DE1902344A1 - Verfahren zum UEberziehen von Artikeln mit einzelnen Schichten aus pyrolytischem Kohlenstoff unterschiedlicher Dichte - Google Patents
Verfahren zum UEberziehen von Artikeln mit einzelnen Schichten aus pyrolytischem Kohlenstoff unterschiedlicher DichteInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing, F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 27, DEN
GULP GENERAL ATOMIG INC.
10955 John Jay Hopkins Drive,
San Diego, California, V. St. v. A.
Verfahren zum Überziehen von Artikeln mit einzelnen Schichten aus pyrolytischem Kohlenstoff unterschiedlicher
Dichte
Die Erfindung bezieht sich auf Überzugsartikel mit pyrolytischem
Kohlenstoff und insbesondere auf ein Verfahren zum überziehen von Artikeln mit einer Vielzahl von pyrolytischen
überzügen,in denen eine Überzugsschicht relativ dicht und
eine weitere Uberzugsschicht relativ porös ist.
Mit pyrolytischem Kohlenstoff überzogene Artikel, die bei hohen Temperaturen eine ausgezeichnete Baufestigkeit besitzen
und die trotz einer starken Neutronenbestrahlung über längere Zeit hinweg baulich stabil bleiben, besitzen
auf dem Gebiet der Kernenergietechnik verschiedene Einsatzmöglichkeiten. So sind z.B. mit pyrolytischem Kohlenstoff
überzogene kleine Kerne aus Spaltmaterialien und/oder Brutstoffen als Kernreaktorbrennstoffe geeignet. In entsprechen-
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der Weise ist Neutronen-Giftstoff in überzogener Form, in der es eine gute Hochtemperatur- und Strahlungsstabilität besitzt, auf dem Gebiet der Kernenergietechnik
brauchbar. Andere Materialien, die keine großen Neutronenspalt- oder Fangquerschnitte besitzen, können
auf dem Gebiet der Kernenergietechnik ebenfalls bedeutsam
sein, und zwar in Fällen, in denen die Eigenschaft des Kernmaterials von Interesse ist und das Kernmaterial
mit Schichten aus pyrolytischem Kohlenstoff umgeben ist.
Ein Beispiel für überzogene Artikel, die für verschiedene
Kernenergieanwendungsfälle geeignet sind, ist in aer US-Patentschrift 3 325 363 angegeben. Ein überzogener
Artikel enthält dabei einen Mittelkern mit einem ersten Überzug aus einem eine geringe Dichte besitzenden porösen,
pyrolytischen Kohlenstoff, der Wärinebeanspruchungen zu
widerstehen und Spaltmaterial-Kückstoßkräfte zu dämpfen
vermag, die in einem Kernbrennstoffpartikelkern auftreten. Dieser poröse Kohlenstoffüberzug ist von einem dichten,
festen Außenüberzug überzogen, wie mit dichtem, thermisch leitenden pyrolytischen Kohlenstoff. In der US-Patentschrift
3 29Ö 921 sind v/eitere, insbesondere stabile,
mit pyrolytischem Kohlenstoff überzogene Partikel angegeben, die eine entsprechende poröse Innenschicht aus
pyrolytischem Kohlenstoff in Verbindung mit einer äußeren Schicht aus dichtem, isotropen Kohlenstoff enthalten können.
Um auf Partikel der vorstehend genannten Arten derartige
Zweifach-Schichten aus pyrolytischem Kohlenstoff mit erheblich voneinander abweichenden Dichteeigenschaften und
anderen unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, aufzubringen, ist bisher für jede gewünschte Schicht ein
Überziehvorgang ausgeführt worden. Bei vielen dieser Überziehvorgänge
erfolgt eine Zerlegung eines Kohlen- :
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Wasserstoffs einer gasförmigen Athmosphäre durch Wärmeeinwirkung. Dabei wird häufig eine Mischung aus einem
Kohlenwasserstoff und einem Schutzgas verwendet, uberzieh-Verfahren,
die beim überziehen von Kernen mit pyrolytischem Kohlenstoff wirtschaftlicher sind als
die hierfür bisher angewandten bekam: «en. 7-2 of ah::· en,
sind Moiiit erwünscht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum überziehen von Kernen mit
pyrolytischem Kohlenstoff zu schaffen. Dabei soll ein poröser Überzug aus pyrolytischem Kohlenstoff und ein
dichter überzug aus pyrolj't is ehern Kohlenstoff auf den
jeweiligen Kern aufgebracht werden. Das neu zu schaffende Verfahren soll unter im wesentlichen gleichen überzugsbedingungen
eine wirtschaftliche Ablagerung der physikalisch verschiedenen Kohlenstoffschichten ermöglichen. Auf
die Kerne soll insbesondere eine Schicht aus dichtem isotropen, pyrolytischen Kohlenstoff unter Überzugsbedingungen
bei relativ niedriger Temperatur aufgebracht werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Überziehen von Artikeln mit einzelnen Schichten aus pyrolytischem
Kohlenstoff unterschiedlicher Dichte durch in einem Behälter erfolgende thermische Zerlegung eines in einer
gasförmigen Athmosphäre enthaltenen Kohlenwasserstoffs erfindungsgemäß dadurch, daß die Ablagerung von pyrolytischem
Kohlenstoff einer bestimmten Dichte durch Verwendung eines bestimmten Kohlenwasserstoffes in der mit einer bestimmten
Strömungsgeschwindigkeit innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches durch den Behälter hindurchgeleiteten
gasförmigen Athmosphäre erfolgt und daß die Ablagerung von pyrolytischem Kohlenstoff einer anderen
Dichte durch Verwendung eines anderen Kohlenwasserstoffes*
BAD
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in der mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit innerhalb desselben Temperaturbereiches durch den
Behälter hindurchgeleiteten gasförmigen Athmosphäre erfolgt.
Anhand von Beispielen wird das erfindungsgemäße Verfahren mit den ihm anhaftenden Merkmalen nachstehend
näher erläutert.
Durch die Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, das auf Kerne aus gewünschten Materialien Überzüge aus
Dyrolytischem Kohlenstoff mit erheblich voneinander abweichenden Dichten und physikalischen.Eigenschaften aufzubringen
gestattet. Die Erfindung benutzt dazu eine einzige Überzieheinrichtung, die jeweils unter etwa
gleichen Überzugsbedingungen arbeitet. Der Unterschied in den physikalischen Eigenschaften der jeweils abgelagerten
Kohlenstoffschichten wird dadurch erzielt, daß in einer zur Ablagerung von pyrolytischem Kohlenstoff
dienenden gasförmigen Athmosphäre ein Kohlenwasserstoff durch einen anderenKohlenwasserstoff ersetzt wird. Dabei
hat sich insbesondere gezeigt, daß ein dichter, isotroper, pyrolytischer Kohlenstoffüberzug bei relativ
niedriger Temperatur unter Verwendung von Propan oder Butan abgelagert werden kann.
Aufgrund der bedeutsamen Anwendungen von Kernenergie-Brennstoff
kernen, die mit einer Innenschicht aus einem eine geringe Dichte besitzenden porösen, pyrolytischen
Kohlenstoff und mit einer diese Schicht umgebenden äußeren Schicht aus dichtem, pyrolytischen Kohlenstoff überzogen
sind, bezieht sich die folgende Beschreibung im wesentlichen auf die Herstellung von Partikeln, die mit solchen
Schichten überzogen sind. Es dürfte jedoch einzusehen sein,
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daß die hier erläuterten Verfahrensweisen auch zur Ablagerung von mehr als zwei Einzelschichten aus pyrolytischem
Kohlenstoff auf Kernen geeignet sind, die in entsprechender Weise mit einer eine geringe Dichte besitzenden
Schicht und mit einer darüber aufgebrachten,eine
große Dichte besitzenden Schicht oder mit einer eine geringe Dichte besitzenden Schicht zwischen zwei jeweils
eine hohe Dichte besitzenden Schichten aus pyrolytischem Kohlenstoff zu versehen sind. Ferner dürfte einzusehen
sein, daß, sofern für spezielle Zwecke erwünscht, die Ablagerung zusätzlicher Überzüge aus anderen Materialien,
wie z.B. aus Siliziumkarbid, Zirkonkarbid und Niobkarbid, in Verbindung; mit pyrolytischem Kohlenstoff erfolgen
kann. Obwohl die nachstehende Beschreibung im wesentlichen auf überzogene Kernbrennstoffpartikel gerichtet
ist, dürfte sicher einzusehen sein, daß die Erfindung in gleicher Weise auch beim Überziehen anderer geeigneter
Materialien anwendbar ist, bei denen pyrolytische Überzüge erwünscht sind, wie bei Kern-Giftstoffen mit
großen Neutronenabsorptionsflächen.
Das Überziehen der Artikel wird in einer geeijneten Vorrichtung
durchgeführt,die normalerweise zur Aufbringung
gleichmäßiger Überzüge benutzt wird. Um beim Überziehvorgang die Bildung gleichmäßiger Überzüge zu gewährleisten,
wird normalerweise eine Überziehvorrichtung mit einem Innenraum benutzt, in welchem die zu überziehenden Artikel
in Bewegung gehalten und während des AbIagerungsVorganges
einem Gasstrom ausgesetzt werden. Beispiele derartiger Überziehvorrichtungen sind Drehtrommel-Überzieheinrichtungen,
Wirbelschicht-Überzieheinrichtungen und Schwingtisch-überzieheinrichtungen.
Bei Verwendung von Kernen als Kernbrennstoff sind die betreffenden Kerne normalerweise
durch überzogene Partikel gebildet, deren Größe
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kleiner als etwa ein Millimeter ist. Im allgemeinen liegt die Partikelgröße zwischen 100 und 500 Mikron.
Bei Partikeln dieser Größe werden vorzugsweise Wirbelschichtrüberzieheinrichtungen
benutzt.
Bei der Ablagerung von pyrolytischem Kohlenstoff aus
einer gasförmigen Athmosphäre ist eine Anzahl von Betriebszuständen vorhanden, die die Kristallbildung
sowie physikalische Eigenschaften des abgelagerten pyrolytischen Kohlenstoffs beeinflussen. Zu diesen
Betriebsveränderlichen gehören: die Temperatur, die Kohlenstoffzusammensetzung, der Teildruck des Kohlenwasserstoffs
bei Benutzung einer Mischung aus Kohlenwasserstoff und reaktionslosem Gas, die Strömungsgeschwindigkeit
der gasförmigen Athmosphäre (zuweilen als Kontaktzeit des Gases mit der Wirbelschicht bezeichnet)
und das Verhältnis der Gesamtoberfläche der zu überziehenden Artikel zu den Abmessungen der Überzieh
einri chtung.
Es ist bekannt, daß ein poröser überzug aus pyrolytischem
Kohlenstoff geringer Dichte aus einer Mischung aus AzetL_ylen und einem reaktionslosem Gas, wie Lelium
oder Argon, bei Temperaturen im Bereich von etwa 800°C bis etwa 14000C auf Partikeln abgelagert werden kann,
indem mit einem Teildruck des Azetylens von zumindest etwa 0,65 at (Gesamtdruck von 1 at) gearbeitet wird. Es
hat sich nun gezeigt, daß in einem Temperaturbereich von etwa 12500G bis ,etwa 14000C ein Überzug aus einem sehr
dichten isotropen, pyrolytischen Kohlenstoff erzielt
werden kann, wenn als Kohlenwasserstoff Propan oder Butan (oder eine Mischung dieser Gase) verwendet wird.
Dadurch können Überziehvorgänge unter 1400°C ausgeführt v;erden, die zu einem porösen Überzug geringer Dichte
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bzw. zu einem isotropen überzug hoher Dichte führen.
In diesem Zusammenhang ist nicht erwartet worden, daß überzüge aus pyrolytischem Kohlenstoff mit Dichten bis
zu etwa 2,05 g/cnr bei ausgezeichneter Isotropie unter
diesen Temperaturen erzielt würden, welche im Hinblick auf die Ablagerung derartiger Überzüge aus einer gasförmigen
Athmosphäre als in einem relativ niedrigen Temperaturbereich liegend angesehen werden.· Aufgrund
der erzielten Ergebnisse kann ein erster Überzug aus porösem pyrolytischen Kohlenstoff geringer Dichte und
gewünschter Dichte abgelagert werden, und dann kann einfach durch Änderung des benutzten Kohlenwasserstoffgases
und ggfs. der relativen Strömungsgeschwindigkeiten eine sehr einfache Einstellung vorgenommen werden,
uui innerhalb dieses relativ niedrigen Temperaturbereichs
einen isotropen überzug hoher Dichte abzulagern. Dabei kann, sofern erwünscht, nahezu ein und
dieselbe Temperatur benutzt werden. Bei dieser Art der Überzieheinrichtung ist en zuweilen schwierig,
die Temperaturen innerhalb der ÜberZieheinrichtung genau zu messen, wenn der Betrieb in den bezeichneten
Temperaturbereichen erfolgt. Demgemäß seien die angegebenen Temperaturen als Temperaturen betrachtet, die
um i 500G schwanken können.
Wie zuvor ausgeführt, bestimmen die Fläche, die für
die stattfindende Ablagerung zur Verfügung steht, und das Gesamtvolumen, in welchem die Ablagerung erfolgt,
teilweise die Dichte und andere physikalische Eigenschaften des jeweils abgelagerten pyrolytischen Kohlenstoffs.
Wird Butan oder Propan zur Erzielung von Überzügen aus isotropem pyrolytischen Kohlenstoff hoher
Dichte im Temperaturbereich zwischen etwa 1250 bis 1400°C
verwendet, so werden diese Überzüge unter Verwendung
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einer Schicht von Kernen mit einer Gesamtoberfläche abgelagert, die relativ groß in Bezug auf die Größe
des aktiven Bereichs der benutzten Überzieheinrichtung ist. Es ist zweckmäßig, die für die Ablagerung zur
2 Verfügung stehende Oberfläche in cm zu messen und dieses Meßergebnis auf das Gesamtvolumen des Innenraumes
zu beziehen, in welchem die Ablagerung erfolgt. Dabei ist das Volumen in cnr anzugeben. Unter Zugrundelegung
dieser Maßeinheiten werden bei Verwendung von Propan oder Butan und unter Zugrundelegung der anderen,
oben aufgeführten Betriebsbedingungen Überzüge aus isotropem Kohlenstoff hoher Dichte erzielt, wenn das
Verhältnis von Oberfläche zu Volumen zumindest etwa 2:1 ist. Es können jedoch auch Verhältnisse von Oberfläche
zu Volumen von etwa 100:1 benutzt werden. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen wird bevorzugt, bei einem relativ
hohen Oberflächen-Volumen-Verhältnis zu arbeiten, da mit größerer Gesamtoberfläche auch die Menge des
Kohlenstoffs größer wird, die in einer Wirbelschicht-Überzieheinrichtung
gegebener Größe gleichzeitig abgelagert wird.
Die oben erwähnten Verhältnisse von Oberfläche zu Volumen sind ferner insofern von Bedeutung, als sie im wesentlichen
die Oberflächen-Volumen-Verhältnisse bezeichnen, bei denen ein geeigneter Überzug aus porösem, pyrolytischen
Kohlenstoff geringer Dichte abgelagert werden kann. Demgemäß können die Überziehbedingungen so gewählt werden,
daß nach in einer Wirbelschicht-Überzieheinrichtung erfolgtem Aufbringen einer Schicht aus porösem, pyrolytischen
Kohlenstoff geringer Dichte und gewünschter Dicke auf eine bestimmte Reihe von Kernen die betreffende Reihe
in ihrem Schwebezustand solange gehalten wird, bis ein anderes Kohlenwasserstoffgas verwendet wird. Sodann kann
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die Ablagerung einer Schicht aus isotropem Kohlenstoff hoher Dichte innerhalb desselben Temperaturbereiches
erfolgen, ohne daß eine Änderung in der Wirbelschichtgröße erforderlich ist. Es dürfte einzusehen sein, daß
die Oberfläche einer Reihe kleiner Partikel konstant wächst, wenn die Größe der überzogenen Artikel zunimmt.
Dies ist jedoch oben bereits erläutert worden. Es wird als besonderer wirtschaftlicher Vorteil angesehen, die
bezeichnete Änderung in den Kohlenwasserstoffeigenschaften ohne irgendeine nennenswerte Änderung in der
Temperatur vornehmen zu können, und zwar einfach durch Ändern der Zusammensetzung des jeweiligen Gasgemisches.
Obwohl es einfacher ist, lediglich einen Kohlenwasserstoff durch einen anderen Kohlenwasserstoff zu ersetzen,
um die gew.ünschte Änderung in den Eigenschaften des pyrolytischen Kohlenstoffs zu bewirken, können geringe
Temperaturänderungen innerhalb des Temperaturbereiches von etwa 90O0G bis etwa 14000C vorgenommen werden, ohne
daß damit eine ernsthafte Unterbrechung des Herstellvorganges verbunden ist. Eine Überzieheinrichtung kann dabei
im übrigen an jedem Ende dieses Temperaturbereiches arbeiten, ohne daß bedeutende bauliche Änderungen vorzunehmen
sind, wie dies sonst erforderlich ist, wenn bei Temperaturen nahe 2000°C noch wirksam gearbeitet werden soll.
Dabei kann es zweckmäßig sein, die poröse Kohlenstoffschicht geringer Dichte bei etwa 11000G bis 12000C abzulagern,
und dann die Temperatur auf etwa 15000C zu erhöhen,
bevor die Schicht aus isotropem Kohlenstoff hoher Dichte abgelagert wird. Die zur Erzielung eines porösen Kohlenstoff
Überzugs mit geringer Dichte und mit gewünschten
Eigenschaften einzuhaltenden Überzugsbedingungen besitzen bei niedrigen Temperaturen etwas größere Toleranzen.
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In den zuvor erwähnten US-Patentschriften sind verschiedene Maßnahmen angegeben, die zur Bestimmung von
Sicke und physikalischen Eigenschaften des aus porösem pyrolytischen Kohlenstoff geringer Dichte bestehenden
Überzugs und des aus isotropem, pyrolytischen Kohlenstoff geringer Dichte bestehenden Überzugs herangezogen
werden. Bei den betreffenden Überzügen handelt es sich
um die für die jeweiligen Anwendungsfälle gewünschten
Überzüge» Werden z.B. etwa 200 Mikron große Kernbrennstoffpartikel aus Urandicarbid oder aus Thorium-Urandicarbid
überzogen, so kann der betreffende Überzug eine Gesamtdicke von etwa 100 Mikron erhalten. Von diesem
100 Mikron dicken Überzug aus pyrolytischem Kohlenstoff wird der innere, aua pyrolytischem Kohlenstoff geringer
Dichte bestehende poröse Überzug häufig auch als Pufferschicht bezeichnet, die gewöhnlich zumindest etwa
25 Mikron dick ist und die in einigen Anwendungsfällen
eine im wesentlichen bei 50 Mikron liegende Dicke besitzen kann· Dieser Wert kann um - 10 Mikron schwanken.
Die Dichte des porösen Kohlenstoffs liegt vorzugsweise
3
in der Größenordnung von etwa 0,8 g/cm bis etwa 1,4 g/cm
Normalerweise wird (jedoch eine Dichte verwendet, die nicht
größer als etwa 1 g/cnr ist.
Zu den bedeutenden physikalischen Eigenschaften der eine hohe Dichte besitzenden pyrolytischen Kohlenstoffschicht
gehören deren Dichte und deren sogenannter "Bacon-Anisotropie-Faktor",
nachstehend kurz ΒΑ-Faktor genannt. Eine nähere Erläuterung des BA-Faktors findet sich in der
US-Patentschrift 3 298 921. Für die vorliegende Anmeldung
dürfte genügen, den ΒΑ-Faktor als Meßgröße der bevorzugten Orientierung der Kristallstruktur des abgelagerten pyrolytischen
Kohlenstoffs zu verstehen. Der unterste Punkt in der sogenannten Bacon-Skala ist Ί,Ο; dies entspricht einem
ausgezeichnet isotropen Kohlenstoff.
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Bei Kernbrennstoffpartikeln können die um eine Innen-Pufferschicht
herum abgelagerten äußeren pyrolytischen Kohlenstoffschichten als individuelle Druckbehälter für
die Aufnahme von Spaltprodukten benutzt werden. Ihre Dichte beträgt vorzugsweise zumindest 1,55 g/cm . Es
können jedoch auch Schichten mit Dichten von etwa 2,0 g/cm5
oder mit noch höheren Dichten benutzt werden. Der BA.-Faktor
wird normalerweise unter etwa 1,2 gehalten. Es sei bemerkt, daß diese physikalischen Eigenschaften zur Erzielung
der gewünschten Ergebnisse beitragen. Demgemäß wird Kohlenstoff mit einem ΒΑ-Faktor von etwa 1,2 als
geeignetes Material angesehen, wenn die Dichte zumindest bei etwa 2,0 g/cm^ liegt. Kohlenstoff mit einem BA-Paktor
zwischen 1,0 und 1,1 wird jedoch für denselben Verwendungszweck auch als brauchbar betrachtet, und zwar bei einer
Dichte, die wesentlich unter 2,0 g/cm-5 liegt.
Unter Verwendung von Butan oder Propan als Bestandteil
eines ein reaktionsloses Gas enthaltenen Gasgemisches bei Temperaturen zwischen 125O0C und 12K)O0O und bei
Teildrucken zwischen etwa 0,2 und etwa 0,4 at (Gesamtdruck
einer Athmosphäre) ist es möglich, pyrolytischen Kohlenstoff mit einer Dichte gut über 50$ der theoretischen
Dichte und mit einem ΒΑ-Faktor zwischen etwa 1,0 und etwa 1,2 abzulagern, und zwar unter geeigneten Uberzugsbedingungen,
"bei denen das Oberflächen-Volumen-Verhältnis
bei zumindest etwa 2:1 gehalten wird. Die andere Variable, die noch von besonderem Interesse ist, ist die
Strömungsgeschwindigkeit oder Kontaktzeit.
Die Kontaktzeit ergibt sich aus folgender Beziehung:
Kontaktzeit - Volumen des AblaRerungsbereiches
Geschwindigkeit der Gesamtgasströmung
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ORIGINAL INSPECTED
Das Volumen des Ablagerungsbereiches ist das verfügbare Volumen der heißen Zone des Innenraumes der Überzieheinrichtung,
in welchem die Ablagerung stattfindet. Bei einer Wirbelschicht-Überzieheinrichtung ist das
Volumen gleich dem Produkt aus Höhe des Bereiches,/aem
die Temperatur für eine Kohlenstoffablagerung ausreicht,
und der Querschnittsfläche, verringert um das Volumen der Partikelgruppe. Die Geschwindigkeit der Gasströmung
in der obigen Formel ist die Strömungsgeschwindigkeit bei der Ablagerungstemperatur. Die tatsächliche Messung
der Gasströmung erfolgt normalerweise bei Raumtemperatur, bevor das Gasgemisch in die Überzieheinrichtung eintritt.
Dabei wird eine einfache Temperaturkorrektur vorgenommen, um die Volumen- und Strömungsgeschwindigkeitszunahme einzustellen,
die bei den höheren Temperaturen auftritt, bei denen die Ablagerung stattfindet. Bei Verwendung von
Propan oder Butan wird die Kontaktzeit im allgemeinen zwischen etwa 0,12 und etwa 0,20 see gehalten, um eine
Ablagerung von isotropem, pyrolytischen Kohlenstoff mit den oben angegebenen Dichte- und BA-Faktor-Werten zu
erzielen. Es kann jedoch auch mit Kontaktzeiten zwischen etwa 0,1 see und etwa 0,3 see gearbeitet werden.
Nicht nur innerhalb des vorstehend betrachteten relativ niedrigen Temperaturbereichs können nun Zweifach-Schichten
aus pyrolytischem Kohlenstoff hoher bzw. geringer Dichte abgelagert werden, vielmehr können derartige Schichten
auch innerhalb eines höheren Temperaturbereichs abgelagert werden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei einem
Betrieb in einem Temperaturbereich von etwa 1800°C bis etwa 22CX) C ein Überzug aus porösem pyrolytischen Kohlenstoff
geringer Dichte abgelagert werden kann, indem als Kohlenwasserstoff Propan oder Butan oder eine Mischung
dieser Gase bei Teildrucken von zumindest etwa 0,4- at
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benutzt wird. Dadurch ist es dann möglich, bei einer Temperatur von z.B. 2100 C einen ersten Überzug aus
porösem pyrolytischen Kohlenstoff geringer Dichtung und gewünschter Dicke und danach einfach durch Verwendung
von Methan als Kohlenwasserstoffgas und durch entsprechende Einstellung der relativen Strömungsgeschwindigkeiten
des Methans und eines reaktionslosen Gases einen Überzug aus isotropem Kohlenstoff hoher
Dichte abzulagern, ohne daß irgendeine nennenswerte Temperaturänderung vorzunehmen ist.
Wird Butan oder Propan verwendet, um einen Überzug aus porösem, pyrolytischen Kohlenstoff geringer Dichte
innerhalb des Temperaturbereichs von etwa 1800 bis 22000G abzulagern, so wird der Vorgang ebenfalls unter
Verwendung von Kernwirbelschichten mit relativ großer Oberfläche ausgeführt. Somit ist die Ablagerung porösen
Kohlenstoffs aus Propan oder Butan als vollständig konvertibel mit der Ablagerung von isotropem Kohlenstoff
hoher Dichte aus Methan in dem betreffenden Temperaturbereich anzusehen, wobei das Verhältnis von Oberfläche
zu Volumen zumindest bei etwa 5:1 gehalten wird.
Wie oben ausgeführt, wird normalerweise eine Innenschicht aus porösem, pyrolytischen Kohlenstoff geringer Dichte
verwendet, deren Dicke zumindest etwa 25 Mikron beträgt
und deren Dichte im Bereich von etwa 0,8 g/cm bis etwa 1,4 g/cnr liegti Normalerweise liegt die Dichte
dieser Innenschicht nicht über etwa 1 g/cm . Unter Verwendung von Butan oder Propan bei Temperaturen zwischen
18000C und 2200°G und Teildrucken von zumindest etwa
0,4 at (Gesamtdruck einer Athmosphäre), ist es möglich, Überzüge aus porösem, pyrolytischen Kohlenstoff mit
unterschiedlichen Dichten zwischen 0,8 g/cnr bis 1,4 g/cnr
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abzulagern. So kann z.B. durch Verwendung von Butan bei
bei
einem Teildruck von 1,0 at,/einer Temperatur von etwa
einem Teildruck von 1,0 at,/einer Temperatur von etwa
ο bei
2200 G und/einer Kontaktzeit von etwa 0,1 see ein poröser, pyrolytischer Kohlenstoff mit einer Dichte von etwa 0,8 g/em^ abgelagert werden. Im Unterschied hierzu kann z.B. durch Verwendung einer Mischung aus Propan und einem reaktionslosen Gas bei einem Teildruck des Propangases von etwa 0,6 at sowie bei einer Temperatur von etwa 18000C und einer Kontaktzeit von etwa 0,1 see ein poröser, pyrolytischer Kohlenstoff mit einer Dichte von etwa 1,4 g/cm abgelagert werden.
2200 G und/einer Kontaktzeit von etwa 0,1 see ein poröser, pyrolytischer Kohlenstoff mit einer Dichte von etwa 0,8 g/em^ abgelagert werden. Im Unterschied hierzu kann z.B. durch Verwendung einer Mischung aus Propan und einem reaktionslosen Gas bei einem Teildruck des Propangases von etwa 0,6 at sowie bei einer Temperatur von etwa 18000C und einer Kontaktzeit von etwa 0,1 see ein poröser, pyrolytischer Kohlenstoff mit einer Dichte von etwa 1,4 g/cm abgelagert werden.
Anhand der nachstehend angegebenen Beispiele werden verschiedene Verfahren zur Herstellung von Überzügen aus
pyrolytischem Kohlenstoff erläutert. Diese Verfahren zeigen die verschiedenen, der Erfindung anhaftenden Vorteile
auf. Obwohl diese Beispiele Jeweils die beste Art zur Durchführung der vorliegenden Erfindung veranschaulichen,
dürfte einzusehen sein, daß die Erfindung auf diese Herstellungsverfahren
nicht beschränkt ist, sondern daß diese Beispiele nur zur Erläuterung der Erfindung dienen.
Kugelförmige Thorium-Uran-Dicarbid—Partikel (feste Lösung
mit einem Verhältnis von Thorium zu Uran von 1,63 zu 1) werden mit einem Durchmesser von etwa 150 bis 250 Mikron
verwendet. Ein Graphit-Reaktionsrohr mit einem Innendurchmesser von etwa 3,5 cm wird auf etwa 13000C erwärmt,
während durch das Rohr ein Heliumgasstrom hindürchgeleitet
wird. Zu Beginn des Überziehvorgangs wird die Helium-Strömungsgeschwindigkeit auf etwa 10000 cnr/min
erhöht. Außerdem wird eine Ladung von etwa 50 g der Thorium-Uran-Dicarbid-Kugeln in das Reaktionsrohr eingeführt,
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Die Gasströmung am in Strömungsrichtung oberen Ende des Rohres reicht aus, um die Materialkugeln zum
Schweben zu bringen und damit in dem Rohr eine Wirbelschicht hervorzurufen. Der erwärmte Bereich innerhalb
des Rohres ist von solcher Form, daß diejenige Zone, innerhalb der die Ablagerung von Kohlenstoff erfolgt,
etwa 12,7 cm hoch ist.
Erreicht die Temperatur der Kernbrennstoff-Kügelchen
etwa 130O0G, so wird das Heliumgas durch Azet^ylengas
ersetzt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Azet_ylengases
wird auf 1OOOO cm-ymin (Normalbedingungen) eingestellt.
Insofern, als der Überziehvorgang bei athmosphärischem Druck weitergeführt wird, beträgt der Teildruck des
Azeto'lengases somit 1,0 at. Das Azetylen zerfällt und
führt zur Ablagerung von porösem Kohlenstoff geringer Dichte auf den Kügelchen. Unter diese Überzugsbedingungen
beträgt die Kohlenstoff-Ablagerungsgeschwindigkeit etwa 10 Mikron pro Minute. Die Azet^ylengasströmung wird solange
fortgesetzt, bis eine etwa 30 Mikron dicke Schicht aus
porösem, pyrolytischen Kohlenstoff geringer Dichte auf den Brennstoffpartikeln abgelagert ist.
Sodann hört die A zet_^ylengas strömung auf,und anstelle
dieser Strömung wird eine Gasmischung aus Propan (CUHo)
und Helium abgegeben. Das Propan wird mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa WOO cnr/min abgegeben
und das Helium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von
etwa 6000 cnr/min. Dies ergibt eine Gesamtströmungsgeschwindigkeit
von etwa 10000 cnr/min. Damit beträgt der Teildruck des Propangases etwa 0,4- at. Das Propan zerfällt
bei etwa 1300°0 und führt zur Ablagerung von dichtem, isotropen, pyrolytischen Kohlenstoff auf der porösen
Kohlenstoffschicht. Die Kohlenstoffablagerungsgeschwindig-
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keit liegt bei etwa 200 Mikron pro Stunde. Die Propangasströmung
wird solange fortgesetzt, bis eine etwa 71 Mikron dicke Schicht aus isotropem, pyrolytischen
Kohlenstoff erzielt ist, was nach etwa 21,6 Minuten der Fall ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Propangasströmung
beendet, und die überzogenen Kügelchen v/erden ziemlich langsam in dem Heliumstrom abgekühlt, bevor sie
aus dem Reaktionsrohr herausgenommen werden. Unter diesen Voraussetzungen besaß die Wirbelschicht zu Beginn
der Ablagerung des dichten, isotropen Kohlenstoffs
eine Oberfläche von etwa 15OO cm . Das Volumen des Ablagerungsbereiches
ist das eines geraden Zylinders mit einem Durchmesser von 5»5 cm und einer Höhe von 12,7 cm.
Demgemäß ist das Verhältnis von Oberfläche (gemessen in cm ) zu Volumen (gemessen in cnr) etwas größer als etwa 13:1
Die so erzielten überzogenen Partikel wurden geprüft und
untersucht. Die Dichte der äußeren, isotropen Kohlenstoff enthaltenden Schicht lag bei etwa 2,0 g/cm-5. Der BA-Faktor
lag zwischen etwa 1,1 und 1,2. Die Dichte der porösen, pyrolytischen Kohlenstoff enthaltenden Innenschicht lag
bei etwa 1,4- g/cm .
Partikel aus dieser Masse von überzogenen Kügelchen v/erden in einer geeigneten Kapsel untergebracht und einer energiereichen
Neutronenstrahlung bei einer mittleren Brennstofftemperatur von etwa 1250°C etwa einen Monat lang
solchen Bedingungen ausgesetzt, daß der anzusetzende Abbrand zwischen etwa 10 und 20# der Kernspaltungsatome
bildet. Eine Überprüfung der Partikel nach erfolgter Überprüfung zeigt, daß die überzogenen Kerne als ausgezeichnet
geeignet für die Verwendung in Kernreaktoren anzusehen sind.
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Der im Beispiel I erläuterte Vorgang wird wiederholt, um eine entsprechende Menge von Thorium-Uran-Dicarbid-Kügelchen
mit einer etwa 30 Mikron dicken Schicht aus porösem, pyrolytischen Kohlenstoff geringer Dichte zu
überziehen. Am Ende des Uberziehvorgangs wird die Azetylengasströmung durch eine Gasmischungsströmung ersetzt, die
Butan und Helium enthält. Die Strömungsgeschwindigkeiten tragen bei dem Helium 6000 cnr/min und bei dem Butan
AOOO cm. /min. Dadurch wird ein Butan-Teildruck von etwa 0,4 at erreicht. Die Temperatur wird bei etwa 13000C gehalten.
Unter diesen Überzugsbedingungen beträgt die Ablagerungageschwindigkeit für die Ablagerung von dichtem,
isotropen Kohlenstoff etwa 350 Mikron pro Stunde. Der Uberziehvorgang wird solange fortgesetzt, bis eine etwa
70 Mikron dicke Schicht aus dichtem, isotropen, pyrolytischen Kohlenstoff abgelagert ist. Zu diesem Zeitpunkt
wird die Butangasströmung beendet und die überzogenen
Kügelchen werden abgekühlt.
Eine Überprüfung und Untersuchung der Partikel zeigte, daß die Dichte der isotropen Kohlenstoff enthaltenden Außenschicht
etwa 1,95 g/cnr betrug. Der ΒΑ-Faktor lag bei etwa
1,1. Wie beim Beispiel I wurde eine Be^brahlungsüberprüfung
mit schnellen Neutronen vorgenommen, um einen Abbrand von etwa 10# der Kernspaltungsatome zu erzielen. Die Partikel
sind als geeignet für die Verwendung in einem Kernreaktor anzusehen.
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Eine weitere Ladung von Thorium-Uran-Dicarbid-Partikeln
wird in ähnlicher Weise wie im Beispiel I in derselben Wirbelschicht-Überzieheinrichtung verteilt. Die Partikel
werden dabei auf eine Temperatur von etwa 110O0C erwärmt. Wenn die Temperatur der Kernbrennstoff-Kügelchen
etwa 1100 G erreicht, wird das Azetylengas mit Helium gemischt. Die Strömungsgeschwindigkeiten werden dabei
so gewählt, daß eine nach oben gerichtete Heliumströmung von etwa 2000 cnr/min und eine Azetylenströmung von
etwa 8000 cm /min vorhanden sind. Das Azetylen zerfällt und führt zur Ablagerung von porösem Kohlenstoff geringer
Dichte auf den Kügelchen. Unter diesen Uberzugsbedingungen beträgt die Kohlenstoffablagerungsgeschwindigkeit etwa
7,5 Mikron pro Minute. Die Strömung des Azetylengases wird solange fortgesetzt, bis ein etwa 30 Mikron dicker Überzug
aus porösem, pyrolytischen Kohlenstoff geringer Dichte ab-* gelagert ist. Die Azetylengasströmung wird dann beendet.
Die Wirbelschicht wird unter Verwendung von Helium als einziges wirbelndes Gas beibehalten, bis die Temperatur
auf etwa 1300°C erhöht wird. Sodann wird dem Helium Propan zugemischt, und die Gasströmungsgeschwindigkeiten
werden in der im Beispiel I angegebenen Weise eingestellt. Hierbei wird eine etwa 70 Mikron dicke Außenschicht aus
dichtem, pyrolytischen Kohlenstoff abgelagert.
Eine Überprüfung der so überzogenen Kügelchen zeigte,
daß die Dichte der isotropen Kohlenstoff enthaltenden Außenschicht etwa 2,0 g/cnr betrug. Der BA-Faktor lag
zwischen etwa 1,1 und etwa 1,2, und die Dichte der porösen, pyrolytischen Kohlenstoff enthaltenden Innenschicht betrug
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etwa 1,2 g/cm^. Eine Überprüfung der Partikel unter den
im Beispiel I angegebenen Bedingungen ließ erkennen, daß die Partikel als ausgezeichnet für die Verwendung
in einem Kernreaktor anzusehen sind.
Es sei bemerkt, daß das Überziehen der Kügelchen mit
der porösen, pyrolytischen Kohlenstoff enthaltenden Schicht bei einer etwas geringeren Temperatur zwischen
11000G und 13000C die Ausführung des Überziehvorgangs
mit etwa größeren Toleranzen im Hinblick auf die Betriebsbedingungen ermöglicht, während ein porösen, pyrolytischen
Kohlenstoff geringer Dichte enthaltender Überzug mit den gewünschten Eigenschaften erhalten wird.
Es werden Kügelchen aus Thorium-Uran-Dicarbid (lestlösung
mit einem Verhältnis von Thorium zu Uran von 1,63 zu 1) mit einem Durchmesser von etwa 150 bis 250 Mikron verwendet.
Ferner wird ein Graphit-Reaktionsrohr mit einem Innendurchmesser von etwa 3,5 cm verwendet, das auf eine
Temperatur von etwa20000G erhitzt wird. Dabei wird durch
das Rohr ein Heliumgasstrom hindurchgeleitet. Zu Beginn des Überziehvorgangs wird die Heliumströmungsgeschwindigkeit
auf etwa 10000 cnr/min erhöht, und ferner werden etwa 50 g Thorium-Urandicarbid-Kügelchen in das Reaktionsrohr
eingeführt. Die durch das Rohr nach oben gerichtete Gasströmung reicht aus, um die Kügelchen in dem Rohr in
der Schwebe zu halten. Dadurch wird eine Wirbelschicht in dem Rohr hervorgerufen. Der erhitzte Bereich innerhalb
des Rohres besitzt eine solche Abmessung, daß die Zone, innerhalb der die Ablagerung von Kohlenstoff aus dem
Kohlenwasserstoffgas erfolgt, etwa 12,7 cm hoch ist.
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Wenn die Temperatur der Kügelchen etwa 20000G erreicht,
wird das Helium durch Butan ersetzt, das mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 10000 cnr/min abgegeben
wird. Der Überziehvorgang wird unter athrnosphärischem Druck ausgeführt. Das Butan zerfällt und bewirkt
die Ablagerung von porösem Kohlenstoff geringer Dichte auf den Kernbrennstoffkügelchen. Unter diesen
Überzugsbedingungen ist die Ablagerungsgeschwindigkeit ziemlich hoch; sie beträgt etwa 90 Mikron pro Minute.
Die Butangasströmung wird solange fortgesetzt, bis ein etwa 46 Mikron dicker Überzug aus porösem, pyrolytischen
Kohlenstoff geringer Dichte auf den Brennstoffpartikeln abgelagert ist, was z.B. nach etwa 30 Sekunden der Fall
ist. Die Butangasströmung wird dann beendet; augenblicklich damit beginnt die Heliumströmung wieder.
Dem Helium wird Methan zugemischt, und die Str-esfüngsgeschwindigkeiten
werden so gewählt, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Methangases etwa. 2000 cm^/min
und die des Helium etwa 8000 cm /min beträgt, so daß der Teildruck des Methangases etwa 0,2 at beträgt. Das
Methan zerfällt und führt zur Ablagerung von dichtem, isotropen, pyrolytischen Kohlenstoff auf der porösen
Kohlenstoffschicht. Die Kohlenstoff-Ablagerungsgeschwindigkeit
beträgt etwa 44 Mikron pro Stunde. Die Methangasströmung wird solange fortgesetzt, bis eine
etwa 55 Mikron dicke Schicht aus isotropem, pyrolytischen Kohlenstoff erhalten ist, was nach etwa 75 Minuten
der Fall ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Methangasströmung beendet, und die überzogenen Partikel v/erden
relativ langsam in dem Heliumgas abgekühlt, bevor sie aus dem Reaktionsrohr herausgenommen werden.
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Die so erzielten Partikel wurden überprüft und in der im Beispiel I erläuterten V/eise untersucht. Die Dichte
der isotropen Kohlenstoff enthaltenden Außenschicht betrug etwa 1,95 g/cm . Der ΒΑ-Faktor lag bei etwa 1,0.
Die Dichte der porösen, pyrolytischen Kohlenstoff enthaltenden
Innanschicht betrug etwa 0,9 g/cm . Eine Überprüfung der betreffenden Partikel nach einem Abbrand von
etwa 10# der Kernspaltungsatome ließ erkennen, daß die
überzogenen Kügelchen als ausgezeichnet geeignet für die Verwendung in Kernreaktoren anzusehen sind.
Eine weitere, der im Beispiel IV verwendeten Kügelchen-Ladung
entsprechende Ladung von Thorium-Uran-Kügelchen
wird in derselben Wirbelschicht-Überzieheinrichtung verteilt. Die Partikel v/erden dabei auf etwa 21000G erhitzt.
Wenn die Kernbrennstoff-Kügelchen diese Temperatur erreichen, wird das Helium durch Propan ersetzt, und die
Strömungsgeschwindigkeit wird so gewählt, daß eine Aufwärts-Gasströmung
von etwa 10000 cnr/min erzielt wird. Das Propan zerfällt und führt zur Ablagerung von porösem
Kohlenstoff geringer Dichte auf den Kernbrennstoff-Kügelchen. Unter diesen Überzugsbedingungen betrug die Überzugs-Ablagerungsgeschwindigkeit
etwa 72 Mikron pro Minute. Die PropangasStrömung wird etwa 4-8 Sekunden lang fortgesetzt,
bis die Brennstoffkügelchen von einer etwa 60 Mikron dicken
Schicht aus porösem, pyrolytischen Kohlenstoff geringer Dichte umgeben sind.
Sodann wird die Propangasströmung beendet, und anstelle der PropangasStrömung wird eine Methan und Helium enthaltende
Gasmischung in dem im Beispiel IV angegebenen Verhältnis abgegeben. Unter diesen Überzugsbedingungen
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betrug die Ablagerungsgeschwindigkeit von dichtem, isotropen Kohlenstoff bei einer gegenüber der im
Beispiel IV verwendeten Temperatur um etwa 100 G höheren Temperatur etwa 4-7 Mikron pro Stunde. Der Uberziehvorgang
wird dabei solange fortgesetzt, bis auf den Kügelchen eine etwa 55 Mikron dicke Schicht aus
dichtem, isotropen, pyrolytischen Kohlenstoff abgelagert
ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Methangasströmung beendet, und die überzogenen Kügelchen werden
abgekühlt.
Eine Überprüfung der Partikel zeigte, daß die Dichte der isotropen Kohlenstoff enthaltenden Außenschicht
etwa 2,13 g/cm betrug. Der ΒΑ-Faktor lag bei etwa
1,2; die Dichte der porösen Kohlenstoffschicht betrug etwa 1,0 g/cm . Eine Überprüfung durch Bestrahlung mit
schnellen Neutronen wurde wie im Beispiel I vorgenommen, um etwa 10$ der spaltbaren Atome abzutrennen. Eine nach
diesem Prüfvorgang vorgenommene Untersuchung ließ erkennen, daß die Partikel für die Verwendung in einem
Kernreaktor gut geeignet sind.
Durch die Erfindung sind Verfahren zur Ablagerung von Zweifach-Schichten aus pyrolytischem Kohlenstoff geschaffen
worden, d.h. zur Ablagerung einer eine geringe Dichte besitzenden Kohlenstoffschicht und einer eine
hohe Dichte besitzenden Kohlenstoffschicht. Dies bringt
besonders wirtschaftliche Vorteile gegenüber bisher angewandten Verfahren mit sich. Durch die Erfindung kann ein
Verfahren innerhalb ein und desselben Temperaturbereiches oder sogBC bei nahezu ein und derselben Temperatur betrieben
werden, um die physikalischen Eigenschaften des jeweils abgelagerten pyrolytischen Kohlenstoffs zu ändern. Erforder-
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lieh hierzu ist lediglich die Verwendung verschiedener Kohlenwasserstoffe.
Darüber hinaus kann ein Verfahren bei niedriger Temperatur zur Ablagerung einer Schicht aus
dichtem, isotropen, pyrolytischen Kohlenstoff ausgeführt
werden. Dieses Verfahren ist wirtschaftlich von Vorteil, da es einen uberziehvorgang bei Temperaturen zuläßt, die
etwa bOO°C unterhalb derjenigen Temperaturen liegen, bei denen bisher die Ablagerung von Kohlenstoff mit diesen
physikylischen Eigenschaften erfolgte. Dies ist vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit und Herstellung aus
betrachtet relativ bedeutsam.
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Vi t W
Claims (12)
1. Verfahren zum Liberziehen von Artikeln mit einzelnen
Schichten aus pyrolytisehern Kohlenstoff unterschiedlicher
Dichte durch in einem Behälter erfolgende thermische Zerlegung eines in einer gasförmigen
Athmosphäre enthaltenen Kohlenwasserstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß die. Ablagerung von pyrolytischem
Kohlenstoff einer bestimmten Dichte durch Verwendung eines bestimmten Kohlenwasserstoffes in der mit einer
bestimmten Strömungsgeschwindigkeit innerhalb -eines bestimmten Temperaturbereiches durch den Behälter hindurchgeleiteten
gasförmigen Athmosphäre erfolgt, und daß die Ablagerung von pyrolytischem Kohlenstoff einer
anderen Dichte durch Verwendung eines anderen Kohlenwasserstoffes
in der mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit innerhalb desselben Temperaturbereiches
durch den Behälter hindurchgeleiteten gasförmigen Athmosphäre erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmigen Athmosphäre in dem Behälter eine
solche Strömungsgeschwindigkeit gegeben wird, daß die Dichte des mit geringer. Dichte auf den Artikeln abgelagerten
Kohlenstoffs nicht größer als 1,4- g/cm·5 ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablagerung von Kohlenstoff auf den
Artikeln innerhalb eines Temperaturbereiches durchgeführt wird, dessen obere und untere Temperaturgrenze
nicht mehr als 500°C auseinanderliegen.
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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3>
dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffablagerung derart
durchgeführt wird, daß der eine hohe Dichte besitzende Kohlenstoff einen Bacon-Anisotropie-Faktor
von nicht mehr als 1,2 besitzt.
5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ablagerung von Kohlenstoff auf den Artikeln innerhalb eines Temperaturbereiches
durchgeführt wird, dessen obere Temperaturgrenze bei
etwa 14000C liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5>
dadurch gekennzeichnet, daß die Ablagerung zumindest einer Schicht aus pyrolyti schein Kohlenstoff mit Propan
oder Butan oder mit einer Mischung dieser Gase in der gasförmigen Athmosphäre durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine hohe Dichte besitzender
isotroper Kohlenstoff bei einer Temperatur zwischen etwa 125O0C und etwa 14000C aus einer
einen Kohlenwasserstoff und ein reaktionsloses Gas enthaltenden Mischung abgelagert wird, deren Kohlenwasserstoff
gehalt zwischen 5 und 100 Volumenprozent
liegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis Vj dadurch
gekennzeichnet, daß die Artikel in einer von der Gasathmosphäre durchzogenen Wirbeischicht-Überzieheinrichtung
bewegt werden, in welcher die zu überziehenden Artikel in solcher Menge eingeführt werden,
daß das Verhältnis der Gesamtablagerungsfläche
2 -5
in cm zu dem Volumen der Wirbelschichtzone in cnr ,
in der die Ablagerung auftritt, zumindest 2:1 beträgt,
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9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4·, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ablagerung in einem Temperaturbereich zwischen 1öOO°C una 22üG°C vorgenommen v/ird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch reKennzeichnet,
daß Propan, Butan oder eine hischung dieser Gase zur Ablagerung einer Schicht aus porösem, pyrolytischen
Kohlenstoff geringer Dichte verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablagerung des isotropen,
pyrolytischen Kohlenstoffes derart eriol.rt, da^ eine
über 50^j der maximal theoretischen Dichte liegenae
Dichte erzielt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablagerung -derart erfolgt, daß die Dichte des eine hohe Dichte besitzenden isotropen Kohlenstoffs
zumindest 2,0 g/cm^
13· ^erfahi-an nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß verschiedenen Schichten aus
pyrolytischem Kohlenstoff bei nahezu ein und derselben
Temperatur auf den Artikeln abgelagert werden
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BAD ORIGINAL
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US69872568A | 1968-01-18 | 1968-01-18 | |
US69872568 | 1968-01-18 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1902344A1 true DE1902344A1 (de) | 1969-08-07 |
DE1902344B2 DE1902344B2 (de) | 1976-02-26 |
DE1902344C3 DE1902344C3 (de) | 1976-10-21 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1902344B2 (de) | 1976-02-26 |
AT330904B (de) | 1976-07-26 |
FR2000378A1 (de) | 1969-09-05 |
ATA50869A (de) | 1975-10-15 |
NL6900812A (de) | 1969-07-22 |
BE727050A (de) | 1969-07-01 |
CH541631A (de) | 1973-09-15 |
SE343048B (de) | 1972-02-28 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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