DE1269559B - Process for the anti-corrosion treatment of objects made of graphite and graphite objects treated according to this process - Google Patents

Process for the anti-corrosion treatment of objects made of graphite and graphite objects treated according to this process

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DE1269559B
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Jean Elston
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.: Int. Cl .:

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C04bC04b

Deutsche Kl.: 80 b-8/10 German class: 80 b -8/10

1 269 559
P 12 69 559.9-45
7. Juni 1966
30. Mai 1968
1,269,559
P 12 69 559.9-45
June 7, 1966
May 30, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Gegenständen aus Graphit, das dazu dient, diese Gegenstände gegen eine Korrosion, insbesondere in oxydierender Atmosphäre, zu schützen. Die Erfindung bezieht sich ferner auf nach diesem Verfahren gegen Korrosion geschützte Graphitgegenstände. The invention relates to a method for the treatment of objects made of graphite, the for this purpose serves to protect these objects against corrosion, especially in an oxidizing atmosphere. The invention also relates to graphite articles protected against corrosion by this method.

Graphit hat bekanntlich günstige Eigenschaften, die seine häufige Verwendung als Moderator in Kernreaktoren begründen. Insbesondere stellt der Graphit praktisch den einzigen festen Moderator dar, der bis heute in Leistungsreaktoren verwendet worden ist. Tatsächlich hat der Graphit sehr interessante Eigenschaften: eine gute Wärmeleitfähigkeit, eine hohe Sublimationstemperatur, eine hohe Druckfestigkeit, die bis zu hohen Temperaturen erhalten bleibt, einen sehr kleinen Neutronen-Einfangquerschnitt und ein ausgezeichnetes Moderierungsvermögen. Sein Anwendungsbereich ist jedoch durch die geringe Widerstandsfähigkeit des Graphits gegenüber einer Oxydation in Luft oder Kohlendioxydgas sowie durch seine Reaktion mit einer größeren Anzahl von geschmolzenen Metallen (insbesondere Alkalimetallen) begrenzt. Graphite is known to have favorable properties that make its frequent use as a moderator in Establish nuclear reactors. In particular, graphite is practically the only solid moderator which has been used in power reactors to date. Indeed, the graphite has very interesting Properties: good thermal conductivity, high sublimation temperature, high compressive strength, which is maintained up to high temperatures, a very small neutron capture cross-section and excellent moderation skills. Its scope, however, is due to its low resistance of graphite against oxidation in air or carbon dioxide gas as well as by its Reaction with a large number of molten metals (especially alkali metals) is limited.

Der erste Nachteil hat bisher die Betriebstemperatur der durch Graphit moderierten und durch Umlauf von Kohlendioxydgas unter Überdruck gekühlten Reaktoren begrenzt. Der zweite Nachteil hat dazu genötigt, den Graphit in denjenigen Reaktoren, bei denen der Moderator mit einem als Kühlmittel verwendeten geschmolzenen Metall in Berührung kommt, mit einer Schutzhülle zu versehen.The first disadvantage so far has been the operating temperature moderated by graphite and by circulation limited by carbon dioxide gas under excess pressure cooled reactors. The second disadvantage has forced to use the graphite in those reactors in which the moderator is used as a coolant molten metal used comes into contact with a protective cover.

Es sind bereits zahlreiche Verfahren vorgeschlagen worden, um die Oberfläche des Graphits mit einer undurchdringlichen Abdeckung zu versehen, die auch soweit als möglich wenig oxydierbar ist. Man kann hier insbesondere das Imprägnieren des Graphits mit Phosphaten, das Abdecken oder Umhüllen mit Oxyden, Metallkarbiden und Siliciumkarbid erwähnen; um diese letztere Abdeckung oder Umhüllung zu erzeugen, ist bereits vorgeschlagen worden, den Graphit mit einem Auftrag aus einer Siliciumpulversuspension zu versehen und dann bis auf die Schmelztemperatur des Siliciums aufzuheizen; den Graphit in ein Bad aus geschmolzenem Silicium oder besser noch aus Legierungen Si—Ti oder Si—Mo einzutauchen, die ein besseres Benetzungsvermögen als reines Silicium haben; schließlich hat man SiIiciumdampf mit dem Graphit reagieren lassen, wobei dieser Dampf entweder dadurch erhalten wird, daß man das Silicium oder eine Mischung aus SiO2+C auf hohe Temperatur aufheizt; es ist auch nicht mehr Verfahren zur KorrosionsschutzbehandlungNumerous methods have already been proposed in order to provide the surface of the graphite with an impenetrable cover which is also as little oxidizable as possible. One can mention here in particular the impregnation of the graphite with phosphates, the covering or sheathing with oxides, metal carbides and silicon carbide; in order to produce this latter covering or sheathing, it has already been proposed to provide the graphite with an application of a silicon powder suspension and then to heat it up to the melting temperature of the silicon; immersing the graphite in a bath of molten silicon or, better still, of Si — Ti or Si — Mo alloys, which have better wetting properties than pure silicon; Finally, silicon vapor has been allowed to react with the graphite, this vapor being obtained either by heating the silicon or a mixture of SiO 2 + C to a high temperature; it is also no longer a process for anti-corrosion treatment

von Gegenständen aus Graphit und nach diesem Verfahren behandelte Graphitgegenständeof objects made of graphite and graphite objects treated by this method

Anmelder:Applicant:

Commissariat ä l'finergie Atomique, ParisCommissariat a l'finergie Atomique, Paris

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. R. BeetzDipl.-Ing. R. Beetz

und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. K. Lamprecht, patent attorneys,

8000 München 22, Steinsdorfstr. 108000 Munich 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Michel Besson, Orsay, Essonne;Michel Besson, Orsay, Essonne;

Jean Eiston, Palaiseau, Essonne;Jean Eiston, Palaiseau, Essonne;

Pierre Morize,Pierre Morize,

Bourg-la-Reine, Hauts-de-Seine (Frankreich)Bourg-la-Reine, Hauts-de-Seine (France)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 9. Juni 1965 (20 088)France 9 June 1965 (20 088)

neu, Gase, welche Silicium und Kohlenstoff enthalten, in Anwesenheit des zu schützenden Graphits thermisch zu zersetzen.new, gases containing silicon and carbon in the presence of the graphite to be protected thermally to decompose.

In allen diesen Fällen ist das Problem die Ausbildung eines Schutzschichtniederschlages oder einer Schutzhülle, die ausreichend kompakt ist, um die spätere Korrosion des durch sie geschützten Graphits zu verhindern, sich aber auch den Unterschieden in den Ausdehnungskoeffizienten des Graphits und des Siliciumkarbids anpassen kann, damit sie nicht während plötzlicher Temperaturänderungen rissig wird. Diese zuletzt erwähnte Schwierigkeit wird noch erhöht durch die Anisotropie des Graphits, dessen Dehnungskoeffizient in der Strangpreßrichtung und in den hierzu senkrechten Richtungen unterschiedlich ist.In all of these cases the problem is the formation of a protective layer or deposit Protective cover that is sufficiently compact to prevent subsequent corrosion of the graphite it protects to prevent, but also the differences in the expansion coefficients of graphite and the Silicon carbide can adapt so that it does not crack during sudden temperature changes. This last-mentioned difficulty is increased by the anisotropy of graphite, its Expansion coefficient in the extrusion direction and in the directions perpendicular thereto different is.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren, nach dem auf dem Graphit Niederschläge von Siliciumkarbid erzeugt werden können, wobei dieses Verfahren besser als die bekannten Verfahren den Forderungen der Praxis enspricht, insbesondereThe present invention relates to a new method by which deposits are made on the graphite of silicon carbide can be produced, this process being better than the known processes corresponds to the requirements of practice, in particular

809 557/425809 557/425

3 43 4

insoweit, als man einen Niederschlag oder eine aus SiC zu erzeugen, die so dicht wie möglich ist; Schutzschicht erhält, die bei starken Temperatur- hierzu erhöht man die Reaktionstemperatur und änderungen keine Risse bekommt, selbst wenn der erhält einen Niederschlag von gleichmäßiger Dicke Graphit anisotrop ist, und die deshalb dem so behan- auf der gesamten Oberfläche des Graphitgegendelten Graphitgegenstand eine hohe Widerstands- 5 Standes, indem man die Zuführung der Gas-Dampffähigkeit gegenüber einer Oxydation verleiht und Mischung steigert.in so far as one can produce a precipitate or one of SiC that is as dense as possible; Protective layer is obtained, which at high temperature- to do this, the reaction temperature is increased and Changes do not get cracked, even if it receives a deposit of uniform thickness Graphite is anisotropic, and therefore countered to the so treated on the entire surface of the graphite Graphite object has a high resistance 5 level by having the supply of gas-vapor capability against oxidation and enhances mixture.

selbst für Gase schwer durchdringlich ist. Wenn man auch während der zweiten Verfahrens-is difficult to penetrate even for gases. If during the second procedural

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesent- stufe eine Mischung aus Dämpfen von Kohlenwasserlichen dadurch gekennzeichnet, daß man in einer stoff und Siliciumhalogenid sowie aus Wasserstoff ersten Verfahrensstufe die Graphitgegenstände in io verwendet, ist es wichtig, daß das Verhältnis zwieine Atmosphäre bringt, die aus einer Mischung aus sehen der Anzahl der Siliciumatome und der Anzahl Dämpfen von Kohlenwasserstoff und Siliciumhalo- der Kohlenstoffatome, die durch die Dämpfe der genid sowie aus Wasserstoff besteht, den Graphit auf Mischung geliefert werden, nicht zu weit von dem eine erste Temperatur niedriger als 1100° C, vor- Wert 1 entfernt ist, um die Anwesenheit von freiem zugsweise in der Größenordnung von 10500C er- 15 Silicium in dem Niederschlag zu vermeiden. Wähhitzt, bei der das Siliciumhalogenid beim Kontakt rend dieser zweiten Stufe ist es nämlich die Redukmit dem Graphit zersetzt wird, und den Graphit bei tion des Siliciumhalogenids durch den Wasserstoff, dieser ersten Temperatur während einer Dauer in die vorherrscht. Ein Verhältnis von 1,4 ist beispielsder Gas-Dampf-Mischung beläßt, die ausreicht, um weise bei einer Reaktionstemperatur in der Größeneine Verankerungsschicht zu erzeugen, daß man 20 Ordnung von 14000C geeignet, wenn als Kohlensodann in einer zweiten Verfahrensstufe die Graphit- wasserstoff Toluol verwendet wird,
gegenstände in eine Atmosphäre bringt, die entweder Wenn man jedoch während der zweiten Verfah-
The process according to the invention is essentially a mixture of vapors from hydrocarbons, characterized in that the graphite objects are used in a material and silicon halide and hydrogen first process stage from see the number of silicon atoms and the number of vapors of hydrocarbons and silicon halo of carbon atoms, which are supplied by the vapors of the genide as well as of hydrogen, the graphite on mixture, not too far from which a first temperature lower than 1100 ° C, is pre-value 1 is removed to the presence of free preferably in the order of 1050 0 C to avoid ER- 15 silicon in the precipitate. When the silicon halide comes into contact with this second stage, it is namely the reduction with the graphite that is decomposed, and the graphite when the silicon halide is in contact with the hydrogen, this first temperature for a period in which prevails. A ratio of 1.4 is left, for example, of the gas-vapor mixture, which is sufficient to produce an anchoring layer wisely at a reaction temperature of the size that 20 order of 1400 ° C. is suitable if the graphite hydrogen toluene is used,
brings objects into an atmosphere that either If, however, during the second process

aus einer Mischung aus Dämpfen von Kohlenwasser- rensstufe eine Mischung aus Wasserstoff und orgastoff und Siliciumhalogenid sowie aus Wasserstoff nischen Siliciumverbindungen benutzt, müssen diese oder aus einer Mischung von Wasserstoff und 25 in ihrem Molekül eine gleiche Anzahl von Kohlen-Dämpfen organischer Siliciumverbindungen besteht, stoff- und Siliciumatomen aufweisen,
wobei in dieser zweiten Stufe der Graphitgegenstand Die zweite Verfahrensstufe, während der man
a mixture of hydrogen and orgasm and silicon halide as well as hydrogen niche silicon compounds are used from a mixture of vapors of the hydrocarbon stage, these or a mixture of hydrogen and 25 in their molecule must have an equal number of carbon vapors of organic silicon compounds, material- and have silicon atoms,
wherein in this second stage the graphite object. The second process stage, during which one

auf eine zweite, höher als 1200° C liegende Tempe- bestrebt ist, eine Oberflächenschicht mit größtmögratur erhitzt wird. licher Dichte zu erhalten, wird bei einer Temperaturstrives for a second, higher than 1200 ° C temperature, a surface layer with the greatest possible size is heated. Licher density is obtained at a temperature

Während der ersten Verfahrensstufe, in der 30 in der Größenordnung von 14000C durchgeführt. Mischungen von Kohlenwasserstoff, Siliciumhalo- Unter den hierzu verwendeten Mischungen können genid und Wasserstoff benutzt werden, wird so die diejenigen Mischungen zitiert werden, die aus Temperatur auf einem Wert gehalten, der genügend Methyltrichlorsilan CH3Cl3Si und Wasserstoff beniedrig liegt, damit die Geschwindigkeit der Ober- stehen.During the first process stage, in the 30 carried out on the order of 1400 ° C. Mixtures of hydrocarbons, silicon halide and hydrogen can be used among the mixtures used for this purpose, so those mixtures are cited that keep the temperature at a value that is sufficiently methyltrichlorosilane CH 3 Cl 3 Si and hydrogen to keep the speed low the upper ones.

flächenreaktion langsam ist und das Siliciumkarbid 35 Ganz allgemein kann man sagen, daß die zweite SiC sich in den Poren des Graphits innerhalb einer Verfahrensstufe — die zur Erzeugung einer dichten Tiefe von mehreren Millimetern bildet, bevor die Oberflächenschicht aus SiC dient — an sich bekannt Oberflächenporen verstopft werden. Während dieser ist und bereits angewendet wurde, um Graphit un-Zeitspanne scheint die Reduktion des Siliciumhalo- mittelbar zu behandeln, wobei man jedoch als das genids durch den Kohlenstoff bewirkt zu werden, 40 Silicium liefernde Verbindung entweder ein HaIoinsbesondere den Kohlenstoff in statu nascendi, der genid oder ein Silan verwendete,
durch die thermische Zersetzung der Kohlenwasser- Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden
surface reaction is slow and the silicon carbide 35 In general, it can be said that the second SiC in the pores of the graphite within a process stage - which forms a dense depth of several millimeters before the surface layer of SiC is used - known per se, clogs surface pores will. While this is and has already been used to treat graphite and time, the reduction of the silicon halide seems to be treated indirectly, although the genids are thought to be caused by the carbon, 40 silicon-yielding compound either a halo, in particular the carbon in statu nascendi, the used genid or a silane,
by the thermal decomposition of the hydrocarbons To explain the invention in more detail

Stoffmoleküle entsteht; eine thermische Zersetzung, nunmehr einige Zahlenbeispiele gegeben, von denen die sich grundsätzlich beim Kontakt mit dem Graphit die beiden ersten den bekannten Stand der Technik ergibt. Unter diesen Bedingungen hat das Verhältnis 45 schildern, während die folgenden Beispiele das erfinzwischen der Anzahl der Siliciumatome und der An- durigsgemäße Verfahren wiedergeben, jedoch die zahl der Kohlenstoffatome, die durch die Gase oder Erfindung in keiner Weise einschränken.
Dämpfe geliefert werden, wenig Bedeutung; jedenfalls soll jedoch kein zu hoher Überschuß an Kohlen- Bekannter Stand der Technik
Stoffatomen vorhanden sein. Die gleichatomige Aus- 50
Molecules of matter are created; a thermal decomposition, now some numerical examples are given, of which the first two basically result from contact with the graphite the known prior art. Under these conditions the ratio is 45, while the following examples show the invention between the number of silicon atoms and the proper method, but the number of carbon atoms, which is in no way restricted by the gases or the invention.
Vapors are delivered, of little importance; in any case, however, there should not be too high an excess of coal
Atoms of matter are present. The same atomic form 50

bildung des Niederschlages aus Siliciumkarbid erfolgt Beispielformation of the silicon carbide precipitate takes place example

stets, da das Auftreten von freien Kohlenstoffatomen Auf ein Rohr aus isotropem Graphit von 30 mmalways because the appearance of free carbon atoms on a tube made of isotropic graphite of 30 mm

die Reduktion des Siliciumhalogenids bewirkt. Bei- Außendurchmesser, das eine gesamte Oberfläche von spielsweise kann man bei einer Reaktionstemperatur 76 cm2 aufweist und auf eine Temperatur von von 1050° C für das Atomverhältnis Silicium zu 55 1400° C erhitzt wurde, läßt man eine Gasmischung Kohlenstoff einen Wert in der Größenordnung von mit 5 Volumprozent Siliciumtetrachlorid, 0,5°/oTo-0,4 vorsehen, wenn der Kohlenwasserstoff etwa luol und 94,5 % Wasserstoff einwirken, wobei die Methan ist. Gasmischung mit einer Durchsatzmenge von 101/mncauses the reduction of the silicon halide. With an outer diameter, which can have a total surface area of, for example, 76 cm 2 at a reaction temperature and heated to a temperature of 1050 ° C. for the atomic ratio of silicon to 55 1400 ° C., a carbon gas mixture with a value of the order of magnitude is allowed of 5% by volume silicon tetrachloride, 0.5% oTo-0.4, when the hydrocarbon is about luene and 94.5% hydrogen, which is methane. Gas mixture with a flow rate of 101 / mn

Der dabei verwendete Kohlenwasserstoff soll so- während 20 Minuten zugeführt wurde. Dabei erhielt wohl flüchtig sein, damit er bei der Temperatur, bei 60 man einen Niederschlag von 4,3 g SiC, d. h. der man die Mischung den Graphit umströmen läßt, 56,5 mg/cm2.The hydrocarbon used should be fed in for 20 minutes. In this case, being volatile, so that at the temperature at 60, a precipitate of 4.3 g SiC, ie at which the mixture is allowed to flow around the graphite, 56.5 mg / cm 2 was obtained .

gasförmig ist; er soll auch verhältnismäßig stabil sein, Dieses Rohr, das in der Luft auf 100° C währendis gaseous; it is also said to be relatively stable, this pipe which is in the air at 100 ° C during

damit er sich nicht allein unter der Wirkung der 1600 Stunden gehalten wurde, wobei während dieser Wärme zersetzt. Diese Bedingungen machen die Zeit das Rohr zwanzig Abkühlungs- und schnellen Verwendung gesättigter Kohlenwasserstoffe, insbe- 65 Erhitzungsvorgängen ausgesetzt war, zeigte keinen sondere des Methans CH4, vorteilhaft. Gewichtsverlust, d. h., es hatte einen vollständigenso that it would not be kept alone under the action of the 1600 hours, during which heat decomposed. These conditions make the time the tube was exposed to twenty cooling and rapid use of saturated hydrocarbons, especially heating, did not show any particular of the methane CH 4 , beneficial. Weight loss, that is, it had a full

Während der zweiten Verfahrensstufe trachtet man Schutz gegen die Oxydation, da der Graphit im Gegensatz hierzu danach, eine Oberflächenschicht isotrop war.During the second stage of the process, protection is sought against oxidation, as the graphite in contrast, after that, a surface layer was isotropic.

Beispiel 2Example 2

Vergleichsweise ließ man eine gasförmige Mischung aus 5 Volumprozent Siliciumtetrachlorid, 0,5% Toluol und 94,5% Wasserstoff mit einer Durchsatzmenge von 101/mn während 20 Minuten auf eine Scheibe aus anisotropem Graphit mit 30 mm Durchmesser einwirken, die auf 1400° C erhitzt war und eine gesamte Oberfläche von 18,6 cm2 aufwies. Dabei erhielt man einen Niederschlag von 912 mg SiC, d. h. 49 mg/cm2.For comparison, a gaseous mixture of 5 percent by volume silicon tetrachloride, 0.5% toluene and 94.5% hydrogen with a throughput of 101 / min was allowed to act on a disk made of anisotropic graphite with a diameter of 30 mm, which was heated to 1400 ° C and had a total surface area of 18.6 cm 2 . A precipitate of 912 mg SiC, ie 49 mg / cm 2, was obtained .

Diese Scheibe wurde bei Erhitzen auf 1000° C in Luft bereits in etwa 20 Stunden vollständig durch Oxydation aufgezehrt; nach dieser Zeitspanne blieb nur noch der Niederschlag aus SiC zurück.This disk was completely through in about 20 hours when heated to 1000 ° C in air Oxidation consumed; after this period of time only the SiC precipitate remained.

Diese beiden Beispiele zeigen, daß ein Oberflächenniederschlag aus SiC, der in einer einzigen Verfahrensstufe durch direkte thermische Zersetzung von entsprechenden Ausgangsstoffen bei hoher Temperatur erzeugt wird, nur dann einen Schutz gewährleistet, wenn der Graphit isotrop ist; wenn es sich um anisotropen Graphit handelt, wird der Graphit durch Oxydation sehr schnell vollkommen zerstört.These two examples show that a surface deposit of SiC, which in a single Process stage through direct thermal decomposition of corresponding starting materials at high Temperature is generated, protection is only guaranteed if the graphite is isotropic; if In the case of anisotropic graphite, the graphite becomes perfect very quickly through oxidation destroyed.

Beispiele gemäß der ErfindungExamples according to the invention

Die nunmehr folgenden Beispiele beziehen sich auf die Verfahrensdurchführung gemäß der Erfindung; sie werden zeigen, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren in allen Fällen ein zufriedenstellender Schutz erzielbar ist.The following examples relate to the implementation of the method according to the invention; they will show that the process according to the invention is satisfactory in all cases Protection is achievable.

Beispiel 3Example 3

Auf eine Scheibe aus anisotropem Graphit mit 30 mm Durchmesser, die eine gesamte Oberfläche von 18,6 cm2 und eine gesamte Porosität in der Größenordnung von 15% (Graphit von Nuklearqualität) ließ man nacheinander einwirken:A disc of anisotropic graphite with a diameter of 30 mm, with a total surface area of 18.6 cm 2 and a total porosity of the order of 15% (graphite of nuclear quality) was allowed to act in succession:

a) Auf den durch Beheizen mit HF auf eine Temperatur von 1050° C gebrachten Graphit eine gasförmige Mischung mit 25 Volumprozent Siliciumtetrachlorid, 6% Methan und 69% Wasserstoff in einer Zuführmenge von 425 cm3/mn während 6 Stunden; man erhält so einen Niederschlag von 800 mg Siliciumkarbid, der sich in der Hauptsache in den Poren des Graphits festsetzt.a) On the graphite brought to a temperature of 1050 ° C by heating with HF, a gaseous mixture with 25 volume percent silicon tetrachloride, 6% methane and 69% hydrogen in a feed rate of 425 cm 3 / min for 6 hours; a precipitate of 800 mg of silicon carbide is obtained, which is mainly stuck in the pores of the graphite.

b) Auf diesem vorbehandelten Graphit, der auf 14000C erwärmt wird, einen Gasstrom, der 5 Volumprozent Siliciumtetrachlorid, 0,5% Toluol und 94,5% Wasserstoff enthält. Die Einwirkungsdauer beträgt 10 Minuten, die zugeführte Gasmenge ist 101/mn; auf diese Weise erhält man einen zusätzlichen Niederschlag von Ig, so daß das gesamte Gewicht des Niederschlages einem Deckschichtgewicht von 100 mg/cm2 entspricht. Diese erfindungsgemäß behandelte Graphitscheibe wurde in Luft während 175 Stunden auf einer Temperatur von 1000° C gehalten; während dieser Zeit wurde sie fünfzehn Abkühlungen und schnellen Erhitzungen unterworfen; der Gewichtsverlust dieser Scheibe betrug nur 170 mg.b) contains on this pre-treated graphite, is heated at 1400 0 C, a gas flow of 5 volume percent of silicon tetrachloride, 0.5% toluene and 94.5% hydrogen. The exposure time is 10 minutes, the amount of gas supplied is 101 / mn; in this way an additional precipitate of Ig is obtained, so that the total weight of the precipitate corresponds to a top layer weight of 100 mg / cm 2. This graphite disk treated according to the invention was kept in air for 175 hours at a temperature of 1000 ° C .; during this time it was subjected to fifteen coolings and rapid heating; the weight loss from this disc was only 170 mg.

Beispiel 4Example 4

Auf die Oberfläche einer Scheibe aus anisotropem Graphit mit 30 mm Durchmesser und einer gesamten Oberfläche von 18,6 cm2 läßt man nacheinander einwirken: The following are allowed to act one after the other on the surface of a disk made of anisotropic graphite with a diameter of 30 mm and a total surface area of 18.6 cm 2:

a) Bei 10500C eine gasförmige Mischung, die 25 Volumprozent Siliciumtetrachlorid, 6% Methan und 69% Wasserstoff enthält; die Menge der Gasmischung betrug 425 cm3/mn während einer Stunde. Auf diese Weise erhält man einen Niederschlag von ungefähr 600 mg, der im wesentlichen in den Poren des Graphits sitzt.a) At 1050 0 C a gaseous mixture which contains 25 percent by volume silicon tetrachloride, 6% methane and 69% hydrogen; the amount of the gas mixture was 425 cm 3 / mn for one hour. In this way a precipitate of approximately 600 mg is obtained, which is essentially located in the pores of the graphite.

b) Bei 12000C einen gasförmigen Strom mit 11 Volumprozent Siliciumtetrachlorid, 1% Toluol und 88% Wasserstoff mit einer Durchsatzmenge von 900cm3/mn während 30 Minuten; dabei erhält man einen Oberflächenniederschlag von 600 mg SiC. Insgesamt ist der Niederschlag 63 mg/cm2.b) At 1200 0 C a gaseous stream with 11 volume percent silicon tetrachloride, 1% toluene and 88% hydrogen with a throughput of 900 cm 3 / min for 30 minutes; a surface precipitation of 600 mg SiC is obtained. The total precipitation is 63 mg / cm 2 .

Diese so behandelte Scheibe hat bei Erhitzen auf 10000C in Luft während 40 Stunden neun Abkühlungs- und schnellen Wiedererhitzungsvorgängen nur einen Gewichtsverlust von 400 mg gehabt. When heated to 1000 ° C. in air for 40 hours, this disk treated in this way had only a weight loss of 400 mg for nine cooling and rapid reheating processes.

Beispiel 5Example 5

Auf eine gleiche Scheibe wie in den Beispielen 3 und 4 ließ man nacheinander einwirken:The same disk as in Examples 3 and 4 was allowed to act in succession:

a) Auf die auf 1050° C erhitzte Scheibe die gleiche gasförmige Mischung wie im Beispiel 3 und während der gleichen Zeit.a) On the pane heated to 1050 ° C, the same gaseous mixture as in Example 3 and during the same time.

b) Auf die so vorbehandelte und auf 1350° C erhitzte Scheibe einen Strom der gleichen gasförmigen Mischung wie während der ersten Stufe; man erhielt so einen zusätzlichen Niederschlag aus praktisch stöchiometrischem SiC, der sich um etwa 0,3 mm je Stunde verstärkt.b) A stream of the same gaseous form is applied to the disc pretreated in this way and heated to 1350 ° C Mix as during the first stage; an additional precipitate was obtained in this way made of practically stoichiometric SiC, which increases by about 0.3 mm per hour.

Die Widerstandsfähigkeit dieser so mit einem Überzug versehenen Scheibe gegenüber einer Oxydation liegt in der gleichen Größenordnung wie die der beiden vorher erwähnten Scheiben.The resistance of this coated disc to oxidation is of the same order of magnitude as that of the two previously mentioned disks.

Es dürfte ohne weiteres klar sein, daß die Erfindung nicht auf die Durchführungsweisen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschränkt ist, die oben in den Beispielen geschildert sind, und daß sie sich auch auf Abänderungen zumindest eines Teils der Verfahrensmaßnahmen erstreckt, die in dem Rahmen von Äquivalenten bleiben.It should be readily understood that the invention does not affect the implementation of the invention Process is limited, which are described above in the examples, and that they are also extends to amendments to at least part of the procedural measures included in the framework of equivalents remain.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Behandlung von Gegenständen aus Graphit zwecks Erzeugens einer die Korrosion, insbesondere in oxydierender Atmosphäre, hemmenden Oberflächenschicht aus Siliciumkarbid, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer ersten Verfahrensstufe den Graphitgegenstand in eine Atmosphäre bringt, die aus einer Mischung aus Dämpfen von Kohlenwasserstoff und Siliciumhalogenid sowie aus Wasserstoff besteht, und den Graphit auf eine erste Temperatur niedriger als 1100° C, vorzugsweise in der Größenordnung von 1050° C, erhitzt, bei der das Siliciumhalogenid im Kontakt mit dem Graphit zersetzt wird, und daß man den Graphitgegenstand auf dieser ersten Temperatur während einer Dauer hält, die ausreicht, um eine1. Process for treating objects made of graphite for the purpose of producing a die Corrosion, especially in an oxidizing atmosphere, inhibiting surface layer made of silicon carbide, characterized in that the graphite object is brought into an atmosphere in a first process stage, those from a mixture of vapors of hydrocarbon and silicon halide as well consists of hydrogen, and the graphite to a first temperature lower than 1100 ° C, preferably on the order of 1050 ° C., at which the silicon halide is in contact is decomposed with the graphite, and that the graphite article is at this first temperature holds for a period sufficient to produce a Verankerungsschicht zu bilden, daß man dann in einer zweiten Verfahrensstufe den Gegenstand in eine Atmosphäre bringt, die entweder aus einer Mischung aus Dämpfen von Kohlenwasserstoff und Siliciumhalogemd sowie aus Wasserstoff oder aus einer Mischung von Wasserstoff und Dämpfen organischer Siliciumverbindungen besteht, und daß man in dieser Stufe den Gegenstand während einer genügend langen Zeit auf einer zweiten Temperatur hält, die höher als 1200° C liegt, um eine die Korrosion hemmende Oberflächenschicht aus Siliciumkarbid zu erhalten. To form anchoring layer that you then in a second process stage the object in an atmosphere that is made up of either a mixture of vapors of hydrocarbon and silicon halide as well as hydrogen or a mixture of hydrogen and vapors of organic silicon compounds, and that at this stage the subject holds for a sufficiently long time at a second temperature higher than 1200 ° C is to obtain a corrosion-inhibiting surface layer made of silicon carbide. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem während der zweiten Stufe eine Mischung von Dämpfen von Methansiliciumhalogenid und Wasserstoff benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während dieser zweiten Stufe die Temperatur in der Größenordnung von 1400° C liegt.2. The method of claim 1, wherein during the second stage a mixture of Fuming methane silicon halide and hydrogen is used, characterized in that that during this second stage the temperature is of the order of 1400 ° C. 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem während der zweiten Verfahrensstufe eine Mischung aus Dämpfen von Toluol und Siliciumhalogemd sowie Wasserstoff benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Temperatur in der Größenordnung von 14000C liegt und das Atomverhältnis zwischen dem Silicium und dem Kohlenstoff der gasförmigen Mischung höchstens gleich 1,4 ist.3. The method according to claim 1, wherein a mixture of vapors of toluene and silicon halide and hydrogen is used during the second process stage, characterized in that the second temperature is of the order of 1400 0 C and the atomic ratio between the silicon and the carbon of the gaseous mixture is at most 1.4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Siliciumverbindung, die in der zweiten Verfahrensstufe benutzt wird, zumindest teilweise aus Methyltrichlorsilan CH3Cl3Si besteht.4. The method according to claim 1, characterized in that the organic silicon compound which is used in the second process stage, at least partially consists of methyltrichlorosilane CH 3 Cl 3 Si. 5. Gegenstand aus Graphit, dessen Poren in einem Oberflächenbereich von zumindest lmm Tiefe korrosionshemmend mit Siliciumkarbid besetzt oder gefüllt sind.5. Object made of graphite, the pores of which in a surface area of at least 1 mm Deep corrosion-inhibiting with silicon carbide are occupied or filled. 809 557/425 5.68 © Bundesdruckerei Berlin809 557/425 5.68 © Bundesdruckerei Berlin
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