DE4418945C2 - Verfahren zur Herstellung von siliciuminfiltrierten Siliciumcarbid-Bauteilen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von siliciuminfiltrierten Siliciumcarbid-BauteilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von
siliciuminfiltrierten Siliciumcarbid-Bauteilen mit dem be
schichteten Siliciumgranulat.
Unter den nichtoxidischen Hochleistungskeramiken stellen
Siliciumcarbid-Werkstoffe eine besonders wichtige und aus
sichtsreiche Werkstoffgruppe dar. Wegen der Kombination
ihrer herausragenden Stoffeigenschaften, wie Härte, Ver
schleißfestigkeit, Hochtemperaturfestigkeit, Beständigkeit
gegen die meisten Säuren und Laugen sowie guten Gleit
eigenschaften, werden Siliciumcarbid-Werkstoffe für Gleit
ringe, Lager, Gleitringdichtungen, Brenner, Wärmetauscher
und andere Zwecke verwendet.
Beim Silicierungsverfahren kann ein Formkörper aus Kohlen
stoff durch Infiltrieren, häufig auch als Reaktionssintern
bezeichnet, bei hohen Temperaturen in Gegenwart von Silicium
ganz oder teilweise zu Siliciumcarbid reagieren, und durch
weiteres Infiltrieren von Silicium können die Poren des
Formkörpers geschlossen werden. Ferner kann beim Silicierungs
verfahren ein Formkörper aus einer Mischung von Silicium
carbid und Kohlenstoff durch Infiltrieren in Gegenwart von
Silicium gebrannt werden. Flüssiges Silicium dringt in den
Formkörper ein und reagiert mit dem Kohlenstoff unter
Bildung von neuem Siliciumcarbid. Das Infiltrieren kann
unter Vakuum ab etwa 1400°C, vorteilhaft bei 1600°C bis
1800°C oder unter Schutzgas, z. B. Argon, bei Temperaturen
bis 2200°C durchgeführt werden. Das Infiltrieren hat den
Vorteil, daß keine oder nahezu keine Schwindung auftritt.
Bei einem häufig verwendeten Silicierungsverfahren werden
üblicherweise die zu silicierenden Formkörper auf Brenn
hilfsmittel, z. B. Ringe, Platten oder Prismen, aus demselben
oder einem ähnlichen bereits silicierten Material gestellt.
Die Brennhilfsmittel sind auf einer Brennplatte des Brennofens
angeordnet; zwischen den Brennhilfsmitteln ist das Silicium
granulat verteilt. Bei Temperaturen oberhalb etwa 1400°C
schmilzt das Silicium. Das flüssige Silicium dringt durch
die Poren der Brennhilfsmittel hindurch in die Formkörper,
so daß die auf die Brennhilfsmittel gesetzten Formkörper mit
flüssigem Silicium infiltriert werden.
Dieses Verfahren ist mit einigen gravierenden Nachteilen be
haftet. So wird trotz Verwendung der Brennhilfsmittel nicht
immer ein direkter Kontakt von flüssigem Silicium und den zu
silicierenden Formkörpern ausgeschlossen. Dies kann zu Riß
bildungen im Formkörper führen. Der direkte Kontakt von
flüssigem Silicium und Formkörpern kann außerdem zu groß
flächigen Siliciumanhaftungen am Formkörper oder Verklebungen
von Formkörper, Brennhilfsmitteln und Brennplatte führen,
die nur mit größerem zeitlichen Aufwand und erhöhter Aus
fallrate zu entfernen sind.
Ferner kann von der Brennplatte herablaufendes flüssiges
Silicium den Brennofen, insbesondere seine Isolierung, be
schädigen. Das herabgelaufene Silicium steht außerdem nicht
mehr zum Silicieren der Formkörper zur Verfügung, so daß
nicht vollständig silicierte Bauteile erhalten werden.
Durch größere Ansammlungen von flüssigem Silicium auf der
Brennplatte werden diese stark beansprucht und zerbrechen
leicht. Gleiches gilt, wenn die Brennhilfsmittel an der
Brennplatte anbacken.
Nach dem Silicierungsverfahren können beim Trennen der Bau
teile von den Brennhilfsmitteln die Bauteile durch Abplatzungen
besonders an den Kanten beschädigt oder ganz zerstört werden.
Ferner ist diese Trennung arbeitsintensiv. Die unbedingt er
forderliche Verwendung von Brennhilfsmitteln bringt weitere
Nachteile mit sich. Erstens ist die Herstellung von Brenn
hilfsmitteln notwendig, was relativ aufwendig ist. Zweitens
nehmen die Brennhilfsmittel Platz im Brennofen in Anspruch,
so daß keine optimale Ausnutzung der Ofenkapazität möglich
ist. Drittens wird das Setzverfahren der Formkörper auf den
Brennplatten aufwendiger.
WO 82/04248 lehrt ein Verfahren zur Herstellung eines reaktionsgebundenen
Siliciumcarbidkörpers unter Verwendung eines Kompaktates aus Silicium und ei
nem geringen Gehalt an Binder. EP-A-0 093 532 beschreibt ein Verfahren zur
Herstellung eines reaktionsgebundenen Siliciumcarbidkörpers durch Einstreichen
eines Körpers aus Kohlenstoff und Silicium mit einer Paste aus feinverteiltem Silici
um und Kohlenstoff vor dem Reaktionsbrand. In EP-A-0 294 850 wird ein Verfah
ren zum Silicieren von porösen Siliciumcarbid-haltigen Formkörpern offenbart, bei
dem Platten und mit Silicium gefüllte Behälter verwendet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von sili
ciuminfiltrierten Siliciumcarbid-Bauteilen zur Verfügung zu stellen,
mit dem eine höhere Aus
beute an einwandfrei silicierten Bauteilen erreicht werden
kann und das den Brennofen vor Beschädigungen durch flüssi
ges Silicium schützt. Ferner soll es ein Silicierungsver
fahren ermöglichen, bei dem Brennhilfsmittel nicht erforder
lich sind.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen sind den Ansprüchen 2 bis 8 zu entnehmen.
Beim Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sili
ciumgranulats wird das Siliciumgranulat mit einer Lösung des
organischen Bindemittels oder einem flüssigen Bindemittel,
mit Kohlenstoff und mit Bornitrid gemischt
und anschließend getrocknet.
Das erfindungsgemäße beschichtete Siliciumgranulat wird bei
Silicierungsverfahren zur Herstellung von siliciuminfiltrier
ten Siliciumcarbid-Bauteilen verwendet, bei dem die zu sili
cierenden Formkörper aus Kohlenstoff oder Siliciumcarbid/Kohlenstoff-Mischungen
auf Brennplatten eines Brennofens
angeordnet und durch Brennen mit Silicium infiltriert werden.
Das zu beschichtende Siliciumgranulat kann je nach Rein
heitsgrad mehr oder weniger reines Silicium, ein Gemisch von
Silicium und Siliciden oder ein Gemisch von Silicium und
Metallen zur Silicidbildung enthalten. Im Fall von Gemischen
von Silicium und Siliciden kann das Siliciumgranulat bis zu
etwa 50 Gew.-% Silicide enthalten. Bei Gemischen von Silicium
und Metallen liegt der maximale Gehalt an Metallen deutlich
unter 50 Gew.-% . Bevorzugte Metalle zur Silicidbildung und
als Bestandteil der Silicide sind Chrom, Wolfram, Hafnium,
Zirkonium, Vanadium, Bor, Mangan, Niob, Tantal, Molybdän und
Eisen. Das silicidhaltige Siliciumgranulat kann aus einer
Mischung von festem Silicium und Silicid oder durch Schmelzen
von Silicium und Silicid und anschließendes Brechen und
Mahlen des Schmelzkörpers hergestellt werden. Das metall
haltige Siliciumgranulat wird aus einer Mischung von Sili
cium und Metall hergestellt.
Während der ersten Phase des Silicierbrandes bei Temperaturen
bis etwa 400°C zersetzt sich das organische Bindemittel des
erfindungsgemäßen beschichteten Siliciumgranulats. Es bleibt
Kohlenstoff und, wenn der Beschichtung Bornitrid zugesetzt
wird, wie es in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen
ist, Bornitrid als Beschichtung der Teilchen zurück. Wenn
das Silicium zu schmelzen beginnt, reagiert der Kohlenstoff
der Beschichtung mit dem Silicium aus dem Innern der Teil
chen zu Siliciumcarbid, das als Hülle, zu
sammen mit Bornitrid, um das geschmolzene Silicium erhalten
bleibt. Das geschmolzene Silicium dringt durch die hochtem
peraturfeste, aber durchlässige Beschichtung und kann ent
weder direkt oder über poröse Brennhilfsmittel in die Form
körper gelangen. Am Schluß des Silicierverfahrens liegen die
Beschichtungen als leere Hüllen vor, im folgenden als Schlacke
bezeichnet. Wenn das Siliciumgranulat nicht nur Silicium,
sondern auch Silicide oder Metalle enthält, die mit dem Sili
cium beim Silicierbrand unter Bildung von Siliciden reagieren,
liegen die Silicide beim Silicierbrand in geschmolzener oder
fester Form vor. Das geschmolzene Silicid dringt mit dem ge
schmolzenen Silicium durch die Beschichtung der Teilchen.
Festes Silicid wird, sofern die Partikelgröße ausreichend
klein ist, von dem geschmolzenen Silicium durch die Beschich
tung der Teilchen mitgeführt.
Mit dem erfindungsgemäßen beschichteten Siliciumgranulat
wird ein direkter Kontakt von geschmolzenem Silicium und den
zu silicierenden Formkörpern während des Silicierbrands ver
mieden. Das geschmolzene Silicium dringt durch die Beschich
tung langsamer in die Formkörper und reagiert verzögert.
Beides führt zu einer Vermeidung von Ausschuß durch Riß
bildungen in den silicierten Bauteilen. Es wird eine gleich
mäßige Siliciumaufnahme in den Formkörpern erreicht. Ferner
werden großflächige Siliciumanhaftungen verhindert, deren
Entfernung beim anschließenden Reinigungsprozeß besonders
zeitaufwendig ist. Ein weiterer Vorteil der Verwendung des
erfindungsgemäßen Siliciumgranulats besteht darin, daß kein
Silicium von der Brennplatte ablaufen kann. Somit werden
Beschädigungen des Brennofens verhindert sowie keine unvoll
ständig silicierten Bauteile produziert, die einem Wieder
holungsbrand unterzogen werden müßten. Vorteilhaft ist fer
ner, daß beim erfindungsgemäßen Silciumgranulat keine Brenn
hilfsmittel verwendet werden müssen. Damit wird das Setz
verfahren einfacher, die Brennofenkapazität kann besser aus
genutzt werden; die Herstellung der Brennhilfsmittel sowie
die Trennung von Brennhilfsmitteln und silicierten Bauteilen,
die zu Beschädigungen oder sogar Zerstörung einzelner Bau
teile führen kann, entfällt. Die als Schlacke beim erfindungs
gemäßen Siliciumgranulat anfallenden leeren Hüllen lassen
sich leicht von den Bauteilen entfernen.
Mit dem erfindungsgemäßen Siliciumgranulat lassen sich alle
porösen Formkörper aus Kohlenstoff oder Gemischen aus Sili
ciumcarbid und Kohlenstoff silicieren. Die Formkörper können
auch aus faserverstärktem Kohlenstoff, z. B. Kohlenstoffaser
versträrktem Kohlenstoff (CFC) bestehen. Die zu silicierenden
Formkörper können nach üblichen Formgebungsverfahren, wie
z. B. Schlickergießen oder Pressen, hergestellt werden. Sie
können auch aus Siliciumcarbid unter Beimischung eines car
bonisierbaren Bindemittels und Kohlenstoff verdichtet und
dann verkokt werden. Durch Drehen, Boren u. s. w. wird die
Geometrie der Formkörper hergestellt.
Der Werkstoff der erfindungsgemäß siliciuminfiltrierten Bau
teile umfaßt RBSiC, SiSiC, bei höheren Anteilen an großen
Kohlenstoffeinschlüssen CsiSiC oder Gemische von Silicium,
Siliciumcarbid und Siliciden (Siliced-SiSiC), wobei die
Werkstoffe faserverstärkt sein können. Einige Verwendungs
möglichkeiten von Bauteilen aus diesen Werkstoffen wurden
bereits eingangs beispielhaft aufgeführt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von sili
ciuminfiltrierten Siliciumcarbid-Bauteilen gibt es ver
schiedene Möglichkeiten für die Anordnung der Formkörper
und des erfindungsgemäßen beschichteten Siliciumgranulats
im Brennofen. Bei einer besonders einfachen Anordnung wird
auf eine gegebenenfalls mit Bornitrid beschichtete Brenn
platte das beschichtete Siliciumgranulat geschüttet, und
direkt darauf werden die zu silicierenden Formkörper ge
setzt. Die Formkörper können auch in die Schüttung des be
schichteten Siliciumgranulats gestellt werden. Bei rohr
förmigen Formkörpern kann man das beschichtete Silicium
granulat in die auf der Brennplatte angeordneten Formkörper
füllen. Ferner ist es möglich, die Formkörper übereinander
anzuordnen, wobei sie jeweils durch Schichten des erfindungs
gemäßen Siliciumgranulats voneinander getrennt sind. Das
erfindungemäße Silicierungsverfahren ist besonders vorteil
haft bei großen Formkörpern und bei großen Siliciummengen
auf einer Brennplatte.
Wenn man an den fertig silicierten Bauteilen keinerlei
Schlacke haben will, sind verschiedene Anordnungen möglich,
bei denen die zu silicierenden Formkörper durch poröses
Material, durch das flüssiges Silicium dringen kann, von
dem beschichteten Siliciumgranulat getrennt sind. Beispielsweise
kann auf die Brennplatte beschichtetes Siliciumgranulat
geschüttet werden, darauf eine poröse Siliciumcarbid-Platte
gelegt und auf diese Platte die Formkörper gesetzt werden.
Ferner kann das beschichtete Siliciumgranulat in porösen
Tiegeln aus Siliciumcarbid enthalten sein, die zwischen den
zu silicierenden Formkörper auf der Brennplatte stehen.
Schließlich ist es auch möglich, wie bisher Brennhilfsmittel
in Kombination mit dem beschichteten Siliciumgranulat zu
verwenden, auf denen die Formkörper liegen. In diesem Fall
werden zwar nicht die oben im Zusammenhang mit der Durch
führung des Verfahrens ohne Brennhilfsmittel genannten Vor
teile erreicht. Alle anderen oben genannten Vorteile, wie
verbesserte Ausbeute an einwandfrei silicierten Bauteilen
und Vermeidung von Beschädigungen des Brennofens, werden
aber auch bei dieser Ausführungsform erzielt.
Die Größe der zu beschichtenden Teilchen des Siliciumgranu
lats liegt bei mindestens 1 mm, vorzugsweise bei 3 bis 15 mm
und besonders bevorzugt im Bereich von 7 bis 12 mm.
Als Bindemittel können alle Verbindungen verwendet werden,
die eine gute Haftung der Beschichtung auf dem Siliciumgra
nulat ergeben. Es können anorganische Bindemittel, z. B.
Polysilane, oder organische Bindemittel verwendet werden.
Bevorzugt werden organische, wasserlösliche Bindemittel ver
wendet, da diese aus wäßrigen Lösungen aufgebracht werden
können, wodurch keine Umweltprobleme auftreten wie bei or
ganischen Lösemitteln. Liegen die Bindemittel in flüssiger
Form vor, wie z. B. einige Kunstharze, so braucht kein Löse
mittel zugesetzt zu werden. Das Siliciumgranulat kann in
diesem Fall direkt mit dem in flüssiger Form vorliegenden
Bindemittel gemischt werden, und die übrigen Bestandteile
der Beschichtung können anschließend zugesetzt werden.
Vorzugsweise werden wasserlösliche Bindemittel aus der
Gruppe der Cellulosederivate, wie z. B. Natriumcarboxymethyl
cellulose, verwendet. Besonders geeignet sind die kurz
kettigen Cellulosederivate, da sie sich schneller auflösen.
Sie wirken gleichzeitig als Verflüssiger, die eine feinere
Verteilung des Kohlenstoffs in der Beschichtungsmischung
ergeben. Werden andere Bindemittel verwendet, die nicht
diese zusätzliche Wirkung haben, so kann mehr Wasser ver
wendet werden oder ein Verflüssiger zugesetzt werden, der
die Oberflächenladungen der Kohlenstoffteilchen abdeckt.
Je nach der Kettenlänge der Cellulosederivate liegt die Kon
zentration der wäßrigen Bindemittellösung, die zur Herstellung
der Beschichtungsmischung verwendet wird, im Bereich von
1 bis 60 Gew.-% , bevorzugt 3 bis 30 Gew.-% , wobei umso höhere
Konzentrationen verwendet werden, je niedriger die Kettenlänge
ist. Je nach der Konzentration des Bindemittels in der wäß
rigen Bindemittellösung, wird die Menge der Bindemittellösung
gewählt, die zur Herstellung der Beschichtungsmischung ver
wendet wird. Höherkonzentrierte Bindemittellösungen sind
wegen ihrer Klebwirkung bevorzugt. Bei einer 20%igen Binde
mittellösung zum Beispiel kann diese in Mengen von etwa 0,5
bis 15 Gew.-% , vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% , bezogen auf die
Beschichtungsmischung und das Siliciumgranulat, verwendet
werden. In diesem Fall werden also etwa 0,1 bis 3 Gew.-%
beziehungsweise 0,6 bis 1,4 Gew.-% Bindemittel eingesetzt,
bezogen auf die Beschichtungsmischung und das Granulat. Es
können jedoch auch größere Mengen Bindemittel, vorzugsweise
bis etwa 10 Gew.-% verwendet werden. Unter Beschichtungs
mischung sind alle Bestandteile mit Ausnahme des Silicium
granulats zu verstehen, die beim Beschichtungsschritt an
wesend sind.
Als Kohlenstoff in der Beschichtungsmischung können Ruß,
Graphit und/oder andere Kohlenstoffarten, wie z. B. Koks
pulver verwendet werden. Ferner kann eine kohlenstoff
liefernde Verbindung anstelle von Kohlenstoff verwendet
werden. Als kohlenstoffliefernde Verbindungen kommen kohlen
stoffreiche Verbindungen, wie z. B. Phenolharze oder Stärke,
in Frage. Da feines Graphitpulver meistens zu festeren Be
schichtungen führt, setzt man vorzugsweise dem Ruß auch
Graphit zu. Das Gewichtsverhältnis von Ruß zu Graphit liegt
vorzugsweise im Bereich von 8 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im
Bereich von 3 : 1 bis 2 : 1.
Der Kohlenstoff wird der Beschichtungsmischung in einer Menge
zugesetzt, die ausreicht, um eine Beschichtung des Silicium
granulats zu erhalten, die beim Schmelzen des Siliciums im
Innern der beschichteten Granulatteilchen eine intakte Hülle
bildet. Der Kohlenstoffgehalt beträgt etwa 0,1 bis 10 Gew.-% ,
vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% , bezogen auf die Beschichtungs
mischung und das Siliciumgranulat. Bei Einsatz von kohlen
stoffliefernden Verbindungen werden entsprechend höhere
Mengen der Beschichtungsmischung zugesetzt.
Der Beschichtungsmischung wird Bornitrid als
Hochtemperaturtrennmittel zugesetzt. Der Bornitridgehalt
liegt im Bereich < 0 bis 5 Gew.-% , vorzugsweise bis 1
Gew.-% , bezogen auf die Beschichtungsmischung und das Sili
ciumgranulat. Beim Schmelzen des Siliciums im Innern der be
schichteten Teilchen entsteht dann eine Hülle aus Silicium
carbid und Bornitrid.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung des beschichteten Siliciumgranu
lats wird das Siliciumgranulat mit der wäßrigen Bindemittel
lösung in einem Mischer, z. B. einem Betonmischer, gut ver
mischt. Anschließend wird der Kohlenstoff zugegeben und
weiter gemischt. Sofern auch Bornitrid zugesetzt wird, wird
dieses anschließend zugesetzt und alles zusammen weiter ge
mischt. Anschließend wird das beschichtete Siliciumgranulat
bei Raumtemperatur oder höheren Temperaturen bis etwa 100°C
zum Beispiel in einem Umlufttrockenschrank getrocknet. Die
Schüttbarkeit des Siliciumgranulats ändert sich durch die
Beschichtung nicht.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher
erläutert.
Es wurde Siliciumgranulat mit einer Teilchengröße von 7 bis
10 mm verwendet. Als Bindemittellösung wurde eine 20%ige
wäßrige Lösung von Natriumcarboxymethylcellulose mit ge
ringer Kettenlänge verwendet. Folgende Mengen wurden ein
gesetzt:
4, 5 Gew.-% der 20%igen Bindemittellösung
1, 5 Gew.-% Ruß
0,5 Gew.-% Graphit
1,0 Gew.-% Bornitrid
Rest Siliciumgranulat
1, 5 Gew.-% Ruß
0,5 Gew.-% Graphit
1,0 Gew.-% Bornitrid
Rest Siliciumgranulat
Das Siliciumgranulat wurde unter Zusatz der Bindemittel
lösung 15 Minuten in einem Betonmischer gemischt. Dann wur
den Ruß und Graphit zugegeben und weitere 15 Minuten gemischt.
Anschließend wurde das Bornitrid zugesetzt und nochmals 15
Minuten gemischt. Das beschichtete Siliciumgranulat wurde in
einem Umlufttrockenschrank 24 h bei 40°C getrocknet.
In einem Brennofen mit einer mit Bornitrid beschichteten
Brennplatte wurden Gleitringe aus 85 Gew.-% Siliciumcarbid
und 15 Gew.-% Kohlenstoff auf die Brennplatte gesetzt und
zwischen sowie in die Gleitringe das beschichtete Silicium
granulat geschüttet. Die Gleitringe wurden unter Vakuum bei
1800°C siliciert. Die Schlacke aus Siliciumcarbid und Bor
nitrid ließ sich leicht von den SiSiC-Gleitringen trennen.
Ein Ausschuß durch Rißbildungen trat nicht auf.
Es wurde wie in Beispiel 1 gearbeitet, wobei bei der Be
schichtung folgende Mengen verwendet wurden.
5,5 Gew.-% der 20%igen Bindemittellösung
2 Gew.-% Ruß
1 Gew.-% Graphit
0,5 Gew.-% Bornitrid
Rest Siliciumgranulat
2 Gew.-% Ruß
1 Gew.-% Graphit
0,5 Gew.-% Bornitrid
Rest Siliciumgranulat
Beschichtungsschritt und Trocknung wurden wie in Beispiel 1
durchgeführt.
Auf die Brennplatte wurden Brennerrohre gesetzt, in die das
beschichtete Siliciumgranulat gefüllt wurde. Nach dem Sili
cierbrand ließ sich die Schlacke leicht von den SiSiC-Brenner
rohren trennen.
Es wurde wie in Beispiel 1 gearbeitet, jedoch mit folgenden
Abänderungen. Als Bindemittellösung wurde eine 14%ige wäß
rige Lösung von Natriumcarboxymethylcellulose mit geringer
Kettenlänge verwendet. Folgende Mengen wurden bei der Be
schichtung eingesetzt.
6,5 Gew.-% der 14%igen Bindemittellösung
1 Gew.-% Ruß
1 Gew.-% Graphit
1,5 Gew.-% Bornitrid
Rest Siliciumgranulat
1 Gew.-% Ruß
1 Gew.-% Graphit
1,5 Gew.-% Bornitrid
Rest Siliciumgranulat
Das beschichtete Siliciumgranulat wurde in einem Umluft
trockenschrank 12 h bei 100°C getrocknet.
Auf die mit Bornitrid beschichtete Brennplatte wurde das
beschichtete Siliciumgranulat geschüttet und gleichmäßig
verteilt. Darauf wurden die CFC-Platten gelegt und siliciert.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von siliciuminfiltrierten Siliciumcarbid-Bauteilen,
bei dem die Formkörper aus Kohlenstoff oder Siliciumcarbid/Kohlenstoff-
Mischungen auf Brennplatten eines Brennofens angeordnet und durch
Brennen mit Silicium infiltriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß als
Silicium ein Siliciumgranulat verwendet wird, bei dem die Teilchen des
Siliciumgranulats mit einer Beschichtung versehen sind, die Kohlenstoff
oder eine kohlenstoffliefernde Verbindung, ein Bindemittel und Bornitrid
enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die
Beschichtung als Kohlenstoff Ruß, Graphit oder andere Kohlenstoffarten
verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Beschichtung mit einer Dicke von 1 µm bis 0,5 mm aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Beschichtung ein wasserlösliches
Cellulosederivat als Bindemittel verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als Granulat Silicium, ein Gemisch aus Silicium und
einem Silicid oder ein Gemisch aus Silicium und einem silicidbildenden
Metall verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zu silicierenden Formkörper vor dem Infiltrieren mit
Silicium reduzierend gebrannt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zu silicierenden Formkörper auf oder in eine
Schüttung aus Siliciumgranulat gestellt werden, die auf der Brennplatte
aufgebracht ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zu silicierenden Formkörper durch poröses
Material, durch das flüssiges Silicium dringen kann, von dem
Siliciumgranulat getrennt wird.
Priority Applications (2)
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DE4418945A DE4418945C2 (de) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Verfahren zur Herstellung von siliciuminfiltrierten Siliciumcarbid-Bauteilen |
CZ19941693A CZ290144B6 (cs) | 1994-05-31 | 1994-07-13 | Způsob výroby konstrukčních prvků z karbidu křemíku infiltrovaného křemíkem |
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DE19850468C5 (de) * | 1998-11-02 | 2006-01-26 | ECM Ingenieur-Unternehmen für Energie- und Umwelttechnik GmbH | Verfahren zur Herstellung silizierter Formkörper und Formkörper |
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1994
- 1994-05-31 DE DE4418945A patent/DE4418945C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-13 CZ CZ19941693A patent/CZ290144B6/cs not_active IP Right Cessation
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CZ169394A3 (en) | 1996-03-13 |
DE4418945A1 (de) | 1995-12-07 |
CZ290144B6 (cs) | 2002-06-12 |
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