DE2300510A1 - REINFORCEMENT FIBER FOR TITANIUM AND NICKEL MATRICES - Google Patents
REINFORCEMENT FIBER FOR TITANIUM AND NICKEL MATRICESInfo
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Description
United Aircraft Corporation East Hartford, Conn./USAUnited Aircraft Corporation East Hartford, Conn./USA
Verstärkungsfaser für Titan- und ITicke !matricesReinforcement fiber for titanium and ITicke! Matrices
Es ist allgemein bekannt, daß Fäden mit einer Silieiumcarbidoberflache, wie z.B. Fäden, die aus Siliciumcarbid bestehen oder die aus Bor oder Kohlenstoff bestehen und mit Siliciumcarbid beschichtet sind, als Verstärkungsmaterialien in zusammengesetzten Strukturen verwendet werden können. Besonders werden hierfür mit Siliciumcarbid beschichtete Borfäden verwendet, wie dies beispielsweise in der US-PS 3 622 369 beschrieben ist. In der Industrie ist die Brauchbarkeit von Fäden mit einer Siliciumcarbidoberflache als Verstärkung in Harzmatrices und gewissen Metallmatrices, wie z.B. Aluminium- und JHagnesiummatrices, allgemein anerkannt. Zwar ist die Seaktivität von Siliciumcarbid niedriger als beispielsweise diejenige von Bor, aber sie ist trotzdem ausreichend hoch, daß während der Herstellung von zusammengesetzten, mit Fäden verstärkten Metallprodukten niedrige Temperaturen oder kurze Zeiten ver-It is well known that threads with a silicon carbide surface, such as threads made of silicon carbide or made of boron or carbon and with silicon carbide coated can be used as reinforcement materials in composite structures. Particularly boron threads coated with silicon carbide are used for this, as described, for example, in U.S. Patent 3,622,369. In industry the usefulness of Threads with a silicon carbide surface as reinforcement in resin matrices and certain metal matrices, e.g. Aluminum and Magnesium Matrices, Generally Recognized. Though the sea activity of silicon carbide is lower than that of boron, for example, but it is still sufficient high that low during the manufacture of composite filament reinforced metal products Temperatures or short times
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wendet v;erden müssen, um einen Faserabbau zu verhindern. Weiterhin wird hierdurch die Auswahl des Katrixmaterials und die Temperatur, bei der die Struktur verwendet werden kann, beschränkt.must be grounded to prevent fiber degradation. This also makes the selection of the matrix material and limits the temperature at which the structure can be used.
Infolgedessen wurden in Pulvermetallurgie- oder anderen Verfahren, bei denen Titan oder Nickel mit Fäden, die eine Siliciumcarbidoberfläche aufweisen, wie z.B. mit Siliciumcarbid beschichtete Borfäden, heiß gepreßt wird, Preßtemperaturen unterhalb SCO0C verwendet, um einen Abbau 1erFasern zu verhindern. Zwar können Temperaturen unterhalb 8CCCC in einer solchen Heißpreßtechnik verwendet werden, aber sie erfordern außergewöhnlich hohe Drücke, die für die Herstellung von großen Stücken nicht praktisch sind. Infolgedessen hängt die vollständige Ausnützung der mit Silicium carbidoberflachen versehenen Fäden von der Entwicklung von Techniken ab, mit denen die Verträglichkeit zwischen Faser und Matrix in der oben diskutierten Vie is e verbessert werden kann. As a result, in powder metallurgy or other processes in which titanium or nickel is hot-pressed with threads having a silicon carbide surface, such as, for example, boron threads coated with silicon carbide, pressing temperatures below SCO 0 C have been used to prevent degradation of 1er fibers. While temperatures below 8CC C C can be used in such a hot press technique, they require exceptionally high pressures which are not practical for making large pieces. As a result, the full utilization of the filaments provided with silicon carbide surfaces depends on the development of techniques with which the compatibility between the fiber and the matrix can be improved in the manner discussed above.
Eie vorliegende Erfindung bezieht sich also auf. zusammengesetzte Fäden und insbesondere auf Fäden mit einer Siliciumcarbidoberfläche, wie z.B. Fäden, die vollständig aus Siliciumcarbid bestehen, mit Siliciumcarbid beschichtete Borfäden, mit Siliciumcarbid beschichtete Kohlefaden und dergl., die mit einem dünnen haftenden Belag aus Titancarbid versehen sind.. IThus, the present invention relates to. compound Threads and especially threads with a silicon carbide surface, such as threads made entirely of silicon carbide consist of boron threads coated with silicon carbide, carbon threads coated with silicon carbide and the like, which are provided with a thin adhesive coating made of titanium carbide .. I
Es hat sich herausgestellt, daß Titancarbid sowohl mit Substraten, die eine Siliciumcarbidoberfläche aufweisen, als auch mit solchen Metallmatrixmaterialien wie Titan und Mckel verträglich ist. Es wurde weiterhin gefunden, daß ein Titancarbidbelag mit einer Dicke von nur 0,00075 mm auf eineiß Faden mit einer Siliciumcarbidoberfläche den Faden nicht nur eine Oxidationsbeständigkeit verleiht sondern auchIt has been found that titanium carbide works with substrates that have a silicon carbide surface, as well as with such metal matrix materials as titanium and mckel is compatible. It was further found that a titanium carbide coating with a thickness of only 0.00075 mm a thread with a silicon carbide surface not only gives the thread an oxidation resistance but also
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eine Eiffusionssperre zwischen den Substrat nit Siliciumcarbid oberfläche und solchen Xstrixmetallen v;ie Titan unii Nickel schafft, so daS der Fsserabbau bei Verfahren verrincer-1 ist, bei denen Temperaturen über SCCC verwendet werden.a diffusion barrier between the substrates with silicon carbide surface and such Xstrixmetallen v; ie Titan unii Nickel creates, so that the fermentation of barrels in the process reduces is where temperatures above SCCC are used.
Titancarbid ist in mehrfacher Hinsicht von Vorteil. Ba es seine Hauptfunktion als Oberflächenschutz für Fäden mit Siliciumcarbidoberfläche, wie z.3. die mit Siliciumcarbid beschichteten Borfäden, welche einen hohen Modul, eine hohe Festigkeit und eine niedrige Dichte besitzen, bereits in einer sehr geringen Stärke erfüllt, wird aufgrund seines Zusatzes das Gewicht nur geringfügig erhöht. Da es au2erdem bei der Verwendung von Titancarbid kein Mißverhältnis ir; thermischen Ausdehnungskoeffizienten gibt, wurden in dieser Hinsicht in der Praxis keine Schwierigkeiten-angetroffen, und zwar auch insbesondere deshalb, weil der File sehr dünn ist.Titanium carbide is beneficial in several ways. Ba it its main function as surface protection for threads with silicon carbide surface, such as 3. those with silicon carbide coated boron threads, which have a high modulus, high strength and low density, are already in fulfilled a very low strength, the weight is only slightly increased due to its addition. Since there is also no disproportion ir when using titanium carbide; thermal expansion coefficients there were in this Regarding in practice no difficulties-encountered, and especially because the file is very thin.
Die Erfindung wird nun an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
Figur Λ eine einfache Darstellung einer Vorrichtung, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen mit Titancarbid beschichteten Fäden verwendet wird; undFIG. 1 shows a simple representation of a device which is used in the production of the threads according to the invention coated with titanium carbide; and
Figur 2 einen vergrößerten Schnitt durch einen erfindungs-Figure 2 is an enlarged section through an inventive
Faden.Thread.
3emä3 Figur 1 wird der Titancarbidbelag auf einem durch Widerstandsheizung erhitzten Faden 2 mit Siliciumcarbidoberflache herstellt, der nach unten durch einen Reaktor gezogen wird, welcher aus einem rohrförmigen Behälter 6 besteht, der zwei Gaseintritte 8 und 1C am oberen Ende und einen einzigen Gasaustritt 12 am unteren Ende aufweist. Kühiv:a ε s erst off wird dem Reaktor durch den Eintritt 8 zugeführt. Der Eintritt 10 wird für die Einführung eines Reaktantengas-3emä3 Figure 1 is the titanium carbide coating on a through Resistance heating heated thread 2 with silicon carbide surface which is drawn down through a reactor which consists of a tubular container 6 consists of the two gas inlets 8 and 1C at the top and has a single gas outlet 12 at the lower end. Kühiv: a ε s only off is fed to the reactor through inlet 8. The inlet 10 is used for the introduction of a reactant gas
gemischs vervjendet, das He than und Titanchlorid (TiCl2,) enthält. Der Behälter kann aus Pyrex hergestellt sein, obwohl auch verschiedene andere Materialien, wie z.B. Vyccr und Quarz,sich als zufriedenstellend erwiesen haben. Die Gaseintritte B und 10 und der Austritt 12 durchdringen die aus Metall "bestehenden EndverSchlüsse 14- und 16 des Behälters und sind mit diesen Endverschlüssen elektrisch verbunden. Sie stellen ein praktisches Mittel dar, durch welches Energie dem Draht für Widerstandsheizungszwecke zugeführt werden kann.Mixture used that contains methane and titanium chloride (TiCl 2 ,). The container can be made of Pyrex, although various other materials such as Vyccr and quartz have also been found to be satisfactory. Gas inlets B and 10 and outlet 12 penetrate and electrically connect to metal "metal" terminations 14 and 16 of the container. They provide a convenient means by which energy can be added to the wire for resistance heating purposes.
Die Endverschlüsse sind jeweils mit einer Absenkung 2G bzw. 22 versehen, die jeweils ein geeignetes leitendes Dichtungsmittel 24-, wie z.B. Quecksilber, enthalten, das den doppelten Zweck einer Gasdichtung rund um den Draht, wo er die Eniverschlüsse durchdringt, und eines elektrischen Eontakts zwischen dem laufenden Draht und dem ,jeweiligen Endverschluss erfüllt. Die SndverSchlüsse sind ihrerseits elektrisch durch die Röhrchen IG und 12 und'die leitungen 26 und 28 mit einer geeigneten Gleichsbromquelle 30 verbunden. Der obere Verschluß 14-besitzt eine Umfangsnut 34-, die mit dem Quecksilber in der Absenkung 2C durch eine Bohrung 36 verbunden ist, so dap eine Umfangsdichtung um den Verschluß geschaffen wird. Die Dichtung zwischen dem Endverschluß 16 und dem unteren Ende des Behälters 6 erfolgt durch den mit 3S bezeichneten ringförmigen Teil des Quecksilbers.The terminations are each equipped with a 2G or 22, each containing a suitable conductive sealant 24-, such as mercury, which is twice as large Purpose of a gas seal around the wire where it closes the eni penetrates, and fulfills an electrical contact between the running wire and the respective end closure. The sealing closures are in turn electrical through the tubes IG and 12 und'die lines 26 and 28 with a suitable DC bromine source 30 connected. The upper closure 14-possesses a circumferential groove 34-, which with the mercury in the Lowering 2C is connected by a bore 36, so dap a Circumferential seal is created around the closure. The seal between the end closure 16 and the lower end of the container 6 takes place through the ring-shaped designated 3S Part of the mercury.
Die einzelnen Verschlüsse sind jeweils mit einer zentralen Cffnung 4-0 bzw. 4-2 ausgerüstet, die so groß sind, daß der Draht 2 frei hindurchgehen kann, die aber wiederum in Kombination mit dem Draht so klein sind, daß das Quecksilber durch die Oberflächenspannungen zurückgehalten wird.The individual closures are each equipped with a central opening 4-0 or 4-2, which are so large that the Wire 2 can go through freely, but in turn in combination with the wire are so small that the mercury is retained by the surface tension.
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Der durch den Eintritt 8 eingelassene Wasserstoff betritt die Eeaktionskammer "unmittelbar beim Drahteintritt am EndverschluS 14 und dient in erster linie für Zühlzwecke. Wie in Figur 2 zu sehen ist ergibt der Durchgang durch den Reaktor einen zusammengesetzten Faden, der sich aus einem eine Carbidoberflache aufweisenden Substrat 46 und einem dünnen haftenden Belag aus Titancarbid 45 zusamensetzt. Im Anschluß an die Bildung der Titancarbidschicht werden die Fäden konsolidiert und mit dem gewünschten •Matrixmaterial durch Heißes Pressen verbunden.The hydrogen admitted through inlet 8 enters the reaction chamber "directly at the wire entry at the end closure 14 and is primarily used for Cooling purposes. As can be seen in Figure 2, passage through the reactor results in a composite thread which consists of a substrate having a carbide surface 46 and a thin adhesive coating made of titanium carbide 45. Following the formation of the titanium carbide layer, the threads are consolidated and with the desired • Matrix material connected by hot pressing.
Pie Erfindung wird nun an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the following examples.
In einem Reaktor der dargestellten Art, welcher ein 203 langes und 25 mm weites Fyrex-Rohr aufwies, wurde unter Verwendung eines Reäktantengasgenisches aus Methan, Wasserstoff und Titanchlorid auf einem mit Siliciumcarbid beschichteten Borfaden ein Titancarbidbelag hergestellt, wobei der Borfaden auf 115C°C erhitzt war und mit einer Geschwindigkeit von 182,9 m/st lief (Verweilzeit im Reaktor : 4 see). Diese Substratfäden sind im Handel von der Hamilton Standard Division der United Aircraft Corporation erhältlich. Sie bestehen aus Borfäden mit einem Durchmesser von C,1 aim Dicke, die einen 0,004mm starken Belag aus Siliciumcarbid aufweisen und eine endgültige Zugfestigkeit von 2870C kg/cm^ besitzen. Der gesamte Gasfluß durch den Reaktor wurde auf 5OC ml/min gehalten. Das Methan wurde dadurch mit TiCl^ ge- sättigt, daß es durch TiCl2, hindurchgeleitet wurde, welches sich in einem Behälter befand, wobei ein Kühler über dem Behälter mit Leitungswasser von 18 bis 200C gekühlt wurdeIn a reactor of the type shown, which had a 203 long and 25 mm wide Fyrex tube, a titanium carbide coating was produced on a silicon carbide-coated boron thread using a reactant gas mixture of methane, hydrogen and titanium chloride, the boron thread being heated to 115C ° C and ran at a speed of 182.9 m / h (residence time in the reactor: 4 seconds). These substrate threads are commercially available from the Hamilton Standard Division of United Aircraft Corporation. They consist of boron threads with a diameter of C, 1 mm thick, which have a 0.004mm thick silicon carbide coating and a final tensile strength of 2870C kg / cm ^. The total gas flow through the reactor was kept at 50 oc ml / min. The methane was saturated with TiCl 2 by passing it through TiCl 2, which was located in a container, a cooler above the container being cooled with tap water at 18 to 20 ° C
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■und -wobei in Behälter ein Druck von 0,07 kg/cm aufrechterhalten wurde. Wasserstoff wurde gesondert in den Reaktor eingeführt. Das Verhältnis von Wasserstoff zu Methan wurde auf 5i1 gehalten.■ and maintaining a pressure of 0.07 kg / cm in the container became. Hydrogen was introduced into the reactor separately. The ratio of hydrogen to methane was up held at 5i1.
Das Vorhandensein eines Titancarbidbelags wurde durch Röntgenstrahlenbeugung sichergestellt. Die elektrischen leitfahigkeitsmessungen zeigten eine bemerkenswerte Abnahme des Widerstands. Der Eel ag war dünn (0,00075 nun) und haftete am beschichteten Faden. Dieser zeigte eine endgültige Zugfestigkeit von 25200 kg/cm . .The presence of a titanium carbide coating was confirmed by X-ray diffraction ensured. The electrical conductivity measurements showed a remarkable decrease of resistance. The Eel ag was thin (0.00075 now) and adhered to the coated thread. This showed a final tensile strength of 25200 kg / cm. .
Beispiel 2 . Example 2 .
Ss wurden dieselbe Vorrichtung und dieselben Bedingungen wie in Beispiel 1 verwendet, außer daß die Substratfadengeschwindigkeit 73 »2 m/st (Reaktorverweilzeit : 10 see), die Substrattemperatür 1050°C und das Wasserstoff/Methan-Verhältnis 15:1 war. Der haftende Titancarbidbelag war annähernd C,0CC5 mm dick. Der beschichtete zusammengesetzte Faden zeigte eine endgültige Zugfestigkeit von. 21CCO kg/cmSs became the same device and conditions as used in Example 1, except that the substrate thread speed 73 »2 m / st (reactor residence time: 10 seconds), the substrate temperature 1050 ° C and the hydrogen / methane ratio 15: 1 was. The adhering titanium carbide coating was approximate C, 0CC5 mm thick. The coated composite filament exhibited a final tensile strength of. 21CCO kg / cm
Beispiel 3 ι Example 3 ι
Es wurdendie gleiche Vorrichtung und die gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 verwendet, außer daß die Substratteiaperatur 11C0°C und das Wasserstoff/Kethan-Verhältnis 5:1 war. Es; wurden auf 10 Proben haftende Titancarbidbeläge von annähernd 0,0005 mm Dicke erzeugt. Die zusammengesetzten beschichteten Fäden zeigten eine endgültige Zugfestigkeit von 26040 kg/cm2. ' . "The same apparatus and conditions as in Example 2 were used, except that the substrate temperature was 11C0 ° C and the hydrogen / kethane ratio was 5: 1. It; Adhesive titanium carbide coatings approximately 0.0005 mm thick were produced on 10 samples. The composite coated filaments showed a final tensile strength of 26040 kg / cm 2 . '. "
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BeisDiel 4BeisDiel 4
und
Es wurden die gleiche Vorrichtung| die gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 verwendet, außer daß die Substratfadengeschwindigkeit
-464« n/st (Reaktorverweilzeit : 16 see), die
Substratteoperatur 11OC°C und das Wasserstoff/Hethan-Verhältnis
25 = 1 war. Der Titancarbidbelag besaß eine ähnliche
ticke und Qualität wie derjenige von Beispiel 1. Der Faden besaß eine endgültige Zugfestigkeit von 2275C kg/c~i~.and
The same device | the same conditions were used as in Example 1, except that the substrate thread speed -464 «n / st (reactor residence time: 16 seconds), the substrate operating temperature was 110 ° C. and the hydrogen / hethane ratio was 25 = 1. The titanium carbide coating had a similar thickness and quality as that of Example 1. The thread had a final tensile strength of 2275 ° C. kg / c ~ i ~.
Eeispiel 4 wurde wiederholt, außer daß die Substratternperatur 1IpC0O und das Vasserstoff/Hethan-Verhältnis 15:1 betrug. Eer nit Titancarbid beschichtete Paden besaß eine endgültige Zugfestigkeit von 2555C kg/cm2.Example 4 was repeated except that the substrate temperature was 1IpC 0 O and the hydrogen / hethane ratio was 15: 1. A pad coated with titanium carbide had a final tensile strength of 2555 ° C. kg / cm 2 .
In der Reaktorvorrichtung von Beispiel 1 wurde ein dünner, haftender Titancarbidbelag auf einen mit Siliciumcarbid beschichteten Kohlenstoffaden (Kohlenstoffmonofaden mit kreisförmigem Querschnitt von 0,025 mm Durchmesser, von der Great Lakes Carbon Corp. erhältlich)hergesteilt, wobei der Faden auf 11000C erhitzt wurde und durch ein Reakuantengasgemisch aus Methan, Wasserstoff und Titanchlorid 121 Reaktor mit einer Geschwindigkeit vc:1 '~/si (Verweilzeit : Λβ sec) hindurchgeführt v.-urde. Der gesamte Gasfluß durch den Reaktor wurde auf 500 tol/ain und das Wasserstoff/Methan-Verhältnis auf 5:1 gehalten. Das Methan wurde wie in Beispiel 1 mit TiCl^ gesättigt.In the reactor device of Example 1, a thin, adhesive titanium carbide coating was produced on a silicon carbide-coated carbon thread (carbon monofilament with a circular cross-section of 0.025 mm diameter, available from Great Lakes Carbon Corp.), the thread being heated to 1100 ° C. and through a reactant gas mixture of methane, hydrogen and titanium chloride 121 passed through the reactor at a rate vc: 1 '~ / si (residence time: Λβ sec). The total gas flow through the reactor was kept at 500 tol / ain and the hydrogen / methane ratio at 5: 1. The methane was saturated with TiCl ^ as in Example 1.
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Unter Verwendung der Vorrichtung und der Bedingungen von Beispiel 6 wurde ein Titancarbidbelag auf einem Siliciumcarbidfaden hergestellt (1O0A starker Endlosfaden von der Dow Corning or General Technologies Corporation).Using the apparatus and conditions of Example 6, a titanium carbide coating was formed on a silicon carbide filament manufactured (1O0A strong continuous thread from from Dow Corning or General Technologies Corporation).
Im Verlaufe der Versuche wurden die Drahttemperaturen, die Geschwindigkeiten und die Gaszusammensetzungen verändert. Es ist darauf hinzuweisen, daß die endgültige Zugfestigkeit des Fadens im allgemeinen zunimmt, wenn die Temperatur zunimmt, zunimmt, wenn das Gas verhältnis zunimmt, und abnimmt, wenn die Verweilzeit zunimmt. Bei einer Verweilzeit von 4- see konnte durch Röntgenstrahlenbeugung kein TiC-Belag festgestellt werden, wenn die Drahttemperatur 1O5O°C und das Gasverhältnis 25:1 betrug oder wenn die Drahttemperatur 11000C und das Gasverhältnis 15:1 betrug. Gleichfalls konnte bei einer Zunahme der Verweilzeit auf 10 see kein Belag beobachtet werden, wenn die Temperatur auf 11500C und das Gasverhältnis auf 25ϊ1 gehalten wurde. Schließlich wurde auch bei einer Verweilzeit von 16 see kein Belag beobachtet, wenn die Temperatur 10500C und das Gasverhältnis 5:1 betrug.In the course of the tests, the wire temperatures, the speeds and the gas compositions were changed. It should be noted that the ultimate tensile strength of the thread generally increases as the temperature increases, increases as the gas ratio increases, and decreases as the residence time increases. At a residence time of 4 see no TiC coating was observed by X-ray diffraction, when the wire temperature 1O5O ° C and the gas ratio of 25: was 1 or when the wire temperature 1100 0 C and the gas ratio is 15: 1. Similarly, the residence time was 10 to see observed no covering, when the temperature was maintained at 1150 0 C and the gas ratio 25ϊ1 with an increase. Finally, no deposit was observed even at a residence time of 16 lake, when the temperature of 1050 0 C and the gas ratio of 5: 1.
Wie in den obigen Beispielen angegeben ergibt die Abscheidung von Titanearbid eine kleine Verringerung der durchschnittlichen Festigkeit des zusammengesetzten Fadens. Diese Verringerung ist jedoch nur gering, wenn die richtigen Verfahrensbedingungen eingehalten werden. Die in Beispiel 3 angegebenen Parameter ergeben beispielsweise nur eine Ver-As indicated in the examples above, the deposition of titanium carbide gives a small reduction in the average Strength of the composite thread. However, this reduction is only minor if the correct process conditions are used be respected. For example, the parameters given in example 3 only result in a
ringerung der Festigkeit um 7% (von 28700 auf 26040 kg/cm ). Diese Verringerung ist im Hinblick auf die Tatsache, daß die mit TiC beschichteten Fäden eine Verbindung mit Titan- oder Nickelmatrices gestatten, die normalerweise bei Temperaturen über 8000C Fäden mit Siliciumcarbidoberfläche angreifen und zerstören,strength reduction by 7% (from 28700 to 26040 kg / cm). This reduction is in view of the fact that the threads coated with TiC allow a connection with titanium or nickel matrices, which normally attack and destroy threads with silicon carbide surface at temperatures above 800 ° C.,
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nicht "bedeutsam. Im vorliegenden Fall wurden mit Titancarbid beschichtete Fäden in Nickel- und Titannatrices einer Prüfung auf Verträglichkeit unterworfen. Durch heißes Pressen von Fäden mit einer Carbidoberflache, die mit TiG beschichtet waren, mit einem Ti-Pulver bei 9000C und 350 kg/cm" während 30 nin wurden zusammengesetzte Produkte hergestellt. Weitere zusammengesetzte Produkte wurden durch heißes Pressen niit Ni-Pulver bei 850°0 und 350 kg/cm während 3 min hergestellt. In allen Fällen wurden die mit TiC beschichteten Fäden weder durch das Titan noch durch das iTickel angegriffen.not "significant. In this case, coated with titanium carbide filaments were subjected to a test for compatibility in nickel and Titannatrices. by hot pressing of threads with a Carbidoberflache coated with TIG, with an Ti-powder at 900 0 C and 350 kg / cm "during 30 nin. composite products were made. Further composite products were produced by hot pressing with Ni powder at 850 ° C. and 350 kg / cm for 3 minutes. In all cases, the threads coated with TiC were not attacked by either the titanium or the iTickel.
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US3993818A (en) * | 1975-02-28 | 1976-11-23 | United Technologies Corporation | Resin bonded composite articles and process for fabrication thereof |
US4139659A (en) * | 1975-06-02 | 1979-02-13 | Lumalampan Ab | Thin composite wire saw with surface cutting crystals |
US4072516A (en) * | 1975-09-15 | 1978-02-07 | Fiber Materials, Inc. | Graphite fiber/metal composites |
US4068037A (en) * | 1976-01-02 | 1978-01-10 | Avco Corporation | Silicon carbide filaments and method |
US4373006A (en) * | 1979-08-09 | 1983-02-08 | United Technologies Corporation | Silicon carbide coated carbon fibers and composites |
US4405685A (en) * | 1980-11-13 | 1983-09-20 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Carbon fibers with duplex metal carbide coating and methods for manufacture thereof |
JPS59106572A (en) * | 1982-12-06 | 1984-06-20 | 信越化学工業株式会社 | Surface treatment of carbon fiber |
JPS60232184A (en) * | 1984-05-01 | 1985-11-18 | 株式会社 小賀坂スキ−製作所 | Ski |
US4874222A (en) * | 1986-03-31 | 1989-10-17 | Spectran Corporation | Hermetic coatings for non-silica based optical fibers |
US4735856A (en) * | 1986-03-31 | 1988-04-05 | Spectran Corporation | Hermetic coatings for optical fiber and product |
US4772524A (en) * | 1986-04-14 | 1988-09-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Fibrous monolithic ceramic and method for production |
US5202059A (en) * | 1987-06-12 | 1993-04-13 | Lanxide Technology Company, Lp | Coated ceramic filler materials |
GB8923588D0 (en) * | 1989-10-19 | 1989-12-06 | Atomic Energy Authority Uk | Coated filaments for composites |
US5238741A (en) * | 1989-10-19 | 1993-08-24 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Silicon carbide filaments bearing a carbon layer and a titanium carbide or titanium boride layer |
US5156912A (en) * | 1989-12-20 | 1992-10-20 | The Standard Oil Company | Multi-layer coatings for reinforcements in high temperature composites |
US5273833A (en) * | 1989-12-20 | 1993-12-28 | The Standard Oil Company | Coated reinforcements for high temperature composites and composites made therefrom |
US5270112A (en) * | 1989-12-20 | 1993-12-14 | Standard Oil Company | Hybrid reinforcements for high temperature composites and composites made therefrom |
US5354615A (en) * | 1990-06-27 | 1994-10-11 | The Carborundum Company | Coated SiC reinforcements and composites containing same |
US5114785A (en) * | 1990-10-09 | 1992-05-19 | The Standard Oil Company | Silicon based intermetallic coatings for reinforcements |
US5227249A (en) * | 1991-10-03 | 1993-07-13 | Standard Oil Company | Boride coatings for SiC reinforced Ti composites |
GB2264617A (en) * | 1991-10-08 | 1993-09-01 | Atomic Energy Authority Uk | Porous heating element |
US5262235A (en) * | 1991-10-28 | 1993-11-16 | General Electric Company | Coated ceramic fiber system |
US5162159A (en) * | 1991-11-14 | 1992-11-10 | The Standard Oil Company | Metal alloy coated reinforcements for use in metal matrix composites |
GB9222594D0 (en) * | 1992-10-27 | 1992-12-16 | British Petroleum Co | Coated filaments |
US5645781A (en) * | 1994-09-21 | 1997-07-08 | The Regents Of The University Of Michigan | Process for preparing textured ceramic composites |
FR2891541B1 (en) * | 2005-10-05 | 2008-01-11 | Snecma Sa | METHOD FOR METALLIC COATING OF FIBERS BY LIQUID WAY |
EP2687365B1 (en) | 2007-12-27 | 2019-02-20 | Lockheed Martin Corporation | Method for fabricating refractory metal carbides |
FR3036409B1 (en) * | 2015-05-21 | 2019-08-02 | Safran | NICKEL-BASED METALLIC MATRIX COMPOSITE MATERIAL AND PROCESS FOR PRODUCING SUCH A COMPOSITE MATERIAL |
-
1972
- 1972-01-05 US US00215593A patent/US3811920A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-12-20 FR FR7246121A patent/FR2166373B1/fr not_active Expired
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