DE1669533A1 - Method of making threads - Google Patents

Method of making threads

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Description

Verfahren zur Herstellung von Fäden.Method of making threads. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zurThe invention relates to a method and an apparatus for Herstellung von Fäden, insbesondere aus hitzebeständigenManufacture of threads, in particular made of heat-resistant Stoffen.Fabrics.

Fäden für verschiedene Zwecke wie Lampen, Vakuumröhren und dergleichen, sind bisher aus solchen Stoffen hergestellt wor- den, die schmelzen oder leicht extrudierbar sind oder in er- weichtem Zustande oder kalt gestreckt werden können. Hierzu gehören die üblichen Drähte. Threads for various purposes, such as lamps, vacuum tubes and the like, have hitherto been made from materials that melt or are easily extrudable or can be stretched in a softened state or cold. This includes the usual wires.

Ein Gegenstand der-Erfindung ist die Herstellung von Fäden mit hoher Hitzebeständigkeit und hoher Festigkeit in konti- nuierlichen Längen von 300 m oder mehr aus hitzebeständigen Metallen oder schneidbaren Stoffen wie pyrolytischem Graphit. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung von Fäden aus hitzebeständigem Material, die auch schneidbar sein können. Diese Fäden sind dadurch gekennzeichnet, daß sie selbst bei hohen Temperaturen nicht schmelzen, oder daß ihr Schmelzpunkt so hoch ist, daß die bisherigen Verfahren zur Herstellung von Drähten nicht anwendbar sind. One object of the invention is the production of threads with high heat resistance and high strength in continuous lengths of 300 m or more from heat-resistant metals or cuttable materials such as pyrolytic graphite. Another object of the invention is the production of threads from heat-resistant material, which can also be cut . These threads are characterized in that they do not melt even at high temperatures, or that their melting point is so high that the previous methods for producing wires cannot be used.

Die Erfindung betrifft Fäden aus einem schneidbaren Material, wozu pyrolytiächer Graphit, Karbide und Kombinationen dieser Stoffe mit hitzebeständigen Metallen und Legierungen gehören. Die Erfindung betrifft ferner die Herstellung von sehr reinen, nicht schmelzenden und kristallinen Fäden aus schneidbarem Material durch Kracken oder Zersetzen entsprechender Gase oder (Fasmischungen bei außergewöhnlich hohen Temperaturen. The invention relates to threads made of a cuttable material, including pyrolytic graphite, carbides and combinations of these materials with refractory metals and alloys. The invention also relates to the production of very pure, non-melting and crystalline threads from cut material by cracking or decomposing corresponding gases or (fiber mixtures at exceptionally high temperatures.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von pyrolytischem Graphit oder von Karbiden zum Schützen von hitzebeständigen Metallen, wie Wolfram, Molybdän oder von Nichtmetallen. Another object of the invention is the use of pyrolytic graphite or of carbides for protecting refractory metals such as tungsten, molybdenum or of non-metals.

Schließlich ist ein Gegenstand der Erfindung die Herstellung von sehr reinen, nicht schmelzenden und nicht porösen Fäden von beträchtlicher Länge durch Kracken oder Zersetzen geeig- neter Gase oder Gasgemische bei sehr hohen Temperaturen, wo- durch Kohlenstoff oder Karbide auf geeigneten Kernen nieder- geschlagen werden. Erfindungsgemäß werden hochhitzebeständige und sehr feste schneidbare Stoffe, wie pyrolytischer Graphit, durch Zerset- zung von Dämpfen und durch Kracken von gasförmigem Kohlen- wasserstoff hergestellt. Hierbei entstehen reine kristalline, hitzebeständige Metalle, Karbide, Silicide und ßoride als Formkörper oder Überzüge, aus denen Gegenstände, beispiels- weise für die Raumfahrt, hergestellt werden können. Finally, an object of the invention is the production of very pure, non-melting and non-porous threads of considerable length by cracking or decomposing suitable gases or gas mixtures at very high temperatures, as a result of which carbon or carbides are deposited on suitable cores. According to the invention, highly heat-resistant and very solid cuttable materials, such as pyrolytic graphite, are produced by decomposing vapors and cracking gaseous hydrocarbons. This converts pure crystalline, refractory metals, carbides, silicides and ßoride as moldings or coatings from which items can be beispiels- be made for space travel.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die kontinuierliche Herstellung von hochhitzebeständigen, sehr festen Fäden in Längen bis zu 300 m oder mehr aus feuerfeste, oder schneid- barem Material in einem unter hohem Vakuum stehenden Ofen. Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Tierstellung von hitzebeständigen oder schneidbaren Fäden verschiedener Form und verschiedenen Querschnitts durch ein kontinuierliches und nicht chargenweises Verfahren. Another object of the invention is the continuous production of highly heat-resistant, very strong threads in lengths of up to 300 m or more from refractory or cuttable material in a furnace under high vacuum. Another object of the invention is the animal production of heat-resistant or cuttable threads of various shapes and various cross-sections by a continuous and non- batch process.

Noch ein Gegenstand der Erfindung ist ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigem und schneid- barem Material mittels eines rotierenden Kernes in einem unter hohem Vakuum stehenden Ofen, wobei Fäden beliebiger Länge und geregelter Dicke und Gleichmäßigkeit entstehen. Die Erfindung betrifft ferner einen Faden aus schneidbarem Material, wie pyrolytischem Graphit, Carbiden und Kombinati- onen dieser Stoffe mit hitzebeständigen Metallen und Legierungen,.in kontinuierlichen Längen, die in hohem Vakuum-in einem Ofen kontinuierlich hergestellt sind. Another object of the invention is a continuous process for the production of heat-resistant and cuttable material by means of a rotating core in a furnace under high vacuum, with threads of any length and controlled thickness and uniformity being produced. The invention also relates to a thread made of material that can be cut, such as pyrolytic graphite, carbides and combinations of these substances with heat-resistant metals and alloys, in continuous lengths that are continuously produced in a high vacuum in a furnace.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung von sehr reinen, nicht schmelzenden, kristallinen Fäden aus. schneidbarem Material durch Krücken oder Zersetzen geeigneter Gase oder Gasgemische bei außerordentlich hohen Temperaturen in einem-Ofen unter einem hohen Vakuum, wobei diese Stoffe auf einem kontinuierlich rotierenden Kern oder einem Rade abgelagert werden. ' Ein Gegenstand der Erfindung ist schließlich auch die Herstellung.von sehr reinen, nicht schmelzenden, nicht porösen und hitzebeständigen Fäden,beträchtlicher Länge durch Krücken oder Zersetzen geeigneter Gase oder Gasgemische bei außer- ordentlich hohen Temperaturen,. wobei Kohlenstoff und Carbide auf kontinuierlich rotierenden Kernen mit verschieden geform- ten Nuten abgelegert werden. Another object of the invention is the production of very pure, non-melting, crystalline threads. cuttable material by crutches or decomposition of suitable gases or gas mixtures at extremely high temperatures in a furnace under a high vacuum, these substances being deposited on a continuously rotating core or a wheel. Finally, an object of the invention is also the production of very pure, non-melting, non-porous and heat-resistant threads, of considerable length by crutches or the decomposition of suitable gases or gas mixtures at extremely high temperatures. whereby carbon and carbides are deposited on continuously rotating cores with differently shaped grooves .

Erfindungsgemäß verarbeitet man ein hochhitzebeständiges, sehr festes schneidbares Material, wie pyrolytischen Graphit, der durch Krücken von gasförmigem Kohlenwasserstoff gewonnen wird. Man kann aber auch Metalle enthaltende Dämpfe zersetzen,. um reine, kristalline, hitzebeständige Metalle, Carbide, Silicide und Boride zu gewinnen. Diese Ablagerungen können in verschiedenen Formen mit verschiedenen Querschnitten oder als Überzüge durch ein kontinuierliches Verfahren erhalten werden. Bei diesem Verfahren verwendet man einen rotierenden Kern mit Abnehmern für Fäden und Streifen von dem Kern während.s einer Umdrehung. According to the invention processes a highly heat-resistant, very firm cuttable material such as pyrolytic graphite, which is obtained by crutches of gaseous hydrocarbon. But you can also decompose vapors containing metals. to win pure, crystalline, refractory metals, carbides, silicides and borides. These deposits can be obtained in various shapes with various cross-sections or as coatings by a continuous process. This method uses a rotating core with take- offs for threads and strips from the core during one revolution.

Fäden verschiedener Formen und verschiedener Querschnitte können auf diese Art aus schneidbarem, hitzebeständigem Mate- rial gewonnen werden, das kontinuierlich auf einem rotieren- den Kern oder Rade abgelagert wird. Die erhaltenen Fäden sind gekennzeichnet durch eine hohe Reinheit, unbegrenzte Länge, geregelte und gleichmäßige Dicke, Fehlen von Poren, kristal- live Struktur und Verarbeitbarkeit bei sehr hohen Temperatu- ren von 2750o bis 5500°C. In this way, threads of various shapes and various cross-sections can be obtained from cuttable, heat-resistant material that is continuously deposited on a rotating core or wheel. The threads obtained are characterized by a high degree of purity, unlimited length, controlled and uniform thickness, lack of pores, crystal structure and processability at very high temperatures of 2750 ° to 5500 ° C.

Das Abscheiden durch Zersetzen von Dampf erlaubt die Herstel- lung von Formen aus schneidbareme hitzebeständigem Material, das auf spiraligen oder geraden Kernen niedergeschlagen ist. Durch andere Verfahren lassen sich diese Stoffe nicht bearbesten. Die erhaltenen Produkte sind gekennzeichnet durch eine hohe Reinheit, durch das Fehlen von Poren, durch eine kristalline Struktur und durch eine Bearbeitbarkeit bei sehr hohen ' Temperaturen von etwa 2750 bis 5500°C. Verwendet man beispielsweise einen gasförmigen Kohlenwasser- stoff, so kann man Wregelte Mengen von Dampf eines Halogenids eines hitzebeständigen Metalls zusammen mit dem als Träger dienenden Wasserstoff zusetzen, wobei ein zusammengesetztes Material aus pyrolytischem Graphit mit dem Carbid des Metalls entsteht. The deposition by decomposing steam allows the production of shapes from cutable heat-resistant material deposited on spiral or straight cores . These fabrics cannot be treated with any other method. The products obtained are characterized by high purity, the absence of pores, a crystalline structure and machinability at very high temperatures of about 2750 to 5500 ° C. If, for example, a gaseous hydrocarbon is used, controlled amounts of vapor of a halide of a heat-resistant metal can be added together with the hydrogen serving as a carrier, a composite material of pyrolytic graphite and the carbide of the metal being formed.

Man kann aber auch den Dampf eines Halogenids eines hitzebe- ständigen Metalls allein mit Wasserstoff mischen und erhält hierbei einen Überzug aus reinem Metall. Durch weitere Be- handlung in der Wärme entsteht ein fest verbundener Überzug auf'dem Träger aus Graphit durch Bildung einer Zwischenschicht aus Carbid. However, you can also mix the vapor of a halide of a heat-resistant metal alone with hydrogen and thereby obtain a coating of pure metal. Further heat treatment results in a firmly bonded coating on the graphite support through the formation of an intermediate layer of carbide.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Materia- lien können wegen ihrer besonderen Eigenschaften verwendet werden zur Herstellung der Spitzen von Geschossen, von Rake- tendüsen, Teilen von Geschossen, zur Auskleidung von Öfen für sehr hohe Temperaturen und für hochtemperaturfeste Leitungen, zur Herstellung von Behältern für feste Treibstoffe in Ge- schossen und zur Herstellung von anderen leichten und sehr festen Teilen von Geschossen. The materials obtained by the process according to the invention can, because of their special properties, be used to produce the tips of projectiles, rocket nozzles, parts of projectiles, for lining ovens for very high temperatures and for high-temperature-resistant lines, for producing containers for solid propellants in projectiles and for the manufacture of other light and very strong parts of projectiles.

Weitere Gegenstände und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Die Fig. 1 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren. 'Die Fig. 113 ist die Ansicht eines für das Verfahren verwend-Tiaren Keines in Form einer flachen Scheibe mit spiraligen Nuten auf i lirer Oberfläche. Further objects and advantages of the invention will emerge from the following description and the drawings. Fig. 1 shows schematically the inventive method. 'The Fig. 113, the view of the method for verwend-crowns in none in the form of a flat disk with spiral grooves on i lirer surface.

FiK. 1C ist eine Seitenansicht der Scheite nach FiA. 18.FiK. Figure 1C is a side view of the logs of Figure A. 18th

Die Fig. '_ zeigt einen Ilochtemperaturofen für die Tierstellung von Fäden nach Fig. 1. FIGS. '_ Shows a Ilochtemperaturofen for animal position of threads of FIG. 1.

Die Fig. 2A zeigt eine Abänderung den Vakuumofens mit einem kontinuierlich in ihm rotierenden Kern. FIG. 2A shows a modification of the vacuum furnace with a continuously rotating in it core.

Die Fig. 3 ist eine Seitenansicht des rotierbaren Kernes nach Fi g . 21, der vei-schieden geformte Nuten enthält. FIGS. 3 g is a side view of the rotatable core by Fi. 21, which contains differently shaped grooves .

Die Fig. _)A bis 3E zeigen Ansichten und Schnitte verschiede- ner rotierender Kerne, die erfindungsgemäß in Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 verwendet werden können. FIG. _) A to 3E show various views and sections ner rotating cores which can be used according to the invention in devices of FIGS. 1 and 2.

Die Fig. 3F zeigt Querschnitte durch verschieden geformte Fäden, die von einem rotierenden Kern nach Fig. 3 abgenommen werden können. Die Fig. 4 zeigt im Querschnitt einen Streifen aus feuerfestem Material, der in Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 erhalten ist. Fig. 3F shows cross sections through different shaped threads, which can be removed by a rotating core of FIG. 3. Fig. 4 shows in cross section a strip of refractory material obtained in the devices according to Figs .

Die Fig. 5 zeigt einen Ofen zum Ausrichten und Strecken der Fäden nach den Fig. 3C bus 3E in der Hitze.Fig. 5 shows an oven for aligning and stretching the threads after Fig. 3C to 3E in the heat.

Typisches schneidbares Material für das erfindungsgemäße Verfahren ist Kohlenstoff. Es ist bekannt, daß Kohlenstoff selbst bei sehr hohen Temperaturen nicht schmilzt. Bei hohen Temperaturen rekristallisiert und orientiert sich Kohlenstoff in der Regel unter Bildung von Graphit. Bei noch höheren Tempera- turen sublimiert er. Er ist bei gewöhnlichen Temperaturen nicht formbar und daher schwierig zu verarbeiten. Durch das Verdampfen und Kracken nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man Kohlenstoff, pyrolytischen Graphit, Carbide, Le- gierungen von hitzebeständigen Metallen oder Kombinationen dieser Stoffe, die zu Fäden und Formkörpern verarbeitet werden können, welche sich aus den üblichen Stoffen und mit den üblichen Methoden nicht herstellen lassen.A typical material that can be cut for the method according to the invention is carbon. It is known that carbon does not melt even at very high temperatures. At high temperatures, carbon usually recrystallizes and orients itself to form graphite. At even higher temperatures it sublimes. It is not malleable at ordinary temperatures and therefore difficult to process. By evaporation and cracking according to the invention gives carbon, pyrolytic graphite, carbides, al- loys of refractory metals or combinations of these substances which can be processed into filaments and shaped articles, which are not from the conventional materials and with conventional methods can be produced.

Die-erfindungsgemäßen Stoffe haben besondere Eigenschaften. Sie schmelzen nicht auch bei sehr hohen Temperaturen, weil die Wärme in erster Linie durch Strahlung und durch Verdampfung mittels Sublimation zerstreut wird. Da die Temperaturgrenzen für feste Elemente und Verbindungen bei etwa 4000 bis 45000C liegen, so führt eine Temperaturer- höhung über diesen Bereich hinaus zum Schmelzen, zum Ver- dampfen oder zum Sublimieren dieser Stoffe. Die Bedingungen, unter welchen gegebenes Material solche hohen Temperaturen aushält, sind abhängig von der Zeit und von der Energiezufuhr, die erforderlich ist, um die Oberflächentemperatur des Mate- rials so hoch zu bringen. The substances according to the invention have special properties. They do not melt even at very high temperatures because the heat is primarily dissipated by radiation and by evaporation by means of sublimation . Since the temperature limits for solid elements and compounds are around 4000 to 45000C , a temperature increase beyond this range leads to melting, evaporation or sublimation of these substances. The conditions under which a given material can withstand such high temperatures depend on the time and on the energy input that is required to bring the surface temperature of the material so high.

Als "pyrolytischer Graphit" wird ein solcher polykristalliner Graphit bezeichnet, der aus einem Kohlenstoff enthaltenden Dampf bei 1900 bis 27500C oder darüber abgeschieden worden ist. Es handelt sich um ein für Gase undurchlässiges Material mit metallischem Aussehen. Der Graphit ist fester als der handelsübliche Graphit und ist stärker anisotrop in Bezug auf verschiedene physikalische und chemische Eigenschaften, z.B. in thermischer und elektrischer Beziehung, als natürlicher Graphit. Bei Raumtemperatur ist seine thermische Leitfähigkeit entlang den Grundflächen parallel zu der Oberfläche der Ab -Scheidung höher als die Leitfähigkeit anderer bekannter Stoffe. Die thermische Leitfähigkeit senkrecht zu den Grundflächen ist um mehrere Größenordnungen geringer. Die Kristallite von pyroiytischem Kohlenstoff haben ihre Grundfläche parallel zu der Oberfläche, auf der sie abgelagert sind. Diese Orientie- rung ist abhängig von der Ablagerungstemperatur und von der Dichte. Pyrolytischer Graphit hat bei Raumtemperatur und in Richtung ',2 der Grundflächen eine Zugfestigkeit von mehr als 14()O kg/cm Bei Erhöhung der Temperatur nimmt die Zugfestigkeit zu bis beispielsweise 5600 kg/cm2 bei 2750°C. Innerhalb dieses Tem- peraturbereiches ist der pyrolytische Graphit also Lehnmal fester als der handelsübliche Graphit. Während der übliche Graphit seine Festigkeit bei Temperaturen über 2500°C verliert, nimmt die Festigkeit von pyrolytischem Graphit um das Doppel-te zu im Temperaturbereich von 2500 bis 2750°C. Seine Verformbarkeit nimmt ebenfalls zu bei Temperaturen über 2500°C. Die Festigkeitskurven von pyrolytischem Graphit zeigen, daß er bei hohen Temperaturen sehr viel fester ist als andere Stoffe. Das Verhältnis der Festigkeit zu dem Gewicht ist etwa fünfmal größer als bei anderen bekannten Stoffen. Such a polycrystalline graphite is referred to as "pyrolytic graphite" which has been deposited from a carbon-containing vapor at 1900 to 2750 ° C. or above. It is a gas impermeable material with a metallic appearance. Graphite is stronger than commercially available graphite and is more anisotropic with regard to various physical and chemical properties, for example in thermal and electrical relationships, than natural graphite. At room temperature, its thermal conductivity along the base parallel to the surface of the deposit is higher than the conductivity of other known substances. The thermal conductivity perpendicular to the base is several orders of magnitude lower. The crystallites of pyrogenic carbon have their base parallel to the surface on which they are deposited. This orientation depends on the deposition temperature and the density. Pyrolytic graphite has a tensile strength of more than 14 () O kg / cm at room temperature and in the direction ', 2 of the base area. When the temperature is increased, the tensile strength increases up to, for example, 5600 kg / cm2 at 2750 ° C. Within this temperature range, pyrolytic graphite is ten times stronger than commercially available graphite. During the usual graphite loses its strength at temperatures above 2500 ° C, the strength is of pyrolytic graphite to the double-te to the temperature range 2500 to 2750 ° C. Its deformability also increases at temperatures above 2500 ° C. The strength curves of pyrolytic graphite show that it is much stronger than other substances at high temperatures. The strength-to-weight ratio is about five times greater than that of other known fabrics.

Es ist bekannt, daß dünne Fäden eine größere Zugfestigkeit haben als dicke. Fädchen oder Fäden aus Einzelkristallen von reinen Stoffen haben Zugfestigkeiten von etwa 1 x 104 kg/cm 2. Sehr dünne Fädchen aus Graphit haben bei Raumtemperatur eine Zugefestigkeit von etwa 3 x 104 kg/cm`. Dagegen haben Fäden aus pyrolytischem Graphit, die nach dem beschriebenen Verfah- ren hergestellt sind, bei Temperaturen oberhalb 2500°C eine höhere Zugfestigkeit als alle anderen bekannten Stoffe. Da dieses Material eine Dichte von 1,9 bis 2,0 hat, ist das Ver- hältnis der Zugfestigkeit zum Gewicht bei 2750°C etwa 1,5 x 10 b. Pyroly t ischer fiolil enst off mit. seiner hohen Festigkeit. bei sehr liolien Temperaturen kann auch in Kombination mit Fäden aus Ie- ramischen Stoffen oder Glas verwendet werden, wenn eitle hohe Festigkeit hef tieferen Temperaturen erforderlich ist. So köl>- ricn z.B. sehr feste und leichte Teile von Geschossen daraus hergestellt werden. Nach der Fig. 1 wird ein gasförmiger Kohlenwasserstoff, wie Methan, Propan, Benzol, Butan, Acetylen, Athan oder Toluol zusammen mit Wasserstoff durch die Einlässe 1 und 2eingeführt. Diese Stoffe werden in üblicher Weise gereinigt und getrock- net, z.13. durch einen Sittipr'8t.of'ferätfer'ner 3 und eitle Trocken- vorrichtung 4 für Wasserstoff. In einem Verdampfer 5 werden diese Gase mit abgemessenen 'Mengen von Halogeniden von hitze- beständigen Metallen gemischt. In die Vakuumkammer G, die dureli eitle Pumpe evakuiert wird, ge- 1 angen etwa st ächiometri sehe Gemische des Halogenids und des Kohlenwasserstoffs. Es entstellt also ein Überzug aus reinem Carbid auf einer- geeigneten Unterlage. Die Abgase werden durch einen Kondensator 8 und eine Falle g abgezogen. Die Fig. 4 zeigt, daß verschiedene Kombinationen und Schichten von bietall gebildet werden können, beispielsweise aufeinander- folgende Schichten von Molybdän, Rhenium und pyrolytischem Graphit. ES können natürlich auch andere Kombinationen lierge- stellt werden, so daß verschiedenartige Fäden aus Schichten von feuerfestem Material gewonnen werden können. Der pyroly- tische Graphit kann mit verschiedenen Dichten hergestellt werden, die von der Temperatur abhängen. Höhere Dichten ent- stehen bei höherer Orientierung der Kristallite bei höheren Temperaturen. Bei der Vorrichtung nach der Fig. 2 wird der Vakuumofen 20 mit Wasser gekühlt. Seine inneren Wandungen 21 sind überzogen oder isoliert mit keramischem Material-. Der Ofen wird geheizt durch ein Widerstandselement 22 aus Graphit. Die Temperatur ist so hoch, daß die verschiedenen Dämpfe, z.B. aus dem Halo- genid des hitzebeständigen Metalls und aus Methan,- werden. Bei dieser hohen Temperatur werden die Gase innig gemischt und dann zersetzt. Die Abgase werden abgesaugt, z.B. durch den Kondensator 8 und die Falle 9 nach Fig. 1. Auf dem Kern 26 scheiden sich das hitzebeständige Material und das schneidbare Material aus den Gasen ab. Die Fig. 3A zeigt einen Kern 26 mit schraubenförmigen Nuten 27. entlang seiner ganzen Länge. Man kann aber auch einen Kern mit längsverlaufenden Nuten nach der Fig. 3E verwenden. Beim Abscheiden- der Stoffe aus den zersetzten Gasen und Dämpfen auf dem Kern 26 werden die Schraubennuten 27_zugebaut, wobei eine glatte Oberfläche über dem ganzen Kern entsteht. Nach der Bildung einer glatten Oberfläche auf dem Kern wird der Vakuumofen 20 abgestellt und man entfernt den Kern aua ihm. Sein Überzug wird abgenommen durch ein scharfes, schnei- dendes Werkzeug oder durch einen Diamantschneider 28, wobei die Oberfläche des Kernes freigelegt wird, wie die Fig. 3C es zeigt. Dann kann der in den Nuten 27 abgelagerte Faden 29 entfernt und weiter verarbeitet werden. It is known that thin threads have a greater tensile strength than thick ones. Threads or threads made of single crystals of pure substances have tensile strengths of around 1 x 104 kg / cm 2. Very thin threads made of graphite have a tensile strength of around 3 x 10 4 kg / cm 'at room temperature. Other hand, have threads of pyrolytic graphite, which are produced according to the described procedural ren, at temperatures above 2500 ° C a higher tensile strength than any other known substances. Since this material has a density of 1.9 to 2.0, the ratio of tensile strength to weight at 2750 ° C is around 1.5 x 10 b. Pyroly tic fiolil comes off with. its high strength. at very liolien temperatures can also be used in combination with threads from Ie- Ramic fabrics or glass are used when vain high Strength yef lower temperatures is required. So köl> - For example, very solid and light parts of projectiles can be made from it getting produced. According to Fig. 1, a gaseous hydrocarbon such as Methane, propane, benzene, butane, acetylene, ethane or toluene introduced together with hydrogen through inlets 1 and 2. These fabrics are cleaned and dried in the usual way. net, e.g. 13. by a Sittipr'8t.of'ferätfer'ner 3 and vain drying device 4 for hydrogen. In an evaporator 5 these gases with measured amounts of halides of heat mixed with resistant metals. In the vacuum chamber G which is evacuated dureli vain pump, Ge 1 approximate stächiometri see mixtures of the halide and the Hydrocarbon. So it disfigures a coating of pure Carbide on a suitable surface. The exhaust gases are through a capacitor 8 and a trap g withdrawn. Fig. 4 shows that various combinations and layers can be formed from following layers of molybdenum, rhenium and pyrolytic Graphite. Of course , other combinations can also be used. so that different types of threads are made of layers can be obtained from refractory material. The pyroly- tables graphite can be made with different densities which depend on the temperature. Higher densities If the orientation of the crystallites is higher, the orientation is higher Temperatures. In the device according to FIG. 2, the vacuum furnace 20 chilled with water. Its inner walls 21 are covered or insulated with ceramic material. The oven is heated by a resistance element 22 made of graphite. The temperature is so high that the various vapors, e.g. from the halo enjoyment of the heat-resistant metal and of methane, - become. At this high temperature the gases become intimate mixed and then decomposed. The exhaust gases are extracted, e.g. through the capacitor 8 and the trap 9 of FIG. 1. On the Core 26 is divided between the heat-resistant material and the cuttable material from the gases. 3A shows a core 26 with helical grooves 27. along its entire length. But you can also have a core Use with longitudinal grooves as shown in FIG. 3E. When separating substances from the decomposed gases and vapors the screw grooves 27_zuebaut on the core 26, wherein a smooth surface is created over the entire core. After a smooth surface has been formed on the core, the vacuum furnace 20 is turned off and the core is removed from it. Its coating is removed by a sharp, cutting tool or by a diamond cutter 28, the surface of the core being exposed, as FIG. 3C shows. The thread 29 deposited in the grooves 27 can then be removed and processed further.

Reine kristalline Fäden aus schneidbarem Material, die nach den in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Verfahren hergestellt sind, ebenso auch Fäden aus einer Kombination von reinen, hit- zebeständigen Metallen, pyrolytischem Graphit, hitzebeständi- gen Carbiden oder Siliziumdioxyd, können so gewonnen werden. Die Länge, der Durchmesser, die Form und die Zusammensetzun- gen hängen von dem vorgesehenen Verwendungszweck ab. Die so erhaltenen Fäden können für sich oder zusammen mit Bindemit- teln verwendet werden zur Herstellung von spiraligen Windun- gen für Teile von Raketen, auch für kompliziert geformte Teile, die hohe Temperaturen und Drücke aushalten. Pure crystalline threads consist of cuttable material, which are prepared by the in Figs. 1 and 2 described methods, as well as filaments from a combination of pure, heat- zebeständigen metals, pyrolytic graphite, heat- resistant gene carbides or silicon dioxide, may be recovered so . The length, diameter, shape and composition depend on the intended use. The filaments thus obtained can be used either alone or combined with stuffs Bindemit- for the production of spiral Windun- gen for parts of rockets, stand for complex shaped parts that have high temperatures and pressures.

Die Fig. 1B und 1C zeigen eine andere Form den Kernes. Dieser besteht aus einer flachen Scheibe 7' mit spiraligen Nuten 8'. der Durchmesser der Scheibe 7' kann beliebig gehalten sein, wobei der äußere Durchmesser lediglich abhängig ist von der Größe des Ofens 200. Bei Verwendung einen scheibenförmigen Kernes 7' kann die Zufuhr der Gase einfacher gehalten werden, und es wird eine gleichförmigere Ablagerung des schneidbaren Material und gleichförmigerer Überzug erhalten, Die Fäden aus den Nuten dieser Scheibe können durch ein geeignetes Werkzeug 9' abgehoben werden. Figs. 1B and 1C show another form the core. This consists of a flat disk 7 'with spiral grooves 8'. the diameter of the disc 7 ' can be made as desired, the outer diameter only depending on the size of the furnace 200. When using a disc-shaped core 7', the supply of gases can be kept simpler and a more uniform deposition of the cuttable material is achieved and obtain a more uniform coating. The threads from the grooves of this disc can be lifted off by a suitable tool 9 '.

Die nachstehenden Tabelle I und II zeigen-den Einfluß der Tem- peratur. Tables I and II below show the influence of temperature.

Die Tabelle I zeigt, daß die Dichte der Fäden abhängig ist von der Temperatur, bei welcher der Graphit niedergeschlagen wird. Hierbei wurde in der Kammer ein Druck von 4 mm lig auf- rechterhalten und es wurden 6 Liter je Minute chemisch reines Methan eingeleitet. Tabelle I Dichte Temperatur g/cm 3 °C 1,95 1900 2,15 2000 2,24 2100 2,24 2200 2,24 2300 Die Tabelle 11 zei at die Geschwindigkeit der Ablagerung in Abhängigkeit von der Temperatur. Die übrigen Arbeitsbedin- gungen waren dieselben wie oben beschrieben. Tabelle 11 Ab lageruric:s geschwi ndi gkeit Temperatur mm/Std. 0C (1 , L' r; 1900 0,38 2000 (),4() 2100 0,53 2200 0,58 2300 btari kann den gasförmigen Kohlenwasserstoff mit Wasserstoff oder Argon verdünnen. Yoraugsweise verwendet man aber che- misch reinen Kohlenwasserstoff für sich. Table I shows that the density of the threads depends on the temperature at which the graphite is deposited . Here was in the chamber a pressure of 4 mm lig up quite get it and were initiated 6 liters per minute chemically pure methane. Table I. Dense temperature g / cm 3 ° C 1.95 1900 2.15 2000 2.24 2100 2.24 2200 2.24 2300 Table 11 shows the rate of deposition as a function of the temperature. The other working conditions were the same as described above. Table 11 From lageruric: s speed temperature mm / hour 0C (1, l'r; 1900 0.38 2000 (), 4 () 2100 0.53 2200 0.58 2300 btari can dilute the gaseous hydrocarbon with hydrogen or argon. Usually , however, chemically pure hydrocarbons are used for themselves.

will man einen Faden herstellen, der hitzebeständige Metalle enthilt, so führt man, wie oben beschrieben, auch Dämpfe, die Metalle enthalten, zu. Auf einen Teil Kohlenwasserstoff kann man 0 bis 10 Teile Metalldampf verwenden. Je mehr Metalldampf man verwendet, desto reicher an Metall werden. die Fäden. Auf einen Teil Kohlenwasserstoff kann man O bis 1 Teil gasförmi- gen Wasserstoff verwenden. Der Druck kann bei 2 bis 10 mm Hg liegen. Die bevorzugten Mengenverhältnisse der G&se sind die , folgenden: 0 = 10 Teile Metalldampf, 1 Teil Kohlenwasserstoff, O - 1 Teile Wasserstoff. If the production of a yarn, the heat-resistant metals enthilt, one performs, as described above, also vapors which contain metals, too. From 0 to 10 parts metal vapor can be used per part hydrocarbon. The more metal vapor you use, the richer you will be in metal. The strings. At a part of hydrocarbon can be O to 1 part of gaseous hydrogen to use. The pressure can be 2 to 10 mm Hg . The preferred proportions of the G & se are the following: 0 = 10 parts metal vapor, 1 part hydrocarbon, O - 1 parts hydrogen.

Nach dem beschriebenen Verfahren können verschiedene Kombina- Honen mit hitzebeständigen Metallen und Legierungen herge- stellt werden. Man kann z.B. einen aus pyrolytischem Kohlen- stoff bestehenden Faden herstellen, der Bor oder andere hitze- beständige Stoffe, wie Wolfram, Tantal, Niob, Molybdän, Zirkonium, Vanadin, Titan, Thor oder Chrom enthält. Die Metalle werden erhalten durch \erdampfen verschiedener zersetzbarer Verbindungen, welche die Metalle enthalten. Man kann z.13. Iialogenide, Oxyde und verschiedene metallorganische Verbindungen verwenden, wie beispielsweise Carbonyle und Dicumol-Verbindungen. Typisch für solche Kombinationen sind Tantal und Niob, Titan und Tantal und Molybdän und Wolfram. Various combination honing with heat-resistant metals and alloys can be produced using the process described. For example, a thread made of pyrolytic carbon can be produced which contains boron or other heat- resistant materials such as tungsten, tantalum, niobium, molybdenum, zirconium, vanadium, titanium, thor or chromium. The metals are obtained by vaporizing various decomposable compounds which the metals contain. You can z.13. Use halides, oxides and various organometallic compounds such as carbonyls and dicumene compounds. Typical of such combinations are tantalum and niobium, titanium and tantalum, and molybdenum and tungsten.

Ein faden aus pyrolytischem Kohlenstoff mit einem Gehalt von Bor oder anderen hitzebeständigen Stoffen hat eine gute Fe- stigkeit. sowohl bei tiefen wie bei hohen Temperaturen. So erhöht beispielsweise der Zusatz von Bor in der Dampfphase während der Ablagerung die Zugfestigkeit bei Raumtemperatur von 1250 kg/cm2 auf 2100 kg/cm2. Beim Ablagern können auch 1@ombinationen von verschiedenen. Metallen und Nichtmetallen entstehen, beispielsweise Borcarbid, Niobcarbid, Tantalcarbidr Wolframcarbic1 und dergleichen. Nach diesem Verfahren können auch aus Legierungen bestehende Fäden in großen Längen aus solchen Metallen hergestellt werden, die bei etwa 2750°C schmelzen. A thread of pyrolytic carbon having a content of boron or other heat-resistant materials, has a good stigkeit Fe. both at low and high temperatures. For example, increasing the addition of boron in the vapor phase during the deposition of the room temperature tensile strength of 1250 kg / cm2 to 2100 kg / cm2. When storing, 1 @ combinations of different. Metals and non-metals arise, for example boron carbide, niobium carbide, tantalum carbide, tungsten carbide and the like. This process can also be used to manufacture threads made of alloys in great lengths from metals that melt at around 2750 ° C.

Die langen Fäden gemäß vier Erfindung können Schutzüberzüge aus keramischen Stoffen, Siliciden oder hitzebeständigen Metallen erhalten, und zwar durch Flammspritzen. Die Fäden können flammgespritzt werden, weil sie sehr hohe Temperaturen aushalten. Gleichmäßige Überzüge solcher schützenden Stoffe sind auch bei langen Fäden herstellbar.The long threads according to four invention can protective coatings made of ceramic Substances, silicides or heat-resistant metals obtained by flame spraying. The threads can be flame-sprayed because they can withstand very high temperatures. Uniform coatings of such protective materials can also be produced with long threads.

Bei höheren Temperaturen wird reiner pyrolytischer Graphit fester und formbarer. Bei höherer Temperatur nimmt die Festigkeit zu. Während Metallfäden bei sehr hohen Temperaturen schmelzen, werden bei Fäden aus Graphit die physikalischen und strukturellen Eigenschaften verbessert.At higher temperatures, pure pyrolytic graphite becomes stronger and more malleable. The strength increases at higher temperatures. While metal threads If they melt at very high temperatures, graphite threads become the physical ones and structural properties improved.

Der Vakuumofen ;1' nach Fig. 2A hat ebenfalls einen Einlaß 32' für Methan, Wasserstoff und Netallhalcigenid-. Diese Gase werden in verschiedenen Kombinationen so hoch erhitzt, ddI3 sie gekrnckt werden. Im Bereich :j3' bilden sich also geregelte Gemische, aus welchen die hitzebeständigen Metalle und die anderen Stoffe auf dem kontinuierlich rotierenden Kern ]4' niedergeschlagen werden. Der rotierende Kern 34' hat Nuten verschiedener Form, wie es die Fig. 3 zeigt. Die Fäden erhalten die Form und den 4iierscliiiitt dieser Nuten.The vacuum furnace; 1 'of Fig. 2A also has an inlet 32' for methane, hydrogen and metal halide. These gases are heated so high in various combinations that they are broken. In the area: j3 'controlled mixtures are formed from which the heat-resistant metals and the other substances are deposited on the continuously rotating core] 4'. The rotating core 34 'has grooves of various shapes, as shown in FIG . The threads are given the shape and shape of these grooves.

Beim Rotieren des Kernes 34' werden die Nuten mit dem Material ausgefüllt. Ein Ablieber 35' :,erührt die glatte Oberfläche des Kernes 34' und hebt die Niederschläge ab. Es entstehen abgeschälte, flache Streifen 381 beim Rotieren de:3 Kernes 34' unter dem Ablieber 3)'. Bei weiterem Rotieren des Kernes 34' greifen fingerförmige Ablieber 37', die der Form Gier Nuten 36' nach Fig. 3 angepaßt sind, in diese ein iiriii heben die Fäden Heraus. Die ausgehobenen Fäden fallen auf den Boden des Ofens -31'. When the core 34 'rotates, the grooves are filled with the material. A remover 35 ':, touches the smooth surface of the core 34' and removes the precipitates. Peeled, flat strips 381 arise when rotating de: 3 core 34 'under the ablieber 3)'. With further rotation of the core 34 ', finger-shaped abbreviations 37', which are adapted to the shape of yaw grooves 36 'according to FIG. 3, grip the threads into them. The dug threads fall to the bottom of the furnace -31 '.

Mit Hilfe des rotierenden Tierries 11' ist also ein kontinuierliches Verfahren zur Tierstellung von Streifen und Fäden mö_glieh, wodurch sich (las Verfahren von denn chargenwe i sen Verfahren nach der Fig. 1 unterscheidet.With the help of the rotating tier 11 'there is thus a continuous one Method for animal production of stripes and threads possible, whereby (read method differs from the batch-wise process according to FIG. 1.

Nach diesem kontinuierlichen Verfahren lassen sich Fäden aus pyrolytischem Graphit, Carbid, hitzebeständigen Legierungen oder Carbiden herstellen. Die so erhaltenen Fäden können siie*iter in verschiedener Art weiterverarbeitet werden. Man kann sie auch miteinander verbinden, um Beatandteiie von Geschossen und dergleichen herzustellen. Die so kontinuierlich erlixxltet 1('11 langen Faden können Schutzüberzüge aus keramischen Stofi'en, Siliciden oder hitzebeständigen Metallen durch Flammsprühen erhalten. Derartige Verfahren sind schon oben erwähnt. Das bekannte Flammsprühen besteht darin, (laß man Gase in einer Spritzpistole unter hohem Druck entzündet. In diesen Gasstrom werden in Pulverform bfetalle, Glas, Kunststoffe oder kera- mische Stoffe eingebracht. Die unter hohem Druck stehende Flamme aus der Spritzpistole schmilzt sofort das pulverför- mige Material und versprüht es iihnlich, wie es eine Spritzpistole mit Luftdruck tut. Die zu überziehenden Fäden oder Strei- fen müssen natürlich die Hitze und den Druck der Spritzpistole aushalten, und müssen sich mit den Überzugsstoffen gut ver- binden. This continuous process can be used to produce threads made of pyrolytic graphite, carbide, heat-resistant alloys or carbides. The threads obtained in this way can be further processed in various ways. They can also be connected to one another in order to produce beat components from projectiles and the like. The threads thus continuously lightened can be given protective coatings of ceramic materials, silicides or heat-resistant metals by flame spraying . Such processes have already been mentioned above. The known flame spraying consists in (letting gases be ignited in a spray gun under high pressure . in this gas stream are bfetalle in powder form, placed glass, plastics or ceramic mix materials. the high pressure flame from the spray gun instantly melts the pulverför--shaped material and spraying it iihnlich as does a spray gun with air pressure. the to Covering threads or strips must of course withstand the heat and pressure of the spray gun , and must bond well with the cover materials.

t"m Carbide zu überziehen, ist es 7weckmäßig, innerhalb des Carbides einen metallischen Binder zu haben, der sich mit dem durch (las Flammsprühen aufgebrachten Metall verbindet. Schon bei Gier Herstellung der Fäden aus Carbid kann man das Ver- fahren so regeln, daß die Fäden freies Metall enthalten. to coat t "m carbides, it is 7weckmäßig to have a metal binder within the carbide, which combines with the force applied by (las flame spraying metal. Even when yaw production of the threads of carbide can be the procedural so regulated that the threads contain free metal.

Man kann auch das Abscheiden aus dem Dampf so durchführen, daß man. die Fäden aus -Garbid mit. einem metallischen Überzug versieht, was mit dem Flammsprühen geschehen kann. Hierdurch wird eine bessere Verbindung innerhalb des ganzen Fadens erzielt. Man kann z.B. Fäden aus Tantalcarbid mit einem Überzug aus Tantal herstellen. Diese Fäden können beispielsweise auf einer Rolle aufgewunden werden und dann mit-einem allseitigen Über- zug aus Tantal versehen werden, wobei eine gleichmäßige Bin- dung zwischen dem Überzug und den einzelnen Schichten des Fa- dens entsteht. In diesem Falle bildet--sich ein Faden, der innen Carbid und außen metallisches Tantal enthält. Ein der- artiger Faden hat ein besseres Verhältnis von Zugfestigkeit zum Gewicht als Tantal allein. Bei der Herstellung von Fern- geschossen, wo das Gewicht von größter Bedeutung ist, ist dieses Material besonders gut, weil es Temperaturen über 2750°C und einen hohen Druck aushält, während es gleichzeitig sehr leicht ist. Bei Verwendung solcher leichten Stoffe kön- nen sehr große Mengen von Treibstoff erspart werden. Durch ein ähnliches Flammsprühen können auch Überzüge aus kerami- schen Stoffen oder Siliziumglas aufgebracht werden. You can also carry out the separation from the steam in such a way that one. the threads made of carbide with. a metallic coating provides what can be done with the flame spray. This results in a better connection within the entire thread . For example, threads made of tantalum carbide with a coating of tantalum can be produced. These threads can, for example, be wound on a roll and then provided with a cover made of tantalum on all sides , a uniform bond being created between the cover and the individual layers of the thread . In this case - a thread is formed that contains carbide on the inside and metallic tantalum on the outside. Such a thread has a better ratio of tensile strength to weight than tantalum alone. In the manufacture of long-range bullets, where weight is of the greatest importance, this material is particularly good because it can withstand temperatures above 2750 ° C and high pressure, while at the same time being very light. Using such light materials can save very large amounts of fuel. A similar flame spraying process can also be used to apply coatings made of ceramic materials or silicon glass .

Man kann also verschiedene hitzebeständige Carbide und Legie- rungen mit anderen feuerfesten Materialien in verschiedenen Mengen und Arten kombinieren, um Gegenstände zu erhalten, die den äußersten physikalischen und thermischen Beanspruchungen genügen. Die Herstellung und das Legieren der Carbide verbessert ihre Eigenschaften bei tieferen, z.8. bei Raumtemperaturen. Different heat-resistant carbides and alloys can therefore be combined with other refractory materials in different amounts and types in order to obtain objects which withstand the most extreme physical and thermal loads . The production and alloying of the carbides improves their properties at deeper ones, e.g. 8. at room temperatures.

Bei Temperaturen von 2750o bis 4000°C schmelzen und verdampfen die meisten Metalle. Im Gemisch mit Metallcarbiden kühlen also diese Metall-Legierungen durch das Verdampfen den als Grundlage dienenden pyrolytischen Graphit. Der pyrolytische Kohlenstoff wird also auch bei hohen Temperaturen nur langsam abgetragen, ms Vorteile für Geschosse und Raketen mit sich bringt. Most metals melt and evaporate at temperatures between 2750o and 4000oC. When mixed with metal carbides , these metal alloys cool the pyrolytic graphite used as the basis through evaporation. The pyrolytic carbon is thus removed only slowly even at high temperatures, ms benefits for missiles and rockets entails.

Aus den erfindungsgemäßen hitzebeständigen Fäden können Gewebe und andere Formkörper hergestellt werden, welche sehr hohe Temperaturen aushalten, was für die Raumfahrt und für Geschosse von großer Bedeutung ist. Wegen ihrer hohen Sublimationstemperatur, ihrer hohen Festigkeit und ihrer anisotropischen Wärmeleitung bei erhöhten Temperaturen sind Fäden aus pyrolytischem Graphit und dergleichen von Bedeutung für die Her- stellung von Raketendüsen, Auskleidungen von Düsen und von Körpern zum Wiedereintritt in die Atmosphäre. Eine hohe Wärme- leitung über die Oberfläche der Spitze eines Geschosses und eine niedrige Wärmeleitung durch die Wandung hindurch ermög- licht eine gute Kühlung gegenüber der Strahlungshitze. Die spiraligen Fäden können auch in einem weiteren anschließen- den Verfahren ausgerichtet werden. Man kann die Fäden gerade ausrichten und sie strecken, wobei sie bei der :.oben Bearbei- tungstemperatur dünner werden und eine höhere Festigkeit er- langen. Dieses Strecken ist ebenfalls ein Teil des Erfin- dungsgegenstandes. The heat-resistant threads according to the invention can be used to produce fabrics and other shaped bodies which can withstand very high temperatures, which is of great importance for space travel and for projectiles. Because of their high sublimation temperature, their high strength and their anisotropic heat conduction at elevated temperatures, threads made of pyrolytic graphite and the like are important for the manufacture of rocket nozzles, nozzle linings and bodies for re-entry into the atmosphere. A high level of heat conduction over the surface of the tip of a projectile and a low level of heat conduction through the wall enable good cooling against the radiant heat. The spiral threads can also be aligned in a further subsequent process. The threads can be straightened and stretched, whereby at the above processing temperature they become thinner and achieve greater strength . This stretching is also part of the subject matter of the invention.

Die Fig. 5 zeigt einen Ofen 50 mit Reizelementen 51 zur Aus- richtung der Fäden 29- bei hoher Temperatur. Die Fäden bewe- gen sich durch die Zeizzone 53 bei Temperaturen von 2500° bis 35000C, wo sie ausgerichtet und gestreckt werden. Druck- rollen 54 und Rollen 55 richten den Faden 57 entweder gerade oder wickeln ihn auf die Rolle 58 auf. FIG. 5 shows a furnace 50 having stimulus elements 51 to the orientation of the yarns 29- at a high temperature. The threads move through the Zeizzone 53 at temperatures of 2500 ° to 35000C, where they are aligned and stretched. Pressure rollers 54 and rollers 55 either straighten the thread 57 or wind it onto the roller 58.

Pyrolytischer Graphit ist bei tiefen Temperaturen ein sprödes Material, wird aber bei hohen Temperaturen formbar. Unter Zug und Ausdehnung orientieren sich die Kristallite, was zu einer Erhöhung der Zugfestigkeit führt. Die Formbarkeit von pyrolytischem Graphit bei Temperaturen über 25000C erlaubt eine Verlängerung auf 120 9(r und mehr bei Zugbeanspruchungen von etwa 5600 kglcm2. Heim Heißstrecken der Fäden aus pyrolytischem Graphit zu Durchmessern von wenigen Mikron werden Fäden besonders hoher Festigkeit erhalten. Pyrolytic graphite is a brittle material at low temperatures, but becomes malleable at high temperatures. The crystallites orient themselves under tension and expansion, which leads to an increase in tensile strength. The malleability of pyrolytic graphite at temperatures above 25000C allows it to be extended to 120 9 (r and more under tensile loads of about 5600 kg / cm2. When the threads of pyrolytic graphite are hot stretched to diameters of a few microns , threads of particularly high strength are obtained.

Claims (1)

Patentansprüche 1. Verfahren zur Eierstellung eines reinen und nicht schmel- zenden Fadens, d a d u r c 1i g e k e n n z e i c h n e t, daß man ein Gas aus Kohlenwasserstoff bei 1900o bis 2'7500C knackt und die Krackprodukte in Form eines Überzuges auf einem Kern niederschlugt. Verfahren nach Anspruch 1, (i a d u r c 1i g e k e n n- z P i c h n e t , daß man den Überzug von dem Kern in Form eines Fadens abhebt und diesen Faden bei einer Tem- peratur bis 25000C zur Erhöhung seiner Zugfestigkeit streckt. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c 1i g e- k e n n z e i c 1i n e t, daß man das Knacken in Gegenwart einer gasförmigen Verbindung eines hitzebeständigen Me- talls durchführt, wobei ein Metallcarbid entsteht. 4. Verfahren nach Anspruch 3, d a (i u r c h g e k e n n- z e i c 1i n e t, daß man eine zersetzbare Verbindung von einem oder mehreren hitzebeständigen Metallen verwendet. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c 1i g e k e n n z e i c h n e t, daß man das Knacken in einem Vakuumofen durchführt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man die Stoffe auf einen rotierenden Kern niederschlägt und die Fäden kontinuier- lich von diesem rotierenden Kern abhebt. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche a bis 6, g e k e n nz e i c h n e t d u r c h die Verwendung eines Kernes mit wendelförmigen Nuten.
Claims 1. Procedure for egg production of a pure and non- melting den thread, dadurc 1i marked t, that a gas from hydrocarbon at 1900o to 27500C cracks and the cracked products in the form of a coating is reflected in a core. Method according to claim 1, (i adurc 1i ge en n- z P ichnet that the coating of the core in The shape of a thread and this thread at a temperature temperature up to 25000C to increase its tensile strength stretches. 3. The method according to claim 1 or 2, dadurc 1i g e- mark i c 1i net that you can hear the cracking in the presence a gaseous compound of a heat-resistant talls, whereby a metal carbide is formed. 4. The method according to claim 3, d a (i urchgeken n- ze i c 1i net that one has a decomposable compound of one or more refractory metals are used. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, since d urc 1i marked i chnet that you can get the cracking in one Performs vacuum furnace.
6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized by the fact that the substances are deposited on a rotating core and the threads are continuously lifted from this rotating core. 7. The method according to any one of claims a to 6, geken nz e i chnet by using a core with helical grooves.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0136497A2 (en) * 1983-09-06 1985-04-10 Nikkiso Co., Ltd. A process for preparing fine carbon fibers in a gaseous phase reaction
EP0158853A2 (en) * 1984-04-20 1985-10-23 Nikkiso Co., Ltd. A process for preparing carbon fibers in gas phase growth

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0136497A2 (en) * 1983-09-06 1985-04-10 Nikkiso Co., Ltd. A process for preparing fine carbon fibers in a gaseous phase reaction
EP0136497A3 (en) * 1983-09-06 1985-08-14 Nikkiso Co., Ltd. A process for preparing fine carbon fibers in a gaseous phase reaction
EP0158853A2 (en) * 1984-04-20 1985-10-23 Nikkiso Co., Ltd. A process for preparing carbon fibers in gas phase growth
EP0158853A3 (en) * 1984-04-20 1987-04-01 Nikkiso Co., Ltd. A process for preparing carbon fibers in gas phase growth

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