 14 hvori den rørformede del 180 er i god elektrisk og termisk kontakt ned laminatet 69. Som vist i fig. 9 er et modifisert laminat 69 med en' kjerne 170, et element 174 og en hylse 176 fremstilt som angitt ovenfor, utstyrt med en hul rørformet del 180 som rager ut fra én side av hylsen 176. Fortrinnsvis er delen 180 festet til den side av denne fiberdannende mater som ikke kommer i kontakt med glass.

Som sådan kan flensen 184 sveises til hylsen 176

på en hvilken som helst egnet måte slik som ved motstands-sveising, elektronstråle- eller lasersveising eller HIP sveising.

På tilsvarende måte kan en roterende mater 50 fremstilles fra et laminat 69 bestående av en ildfast metallkjerne eller et substrat 190, intimt bundet til edelmetallhylsen 169 ved hjelp av varm isostatisk pressing. FremstiIlingstrinnene for den roterende matevegg som vist i fig. 10 er i det vesentlige den samme som beskrevet ovenfor for materen 10 hvori gjennomhullinger 192 først tildannes i substratet 190 med elementer eller innføringer 194 presstilpasset deri.

Deretter dannes en hylse rundt kjernen 19 0 med de inn-førte elementer 19 4. Etter HIP behandling kan munninger 198 tildannes i elementet 94 for å tillate passasje av smeltet glass. Fortrinnsvis bør det ikke være noe punkt der kjernen er eksponert til et oksyderende medium eller en atmosfære.

Det vil si at munningen 198 skal være boret helt og holdent i omkretsveggen av elementet 19 4.

Det skal forestås av innførte elementer 174 og 19 4 ikke behøver å være faste plugger av edelmetallisk materiale, men elementene 174 og 194 kan før innføring i kjernen 170 og kjernen 190 ha passasjer 183 og 198 som er tildannet tidligere. Videre kan fibreringsveggen 54 være tilpasset med elementet 184 og/eller 194 hvis ønskelig.

Som vist i fig. 11 består den rørformede del 284 av en krave 285 med en utragende del 286 utover den første flens 288. Den første flens 288 er anbragt mellom de to ender 293 og 294 av hylsen 285. Denne definerer en passasje 291 som er eller blir tilpasset for strøm av smeltet glass gjennom den.

Den rørformede del 284 kan ha en passasje 291

som strekker seg fra en ende til den andre, eller den andre ende 294 kan være lukket som vist i fig. 11.

Som sådan blir etterat den rørformede del 2 84 er innført i laminatet 26 9 i henhold til oppfinnelsen, den andre ende 294 maskinbearbeidet eller åpnet for å eksponere passasjen 291

ved den andre ende 29 4.

Fortrinnsvis er det hule element 284 av edelmetall

og fortrinnsvis i det vesentlige identisk med edelmetall-hylsemateriålet, selv om forskjellige men forenelige materialer kan benyttes.

Som vist i fig. 12 består laminatet 69 av kjernen eller substratet 270 og edelmetallhylsen 272 som er isostatisk varmepresset til intim binding av hylsen 272 til kjernen 270. Hylsen 272 består i det minste delvis av en første plate 280 og en andre plate 281 intimt bundet til kjernen 270.

Et antall gjennomhullinger 2 71 er tildannet i laminatet 69 for å tilveiebringe en fiberfremstillingsmater med evnen til å tilveiebringe tallrike smeltede strømmer av glass som skal trekkes til filamenter. Imidlertid er kun én slik gjennomhulling 271 og et fragment av laminatet 69 vist i fig. 12 og 13.

Fortrinnsvis er en gjennomhulling 2 71 til laminatet

69 etter HIP behandlingen for å danne laminatet 69. Imidlertid er det klart at gjennonhullingen 2 71 som strekker seg gjennom kjernen 2 70 og hylsen 272 kan tilveiebringes ved å tildanne en kjerne og en hylse med tilhverandre passende hull som kan registreres med henblikk på hverandre for å tilveiebringe gjennomhullingene 2 71.

I praksis er rørformede deler 284 innført i gjennomhullingen 271 slik at den første flens 288 er bragt i kontakt med en første plate 280 i hylsen 272. En del av kraven 2 85 eller den første ende 293 av denne stikker ut utover den ytre overflate av den andre plate 281 i en avstand tilstrekkelig til å tillate at den andre flens 289 kan tildannes derfra. Flensen 289 er lavet slik at den ligger i sterk kontakt med

den ytre overflate av den andre plate 281.

For å beskytte kjernen 270 fra oksydasjon ved for-høyde temperaturer bør den rørformede del 2 84 være forseglet til laminatet 269. I en første metode sveises første og andre flens 288 og 289 til første og andre plate 280 og 281

på en hvilken som helst egnet måte slik som ved elektronstrålesveising eller lasersveising. Fortrinnsvis skjer slik sveising i vacuum for å fjerne enhver tilstedeværende gass fra rommet mellom veggen av munningen 2 71 og den rørformede del 284.

Fortrinnsvis er den rørformede del 2 84 HIP sveiset eller gasstrykkbunnet for å forsegle den rørformede del 2 84

til laminatet 69. Med riktig HIP sveising er kraven 285 intimt bundet til kjernen 270 og hylsen 272 og første og andre flens 288 og 289 er intimt bundet til første og andre plate 280 henholdsvis 2 81.

Hule .rørdeler 280 kan gasstrykksveises eller HIP sveises til laminatet 69 som angitt ovenfor.

Ved HIP sveising blir således flensene 288 og 289 metallurgisk bundet til hylsen 2 72 og en krave 2 85 er metallurgisk bundet til kjernen 270 og hylsen 272 og gir en laminert fibreringsmatevegg 14 der den rørformede del 284 er i god elektrisk og termisk kontakt med laminatet 69.

Som vist i fig. 13 strekker delen 286 seg utover fra en første plate 280 og generelt inn i fiberdanningssonen, mens den andre plate 281 av hylsen 272 vanligvis vil bringes i kontakt med et smeltet glass eller et uorganisk materiale. Således fremstilles det fra et laminat 69 og en del 284 en fibreringsvegg av "spiss"-typen.

Som vist i fig. 14 dannes laminatet 69 ved varm isostatisk pressing av kjernen eller substratet 370 til hylsen 372 og elementet 374. Hylsen 372 og elementet 374 bør helt dekke alle de ytre overflater av kjernen 370 for å forhindre oksydasjon av kjernen under fibrering.

Et antall gjennomhullinger 371 eller i det minste én gjennomhulling 371 som strekker seg gjennom kjernen 370 laves på en hvilken som helst egnet måte slik som ved boring.

Deretter innføres et hult rørformet element 374 og anbringes

i hver av gjennomhullingene 371. Elementet 374 kan til og begynne med anordnes som en fast stav, en hul rørformet man-sjett eller en hul gjennomføring med en på forhånd tildannet første flens eller et hode 378 langs lengden. Fortrinnsvis er flensen 378 ved en ende av kraven 376 i elementet 374.

Hvis elementet 374 er utstyrt med en på forhånd dannet første flens 378 blir elementet 374 bearbeidet for å skape en andre flens 379 ved den motsatte ende for å gi en edelmetallforing for gjennomhullingen 371 i kjernen 370. Som sådanne er flensene 378 og 379 fortrinnsvis i fast engasjement med den ytre overflate av kjernen 370.

Etter innføring og flensing av elementet 374 legges det en edelmetallhylse 372 rundt kjernen 370. I en utførelses-form blir et vindu eller en ramme av edelmetallstrimler anbragt langs de laterale kanter av den plateformede kjerne 370. Kjernen 370 med innføringer 374 og rammen av edelmetall legges mellom en første plate 373 og en andre plate 375. Platene 373 og 373 fremstilles av de samme edelmetaller som er nevnt tidligere og det samme gjelder innføringene 374. Selvfølgelig må kjernen 370, hylsen 372 og elementet 374 være riktig prepa-rert for isostatiske varmpressing som angitt ovenfor. Fortrinnsvis er platene 373 og 375 uten hull som strekker seg gjennom før lamineringsdannelsen.

Etter HIP behandling danner kjernen 370 og hylsen 372 et laminat 6 9 med et edelmetallelement fast sammenbundet. Elementet 374 har en første flens 378 ved den ene ende og en andre flens 379 ved den andre ende, og flensene 378 og 379

er anbragt nær kjernen 370 og hylsen 372.

En rørformet del 384 kan ha passasje 388 gjennom seg før innføring av en rørformed del 384 i munningen 377 i elementet 374.

Hvis elementet 374 er' utstyrt med et hult element

med en krave 376 anbragt nær første og andre flens 378 og 379 med en munning 377 gjennom seg og platene 373 og 375 er i det vesentlige hullfrie, kan munninger 377 lett lokaliseres fordi

små fordypninger vil danne seg i platene 373 og 375 ved hver munning 377 som et resultat av HIP behandlingen.

Som sådan er passasjen 381 en forlengelse av munningen 377 og kan tildannes gjennom platene 373 og 375 i kommunika-sjon med munningen 377 for å tillate smeltet materiale å strømme igjennom. Således er det lavet en "spissløs" fiberfremstillingsmater.

En mater av spisstypen kan fremstilles som vist i

fig. 15 ved å innføre en rørformet del 384 i munningen 377 slik at skaftet 386 strekker seg i det minste delvis gjennom og at flensen 387 som ér anbragt i den ene ende av skaftet 38 6

av den rørformede del 384 er i kontakt med hylsen 372. Deretter forsegles den rørformede del 384 med passasjen 388 gjennom til hylsen 372 og/eller elementet 374.

Flensen 38 7 for den rørformede del 384 bør forsegles til hylsen 372 ved sveising, som f.eks elektronstråle- eller lasersveising. Fortrinnsvis er den rørformede del 384 isostatisk varmpresset til laminatet 69 slik at flensen 38 7 og skaftet 386 for den rørformede del 384 intimt er bundet til elementet 374 og hylsen 372, for å gi elektrisk og termisk ledningsevne i tillegg til å gi utmerket beskyttelse for kjernen 370 mot oksydasjon.

Hule, rørformede deler og/eller innføringer kan gasstrykksveises eller HIP sveises til laminatet 69 som angitt ovenfor.

Med innføringene og/eller de rørformede deler innført

i laminatet 69 anbringes laminatet 69 og alle innføringer og /eller deler i en metallbeholder med et trykk-overførende medium tett pakket mellom beholderen og laminatet 69 og i munningene og/eller passasjene i hver innføring og/eller rørformede del. Således pakkes det trykkoverførende medium tett i alt rom i beholderen som ikke opptas av laminatet ved innføringer og rørformede deler.

Det skal påpekes at elementet og/eller delene kan være HIP sveiset til laminatet og/eller hverandre hvis flensene er hermetisk lukket eller sveiset, f.eks. elektronstrålesveisét til laminatet 69, i argonfluidet i et konvensjonelt HIP behandlingssystem. I dette tilfelle kan metallbeholderen og det spesielle trykkoverførende middel utelates.

Ved HIP sveising bindes således flens 378 metallurgisk til hylsen 372 og skaftet 386 metallurgisk til elementet 374 for å gi en laminert fibreringsmatevegg 14 hvori den rørformede del 384 er i god elektrisk og termisk kontakt med laminatet 69.

Fortrinnsvis er elementet og/eller delene av samme type edelmetallmateriale som hylsen selv om forskjellige men forenelige materialer kan benyttes.

Laminatet 69 kan fremstilles som en i det vesentlige flatvegg for å gi en fibreringsvegg 14, generelt for en mater av tekstiltypen, eller laminatet 69 kan fremstilles til en sylindrisk fibreringsvegg 54 med munninger eller passasjer som strekker seg radialt utover fra rotasjonsaksen, generelt for ullfremstilling.

I hvert tilfelle bør munninger og/eller passasjer være dimensjonert riktig for å tillate smeltet glass eller uorganisk materiale å strømme gjennom både i det stasjonære eller roterende fiberfremstillingssystem.

Det er klart at innenfor rammen av oppfinnelsen kan modifikasjoner og andre arrangementer gjennomføres forskjellig fra det som her er beskrevet. Beskrivelsen er kun illustrer-ende for oppfinnelsen og omfatter alle variasjoner av den.

Oppfinnelsen som heri er beskrevet er lett tilpass-bar glassindustrien og spesielt i glassfiberindustrien.

Claims (1)

1. Et laminat beregnet for kontakt med smeltet glass, karakterisert ved at det omfatter: et ildfast metallsubstrat og ett.fø rste oksygenugjennomtrengelig edelmetallsjikt hvori det første sjikt og substratet intimt er bundet sammen ved hjelp av isostatisk varmpressing av det første sjikt og substratet.

2. Laminat ifølge krav 1, karakterisert ved at det ildfaste metallsubstrat er minst ett materiale valgt blant gruppen omfattende Mo, Cb, Hf, Ti, Cr, Ta, Zr, W, V, Re, Mn og basislegeringer derav, og hvori edelmetallet er minst ett materiale valgt blant gruppen Pt, Pd, Ir, Os, Au, Ag, Ru og basislegeringer derav.

3. Laminat ifølge krav 2, karakterisert ved at det første sjikt er en hylse som helt omgir substratet .

4. Fremgangsmåte for fremstilling av et laminat ifølge krav 1 for bruk i kontakt med smeltet uorganisk materiale, karakterisert ved at den omfatter: tilveie-bringelse av et ildfast metallsubstrat, opprettelse av en hylse lavet av et edelmetall med en form generelt konform med formen av substratet og med oksygenugjennomtrengelige vegger rundt substratet, forsegling av hylsen rundt substratet for å danne en pre-laminatenhet og isostatisk varmpressing av enheten til intim binding mellom hylse og substrat for å danne nevnte laminat.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, k a::r a R t e r i - sert ved at substratet er et materiale fra gruppen omfattende Mo, Cb, W, V, Hf, Ti, Cr, Ta, Zr, Re, Mn og basislegeringer derav og hvori hylsen er et materiale fra gruppen bestående av Pt, Pd, Ir, Os, Au, Ag, Rh, Ru og basislegeringer derav.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det ildfaste metallet er en legering av Ti, Zr og Mo.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 6, karakterisert ved at edelmetallsjiktet er en legering av Pt og Rh.

8. Gjenstand fremstilt i henhold til fremgangsmåten som beskrevet i kravene 4 og 5.

9. Apparatur med en gjenstand i kontakt med smeltet uorganisk materiale, karakterisert ved at den omfatter et ildfast metallsubstrat og et oksygenugjennomtrengelig edelmetallsjikt intimt bundet til substratet ved isostatisk varmpressing for å danne gjenstanden, idet gjenstanden har en driftstemperatur i kontakt med det smeltede materiale slik at smeltetemperaturene for substratet og edel-metalls j iktet er høyere enn drif tstemperaturen- -og smeltetem-peraturen for den lavestsmeltende forbindelse som dannes mellom substrat og edelmetall er høyere enn driftstemperaturen.

10. Gjenstand ifølge krav 9, karakterisert ved at produktet av ekspansjonskoeffisienten og elastisitets-modulen for substrat ligger innen området 0,4 - 1,6 ganger produktet mellom ekspansjonskoeffisienten og elastisitetsmodul-en for edelmetallsjiktet.

11. Apparatur for fremstilling av glassfibre, omfattende en glassmater med munninger utstyrt vegg tilpasset til å slippe ut en strøm av glass, karakterisert ved at veggen omfatter en ildfast metallkjerne motstående edel-metallfolier som isostatisk er varmpresset for å diffusjons-binde foliene til kjernen.

12. Laminert vegg for en mater for tilførsel for strømmer av glass som skal trekkes til filamenter, karakterisert ved at den omfatter en ildfast metallkjerne med en oksygenugjennomtrengelig edelmetallhylse intimt bundet dertil ved isostatisk varmpressing for å danne et laminat idet laminatet har minst én gjennomhulling som strekker seg gjennom den, og er tilpasset en gjennomstrømmende strøm av smeltet glass.

13. Laminert vegg for en mater for tilførsel for strømmer av glass som skal trekkes til filamenter, karakterisert ved at den omfatter en ildfast metallkjerne med en oksygenugjennomtrengelig edelmetallhylse intimt bundet dertil ved isostatisk varmpressing for dannelse av et laminat, idet laminatet har minst én gjennomhulling som er tilpasset til å la nevnte smeltede glass strømme igjennom, og et element anbragt i gjennomhullingen for å forhindre oksydasjon av kjernen ved forhøyede temperaturer.

14. Matervegg ifølge krav 13, karakterisert ved at elementet har endeoverflater forseglet til den indre overflate av hylsen.

15. Matervegg ifølge krav 13,. karakterisert , ved at elementet er en rø rformet del med en krave med en del som strekker seg ut over en første flens og beliggende mellom nevnte første flens og en andre flens, idet den rør-formede del er forseglet til nevnte laminat for å forhindre oksydasjon av kjernen ved forhøyede temperaturer.

16. Matervegg ifølge krav 13, karakterisert ved at elementet har en flens ved hver ende forseglet til nevnte hylse, idet hver flens befinner seg mellom nevnte hylse og nevnte kjerne, og nevnte element er tilpasset til å tillate smeltet materialgjerinomstrømning.

17. Matervegg ifølge kravene 13, 14, 15 eller 16, karakterisert ved at elementet er lavet av edelmetall.

18. Matervegg ifølge krav 13, karakterisert ved at elementet har en flens ved hver ende forseglet til nevnte hylse,idet elementet har en munning gjennom seg.

19. Matervegg ifølge krav 18, karakterisert V( e d at flensen er forseglet til det ytre av nevnte hylse.

20. Matervegg ifølge krav 18, karakterisert ved at den omfatter en rørformet del forbundet ved munningen for å definere strømmene av glass.

21. Matervegg ifølge kravene 13, 14, 15 eller 16, karakterisert ved at kjernen er et materiale valgt blant Ti, V, Cb, Ta, Cr, Mo, W, Re og basislegeringer derav, og at nevnte hylse er et materiale fra gruppen omfattende Pt, Pd, Ir, Os, Rh, Ru og basislegeringer derav.

22. Matervegg ifølge kravene 13, 14, 15 eller 16, karakterisert ved at det ildfaste materiale er en legering av Mo,. Ti og Zr.

23. Matervegg ifølge krav 13, 14 eller 16, karakterisert ved at den omfatter et edelmetallelement anbragt i en gjennomhulling i kjernen idet elementet har minst én gjennomgående munning tilpasset til å la smeltet glass strømme igjennom hvorved elementet er forseglet til edelmetallhylsen for å forhindre oksydasjon av kjernen ved forhøyede temperaturer.

24. Matervegg ifølge krav 23, karakterisert ved at den omfatter en hul rørformet del forbundet med nevnte laminat ved nevnte munning for å definere nevnte strøm av materiale.

25. Matervegg ifølge krav 14, karakterisert ved at nevnte endeoverflater er i det vesentlige i flukt med det ytre av nevnte kjerne.

26. Matervegg ifølge krav 15, karakterisert ved at projeksjonen av den nevnte krave er orientert for å strekke seg ut fra nevnte vegg inn i fiberdanningssonen.

27. Matervegg ifølge krav 15, karakterisert ved at den rørformede del intimt er bundet til laminatet ved isostatisk varmpressing av nevnte rørformede del og nevnte laminat.

28. Fremgangsmåte for fremstilling av en laminert vegg for en uorganisk fiberfremstillingsmåter, karakterisert ved at den omfatter å tilveiebringe en ildfast metallkjerne, tilveiebringe en hylse lavet av et edelmetall med en form generelt konform med formen av kjernen rundt nevnte kjerne, isostatisk varmpressing av kjerne og hylse for intimt å binde hylsen til kjernen for å danna laminatet og tilveiebringe minst én gjennomhulling igjennom laminatet med et element anbragt deri tilpasset til å la smeltet materiale strømme igjennom for å danne nevnte matervegg.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at elementet har en flens nær nevnte hylse.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved å forbinde en hullformet del med nevnte laminat tilpasset til å definere strømmen av nevnte smeltede, uorganiske materiale.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 30, karakterisert v. ie d at skaftet er intimt bundet til laminatet ved isostatisk varmpressing av elementet og laminatet.

32. Matervegg fremstilt ifølge et hvilket som helst av kravene 28, 29, 31, 34 eller 35.

33. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at en munning tildannes i nevnte element etter isostatisk varmpressing av kjernen og hylsen sammen.

34. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at elementet er anbragt i nevnte hull ved innføring av en del med en krave med en utragende del som strekker seg utover den første flens inn i nevnte munning slik at nevnte første flens er i kontakt med nevnte hylse, og tilveiebringer en andre flens på nevnte krave i kontakt med nevnte hylse, og forsegling av nevnte rørformede del til nevnte laminat for å forhindre oksydasjon av nevnte kjerne ved forhøyede temperaturer, idet den utragende del er tilpasset til å definere en strøm av smeltet uorganisk materiale.

38. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert ved at den omfatter å tilveiebringe en flens ved hver ende av nevnte element nær de motsatte sider av nevnte kj erne.

36. Fremgangsmåte for fremstilling av glassfibre, omfattende å tilveiebringe en mater for tilførsel av smeltede strøm-mer av uorganisk materiale som skal trekkes til fibre, idet nevnte mater omfatter en ildfast metallkjerne med en oksygenugjennomtrengelig edelmetallhylse intimt bundet dertil ved isostatisk varmpressing for dannelse av et laminat, idet laminatet har minst én gjennomhulling tilpasset å føre strømmer av smeltet glass igjennom og derfra, samt et element anbragt i nevnte gjennomhulling for å forhindre oksydasjon av kjernen ved forhøyede temperaturer, og trekking av strømmen av smeltede glass til fibre.

37. Glassfibre fremstilt ifølge fremgangsmåten i krav 36.

38. Matervegg ifølge krav 13, karakterisert ved at materen er i det vesentlige stasjonær.

39. Matervegg ifølge krav 13, karakterisert ved at materen er roterbar.