DE2049298A1

DE2049298A1 - Verfahren zur pyrolytischen Ablage fung eines Belages auf einen fadenformi gen Tragerkorper

Info

Publication number: DE2049298A1
Application number: DE19702049298
Authority: DE
Inventors: Frank Curtis Granby Gregory Thomas Kramer East Granby Stielau Robert Walter Portland Conn Douglas (V St A)
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1969-10-09
Filing date: 1970-10-07
Publication date: 1971-04-22
Also published as: SE362098B; FR2065430A5; GB1268286A

Description

PATENTANWÄLTE
DR.-PHIL. G. NlCKcL- DR.-ING. J. DORNER

β MÖNCHEN 15 LANDWEHRSTR. 35 · POSTFACH 104

TEL. (0811) 555719

München, den 6. Oktober 1970 Anwaltsaktenz.s 14 - Pat. 67

United Aircraft Corporation, 400 Main Street, Eaat Hartford, Connecticut 06108, Vereinigte Staaten von Amerika

Verfahren zur pyrolytischen Ablagerung eines Belages auf einen fadenförmigen Trägerkörper

Die Erfindung betrifft die Behandlung fadenförmigen oder faserförmigen Materials und insbesondere ein Verfahren zur kontinuier lichen Erhitzung eines bewegten JPadenmaterials durch Hochfrequenzenergie.

In jüngerer Zeit wurden beträchtliche Anstrengungen zur Herstellung und Bereitung von Fasern gemacht, welche sich durch geringe Dichte und hohe Modulwerte auszeichnen und mit Vorteil als Verstärkungsmaterial in Leichtbaukonstruktionen eingesetzt werden. Zur Erfüllung der außerordentlich strengen Anforderungen in der Luftfahrt- und Raumfahrtindustrie haben sich insbesondere Fäden oder Fasern aus Bor bewährt, welche nach einem Verfahren hergestellt wurden, welcheβ die chemische Reduktion eines Borhalogenide und Ablagerung auf einen durch Gleichstrom widerstandserwärmten Wolfram-Trägerkörper vorsieht. Geeignete Vorrichtungen

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zur Ablagerung von Borbelägen aus dem Dampf durch Gleichstromerhitzen sind bereits an anderer Stelle vorgeschlagen worden.

Allerdings sind Einrichtungen mit Erhitzung durch Gleichstrom nur in bestimmten Anwendungsfällen geeignet, während in anderen Fällen diese Art der Erwärmung Schwierigkeiten bereitet oder nicht zufriedenstellend arbeitet. Bei einem kontinuierlichen Verfahren, bei welchem ein elektrisch leitender Faden durch eine Reaktionskammer geführt wird, welche das Beschichtungsmaterial in Dampfform enthält, ist es insbesondere bekannt, daß während der Ablagerung aus der Dampfphase der durchlaufende, widerstands-" erhitzte Draht oder Faden seine Impedanz verändert und dadurch eine ungleichmäßige Abgabe von Wärmeleistung im Draht verursacht wird. Die hierdurch entstehenden Temperaturänderungen im Faden oder Draht führen zu unterschiedlichen Ablagerungsgeschwindigkeiten längs des Fadens oder Drahtes. In bestimmten Fällen, beispielsweise bei der Ablagerung von Titandiborid, ist die Impedanzänderung so stark, daß es zu einem Verdampfen des Drahtes oder Fadens kommt. In anderen Fällen, beispielsweise bei der kontinuierlichen Herstellung von Fäden oder Fasern mit elektrisch isolierenden BeSchichtungen, beispielsweise aus Aluminiumoxid, wird der elektrische Kontakt zu dem Faden oder der Faser unterbrochen, sobald sich die Isolierschicht bildet.

In neuerer Zeit hatte man zwar mit verschiedenen Maßnahmen zum Ausgleich oder zur Beseitigung der obigen Erscheinungen Erfolg, beispielsweise mit einer Reaktor-Stufeneinteilung oder durch Verwendung unabhängiger Wärmeerzeugungsmittel, wodurch Temperatur Veränderungen möglichst klein gehalten werden konnten, doch blieben in verschiedenen Anwendungsfällen, insbesondere bei der Beschichtung von Wolfram mit Bor, viele nachteilige Erscheinungen. So ist es beispielsweise bekannt, daß seihst bei denjenigen Verfahren, mit welchen zusammengesetzte Fasern guter Qualität unter Verwendung der Gleichstromerhitzung erzeugt werden können, diese Fasern die günstigen Eigenschaften nur bis zu einem be-

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stimmten Maximaldurchmesser aufweisen. Wird beispielsweise Bor aus der Dampfphase auf einen Wolfram-Träger von 12,7 μ Stärke abgelagert, um schließlich einen Durchmesser von über etwa 101,2 μ zu erzielen, so erhält die Faser bis zu dem Durchmesser von ■101,2 ju. beträchtliche Zugfestigkeitswerte, während darüberhinaus zunehmende Verluste festzustellen sind. Außerdem konnte man bei einem entsprechenden Verfahren, bei welchem Bor auf einen widerstandserhitzten Kohlefaden von 25,4 μ Stärke abgelagert wurde, beobachten, daß ein größerer Durchmesser als etwa 56 p- nicht erreicht werden konnte, ohne daß gleichzeitig ein Verlust der Gleichförmigkeit auftrat und periodisch Knoten von größerem Durchmesser entstanden. Diese Knoten scheinen kristalliner Art zu sein und bilden daher schwache Stellen in dem betreffenden Faden oder der Faser.

Zusätzlich zu den Beschränkungen bezüglich der Art der Beschichtungen und der Trägerkörper, welche beim Gleichstromerhitzung verwendbar sind sowie zusätzlich zu den Schwierigkeiten der Temperaturregelung bei den verwendbaren Verfahren und Stoffkombinationen sind noch gewisse Merkmale festzustellen, welche für ein derartiges System im wesentlichen eigentümlich sind und welche eine Gefahr für das Bedienungspersonal darstellen. Die Verwendung von Quecksilber-Flüssigkeitsdichtungen hat sich beispielsweise als das gebräuchlichste Dichtungsmittel an den Enden der Reaktionskammer herausgebildet, während gleichzeitig durch dieses Dichtungsmittel der elektrische Kontakt für den Gleichstrom zu dem durchlaufenden Faden hergestellt wird. Hierbei wird aber die Bedienungsperson den giftigen Quecksilberdämpfen ausgesetzt und außerdem ergeben sieh Schwierigkeiten während des Einfädeins des zu behandelnden Fadens in die Reaktionskammer.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine pyrolytisch« Beschichtung oder Behandlung eines Fadenmaterials unabhängig von dessen Widerstandseigenschaften unter genauer und reproduzierbarer Temperaturregelung durchführen zu können.

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Die gestellte Aufgabe wird durch ein Verfahren zur pyrolytischen Ablagerung eines Belages auf einem fadenförmigen Träger, welcher axial durch eine Kammer zur pyrolytischen Dampfabiagerung geführt wird, in der Weise gelöst, daß ein bestimmtes längenstück des fadenförmigen Trägers mittels eines hochfrequenten elektrischen Feldes erhitzt und während der Bewegung des Trägers dureh die Kammer die Ablagerung durchgeführt wird und daß zur Aufrecht erhaltung einer gleichförmigen Temperaturverteilung über das genannte Längenstück hin die Intensität des elektrischen Feldes geregelt wird.

Durch die Erfindung werden also Maßnahmen vorgeschlagen, durch welche fadenförmiges Material im wesentlichen unabhängig von seinem jeweiligen Widerstandswert erhitzt werden kann. Eine Temperaturregelung in engen Grenzen längs des Fadenmaterials oder Drahtes, welcher sonst aufgrund von Änderungen der Zusammensetzung oder der sonstigen Eigenschaften eine Überhitzung erleiden würde, kann nunmehr ausgeführt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein geeigneter Draht oder Faden, beispielsweise aus Wolfram, Kohlenstoff oder dergleichen, durch eine Reaktionskammer gezogen, welche ein Gas mit einem zur Ablagerung bestimmten Werkstoff enthält, beispielsweise ein Bor-Halogenld gemischt mit Wasserstoff. Ein gewisses Längenstück des Drahtes wird mittels Hochfrequenzenergie erhitzt, so daß eine heiße Zone geschaffen wird, deren Temperatur genügend hoch liegt, um auf dem Fadenmaterial beim Durchwandern durch die Reaktionskammer eine Materialablagerung zu erzielen. Die Hochfrequenzenergie wird auf den Draht oder Faden mittels einer Hochfrequenzenergie-Koppiungseinrichtung übertragen, welche so konstruiert ist, daß sie eine Regelung der Eigenschaften der heißen Zone ermöglicht und insbesondere Änderungen der Impedanz kompensiert, so daß eine gewünschte Leistungsverteilung längs eines bestimmten Stückes des Drahtes oder Fadens erreicht werden kann. Die Kopplungseinrichtung weist eine

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Impedanzanpassung sowohl an den Draht oder laden als auch an den zugehörigen Oszillator auf und ist ferner auf die Frequenz des Oszillators abgestimmt, um die heiße Zone in einem ganz bestimmten Längenstück eines gewünschten Temperaturprofils längs des Drahtes zu halten, so daß eine rasche und gleichförmige .Beschichtung der Faser oder des Fadens erreicht wird.

Durch die Erfindung wird ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur pyrolyfcischen Faserbeschichtung geschaffen, welches nicht nur die Beschränkungen hinsichtlich des maximalen Faserdurchmessers beseitigt, wie sie bei bisher bekannten Beschichtungsverfahren anzutreffen sind, sondern darüberhinaus den Bereich der als Beschichtungswerkstoff und als Trägerwerkstoff verwendbaren Materialien bedeutend erweitert. Das erfindungsgemäße Verfahren wurde beispielsweise erfolgreich zur Beschichtung eines Wolframfadens von 12,7 μ mit Bor eingesetzt, wobei ein Enddurchmesser von über 380 ja. und Zugfestigkeiten von

ρ Ο

264 kg/mm bis 282 kg/mm erreicht wurden. Weiter konnten Bor-Kohlenstoff-Fasern mit gleichförmigen Durchmessern über 102 μ (bis zu 172 μ) hergestellt werden, ohne daß die unerwünschte Knotenbildung auftrat. Weitere Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind die erfolgreiche Herstellung von Aluminiumoxidfasern und Titandiboridfasern. Es kann festgestellt werden, daß durch das erfindungsgemäße verfahren eine Dampfablagerung von Werkstoffen auf fadenförmige Träger in einer bisher nicht bekannten Weise möglich ist.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Ee stellen dar:

Figur 1 eine im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer Einrichtung zur Ausführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens mit einer Viertelwellenlängen-Koppeleinrichtimg, welohe pha sen-angepaßt und abgestimmt ist und einen Koaxialkondenaator aufweist und

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Figur 2 eine im Schnitt gezeichnete Seitenansicht

einer Figur 1 entsprechenden, jedoch demgegenüber abgewandelten Einrichtung.

In den Zeichnungen sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es sei zunächst auf die in Figur 1 gezeigte Einrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäflen Verfahrens Bezug genommen.

Die Einrichtung enthält eine senkrechtstehende Reaktionskammer 10, welche aus Glas oder Quarz hergestellt sein kann und an ihren beiden Enden mit geeigneten Verschlußstücken 12 ausgestattet ist, durch welche ein Gaseinlaß 14 und ein Gasauslaß 16 hindurchreichen, über welche die Verbindung mit der Reaktionskammer 10 hergestellt ist. Die Verschlußstücke 12 ermöglichen eine axiale Durchführung eines drahtförmigen oder fadenförmigen Trägerkörpers 18 durch die Reaktionskammer und enthalten gleichzeitig eine geeignete Strömungsmittelfüllung, beispielsweise ein Edelgas oder ein neutrales Gas oder Quecksilber oder dergleichen zur Abdichtung gegenüber der freien Umgebung. In der Zeichnung ist zwar eine Wanderung des Drahtes oder Fadens nach abwärts ange-ΐ--deutet, doch ist die Bewegungsrichtung nicht von ausschlaggebender Bedeutung und es werden auch zufriedenstellende Ergebnisse bei einer Aufwärtsbewegung des Fadens oder Drahtes erzielt.

Die Reaktionskammer 10 ist innerhalb eines phasenangepaßten, abgestimmten Viertelwellenlängen-Resonanzkopplers 20 angeordnet, der einen oberen und einen unteren koaxialen Resonanzhohlraum 22 bzw. 24 besitzt, die symmetrisch zueinander gelegen sind. Jeder Teil der Koppeleinriohtung enthält eine äußere, rohrförmig©, elektrisch leitende Umhüllung 26, die eine länge von einem Viertel der Wellenlänge hat und über einen Ringflansch 28 eine innere, »ylindrische Induktionsröhre 30 abstützt, die ebenfalls ei^ ne länge von einem Viertel der Wellenlänge aufweist. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen, wird die Hochfrequenzle!stung über ein

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Koaxialkabel von einer H0chfreq.uen2-Energieq.ueHe 32 zugeführt, die Frequenzen in einem Bereich von 1MHz bis 500 MHz zu erzeugen vermag. Zwischen der Umhüllung 26 und der Induktionsröhre 30 ist ein veränderbarer Kondensator 34 zu Abstimmzwecken angeordnet und man erkennt, daß eine Impedanzanpassung durch entsprechende Anordnung der Eingangseinführung von der Hochfrequenz-Energiequelle 32 her und durch entsprechende Einstellung des Kondensators 34 erreicht werden kann. Ein besonderer Vorteil des phasenangepaßten Kopplers mit koaxialen Resonanzhohlräumen ist es, daß er in einem weiten Bereich sehr gut auf die verschiedenen Bedingungen zur Behandlung unterschiedlicher Fasern oder Fäden einge- , stellt werden kann und es ist zu vermuten, daß die Koaxialanord- " nung der Resonanzkoppelhohlräume für die erstaunlichen Ergebnisse bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens in erster Linie verantwortlich ist, da mit einer derartigen Anordnung im wesentlichen eine Unabhängigkeit von den Eigenschaften der Fasern oder Fäden erreicht wird, während gleichzeitig ein axial gerichtetes, hochfrequentes elektrisches Feld hoher Intensität erzeugt werden kann. Durch die Hintereinanderschaltung der zwei Teile des Kopplers bei entsprechender Phasenanpassung der koaxialen Resonanzhohlräume wird eine außerordentlich gleichförmige Feldverteilung des hochfrequenten axialen elektrischen Feldes großer Intensität erreicht.

Die Abstimmung des oberen und des unteren Resonanzhohlraumes ermöglicht eine Veränderung der räumlichen Verteilung des elektrischen Feldes derart, daß in der koaxial zu der Anordnung gelegenen und geführten Faser an bestimmten Stellen heiße Zonen erzeugt werden können. Durch die Länge der einzelnen Resonanzhohlraumabschnitte ist die Betriebsfreq.uenz festgelegt, während der Abstand zwischen dem oberen Resonanzhohlraum und dem unteren Resonanzhohlraum die Länge der heißen Zone auf einen maximalen Wert abhängig von der Betriebsfreq.uenz und der elektrischen Leitfähigkeit des zu erhitzenden Fadens festlegt. Nachdem eine räumliche Verteilung des Feldes vorhanden ist, braucht selbst-

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verständlich kein mechanischer Kontakt zu dem Faden oder der Faser hergestellt werden, um innerhalb des Fadens oder der Faser
ein elektrisches Feld aufzubauen.

Wie zuvor schon angedeutet, hängt die Erzeugung von Wärme in einem Faden oder einer Faser durch radiofrequente oder hochfrequente Energie von der Umwandlung der elektromagnetischen Energie in thermische Energie aufgrund des elektrischen Widerstandes des Fasermaterials ab. Wird ein Faden oder eine Faser in einen Bereich eingebracht, in welchem ein elektrisches Feld in axialer Richtung oszilliert, so werden in der Faser Wechselströme erzeugt,

* die zu einer Umwandlung der Hochfrequenzenergie in Wärme führen

** entsprechend der Gleichung«

2
Leistung je Längeneinheit = I R

worin I der rms-Wert des Stromes aufgrund des hochfrequenten
elektrischen Feldes ist und R den Widerstand je Längeneinheit
des Fadens oder der Faser bedeutet.

Um eine Erhitzung in den Endbereichen zu verhindern und so die
Energie auf einen ganz bestimmten Bereich des Fadens zu beschränken, ist die äußere Umhüllung 26 jeweils mit einer Resonanz-Energiefalle 36 ausgestattet, die mittels eines einstellbaren Kondensators 38 abstimmbar ist. Praktisch stellen diese Resonanz-™ Energiefallen eine sehr niedrige Impedanz dar, wodurch die Energie, welche zu entweichen sucht, in die heiße Zone reflektiert
wird. Jeder der Resonanzhohlräume 22 und 24 weist Impedanzanpassung mit Bezug auf den zugehörigen Oszillator 32 sowie mit Bezug auf den Faden oder die Faser 18 auf und ist auf die Betriebsfrequenz des Oszillators abstimmbar.

Eine Koppeleinrichtung nach Figur 1 wurde untersucht und dabei
ein Wolfram-Trägerfaden von 12,7 μ in Verbindung mit einer Gasströmung von 2000 cm /Min. (35 f> BCl₅ und 65 # H₂) verwendet.

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Versuch	G-eschw
Nr.	(m/h)
1.	90
2	90
3	108
4	108
5	90

Die Einrichtung wurde also zur Ablagerung von Bor eingesetzt, wobei eine heiße Zone von 71 cm geschaffen wurde, über welche hinweg die Temperaturänderungen weniger als ± 50° C betrugen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Tabelle I

Leistung Temperatur Durchmess.Durchschn. (Watt) (⁰O) (ii) Bruchlast

(kg/mm2)

400 1260 90,5 251

400 1230 95,2 302

400 1230 82,5 307

400 1250 101,6 303

400 1260 106,7 317

Unter gleichen Bedingungen wie oben angegeben wurde die Einrichtung nach der Erfindung zur Ablagerung von Bor längs einer heißen Zone von 28 cm Länge eingesetzt, wobei die Temperaturänderungen längs dieser Zone unter ί 5° 0 betrugen. Die Durchführungsgeschwindigkeit des Fadens oder der Faser wurde auf ungefähr 42 m/h gehalten, wobei sich Fasern mit einer Stärke von 101,6 u und einer durchschnittlichen Bruchlast von 338 kg/mm

bis 352 kg/mm ergaben.

Als Abwandlung gegenüber dem System mit zwei Viertelwellenlängen-Resonanzhohlräumen ist in Figur 2 eine Kopplungseinrichtung 40 mit einem abgestimmten Viertelwellenlängen-Resonanzhohlraum gezeigt. Es handelt sich hier im wesentlichen um eine Hälfte des Systems mit zwei Resonanzhohlräumen. Die Koppeleinrichtung enthält eine äußere Röhre 42 und eine konzentrisch dazu angeordnete innere Induktionsröhre 44, welche eine Länge von einem Viertel der Wellenlänge besitzt und gegenüber der äußeren Röhre über einen Flansch 46 abgestützt ist. Eine Hochjfrequenzenergieciuelle 48, ein veränderlicher Kondensator 50 sowie Resonanz-Energiefallen oder Entkoppler 52 sind in ähnlicher Weise vorgesehen wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform.

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Eine Einrichtung nach Figur 2 wurde untersucht, wobei eine Betriebsfrequenz von 148 MHz gewählt wurde und als Trägerkörper ein Wolframfaden von 12,7 μ diente. Die Grasströmung betrug 2000 cm²/Min. (35 #. BCl₃ und 65 # H₂). Hierbei wurde eine heiße Zone von 25,4 cm aufrecht erhalten und es wurden mit Bor beschichtete Fasern oder Fäden erzeugt, wobei die Versuchsergebnisse in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt sind:

	h Geschwind	Tabelle II	Frequ.	Temp.	Durchmess.	Durchschn
rsuc	(m/h)	.Leistung	(MHz)	(⁰C)	φ.	Bruchlast
iMr.	54	(Watt)	148	1230	76,2	249
1	41,7	121	148	1235	96,5	296
2	25,2	139	148	1200	129,5	276
3	12,6	165	148	1175	195,5	264
4	3	190	148	1050	213,5	290
5	3	195	148	1060	348,0	217
6	230

Mikroaufnahmen geätzter Schnitte von Fasern oder Fäden großen Durchmessers, welche mit einer Einrichtung nach Figur 2 hergestellt worden sind, zeigten nicht die Kegelstruktur im äußeren Teil der Faser, welche für vergleichbare Borfasern charakteristisch ist, welche durch bekannte Verfahren mit Gleichstromerhitzung hergestellt worden sind. Die hochfrequenzerhitzte Faser zeigte eine außerordentlich gleichförmige Borbeschichtung, welche für die hohen Festigkeitswerte bei diesen Fasern großen Durchmessers verantwortlich sein mag.

Man erkennt, daß die oben beschriebenen Verfahren eine gute Übertragung der Hochfrequenzleistung auf die Fasern oder Fäden zur Beheizung ermöglichen. Die Verfahren wurden für Impedanzwerte von 3,9 Ohm/cm bis 2000 Ohm/cm berechnet und untersucht. Man hat zwar keine quantitativen Messungen hinsichtlich des Wirkungsgrades, ausgedrückt durch das Verhältnis von Eingangsleistung und in der Faser umgewandelter Wärmeleistung, durchge-

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führt, doch wurden Messungen zum Vergleich der Eingangsleistung und der reflektierten Leistung angestellt. Bei dem System koaxialer Resonanzhohlräume ist beispielsweise die reflektierte Energie in vielen Fällen weniger als 5 $> der Eingangsenergie.

Unter den Werkstoffen, welche zur Beschichtung von Trägern mit "bestimmten Elementen verwendet werden, seien als Beispiel Verbindungen von Metallen, wie Platin, Wolfram, Uran, Vanadium, Tantal oder metallartige Stoffe, wie Silizium, Bor und dergleichen oder Kohlenstoff genannt. Die chemischen Stoffe , welche zur Ablagerung der oben genannten Elemente eingesetzt werden, umfassen charakteristischerweise Halogenide, also Chloride, Fluoride, Iodide oder Bromide der oben angegebenen Metalle oder metallartigen Stoffe.

Als Teil des reagierenden Gasgemisches oder Dampfgemisches wird normalerweise auch ein reduzierendes Gas, wie beispielsweise Wasserstoff, zugegeben, wenn Halogenide von Metallen oder metallartigen Stoffen verwendet werden, doch können auch neutrale Gase oder Edelgase wie Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und dergleichen gegebenenfalls beigegeben werden.

Sollen im Gegensatz zu Elementen chemische Verbindungen zur Ablagerung gelangen, so handelt es sich hierbei beispielsweise um Nitride, Karbide, Oxide, Phosphide, Boride und Sulfide von Elementen wie Silizium, Titan, Zirkonium, Aluminium und dergleichen. Beispiele für derartige Verbindungen sind Titandiborid, Titannitrid, Aluminiumoxid, Zirkoniumkarbid und dergleichen. Zur Ablagerung dieser chemischen Verbindungen bilden Dämpfe von Phosphor, Schwefel, Sauerstoff, Kohlenstoff, Bor, Stickstoff und dergleichen oder Verbindungen dieser Elemente einen Teil des reagierenden Gasstromes.

beispielsweise wurde Aluminiumoxid auf einem WoIfram-Träger von 12,7 μ Stärke abgelagert, wobei im reagierenden Gas Aluminium-

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fl

chlorid und Kohlendioxid verwendet wurden und die Trägerkörpertemperatur 1200° C betrug. Der Umgebungsdruck lag unter dem atmosphärischen Druck (größenordnungsmäßig 635 mm Wassersäule absolut). Auch wurden Siliziumkarbid und Titandiborid auf Wolfram-Trägerfäden Ton 12,7/i Stärke abgelagert.

Als Trägerkörper zum Beschichten 'oder, wie im Falle von Kohlenstoff, lediglich für die Wärmebehandlung, eignet sich nahezu jeder Draht oder Faden, gleichgültig, ob er an und für sich elektrisch leitend ist oder nicht. Beispielsweise können die oben
erwähnten Drähte oder Fäden aus irgend einem der oben genannten Elemente oder Verbindungen oder aus Glas bestehen, welches mit J) einem der genannten Stoffe oder mit ähnlichen Stoffen beschichtet ist. Beispiele für Trägerfäden oder-Fasern sind solche aus Wolfram, Silizium, Siliziumkarbid, Bor, Kohlenstoff usw..

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in verschiedener Weise verbessert und abgewandelt werden. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, durch die Reaktionskammer einen aus mehreren Fäden
bestehenden Strang oder mehrere, getrennte Fäden gleichzeitig
hindurchzuführen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur pyrolytisehen Ablagerung eines Belages auf einem fadenförmigen Träger, welcher axial durch eine Kammer zur pyrolytischen Dampfablagerung geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestimmtes Längenstück des fadenförmigen Trägers mittels eines hochfrequenten elektrischen Feldes erhitzt und a während der Bewegung des Trägers durch die Kammer die Ablagerung durchgeführt wird und daß zur Aufrechterhaltung einer gleichförmigen Temperaturverteilung über das genannte Längenstück hin die Intensität des elektrischen Feldes geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hochfrequente elektrische Feld mittels einer an den fadenförmigen Träger angekoppelten, elektromagnetischen Koppeleinrichtung erzeugt wird, welche an eine, einen Hochfrequenzstrom erzeugende Leistungsquelle angeschlossen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elektromagnetische Koppeleinrichtung eine Anordnung aus einem t Paar koaxialer Kopplungs-Resonanzhohlräume verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge jedes Kopplungs-Resonanzhohlräumes ein Viertel der Wellenlänge beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des hochfrequenten elektrischen Feldes durch Impedanzanpassung der Kopplungseinriohtung an die Leistungsquelle und an den fadenförmigen Träger geregelt wird und daß die Kopplungβeinrichtung auf die Frequenz der Leietungsquelle abgestimmt ist.

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6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der pyrolytisch abzulagernde Stoff Bor 1st und daß das bestimmte Längenstück dee fadenförmigen Trägers auf eine Temperatur im Bereich von 1000° 0 bis 1300° C ± 50° 0 erhitzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als fadenförmiger Träger Wolfram dient.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als fadenförmiger Träger Kohlenstoff dient.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der pyrolytisch abzulagernde Stoff Aluminiumoxid ist und daß das bestimmte Jjängenstüek des fadenförmigen Trägars auf eine Temperatur im Bereich von 1000° C bis 1300° 0 ± 50° G erhitzt wird.

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