DE2221943C3 - Borfaser mit Antidiffusionsuberzug, Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung - Google Patents
Borfaser mit Antidiffusionsuberzug, Verfahren und Vorrichtung zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Es ist bekannt, daß die Bot asern mechanische Eigenschaften aufweisen, die ihre Verwendung als
Verstärkungsmittel in Mischwerkstoffen ermöglichen. Zum Beispiel besitzt eine Borfaser von 100 μσι
Durchmesser, die man durch Erhitzen eines Wolframfadens mit 12,5 μιη Durchmesser in Gegenwart eines
Gemisches aus Bortrichlorid und Wasserstoff auf die Reduktionstemperatur des Bortrichlorids erhält, eine
mittlere Festigkeit von 35 — 40 t/cm2 und einen Elastizi
tätsmodul von 4200 t/cm2 bei einem spezifischen Gewicht von 2,63 g/cm3.
Ein solches Verfahren zur Herstellung eines Borüberzugs auf Metall-, insbesondere Wolfrnmdrähten ist
beispielsweise aus der US-PS 35 74 649 bekannt, wonach der elektrisch geheizte Draht kontinuierlich
durch mehrere Bortrichlorid-Wasserstoff-Gemische geführt wird.
Die Mischwerksioffe aus einer durch Borfasern verstärkten Kunstharzmatrix werden bereits laufend in
einigen Spitzenindustrien (Raumfahrtindustrien) verwendet, doch bleibt ihr Einsatz aufgrund der geringen
mechanischen Festigkeit des Harzes, insbesondere bei hohen Temperaturen, begrenzt.
Es wäre daher interessanter, Metalle und Metallegierungen als Matrixwerkstoffe zu verwenden, um
Misch werkstoffe mit Borfasern herzustellen. Jedoch macht die chemische Reaktivität des Bors mit den
metallischen Matrixwerkstoffen, wie z. B. Aluminium, Magnesium, Nickel, Titan, die direkte Beimischung von
Borfasern zu diesen Matrixwerkstoffen unmöglich, ob nun nach der Metallschmelzenbehandlunfjstechnik oder
mittels Metallspritzens mit Hilfe von Lichtbogenplasmp.
gearbeitet wird.
Zum Beispiel führt der Kontakt von Aluminium und Borfaserri bei Temperaluren in der Größenordnung von
6500C eine Verschlechterung der Fasern infolge der
Bildung von Aluminiumborid herbei; ebenso ist es beim Spritzen dieses Metalls mit dem Plasmabrenner. Die so
borierten Borfasern verlieren 80% ihrer Bruchfestigkeit.
Um diese Verschlechterung der Borfasern zu vermeiden, dürfte es erforderlich sein, sie mit einem
Überzug zu versehen, der die Verhinderung einer Diffusion zwischen dem Bor und der Metallmatrix
ermöglicht, ohne die mechanischen Eigenschaften der ursprünglichen Borfasern zu verringern, gleichzeitig
jedoch eine solche Bindung gewährleistet, bei der der Kräfteübergang zwischen den Borfasern und der
metallischen Matrix ausreichend ist.
Bekannt ist andererseits aus der DT-OS 15 21 274 die
diskontinuierliche Beschichtung von zur Verstärkung eines Grundmaterials aus organischem Harz oder
Metall verwendeten Metalldrähten mit einer Bor-Kohlenstoff-Verbindung eines Kohlenstoffgewichtsanteils
zwischen 21 und 35% in einer Atmosphäre aus Wasserstoff, Methan und Bortrichlorid bei mehr als
9000C, wobei Überzugsdicken von 44 — 78 μιη und
Zugfestigkeiten bis zu 233 kg/mm2 bei Verwendung von Wolframdrähten erzielt wurden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Borfaser mit einem Überzug zu entwickeln, der die
r,o Verhinderung einer Diffusion zwischen dem Bor und
einer mit den Borfasern verstärkten Metallmatrix ermöglicht und gleichzeitig die Ausnutzung der
mechanischen Eigenschaften der ursprünglichen Borfasern und eine solche Bindung gewährleistet, bei der ein
(>^ ausreichender Kräfteübergang zwischen den Borfasern
und der metallischen Matrix gesichert ist.
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist zunächst eine Borfaser, die durch einen
Antidiffusionsüberzug aus Borkarbid einer Dicke bis zu
15 μπι gekennzeichnet ist.
Dabei beträgt die Dicke des Borkarbidüberzugs vorzugsweise 3-8 μπι.
Einerseits schafft dieser Überzug eine wirksame Antidiffusionsbarriere, und andererseits ermöglicht er
es, praktisch alle mechanischen Eigenschaften der ursprünglichen Borfaser nach dem Spritzen von
Aluminium mit dem Plasmabrenner zur Herstellung eines Misch werkstoffs mit durch Borfasern verstärkter
Aluminiummatrix zu bewahren.
So gestattete die Untersuchung der Röntgenbeugungsspektren klarzustellen, daß es praktisch keine
Wechselwirkung zwischen den überzogenen Borfasern und der Aluminiummatrix gab. Weiter kann die
Antidiffusionswirkung bei der mit einem derartigen Borkarbidüberzug versehenen Borfaser auch in folgender
Weise ausgewertet werden:
Mit Ra sei der mittlere Wert der Zugfestigkeit dieser überzogenen Borfasern bezeichnet. Nach dem I Imspri!-
zen mit Aluminium mittels eines Plasmabr'-nners zur Schaffung eines Mischwerkstoffes aus durch Borfasern
verstärkter Aluminiummatrix löst man die Aluminiummatrix mittels konzentrierten Natriumkarbonats bzw.
-hydroxids auf, gewinnt die mit Borkarbid überzogenen Borfasern wieder und bestimmt dann den mittleren
Wert der Zugfestigkeit dieser Fasern: Dieser Mittelwert der Zugfestigkeit der überzogenen Fasern, die den
Spritzvorgang mit Aluminium hinter sich haben, sei R genannt.
Der Antidiffusionseffekt kann dann durch das
Verhältnis „ (höchstens = 1) definiert werden.
Mit einer ursprünglichen Borfaser von 98 μπι
Durchmesser (mit einem Kern aus boriertem Wolframfaden von 15μπι Durchmesser) erzielte man folgende
Ergebnisse:
Dicke des | An | R | AnlifülTu- |
!!,(-Über- | sionsufTckt | ||
zuges | |||
in y.m | t/m: | i/cnr | RIRn |
0 | 35,5 | ||
3 | 33 | 29 | -0.9 |
5 | 36 | 35,5 |
~ 1
I |
6 | 36,5 | 36 | -~- I |
8 | 36 | 35,5 | -1 |
Dicke des Überzuges | Gesamldurch- | Zugfestig |
aus H4C | messer der über | keit |
zogenen laser | ||
in ·;ηι | in wm | tVcrrr |
(J | 98 | 35,5 |
(ursprüngliche | ||
Borfaser) | ||
1 | 99 | 32 |
3 | 101 | 33 |
5 | 103 | 36 |
6 | 104 | 36.5 |
8 | 106 | 36 |
9 | 107 | 33.5 |
10 | 108 | 32 |
15 | 113 | 23 |
Die Dic^c des Borkarbkiüberzugs wird als der Unterschied
zwischen dem Durchmesser der mit Borkarbid überzogenen üorfaser und dem der überzugfreien ursprünglichen
Borlaser definiert.
Das Verhältnis λ ist etwa gleich 1, wenn die Dicke
des B.tC-Überzugs im Bereich von 3-8 μπι liegt; es liegt
für die anderen Werte in dem Bereich bis zu 15 μπι etwas unter I, Andererseits ist die Zugfestigkeit der
gemäß der Erfindung mit Borkarbid überzogenen
Borfaser sogar höher als die der ursprünglichen Borfaser, wenn die Dicke des B4C-Überzuges im
Bereich von 3 — 8 μπι liegt, und sie ist vergleichbar mit
der der Ausgangsborfaser für die anderen Werte im Bereich bis zu 15 μπι.
So erhielt man mit eir«-r ursprünglichen Borfiiscr von
98 μπι Durchmesser (mit einem Kern aus Wolframfaden
von 15 μπη Durchmesser) folgcr.de Ergebnisse:
Dagegen sinkt die Zugfestigkeit ^r mit Borkarbid
überzogenen Borfaser im Vergleich mil der der ursprünglichen Borfasern erheblich, wenn die Dicke
dieses Überzuges über 15 μίτι liegt.
Es ist überraschend, daß die Abscheidung von Borkarbid auf der Borfaser die Zugfestigkeit der
ursprünglichen Borfaser in dem erwähnten Uberzugsdickenbereich nicht merklich verringert und diese in
einigen Fällen sogar verbessert.
Die Erfindung bezieht sich auf auch auf ein Verfahren
zur Herstellung einer mit einer Antidiffusionsschicht aus Borkarbid überzogenen Borfaser mit dem Kennzeichen,
daß man eine Borfaser auf eine Temperatur von 900-13000C, vorzugsweise 1150-1300°C in Gegenwart
eines Gemisches aus Wasserstoff, eines Borhalogenids, insbesondere Bortrichlorids, und eines Kohlenwasserstoffes,
insbesondere Methans im stöchiometrischen Verhältnis, vorzugsweise mit einem Überschuß an
Kohlenwasserstoff von bis zu oder mehr als 25% gegenüber der stöchiometrischen Menge und ggf. mit
einem Überschuß an Wasserstoff von bis zu 100% gegenüber der stöchiometrischen Menge während einer
ausreichenden Berührungszeit, vorzugsweise 4-6 Sekunden bis zum Erhalten eines Überzuges von
Borkarbid einer Dicke von bis zu 15 μπι, vorzugsweise
3-8 μπι erhitzt.
Insbesondere wird die Borfaser durch Joule-Effekt auf die genannte Temperatur erhitzt und kontinuierlich
durch einen mit einem Gemisch von Wasserstoff-Borhalogenid-Kohlenwasserstoff
gespeisten Behälter gefördert, in dem die Borkarbidbildungs-Reaktion vor sich
geht.
Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Vorrichtung
zur kontinuierlichen Herstellung von mit einer Antiüiffusionsschicht aus Borkarbid überzogenen Borfasern,
gekennzeichnet durch eine rohrförmige ZeIk mit horizontaler Achse, die an ihren Enden durch Stopfen
aus Isoliermaterial geschlossen ist, wobei jeder Stopfen (a) einerseits mit wenigstens einem Kanal für die zu
überziehende Bor'iser versehen ist, die Eingangs- und Ausgangsenden dieses Kanals auf den Durchmesser der
Faser verengt sind, die sie durchläuft, und diese Kanäle
in Verbindung mit einer Quecksilberleitu'ig stehen, die
an eine elektrische Stromquelle angeschlossen ist und gleichzeitig eine Abdichtung der Zelle sowie einen
elektrischen Anschli 3 zum Erhitzen der durchlaufenden
Faser darstellt, und wobei jeder Stopfen (^andererseits mit Gaseinlaü- und auslaßkanälen versehen ist. deren
einer zum Einlaß des Gasgemisches zur Bildung des Borkarbidüberzuges in die Zelle dient, während der
andere /um AuslaLi der Gase nach deren Reaktion in
dieser Zelle dient, und außerdem durch eine Hinrichtung
zum Fördern der Faser mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die Zelle und eine Einrichtung /um Halten
der Faser unter angemessener mechanischer Spannung.
Die Zelle /um Aufbringen des Überzugs nach vorstehender Erläuterung kann im Abschluß an Zellen
einer bekannten Anlage zur Herstellung einer Borfaser durch Erhitzen eines Wolframfadens in Gegenwart
eines Gemisches von Borhalogenid und Wasserstoff angeschlossen werden, wie sie in der FR-PS entsprechend
der französischen Anmeldung Nr 64 01 287 vom
24. I. 1969 beschrieben ist.
Nach einer Variante weist die Zelle /um Aufbringen des Überzuges außer den Gaseinlaß- und -auslaßkanälen
an den Stopfen ein Einlaßrohr für Kohlenwasserstoff, insbesondere Methan, an einem vom Ausgangsende
dieser rohrförmigen Zelle entfernten Punkt auf, wobei dann die Mischung von Borhalogenid und
Wasserstoff durch den Gaseinlaßkanal am Eingangsende der Zelle eingeführt wird, so daß sich zwei
Abscheidungskammern in derselben Zelle bilden: eine Kammer zum Abscheiden von Bor stromauf dieses
zusätzlichen Einlaßrohres und eine Kammer zum Abscheiden von Borkarbid stromab dieses zusätzlichen
Rohres.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert;darin
zeigt
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die
Vorrichtung zur Aufbringung eines Antidiffusionsüberzugs aus Borkarbid auf Borfasern,
F i g. 2 eine Variante der Vorrichtung nach F i g. 1 und
Fig.3 eine Schemaskizze einer Anlage zur kontinuierlichen
Herstellung von Borfasern und zu deren Überziehen mit Borkarbid.
Die in F i g. t dargestellte Vorrichtung weist eine Zelle auf, die durch ein zylindrisches Rohr 1, z. B. aus
Quarz-Glas, gebildet wird, das an seinen Enden durch Stopfen 2, z. B. aus Kunstharz, abgeschlossen ist, die
Montagebunde 2a tragen, auf die unter Zwischenfügung von Dichtungsringen 3 mit Zwang die Enden des Rohres
1 aufgeschoben sind. Jeder Stopfen ist von einem Längskanal 4 für die zu überziehende Borfaser
durchbohrt und nimmt hier Halbkapillaren 5 aus Glas auf, deren freie Enden verengt sind, um lediglich eine
öffnung entsprechend etwa dem Durchmesser der durchlaufenden Faser freizulassen.
Am unteren Teil des Stopfens ist eine Radialleitung 6 in Verbindung mit dem Kanal 4 zum Einlaß von
Quecksilber 7 angebracht, das von einem in der Figur nicht dargestellten Behälter herkommt.
Die Quecksilbersperre ist mit einer elektrischen Stromquelle verbunden und spielt gleichzeitig die Rolle
der Abdichtung für die Zelle und des elektrischen Anschlusses für die durchlaufende Faser.
Im oberen Teil des Stopfens sind außerdem gekrümmte Kanäle 8, 9, der eine zum Einlaß der
Gasmischung in die Zelle und der andere zum Auslaß der Gase nach der Reaktion in der Zelle vorgesehen.
Die Borfaser 10, die z. B. von einer bekannten Anlage
zum Herstellen von Borfasern herkommt, wird durch die Zelle mittels einer Aufnahmespule 11 gezogen, die
ihrerseits durch einen (nicht dargestellten) Motor mit einstellbarer Geschwindigkeit angetrieben wird. Die
Faser wird außerdem, z. B. mittels einer bekannten Spannvorrichtung, die einen Teil der Anlage zum
Herstellen der Borfaser darstellt, unter einer geeigneten
mechanischen Spannung gehalten.
Heim fictricb einer /eile von 30 cm Länge, wobei die
Horfaser IO durch |oule-Effekt auf eine Temperatur von 400- 1 iOO' ( erhit/t und mit einer Durchlaufgesdiwindigkeit
von 60-400 m/h unter einer mechanischen Spannung von 10 - 100 g gefördert wird, führt man in
die Zelle 1 durch den Kanal 8 eine Mischung aus Bort rich Io rid- M et ha η -Wasserstoff in slöchiomet tische η
Anteilen entsprechend der folgenden Reaklionsglei-(.'hung
ein:
4 [ΚΊ, + αΐ.,+4 Hr-B4C+12 lld
Man erhält so mit einer Antidiffusionsschicht aus Borkarbid überzogene Borfasern, deren mechanische
Eigenschaften ziemlich die gleichen wie die der ursprünglichen Borfasern sind.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle I angegeben. Bei diesen Versuchen ist der Durchsatz an
Wasserstoff der gleiche wie der an B(Ii, während der Durchsatz an Methan 25% dessen von FlCI ι beträgt.
Nach dieser Tabelle ist es klar, daß sich die optimalen
Bedingungen für Kontakt/eiten von 4 —b Sekunden vereinigen lassen, wobei die Temperatur in diesem Fall
etwa von 1150 bis 1200°C (bei den angegebenen
Gasmengen) je nach der gewünschten Überzugsdicke variiere/" kann. Für Überzüge von mehr als 8 μπι Dicke
beginnt r^e Bruchfestigkeit zu sinken, während die
Zugfestigkeit (Last auf den Querschnitt bezogen) für Überzüge von 3-8μΓΠ3Γΐ höchsten bleibt.
Andererseits erhält man, wenn man in Gegenwart eines Überschusses an Wasserstoff im Vergleich mit der
stöchiometrischen Menge arbeitet, indem man vom einfachen zum doppelten Wasserstoffanteil übergeht,
vergleichbare Ergebnisse. Dagegen verbesser' man, wenn man in Gegenwart eines Überschusses an Methan
gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis arbeitet, die Bruchfestigkeit der Faser und auch ihre Zugfestigkeit
aufgrund der besonderen Struktur des Überzuges.
Die entsprechenden Versuchsergebnisse sind in der Tabelle Il angegeben. Bei diesen Versuchen ist der
Durchsatz an Wasserstoff der gleiche wie der an BCIj, während der Durchsatz an Methan 35% dessen von
BCI) ist. Der Mittelwert der Zugfestigkeit der so erhaltenen mit Borkarbid überzogenen Borfasern liegt
zwischen 35 und 40 t/cm2.
Nach der in F i g. 2 dargestellten Variante ist das Rohr 1 der Zelle zum Überziehen mit Borcarbid außerdem
mit einem Rohr 12 zum Einlaß von Methan (oder einem anderen Kohlenwasserstoff, wie z. B. Äthan, Benzol
Toluol) in diese Zelle versehen; dieses Rohr ist in e'-em geeigneten Abstand vom Hinterende der Zelle, ζ. Β
30cm davon entfernt angebracht. Die Mischung von Bortrichlorid (oder einem anderen Borhalogenid, wie
z. B. Bortribromid) und Wasserstoff läßt man in die Zelle
durch den Kanal 9 ein, und die Gase werden durch den Kanal 8 nach Reaktion in der Zelle abgelassen.
Der Teil der Zelle, der sich stromauf des Rohres 12 befindet, stellt eine Kammer zum Abscheiden von Bor
dar, während der Teil stromab des Rohres 12 ah Kammer zum Abscheiden von Borkarbid dient
Eine vollständige Anlage zum Herstellen von mil einer Antidiffusionsschicht aus Borkarbid überzogener
Borfasern ausgehend von einem Wolframfaden ist ir F i g. 3 dargestellt. Sie weist in an sich bekannter Weise
είπε Zelle A zum Reinigen und Entgasen des ζί
überziehenden Wolframfandes und eine Zelle B zurr Abscheiden einer ersten Borschicht auf diesem Faden
auf; es folgt als neuer Bestandteil eine oben beschriebe-
πι." Zelle ( /um nacheinander folgenden Abscheiden
einer zweiten Uorschicht und einer Λtititüffusions
sehn hl aus ISoikarbiu.
Die Zelle Ii ist mn der Zelle ( durch ein
Anschlußstück 2 (I ig. 2) \ erblinden, das man durch
Abwa ' ilung des oben beschriebenen Stopfens 2 erhalt.
indem man dort einen Rc.iktionsgas-Auslallkanal H und
Montagebunde 2',/ zufügt
Die Speisung der /eilen mit Bort ruh Io in! ;odet einem
anderen Horhalogenid) erfolgt durch il.is Leitungssystem
I). mit Wasserstoff durch das Leitungssystem /: und mit Methan (oiler einem anderen Kohlenwasserstoff)
durch das Leitungssystem (S iber geeichte Durchsalzmesser /". Die Gase werden nach der
Reaktion durch das Leitungssystem //ausgelassen
Dei Wolframfaden wird von der A'igabespule I i
;i;;rch die ver'.chiedene:; /euer: !iiiü'jls '.!'··■ A.uirv'hm·*-
s|iule Il gefördert, die ihrerseits von einem Motor mit
einstellbarer Geschwindigkeit angetrieben wird Die mechanische Spannung des Fadens wird durch eine
Spannvorrichtung 14 reguliert, die unmittelbar nach der Abgabespule 13 angeordnet ist.
Die Betriebsbedingungen dieser Anlage sind beispielsweise
folgende:
Durchmesser des
Wassei slofftlurchsat/
in der /eile A | I |/min |
I !öchsitemr eratur der Faser | |
in der/eile Ii | I 200' (' |
(iasdurchsat/ η iier Zelle Il | |
Wasserstoff | I.K l/nun |
Hort'K'lilorid | I l/min |
lierührungsdaucr in der | |
Zelle Ii | 20 see |
1 löchstteniperalurder l'aser | |
in der /clic C | I J(K)" C |
Gasdurchsatz in der Zelle C:
Methan
(auf 250' C vorerhit/t)
Methan
(auf 250' C vorerhit/t)
Hitrl rirMm-i, I
Wasserstoff
Aufenthaltsdauer der laser:
Im Teil der Zelle C
stromauf des Rohres 12
Im Teil der Zelle C
stromab des Rohres 12
Im Teil der Zelle C
stromauf des Rohres 12
Im Teil der Zelle C
stromab des Rohres 12
0.J5 l/min I l/min 1,8 l/min
1 r> see 5 sec-
Die erhaltene überzogene l'aser mit einem Gesamt-
Wolframfadens | A | I >uu lisHt/ des | 12.7 (im | Hier/i | durchmesser von 105 (im hat bei einem IJorkarbidübcr- | I cmper.itur | Zugfestigkeit von | 35 t/cm' |
Höchsttemperatur der Faser | IH I | /ug von 5 (im Dicke eine | der I a-cr in ( | |||||
in <..:r Zelle | in im /nun | 1200 C | ||||||
I ,ibelle I | Durchmesser | Bruchlast | ||||||
Rcaklions/cit | Ausg.ingsdurch- | Bruchlast ilei | der mit H t( | der mil | ||||
in Si-I- linden | 100 | nu'ssor CCi | Ausgani'.s- | 1062 | iihcizogcncn | H1C über | ||
llorl.iscr in /m | hnrlascr in ki· | 1093 | I aser in 'ι m | zogenen | ||||
2(K) | 1080 | l-ascr in kg | ||||||
115(1 | 104 | 2.120 | ||||||
400 | 101 | 2.XX | 1130 | I Oft | 2.300 | |||
i i 8.'- | 105 | 2.450 | ||||||
17 | 103 | 3.0 | 1204 | K)X | 2.47(1 | |||
540 | I 190 | 109 | 2.620 | |||||
X | Kid | 3.1 | 1204 | 1 t "1 I I L. |
2Λ'8Ο | |||
1240 | 114 | 2.500 | ||||||
X(K) | 1170 | 105 | 2.740 | |||||
(, | 100 | 2.85 | 11X0 | 107 | 2.960 | |||
1204 | 110 | 2.100 | ||||||
1227 | 107 | 3.100 | ||||||
4 | 105 | 3.1 | 1OR | 3.100 | ||||
Durchsat/ des | Temperatur | 109 | 3.150 | |||||
BCI-, | der Faser in ( | 112 | 2.720 | |||||
in cm'/min | ||||||||
label e Il | Durchmesser | Bruchlast | ||||||
Keakti r szeil | Ausgangsdurch | Bruchlast der | der mit B4C | der mit | ||||
in Sck irden | 540 | messer der | Ausgangs- | 1227 | überzogenen | B4C über | ||
Borfasei in im | borfaser in kg | 1256 | l'aser in \im | zogenen | ||||
1281 | Fafir in kg | |||||||
1302 | 109 | 3.145 | ||||||
f> | 800 | 106 | 3.100 | 1200 | 110 | 3.620 | ||
1300 | 112 | 3,770 | ||||||
ι 1 Blatt Zeichnungen | 113 | 3.840 | ||||||
!14 | 3.500 | |||||||
4 | 109 | 3.300 | 116 | 3.520 | ||||
809 617/217 | ||||||||
Claims (9)
1. Borfaser, gekennzeichnet durch einen Antidiffusionsüberzug aus Borkarbid einer Dicke bis s
zu 15μιη.
2. Borfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Borkarbidüberzug 3 — B μπι dick
ist.
3. Borfaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ι ο gekennzeichnet, daß sie einen Kern aus mit
Borüberzug versehenem boriertem Wolframfaden enthält.
4. Borfaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Durchmesser von wenigstens ι s
98 μηη aufweist.
5. Verwendung einer Borfaser nach den Ansprüchen 1 bis 4 als Verstärkung in einer Metallmatrix.
6. Verwendung einer Borfaser nach den Ansprüchen 1 bis 4 in einer Metallmatrix aus Aluminium
oder einer Aluminiumlegierung.
7. Verfahren zur Herstellung einer mit einem Antidiffusionsüberzug aus Borkarbid versehenen
Borfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer geschlossenen
Zelle eine auf eine Temperatur von 900-I300°C, vorzugsweise 1150-13000C erhitzte Borfaser in
Gegenwart einer Mischung von Wasserstoff, Methan oder einem anderen Kohlenwasserstoff und
Bortrichlorid oder einem anderen Borhalogenid derart bewegt, daß die Faser mit den Gasen für eine
zum Erhalten eines Überzugs aus Borkarbid einer Dicke von bis zu 15μιη, vorzugsweise 3 — 8 μιη,
ausreichende und gerade erforderliche Zeit, vorzugsweise 4 bis 6 Sekunden, in Berührung bleibt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den Wasserstoff in Mischung mit
dem Borhalogenid am Eingang der Zelle und den Kohlenwasserstoff etwa in deren Mitte zuführt.
9. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von mit einem Antidiffusionsüberzug aus Eorkarbid
versehenen Borfasern nach den Ansprüchen 7 und 8, gekennzeichnet durch eine rohrförmige Zelle (1),
eine Vorrichtung (z. B. Spule 11) zum Fördern einer Faser in der Zelle nach deren Achsrichtung, einen
nahe dem Eingang in der Zelle mündenden Einlaßkanal (9) für Wasserstoff und ein Borhalogenid,
einen nahe dem Ausgang der Zelle angebrachten Gasauslaßkanal (8) und einen an eine Zwischenstelle
der Zelle mündenden Einlaül· ,mal (12) für
einen gasförmigen Kohlenwasserstoff.
Applications Claiming Priority (1)
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