valvula compuesta ceramica para motores de combustion interna y ...

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REIVINDICACIONES
1. Una válvula compuesta a base de cerámica
reforzada con fibras, para un motor de combustión
interna o similar, constando dicha válvula
de:
a) un vástago de válvula alargado que tiene
una forma adecuada para su inserción en
la guía de válvula de un motor, constando
el vástago de la válvula de un manguito fibroso
de cerámica que está relleno con un
haz unidireccional axialmente alineado de
fibras cerámicas de refuerzo;
b) una campana de cerámica con la forma adecuada
para acoplarse con el asiento de la
válvula de un motor, constando la campana
de fibras cerámicas discontínuas; y
c) una matriz de material cerámico en la cual
las fibras del vástago y la campana están
empotradas,
en donde un extremo del manguito del vástago
está moldeado dentro de la campana.
2. La válvula compuesta de la reivindicación
1, en la cual la matriz consta además, de carbón o
una combinación de carbón con otros materiales
cerámicos.
3. La válvula compuesta de la reivindicación
2, que consta además de un revestimiento externo
de cerámica resistente al desgaste.
4. La válvula compuesta de la reivindicación
1, en la cual el extremo del manguito del vástago
moldeado dentro de la campana está atrompetado.
5. La válvula compuesta de la reivindicación
4, en la que el manguito del vástago consta de fibras
cerámicas trenzadas, y el extremo atrompetado
del manguito del vástago está unido dentro
de la campana de forma que una parte del exterior
de la campana cubre el extremo atrompetado
y las fibras del extremo atrompetado refuerzan la
parte de la campana que lo cubre.
6. La válvula compuesta de la reivindicación
5, en la cual
i) las fibras del manguito y la campana son
fibras de borosilicato de aluminio
ii) el haz de fibras unidireccional es de fibras
de carbón, y
iii) la matriz consta de carbón y alúmina.
7. La válvula compuesta de la reivindicación
6, que consta de un revestimiento externo a base
de carburo de silicio, nitruro de silicio o una mezcla
de los mismos.
8. La válvula compuesta de la reivindicación
1, en la cual
i) las fibras del manguito son fibras de borosilicato
de aluminio
ii) el haz de fibras unidireccional son fibras de
carbón,
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iii) las fibras de la campana son fibras de silicato
de aluminio orientadas al azar.
9. La válvula compuesta de la reivindicación
2, en la cual la matriz consta de carbón y alúmina.
10. La válvula compuesta de la reivindicación
9, la cual consta además de un recubrimiento
cerámico duro resistente a la oxidación y al desgaste.
11. La válvula compuesta de la reivindicación
10, en la cual el revestimiento es un revestimiento
por deposición química en fase vapor, que consta
de nitruro de silicio, carburo de silicio o una mezcla
de los mismos.
12. Un método para obtener una válvula compuesta
cerámica reforzada con fibra, para un motor
de combustión interna o similar, constando
dicho método de:
a) conformado de un manguito alargado flexible
de fibras cerámicas trenzadas,
b) relleno del manguito con un haz unidireccional
axialmente alineado de fibras cerámicas
de refuerzo,
c) conformado de una campana flexible de fibras
cerámicas discontínuas orientadas al
azar,
d) unión de un extremo del manguito dentro de
una parte de la campana para formar una
estructura de fibra con forma de válvula,
e) conformado de una matriz de material
cerámico en la cual las fibras de la estructura
de fibra con forma de válvula están empotradas.
13. El método de la reivindicación 12, en el
cual el paso e) consta de la impregnación de la
estructura de fibra con forma de válvula, con una
cerámica susceptible de unirse mediante calor, y
calentamiento de la estructura impregnada para
formar una matriz cerámica.
14. El método de la reivindicación 13 en el
cual el paso e) comprende además, después de
dicho paso de calentamiento, de la impregnación
de la válvula compuesta con un precursor de la
matriz cerámica y pirolizando el precursor para
formar la matriz cerámica adicional.
15. El método de la reivindicación 13, en
donde el paso e) comprende además, después de
dicho paso de calentamiento, de la impregnación
de la válvula compuesta con un precursor de
carbón y pirolizando el precursor para formar una
matriz de carbón adicional.
16. El método de la reivindicación 13, en el
cual la cerámica susceptible de unirse por calentamiento
es alúmina coloidal.
17. El método de la reivindicación 15, en
donde dicho precursor de carbón es una resina
de furano o fenólica.
18. El método de la reivindicación 14 comprendiendo
además:
f) el revestimiento de la válvula compuesta de
cerámica resultante de la pirólisis, con un revestimiento
cerámico.
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