DD231212A3 - METHOD FOR THE THERMAL TREATMENT OF SIC FORM BODIES - Google Patents

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DD231212A3
DD231212A3 DD26270284A DD26270284A DD231212A3 DD 231212 A3 DD231212 A3 DD 231212A3 DD 26270284 A DD26270284 A DD 26270284A DD 26270284 A DD26270284 A DD 26270284A DD 231212 A3 DD231212 A3 DD 231212A3
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sic
carbon
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DD26270284A
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Inventor
Bernd Weise
Karsten Tellert
Helmut Hillmer
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Elektrokohle Lichtenberg Veb
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Abstract

Die Erfindung gibt ein Verfahren zur thermischen Behandlung von SiC-Formkoerpern nach dem Reaktionssinterprozess an, das es ermoeglicht definierte Widerstandsbereiche mit einmaliger Behandlung zu erzielen. Erfindungsgemaess erfolgt die Behandlung in einem verschlossenen Kohlerohr in nicht oxydierender Atmosphaere.The invention provides a method for the thermal treatment of SiC moldings after the reaction sintering process, which makes it possible to achieve defined resistance ranges with a single treatment. According to the invention, the treatment is carried out in a sealed carbon tube in a non-oxidizing atmosphere.

Description

Verfahren zur thermischen Behandlung von SiC-fformkörpernProcess for the thermal treatment of SiC shaped bodies

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von SiG-Formkörpern, die insbesondere als SiC-Heizstäbe Anwendung finden· .The invention relates to a method for the thermal treatment of SiG moldings, which are used in particular as SiC heating rods.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

SiC-Formkörper werden aus Silizium, Siliziumcarbid, Koks, Ruß und Bindemittel hergestellt. Die Mischung wird geformt und anschließend gebrannt, wobei das Bindemittel zu Kohlenstoff pyrolysiert. In dem anschließenden Reaktionssinterprozeß werden die Rohlinge um ein als Heizwiderstand dienendes Kohlerohr herum angeordnet und in eine Reaktionsmischung, die im wesentlichen aus SiOp, SiG und Koks besteht und beim Erhitzen über 2000 K ein Si enthaltendes Gas abgibt, eingebettet. Bei Temperaturen von 2000 - 2500 K reagiert der Kohlenstoff mit dem Si zu SiG.SiC moldings are made of silicon, silicon carbide, coke, carbon black and binder. The mixture is molded and then fired, with the binder pyrolyzing to carbon. In the subsequent reaction sintering process, the blanks are placed around a carbon tube serving as a heating resistor, and embedded in a reaction mixture consisting essentially of SiO 2, SiG and coke and emitting a Si-containing gas upon heating above 2,000K. At temperatures of 2000 - 2500 K, the carbon reacts with the Si to form SiG.

Das entstehende und das zugesetzte SiC verbinden sich zu.einem porösen Körper.The resulting and added SiC combine to form a porous body.

Die so hergestellten SiC-IOrmkörper, insbesondere SiG-Heizstäbe, weisen unterschiedliche elektrische Widerstandsbereiche auf. Dabei sind bestimmte Bereiche für den Anwendungsfall ungeeignet. Solche SiC-Heizstäbe müssen einer Nachbehandlung unterzogen werden. Es ist bekannt, eine thermische Nachbehandlung in oxydierender Atmosphäre bei 1400-1650 K durchzuführen. Dabei werden Reste von Si zu SiOp und G zu GOp umgewandelt, was zu Undefinierten elektrischen Widerstandsänderungen führt. Das entstehende SiO2 lagert sich zum großen Teil ungleichmäßigThe SiC-IOrmkörper thus produced, in particular SiG heating elements, have different electrical resistance regions. Certain areas are unsuitable for the application. Such SiC heating rods must be subjected to a post-treatment. It is known to carry out a thermal aftertreatment in an oxidizing atmosphere at 1400-1650 K. In this case, residues of Si are converted to SiOp and G to GOp, which leads to undefined electrical resistance changes. The resulting SiO 2 deposits to a large extent unevenly

auf der Oberfläche ab und führt vor allem im Bereich der Anschlußenden zu einer unerwünschten Verschlechterung der elektrischen leitfähigkeit und über die Länge der Glühzone zu unterschiedlichen spezifischen, elektrischen Widerständen. Die durch oxydative Behandlung erfolgten Widerstandsänderungen sind vorher nicht definierbar, so daß weitere Temperaturbehandlungen nötig sein können.on the surface and leads, especially in the area of the terminal ends to an undesirable deterioration of the electrical conductivity and the length of the annealing zone to different specific electrical resistances. The changes in resistance made by oxidative treatment are not previously definable, so that further temperature treatments may be necessary.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die thermische Behandlung von SiO-Formkörpern nach dem Reaktionssinterprozeß, die zu SiC-Heizleitern mit definierter und über die Länge zu homogener Widerstands änderung führt.The aim of the invention is the thermal treatment of SiO shaped articles after the reaction sintering process, which leads to SiC heat conductors with defined and over the length to homogeneous resistance change.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur thermischen Behandlung von SiC-Formkörpern, insbesondere SiC-Heizleitern nach dem Reaktionssinterprozeß anzugeben. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die thermische Behandlung in einem mit Graphit verschlossenen Kohlerohr bei 2300 - 2500 K in nicht oxydierender Atmosphäre erfolgt.The invention is based on the object to provide a method for the thermal treatment of SiC moldings, in particular SiC heating conductors after the reaction sintering process. According to the invention the object is achieved in that the thermal treatment takes place in a closed with graphite carbon tube at 2300 - 2500 K in non-oxidizing atmosphere.

Die Anwendung dieses Verfahrens ermöglicht eine definierte und gleichmäßige Widerstandsänderung, da sich bei der thermischen Behandlung im Kohlerohr in nicht oxydierender Atmosphäre die Reste des Siliciums und des Kohlenstoffs im Formkörper sowie des Kohlenstoffs aus dem CO im Kohlerohr zu erwünschtem SiC verbinden. Ss kann sich kein SiOp bilden, das einen Isolationseffekt auf dem SiC-Heizleiter hervorruft.The application of this method allows a defined and uniform change in resistance, since in the thermal treatment in the carbon tube in non-oxidizing atmosphere, the residues of silicon and carbon in the molding and the carbon from the CO in the carbon tube to desired SiC connect. Ss can not form SiO2, which causes an insulating effect on the SiC heating conductor.

Ausführungsbeisρie1Ausführungsbeisρie1

Die Erfindung aoll an einem Beispiel näher erläutert werden. 25 SiC-Heizleiter mit dem Anaehlußendendurchmesser 18 mm werden gebündelt und in ein Kohlerohr mit einem Innendurchmesser von 100 mm eingeschoben. Danach wird das Rohr so mit Graphitgrieß gefüllt, daß nach außen ein Verschluß erfolgt. 7 ao gefüllterKohlerohre werden zusammengestellt und in einer elektrischen Reihenschaltung miteinander verbunden. Die Kontaktierung erfolgt mittels Graphitelektroden. Danach werden die Kohlerohre mit einer Mischung aus C, SiC und Quarz abgedeckt um eine Oxydation der Kohlerohre zu verhindern. Danach erfolgt eine Aufheizung bis 2500 K. Die thermische Behandlung ist nach 5 Stunden abgeschlossen. Die so behandelten Stäbe zeigen eine gleichmäßige und über die Länge homogene Widerstandsänderung. Durch unterschiedliche Temperaturen im Bereich von 2250-2500 K können unterschiedliche Widerstandsbereiche erzielt werden.The invention aoll be explained in more detail by way of example. Twenty-five SiC heating conductors with an end diameter of 18 mm are bundled and inserted into a carbon tube with an internal diameter of 100 mm. Thereafter, the tube is filled with Graphitgrieß that outwards, a closure. 7 ao filled carbon tubes are assembled and connected together in electrical series connection. The contacting takes place by means of graphite electrodes. Thereafter, the carbon tubes are covered with a mixture of C, SiC and quartz to prevent oxidation of the carbon tubes. This is followed by heating to 2500 K. The thermal treatment is completed after 5 hours. The bars treated in this way show a uniform and homogeneous resistance change over the length. Different temperatures in the range of 2250-2500 K allow different resistance ranges to be achieved.

Claims (1)

Patentanspruchclaim Verfahren zur thermischen Behandlung von SiO-Formkörpern, insbesondere SiC-Heizleiter, nach dem Reaktionssinterprozeß bei 225O-25OO K gekennzeichnet dadurch, daß sie in einem verschlossenem Kohlerohr in nicht oxydierender Atmosphäre erfolgt.Process for the thermal treatment of SiO 2 shaped bodies, in particular SiC heating conductors, after the reaction sintering process at 225O-25OO K, characterized in that it takes place in a closed carbon tube in a non-oxidizing atmosphere.
DD26270284A 1984-05-04 1984-05-04 METHOD FOR THE THERMAL TREATMENT OF SIC FORM BODIES DD231212A3 (en)

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