DE2323928A1 - PROCESS FOR PYROLYTIC PRODUCTION OF COAL COATS - Google Patents

PROCESS FOR PYROLYTIC PRODUCTION OF COAL COATS

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Kazuo Sunahara
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Description

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HITACHI , LTD., Tokio (Japan)HITACHI, LTD., Tokyo (Japan)

Verfahren zur pyrolytischen Erzeugung von KohleüberzügenProcess for the pyrolytic production of coal coatings

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur pyrolytisehen Erzeugung eines Kohleüberzuges auf der Oberfläche eines zu beschichtenden Gegenstandes in kohlenwasserstoffhaltiger Atomosphäre.The invention relates to a method for pyrolytic production of a carbon coating on the surface of an object to be coated in a hydrocarbon-containing atomosphere.

Mehr im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein neues und wirksames Verfahren zur Bildung eines graphitischen Kohleüberzuges bei relativ niedrigen Temperaturen, insbesondere unterhalb von 7000G auf der Oberfläche eines Gegenstandes bzw. "Substrates" aus Metall wie beispielsweise Eisenblech oder anderem Material» wobei der gebildete Kohleüberzug eine vorbestimmte Dicke, hohe Dichte und Haftfestigkeit an der Oberfläche der Unterlage besitzen soll.More specifically, the invention relates to a new and effective method for forming a graphitic carbon coating at relatively low temperatures, in particular below 700 0 G on the surface of an object or "substrate" made of metal such as sheet iron or other material »where the formed carbon coating should have a predetermined thickness, high density and adhesive strength to the surface of the base.

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Kohle ist nicht nur ausgezeichnet korrosionsbeständig gegenüber Chemikalien, sondern besitzt auch gute physikalische Eigenschaften wie eine hohe Wärmeabstrahlung. Außerdem zeigt Kohlenstoff eine niedrige Sekundärelektronenemission und in der Elektrotechnik werden daher Vorrichtungen oder Bauteile oft zur Verhinderung einer Sekundärelektronenemission mit Kohle beschichtet.Coal is not only excellent in chemical resistance to corrosion, but also has good physical properties Properties such as high heat radiation. Also shows Carbon has a low secondary electron emission and is therefore used in electrical engineering as devices or components often to prevent secondary electron emission with Coal coated.

Die Erzeugung von Kohleüberzügen auf der Oberfläche von Substraten erfolgt im wesentlichen nach drei unterschiedlichen Verfahren, und zwar durch Aufstreichen oder Auftragen, Bedampfen oder Besprühen sowie durch Zersetzung bzw. pyrolytische Abscheidung. Bei dem ersten dieser drei Verfahren wird ein kohlehaltiger "Anstrich" bzw. eine Kohlesuspension auf die Unterlage aufgetragen oder aufgesprüht* Dieses Verfahren ist zwar sehr einfach, bringt jedoch Probleme hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Dicke der aufgetragenen Überzüge oder Reproduzierbarkeit mit sich. Im übrigen hat dieses Verfahren den Mangel, daß die Kohleschicht infolge einer schwachen Haftung zwischen Unterlage und aufgetragenem Überzug leicht von der Unterlage abblättert oder "delaminiert11, wenn diese wärmebehandelt wird. Dieses Verfahren bildet mithin kein praktisches Mittel zur Erzielung von gleichmäßigen und dichten Kohleschichten auf der Oberfläche von Substraten.The production of carbon coatings on the surface of substrates takes place essentially by three different methods, namely by brushing or applying, steaming or spraying, and by decomposition or pyrolytic deposition. In the first of these three methods, a carbon-containing "paint" or a carbon suspension is applied or sprayed onto the substrate * Although this method is very simple, it involves problems with regard to the uniformity of the thickness of the applied coatings or reproducibility. In addition, this method has the deficiency that the carbon layer is easily peeled off or "delaminated" 11 from the base as a result of poor adhesion between the base and the applied coating the surface of substrates.

Als zweites Verfahren ist die Vakuumbedampfung zu nennen. Nach diesem Verfahren können dichte und fest haftende Kohleüberzüge erhalten werden. Zur Verdampfung und Abscheidung von Kohlenstoff im Vakuum muß jedoch der für die Bedampfung dienende Kohlenstoff sehr hoch, auf Temperaturen von zumindest 25000C, aufgeheizt werden. Die Anwendung dieses Verfahrens wird daher außerordentlich problematisch, wenn eineThe second method is vacuum evaporation. Dense and firmly adhering carbon coatings can be obtained by this process. For evaporation and deposition of carbon in a vacuum, however, the serving for the vapor deposition of carbon must be very high, to temperatures of at least 2500 0 C, heated. The application of this method is therefore extremely problematic when a

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große Anzahl von Substraten mit relativ großer Ausdehnung wirtschaftlich behandelt werden sollen. Darüber hinaus ist es nahezu unmöglich, Kohlenstoff unter Bildung von Kohleüberzügen mit einheitlicher Dicke auf einem Substrat von komplizierter Gestalt abzuscheiden, da die Kohleabscheidung beim Bedampfungsverfahren Richtungsabhängigkeiten zeigt.large numbers of substrates with a relatively large area are to be treated economically. In addition, is it is almost impossible to deposit carbon with the formation of carbon coatings of uniform thickness on a substrate of complex Shape to be deposited, since the carbon deposition shows directional dependencies in the vapor deposition process.

Bei beiden Verfahren bestehen also Probleme hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Beschichtungsstärke und Haftfähigkeit des Kohleüberzuges auf der Oberfläche des Substrats und die gebildeten Überzüge neigen zum Abheben bzw. Abblättern.Both methods therefore have problems with the uniformity of the coating thickness and adhesiveness of the carbon coating on the surface of the substrate and the coatings formed tend to peel off or peel off.

Im übrigen muß eine brauchbare Haftfähigkeit auch unter solchen Bedingungen gewährleistet sein, wo organische Binder nicht verwendet werden können, wenn das Substrat beispielsweise Teil einer Elektronenröhre ist und im Vakuum verwendet werden soll. So werden z.B. Anoden von .Empfangsröhren, die im Hinblick auf eine maximale Wärmeabstrahlung mit Kohle beschichtet werden, wiederholt im Vakuum auf Temperaturen zwischen etwa 600 und 9000G aufgeheizt. Schattenmasken für Parbfernsehröhren werden im Hinblick auf die Verhinderung einer Sekundärelektronenemission mit Kohle beschichtet, wobei die Verwendung von Bindemitteln vom anorganischen Typ mit die Bekundärelektronenemission fördernden üigenechaften absolut unzulässig ist, während die Haftfestigkeit des Kohleüberzuges sehr hoch sein muß, so daß dieser selbst bei ein- bis zweistündiger Erwärmung in Luft auf Temperaturen von etwa 400 bis 5000C praktisch nicht durch Verbrennung abgetragen wird und selbst bei einer Dicke von 1 u oder mehr während der Handhabung bei Herstellung und Zusammenbau der Röhre nicht von der Maske abblättert.In addition, a useful adhesion must be ensured even under conditions where organic binders cannot be used, for example when the substrate is part of an electron tube and is to be used in a vacuum. Thus, for example anodes of .Empfangsröhren which are coated with a view to a maximum heat radiation with coal, repeated under vacuum to temperatures between about 600 and 900 0 G heated. Shadow masks for Parbfernsehröhren are coated with carbon in view of the prevention of secondary electron emission, the use of binders of the inorganic type with the secondary electron emission promoting üigenechaften is absolutely inadmissible, while the adhesive strength of the carbon coating must be very high, so that this even with one to two hours of heating in air to temperatures of about 400 to 500 0 C is practically not removed by combustion and even with a thickness of 1 micron or more does not peel off the mask during handling during manufacture and assembly of the tube.

Ferner 1st es bei der Verwendung von kohlebeschichteten Substraten, insbesondere in Elektronenröhren, innerhalb dererFurthermore, when using carbon-coated substrates, in particular in electron tubes, it is inside them

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eine Hochspannung angelegt wird, nicht nur außerordentlich wichtig, daß die auf dem Substrat gebildeten Kohleüberzüge fest an der Unterlage haften, sondern die Kohleteilchen selbst müssen auch innerhalb des Überzuges fest aneinander haften, da bei einem "Stauben" solcher Kohleüberzüge innerhalb der Bohre möglicherweise Entladungen auftreten, die zu ernsthaften Schaden und Störungen der Elektronik führen. TJm diesen Forderungen zu entsprechen, wird vorzugsweise graphitischer Kohlenstoff (nachfolgend als "Graphit" bezeichnet) für die Bildung von Kohleüberzügen für solche Zwecke verwendet.a high voltage is applied, not only extremely important that the carbon coatings formed on the substrate firmly adhere to the base, but the coal particles themselves must also adhere firmly to one another within the coating, since when such coal coatings are "dusted" within the borehole, discharges may occur which are too serious Damage and malfunction of the electronics. TJm these demands to correspond, graphitic carbon (hereinafter referred to as "graphite") is preferably used for formation used by coal coatings for such purposes.

Außerdem werden für die Bildung korrosionsbeständiger Kohleschichten auf Schiffchen, die für die Bildung von GaAs in flüssiger Phase verwendet werden sollen, beispielsweise Graphitüberzüge benötigt, die sich nicht infolge mechanischer Beanspruchung während des Prozesses und bei erhöhten Temperaturen vom Schiffchen abheben.In addition, for the formation of corrosion-resistant carbon layers on boats, which are used for the formation of GaAs to be used in the liquid phase, for example graphite coatings are required that are not due to mechanical Stress during the process and at elevated temperatures take off from the shuttle.

Daraus folgt, daß ein durch thermische Zersetzung eines "graphitisehen" kohlenstoffhaltigen Heaktionsgases auf einem Substrat abgeschiedener Graphitüberzug am meisten bevorzugt wird, da dieser selbst bei Aufheizung im Vakuum und/oder mechanischer Beanspruchung oder Erwärmung in Luft auf Temperaturen von etwa 400 bis 5000C praktisch keine Gewichtsverluste erleidet und sich selbst unter solchen Bedingungen nicht vom Substrat abhebt, unter denen weder organische noch anorganische Binder verwendet werden können und der keine Kohlestäube erzeugt.It follows that a is preferred by thermal decomposition of a "graphitisehen" carbonaceous Heaktionsgases deposited on a substrate graphite coating at the most, since this practical even with heating under vacuum and / or mechanical stress or heating in air at temperatures of about 400 to 500 0 C. suffers no weight loss and does not stand out from the substrate even under conditions under which neither organic nor inorganic binders can be used and which does not generate carbon dust.

Nach dem dritten Verfahren wird mithin kohlenstoffhaltiges Gas unter Erwärmung mit dem zu beschichtenden Substrat in Berührung gebracht. Der nach diesem Verfahren erzeugte Kohle-According to the third method, carbon-containing gas is thus heated with the substrate to be coated in Brought in touch. The coal produced by this process

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überzug haftet fest am Substrat und besitzt eine hohe Sichte. Dieses Verfahren wird daher weitgehend angewandt, allerdings besteht ein großer Nachteil dieses Verfahrens darin, daß der Kohleüberzug durch thermische Zersetzung gebildet wird, bei der das Substrat in Gegenwart eines Methan, Propan u.dgl. enthaltenden reaktiven Grasstroms auf hohe Temperaturen von beispielsweise 1200 bis 20000C aufgeheizt wird.The coating adheres firmly to the substrate and has a high degree of transparency. This method is therefore widely used, but a major disadvantage of this method is that the coal coating is formed by thermal decomposition in which the substrate is heated to high temperatures of 1200 to 2000, for example, in the presence of a reactive grass stream containing methane, propane and the like 0 C is heated.

In Anbetracht dieser hohen Aufheiztemperaturen erleidet daher das Substrat, wenn es beispielsweise durch eine dünne Metallfolie oder ein Material mit geringer Wärmefestigkeit gebildet wird, Deformationen oder Qualitätsänderungen, die dazu führen, daß das erhaltene kohlebeschichtete Substrat nicht mehr verwendbar ist. Selbst wenn das Substrat aus einem Material besteht, das bei den genannten Temperaturen ausreichend widerstandsfähig 1st, besteht doch die Gefahr einer Schädigung des Substrats durch thermische Deformationen bei Aufheizung auf so hohe Temperaturen. Insbesondere im falle von Schattenmasken für Farbfernsehröhre^ die sehr dünn (üblicherweise 0,2 mm oder weniger) sind und bei denen selbst geringe Deformationen nicht zulässig sind, sollte die Aufheizung auf Temperaturen von etwa 7000C oder darunter beschränkt werden.In view of these high heating temperatures, the substrate therefore suffers, if it is formed, for example, by a thin metal foil or a material with low heat resistance, deformations or quality changes, which lead to the result that the carbon-coated substrate obtained is no longer usable. Even if the substrate consists of a material which is sufficiently resistant at the temperatures mentioned, there is still the risk of damage to the substrate due to thermal deformations when heated to such high temperatures. In the case of shadow masks for color television tubes in particular, which are very thin (usually 0.2 mm or less) and for which even slight deformations are not permitted, the heating should be limited to temperatures of about 700 ° C. or below.

Es wurden daher bereits zahlreiche Verfahren zur Verbesserung der Hochtemperaturzersetzung entwickelt, bei denen kohlenwasserstoffhaltige Verbindungen oder Zusammensetzungen einer thermischen Zersetzung bei relativ niedrigen Temperaturen wie 8500C oder in dieser Gegend zur Abscheidung von Kohlenstoff auf einem Substrat unter Bildung einer Kohlebeschichtung mit hoher Dichte und ausgezeichneter Haftfähigkeit unterworfen werden. Einige dieser Verfahren wurden auch prak-Numerous methods have therefore already been developed to improve high temperature decomposition, in which hydrocarbon-containing compounds or compositions of thermal decomposition at relatively low temperatures such as 850 0 C or in this area for the deposition of carbon on a substrate to form a carbon coating with high density and excellent adhesiveness be subjected. Some of these procedures have also been

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tisch angewandt. Wenn das zu beschichtende Substrat jedoch beispielsweise ein dünnes Eisenblech wie das einer Schattenmaske für Farbfernsehröhre!! ist, führt die Behandlung des Substrats bei Temperaturen von 8500C oder darüber zu zahlreichen Sachteilen wie einer Aufkohlung, der Bildung von Eisencarbid, einer thermischen Deformation und Verminderung der Steifigkeit oder !Rückfederung (spring-back)*table applied. However, if the substrate to be coated is, for example, a thin iron sheet such as that of a shadow mask for a color television tube !! treatment of the substrate at temperatures of 850 0 C or above leads to numerous material parts such as carburization, the formation of iron carbide, thermal deformation and a reduction in rigidity or! spring-back *

Zur Vermeidung solcher Kachteile müssen also Möglichkeiten aur Bildung von Kohleüberzügen bei !Temperaturen unter 8500O von beispielsweise etwa 65O0C oder darunter geschaffen werden. Se gibt nun wenige bekannte Techniken zur Kohleheschichtung bei niedrigen Temperataren, die jedoch insgesamt als unbefriedigend befunden wurden. AIa ein Beispiel ist etwa ein Verfahren zu nennen, bei dem eine aus Nickelpulver hergestellte Nickelecheibe von 30 mm Surehzaesser und 2 mm Dicke mit einer Porosität von etwa 51 1P 20 Minuten lang in einem durch Mischen von Propaagae mit Stickstoff ic einem Volumenverhältnis von 1:1 hergestellten Gasstrom auf etwa 6500C orhitzt wird, wodurch Kohlenstoff auf der Oberfläche der Scheibe unter Bildung eines Kohlaüberauges abgeschieden wird (siehe US-PS 3 311 505). Haob diesem Verfahren wird also sine aus Nickelpulver gebildete stark poröse Nickelseheibe an ihrer Oberfläche mit Kohlenstoff beschichtet und dieses Verfahren kann mithin keinesfalls beispielsweise für die Beschichtung einer dünnen Msenfolie mit einer Dicke von 0,5 iam cfisr weniger zur Bildung sehr genauer Kohleüberzüge verwendet werden.To avoid such Kachteile so opportunities aur formation of coal coatings temperatures must by! Below 850 0 O, for example about 65O 0 C or created under it. There are now few known techniques for coal stratification at low temperatures, which, however, have been found to be unsatisfactory overall. One example is a process in which a nickel disc made from nickel powder of 30 mm acidity and 2 mm thickness with a porosity of about 51 1 P for 20 minutes by mixing Propaagae with nitrogen ic a volume ratio of 1: 1 gas stream produced is orhitzt to about 650 0 C, thereby depositing carbon on the surface of the disk to form a Kohlaüberauges (see US-PS 3,311,505). According to this process, a highly porous nickel disc made of nickel powder is coated on its surface with carbon and this process can therefore in no way be used, for example, for the coating of a thin brass foil with a thickness of 0.5 μm cfisr less for the formation of very precise carbon coatings.

Als ein weiteres Beispiel für die erwähnten bekannten Techniken iat ©in Verfahren zu nennen, bei dem ein Msensubstrat 0,5 bis 2 Minuten lang in Gegenwart einer 10 VoI ·# Kohlenwasserstoff und 0,75 bis 2,0 Vol.jt Kohlendioxid umfassenden Gasmischung auf eine lemperatur von woiiige? als etwa 6500CA further example of the known techniques mentioned is to be cited in processes in which a brass substrate is exposed for 0.5 to 2 minutes in the presence of a gas mixture comprising 10% by volume of hydrocarbon and 0.75 to 2.0% by volume of carbon dioxide a temperature of woiiige? than about 650 ° C

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unter Abscheidung von Kohlestoff auf der Substratoberfläehe aufgeheizt wird (siehe US-PS 2 344 908). Bei diesem Verfahren wird jedoch, wenn die Kohlenwasserstoffkonzentration zur Bildung eines Kohleüberzuges von genügender Dicke im Mischgas erhöht oder wenn im Gegenteil die Kohlenwasserstoffkonzentration zur Bildung dichter Kohleüberzüge vermindert wird, kein Kohleüberzug mit ausreichender !Dicke erhalten. Nach diesem Verfahren 1st es daher nicht möglich, einen dichten Kohleüberzug alt einer Dichte von 1,9 g/cnr und einer Beschlchtungsstärke von 1 mg/cm auf einem Substrat zu bilden.is heated with the deposition of carbon on the substrate surface (see US Pat. No. 2,344,908). In this procedure however, if the hydrocarbon concentration is sufficient to form a coal coating of sufficient thickness in the mixed gas if, on the contrary, the hydrocarbon concentration is decreased to form dense coal coatings, none Coal coating of sufficient thickness has been preserved. According to this method, it is therefore not possible to form a dense carbon coating with a density of 1.9 g / cm2 and a thickness of 1 mg / cm on a substrate.

Zur Überwindung der verschiedenen oben angedeuteten Schwierigkeiten der bisherigen !Technik wurde daher ein neues Verfahren entwickelt. Primäres Ziel der Erfindung ist mithin ein neues und wirksames Verfahren, bei dem die Oberfläche eines Substrats, wie insbesondere eines Eisenblechs, mit einem dichten Kohleüberzug ohne irgendeine Bildung von Carbiden an der Substratoberfläche beschichtet werden kann, ohne daß Mängel wie eine thermische Deformation des beschichteten Substrats oder Verminderung der "Steifigkeit" bzw. des Zusammenhalts der resultierenden Kohlebeschichtung auftreten.In order to overcome the various difficulties of the previous technique indicated above, a new one was therefore developed Process developed. The primary aim of the invention is therefore a new and effective method in which the surface of a substrate, such as an iron sheet in particular, with a dense coating of carbon without any formation of carbides the substrate surface can be coated without defects such as thermal deformation of the coated substrate or a reduction in the "rigidity" or cohesion of the resulting carbon coating occurring.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem ein kohlenstoffhaltiges Gras bei relativ niedrigen Temperaturen von etwa 7000G oder darunter unter Bildung eines dichten Kohleüberzuges auf einer Substratoberfläehe zur Reaktion gebracht werden kann, der eine feste Haftung an der Substratoberfläche zeigt.Another object of the invention is a method in which a carbonaceous grass can be made at relatively low temperatures of about 700 0 G or less to form a dense carbon coating on a Substratoberfläehe to the reaction, showing firm adhesion to the substrate surface.

Koch ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, nach dem selbst Oberflächen von dünnen Sisenfolien mit einer Dicke von etwa 0,5 mm oder weniger mit Kohleüberzügen vonKoch Another object of the invention is a method after even surfaces of thin iron foil with a thickness of about 0.5 mm or less with carbon coatings of

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1 mg/cm Dicke gleichmäßig und mit Genauigkeit versehen werden können, die eine außerordentlich hohe Dichte von etwa 1»9 g/cm und eine hohe Haftfestigkeit besitzen, 30 daß sich die Kohleüberzüge nicht von der Subatratoberfläche abheben, selbst wenn diese raschen Aufheiaungs- und Abkühlungstests bei einer Temperatur von 6000C oder darunter unterworfen wird.1 mg / cm thickness can be provided evenly and with accuracy, which have an extraordinarily high density of about 1 »9 g / cm and a high adhesive strength, 30 that the carbon coatings do not lift off the substrate surface, even if they are rapidly dissolving and Is subjected to cooling tests at a temperature of 600 0 C or below.

Bs wurde gefunden, daß die obigen Ziele bei einem Verfahren zur Abscheidung von Kohlenstoff auf der Oberfläche eines Substrats durch Heaktion eines kohlenwasserstoffhaltigen Gases erreicht werden können, wenn auf der Oberfläche des Substrats vorangehend ein geeignetes Katalysatormaterial gebildet und der Kohlenstoff unter Ausnutzung der starken katalytischen Wirkung des Katalysatormaterials unter Bildung eines dichten Kohleüberzuges abgeschieden wird, der auf der Oberfläche des Substrats fest haftet.It has been found that the above objectives in a process for depositing carbon on the surface of a substrate can be achieved by heating a hydrocarbon-containing gas when on the surface of the Substrate previously formed a suitable catalyst material and the carbon using the strong catalytic Effect of the catalyst material with the formation of a dense carbon coating is deposited on the surface firmly adheres to the substrate.

Das erfindungsgemäße Verfahren, dessen wesentlichstes Merkmal die Bildung einer katalytisch wirksamen Mekelphosphorsehicht auf der mit Kohle zu beschichteten Oberfläche und die wirtschaftliche Erzeugung von Kohleüberzügen unter Ausnutzung der katalytischen Aktivität dieser Schicht ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen mehr im einzelnen erläutert. Bs zeigen:The process according to the invention, the most important feature of which is the formation of a catalytically active Mekelphosphorsehicht on the surface to be coated with carbon and the economical production of carbon coatings Exploitation of the catalytic activity of this layer is described below with reference to the attached drawings explained in more detail. Bs show:

Fig. 1 ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen dem pH-Wert einer Lösung zur Abscheidung einer Nickelphosphorlegierung und der in der erhaltenen Nickelphoaphorlegierungsschicht enthaltenen PhosphoraengejFig. 1 is a graph showing the relationship between pH a solution for depositing a nickel-phosphorus alloy and that in the obtained nickel-phosphorus alloy layer contained Phosphoraengej

Fig. 2 eine Skizze für eine Vorrichtung zur Erzeugung von Kohleschichten;FIG. 2 shows a sketch for a device for producing carbon layers; FIG.

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fig. 3 ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen der in der Nickelphosphorlegierungsschicht enthaltenen Phosphormenge und der abgeschiedenen Kohlenstoffmenge bzw. Porosität des Kohlenstoffs}fig. 3 is a graph showing the relationship between the amount of phosphorus contained in the nickel-phosphorus alloy layer and the amount of carbon deposited. Porosity of carbon}

Pig. 4 ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen der abgeschiedenen Kohlenstoffmenge und der Behändlungsdauer;Pig. 4 is a graph showing the relationship between the amount of deposited carbon and the treatment time;

Pig. 5 ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen der Konzentration von verflüssigtem Benzin- bzw. Petrolgas (nachfolgend als 11I)PG" bezeichnet) im Reaktionsgas und der abgeschiedenen Kohlenstoffmenge;Pig. 5 is a graph showing the relationship between the concentration of liquefied gasoline or petroleum gas (hereinafter referred to as 11 I) PG ") in the reaction gas and the amount of carbon deposited;

Pig. 6 ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen der Acetylenkonzentration im Reaktionsgas und der abgeschiedenen Kohlenstoffmenge;Pig. 6 is a graph showing the relationship between the acetylene concentration in the reaction gas and that deposited Amount of carbon;

Pig. 7 ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen der Dauer einer vorangehenden Aufheizung einer Nickelphosphorlegierungsechicht auf 6000C und der von einer thermischen Zersetzungsreaktion von Acetyleugaa resultierenden Menge an abgeschiedenem Kohlenstoff;Pig. 7 is a graph of the relationship between the duration of a preceding heating of a nickel-phosphorus alloy layer coulter to 600 0 C and the resultant of a thermal decomposition reaction of Acetyleugaa amount of deposited carbon;

Pig. 8 ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen dem Partiβία ruck des von der thermischen Zersetzung in einer Acetylengasatmosphäre herrührenden Wasserstoffs bei Proben mit katalytischer Wirkung und einer Probe, die ihre katalytische Wirkung verloren hat und der Wärmereaktionedauer;Pig. 8 is a graph showing the relationship between the Partiβία pressure of the thermal decomposition in a Acetylene gas atmosphere resulting from hydrogen in samples with a catalytic effect and one sample, which has lost its catalytic effect and the duration of the heat reaction;

Pig. 9 ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen den abgeschiedenen Kohlenstoffmengen, wenn eine EisenfoliePig. 9 is a graph showing the relationship between the amounts of carbon deposited when an iron foil

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mit Nickelphosphorlegierungsüberzug als Katalysator in einer Atmosphäre von 3 unterschiedlichen Reaktionsgasen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen aufgeheizt wird und der Aufheiztemperatur}with nickel-phosphorus alloy coating as a catalyst in an atmosphere of 3 different reaction gases is heated with different compositions and the heating temperature}

Fig. 10 ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen der abgeschiedenen Kohlenstoff menge und der in einer auf einer Eisenfoliensubstratoberfläche gebildeten Mckelpnosphorlegierungsschicht mit einer Sicke von etwa 1 u enthaltenen Phosphormenge; undFIG. 10 is a graph showing quantitative of the relationship between the deposited carbon and the amount of phosphorus and contained in a film formed on an iron substrate surface Mckelpnosphorlegierungsschicht with a bead of about 1; and

Pig. 11 ein Kurvenbild für die Beziehung zwischen der Sauerstoffkonzentration in einem Stickstoffstrom und der abgeschiedenen Kohlenstoffmenge für den 1*311 eines Eisenbleeiisubstrats, das auf seiner Oberfläche mit einer Nickelphosphorlegierungsschicht von 1 ^i Dicke beschichtet und dann einer vorangehenden Oxidationsbehandlung is einer Stickstoff-Sauerstoffatomosphäre bei etwa 6000O für 10 Minuten unterworfen wurde.Pig. 11 is a graph showing the relationship between the oxygen concentration in a nitrogen stream and the amount of carbon deposited for the 1 * 311 of an iron-lead substrate coated on its surface with a nickel-phosphorus alloy layer 1 ^ i thick and then subjected to a previous oxidation treatment in a nitrogen-oxygen atmosphere at about 600 0 was subjected to O for 10 minutes.

Wie bereits erwähnt wurde f bezweckt die Erfindung die Beschichtung der Oberfläche eines Substrats wie einer dünnen Eisenfolie oder eines wärmefesten Materials mit einem dichten am Substrat fest haftenden Kohlefilm durch Reaktion eines kohlenwasserstoffiialtigen Gases bei einer niedrigen Wärmebehandlungstemperatur wie 70O0C oder darunter, welche Temperatur nach den bislang Üblichen Verfahren durchaus nicht vorstellbar war. Es ist nämlich bei so niedrigen Temperaturen nicht möglich» auf der Oberfläche eines Substrats allein durch Reaktion eines kohlenstoffhaltigen Gases Kohlenstoff abzuscheiden. Gemäß der Erfindung wird nun jedoch eine solche Abscheidung dadurch erreicht, daß die starke katalytisch© Wirkung einaa aufAs mentioned above was f the invention is intended to coat the surface of a substrate such as a thin iron sheet or a heat-resistant material with a density at the substrate firmly adherent carbon film by reacting a kohlenwasserstoffiialtigen gas at a low heat treatment temperature such as 70o 0 C or lower, which temperature after the Previously customary procedures were by no means conceivable. At such low temperatures it is not possible to deposit carbon on the surface of a substrate simply by reacting a carbon-containing gas. According to the invention, however, such a separation is achieved in that the strong catalytic effect is aaa

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der Oberfläche des mit Kohlenstoff zu beschichtenden Substrate gebildeten Nickelphosphorfilms ausgenutzt wird.the surface of the substrate to be coated with carbon formed nickel phosphorus film is exploited.

wurden zahlreiche Untersuchungen durchgeführt, bei denen die Oberfläche eines mit Kohlenstoff zu beschichtenden Substrats unterschiedlichsten Arten von Oberflächenbehandlungen unterworfen wurde und die so behandelten Substrate für die Bildung (bzw. den Versuch der Bildung)von Kohleschichten bei relativ niedriger Temperatur von etwa 450 bis etwa 7000C durch Zusammenbringen mit unterschiedlichen Arten von kohlenstoffhaltigen Gasen verwendet wurden. Dabei wurde gefunden, daß durch die Erzeugung einer Nickelphosphorlegierungsschieht auf der Substratoberfläche eine Reaktion eines kohlenstoffhaltigen Grases selbst bei niedrigen Temperaturen von etwa 45O0C bis etwa 7000C infolge der katalytischen Wirkung der Legierung wirksam erreicht und ein dichter Kohlenstoffüberzug mit fester Haftung durch Abscheidung des von der Reaktion resultierenden Kohlenstoffs erhalten werden kann.Numerous investigations were carried out in which the surface of a substrate to be coated with carbon was subjected to various types of surface treatments and the substrates treated in this way for the formation (or the attempt to form) carbon layers at a relatively low temperature of about 450 to about 700 0 C by contacting them with different types of carbonaceous gases. It was found that by producing a nickel-phosphorus alloy on the substrate surface, a reaction of a carbonaceous grass is effectively achieved even at low temperatures of about 45O 0 C to about 700 0 C due to the catalytic effect of the alloy and a dense carbon coating with firm adhesion by deposition of the carbon resulting from the reaction can be obtained.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mithin die Oberfläche eines Substrats mit einer Nickelphosphorlegierung mit geeigneter Zusammensetzung beschichtet und das so beschichtete (plated) Substrat in einer eine bestimmte Menge eines Kohlenwasserstoffgases enthaltenden Grasatmosphäre bis auf eine bestimmte Reaktionstemperatur innerhalb des Bereichs von 450 bis 7000C, vorzugsweise innerhalb einer festgelegten Zeit zur Durchführung der Reaktion unter Erwärmung aufgeheizt, wodurch ein dichter Kohleüberzug auf der Oberfläche des Substrats gebildet wird.According to the inventive method, the surface is thus coated of a substrate with a nickel phosphorus alloy of suitable composition and the thus-coated (plated) substrate in a certain amount of a hydrocarbon-containing gas grass atmosphere to a certain reaction temperature within the range 450-700 0 C, preferably heated within a specified time to carry out the reaction with heating, whereby a dense carbon coating is formed on the surface of the substrate.

Darüber hinaus ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, dichte Kohleüberzüge auf Substraten in einemIn addition, it is possible according to the method according to the invention, dense carbon coatings on substrates in one

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technischen Maßstab und bei niedrigen Temperaturen seibat unter Verwendung von derart entzündlichen und hochexplosiven Gasen wie Acetylen ale Ausgangskohlenwasserstoff für die Kohleabacheidung zusammen mit einem geeigneten Verdünnungsgas oder durch Vermischen mit anderen Gasen in geeigneten Mengenverhältnissen zu erhalten, so daß die Eeaktionsgasmischung nicht entzündlich und nicht explosiv ist.technical scale and at low temperatures seibat using such flammable and highly explosive Gases such as acetylene as starting hydrocarbons for coal removal together with a suitable diluent gas or by mixing with other gases in suitable proportions, so that the reaction gas mixture is non-flammable and non-explosive.

Acetylen ist bekanntermaßen eines der instabilsten Gase unter den Kohlenwasserstoffen und seine Zersetzung wird von einer hohen Änderung der freien Energie innerhalb eines relativ niedrigen Temperaturbereichs wia etwa 1000°0 oder darunter begleitet. B.h.j. generell gehört Acetylen bei niedrigen Temperaturen von etwa 1OQO0C oder darunter (nachfolgend als "niedrige !Temperatur" bezeichnet) zu denjenigen unter den Kohlenwasserstoffgasen, die für eine thermische Sersetzung am anfälligsten sind. 3ie Boaktion bzw. Sersetzung von Acetylen xst eine exotherme Reaktion und wird bei Zimmertemperatur beispielsweise äurch folgende SlsiuüuAcetylene is known to be one of the most unstable gases among hydrocarbons and its decomposition is accompanied by a large change in free energy over a relatively low temperature range, such as about 1000 ° 0 or below. Bhj generally belongs acetylene at low temperatures of about 1OQO 0 C or less (hereinafter referred to as "low! Temperature") to those among the hydrocarbon gases, which are susceptible to a thermal Sersetzung on. The boaction or decomposition of acetylene is an exothermic reaction and is, for example, the following at room temperature

£0£ 0

.H2 .H 2

54,19 keal/fool54.19 keal / fool

Diese Erzeugung von Warms im Terla^f ·3 s-@n? aeaktion beschleunigt die "3jtiermisßh3 ^rsa-fczungsres-rfeion --sn Acetylen; so daß die thssaisch* 3©;?3«tä5UKg explosionsartig fortschreitet. Ser von einer so et-'l^iselbLen Hsafctton iiasstaamende Kohlen stoff bildet in Anbe^yacrS !«s? tlbeffaiäSig rsseiien Abscheiäu^gs» rate keine Kristalle unn asigt tazu3 amorph w.i werden. Wsisja. eine sslohs iisa^tion in inöiistrisllfm ilaSstab fiurehgeführt werden soll, ist es sia I2lr#isrige3 Problem; aiae solche sxotherme Hasstaung unter Ysäi^eidung einer "Sfaermisenen Explosion geeignet zu kontrollierea, Seh., sin ^iaätiger PunktThis generation of warmths in the Terla ^ f · 3 s- @ n? Aeaktion accelerates the "3jtiermisßh3 ^ rsa-fczungsres-rfeion --sn acetylene; so that the thssaisch * 3 ©;? 3« daily progresses like an explosion !.. "? s tlbeffaiäSig rsseiien Abscheiäu ^ gs» rate no crystals unn asigt tazu 3 amorphous wi be Wsisja a sslohs iisa ^ tion in inöiistrisllfm ilaSstab fiurehgeführt to be, it is sia I2lr # isrige3 problem; AIAE such sxotherme Hasstaung under Ysäi ^ Prevention of an explosion suitable for controlling a, Seh., sin ^ iaactive point

fürfor

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73239287323928

Ermöglichung eines Verfahrens, bei dem Acetylen in einem industriellem Maßstab für die thermische Zersetzung verwendet wird, ist die Verminderung der Menge an eingesetztem Aeetylengas oder aber die Verlangsamung dieser Reaktion durch Erhöhung des Waeeerstoffpartialdureks oder die Verhinderung einer kettenreaktionsartigen thermischen Zersetzung von Acetylen durch gleichzeitige Verwendung von Methan (zusammen mit dem Acetylen), dessen Zersetzungsreaktion endotherm verläuft.Enabling a process in which acetylene is used for thermal decomposition on an industrial scale is the reduction in the amount of ethylene gas used or the slowing down of this reaction by increasing the hydrogen partial duration or the prevention of a chain reaction thermal decomposition of acetylene through simultaneous use of methane (together with acetylene), whose decomposition reaction is endothermic.

Wie oben erwähnt, ist es zur Ermöglichung einer selektiven thermischen Zersetzung von Acetylen in einer kontrollierten, Acetylen enthaltenden Atmosphäre bei einer relativ niedrigen Temperatur in Gegenwart eines beliebigen Substrats unter Abscheidung von Kohlenstoff auf der Substratoberflache zur Bildung eines haftfesten, dichten, stabilen, kristallinen Kohlenstoffilms am wirksamsten, die Oberfläche des Substrats unter den weiter oben erläuterten Bedingungen mit einem Katalysatormaterial zu versehen, das in Übereinstimmung mit dem Fortschritt der selektiven thermischen Zersetzungsreaktion von Acetylen wirkt. Ein solches Katalysatormaterial ist vorzugsweise ein Material» das auf die Oberfläche eines beliebigen Substrats in sowohl einfacher als auch wirtschaftlicher Weise aufgebracht werden kann.As mentioned above, to enable selective thermal decomposition of acetylene in a controlled, Acetylene-containing atmosphere at a relatively low temperature in the presence of any substrate under deposition of carbon to form on the substrate surface of an adherent, dense, stable, crystalline carbon film is most effective under the surface of the substrate to provide the above-mentioned conditions with a catalyst material in accordance with the progress the selective thermal decomposition reaction of acetylene acts. Such a catalyst material is preferred a material »that can be applied to the surface of any substrate in both simpler and more economical Way can be applied.

Die Erfindung wurde im Hinblick auf unterschiedliche Probleme entwickelt, zu denen die weiter oben im einzelnen erläuterten technischen Probleme bei den bisherigen Verfahren, die Eigenschaften der thermischen Zersetzungsreaktion von Acetylengae, die Ausnutzung des Katalysatormaterials als eine Art Gegenmaßnahme gegen die Acetylengasreaktion usw. gehören.The invention has been developed with various problems in mind, as detailed above explained technical problems in the previous processes, the properties of the thermal decomposition reaction of Acetylene gas, the utilization of the catalyst material as a kind of countermeasure against the acetylene gas reaction, etc. belong.

Die gemäß der Erfindung auf der Substratoberfläche ge-According to the invention on the substrate surface

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bildete Kickelphosphorlegierungssohieht kann in einfacher Weise chemisch auf ein beliebiges Substrat - gleichgültig ob elektrisch leitend oder nicht-leitend - msh Ab scheidung sverfahren aufgebracht werden* die als ^elektrolose" bzw. nicht-elektrische Besehiehtungsvarfaferer, ohne BenlStigung einer Gleichstromquelle bekannt sind* Die Xiiekelphosphorlegierungsschieht gemäß der Erfindung erfüllt mithin die Jricrsemisse als Katalysator und ist Von cr.ij.^siehsndcE -/irtsehsftliehem Wert, Im Falle von !i elektrolyse I?icksli! existiert eine übersättigte feste Lösung von JxhQö^hz^£- in ificksl sussnsisn mit einer Verbindung von Hicksl uiii Jkoaghor mit solchen Sigenschäften, daß bei der Irwärmarit; g-gi* kri3tsllin.es lü^k eine Hiekelphos(phorverbiii5yajj Γ:-;1· gebildet 'gird, '^as ketalytische Wirkung isr "lGfeil"-;;os:-pfcisrlegis2rang tstri so spielen amorphes Kiclsel und siar Eiofe9lpfcospho2;:"7erb Ni^JP, bei der χ etws. 2 ist, ei^oels als wirksamsts Eoile als Katalysator.formed kickelphosphorus alloy can easily be chemically applied to any substrate - irrespective of whether it is electrically conductive or nonconductive - using the separation process * which are known as "electroless" or non-electrical coating devices, without the need for a direct current source The invention therefore fulfills the Jricrsemisse as a catalyst and is of cr.ij. ^ siehsndcE - / irtsehsftliehem value, In the case of ! i electrolysis I? icksl i! there is a supersaturated solid solution of JxhQö ^ hz ^ £ - in ificksl sussnsisn with a Connection of Hicksl uiii Jkoaghor with such signature shafts that in the Irwärmarit; g-gi * kri3tsllin.es lü ^ k a Hiekelphos (phorverbiii5yajj Γ: - ; 1 · formed 'gird,' ^ as ketalytic effect isr "lGfeil"-;; os: -pfcisrlegis2rang tstri so play amorphous Kiclsel and siar Eiofe9lpfcospho2;:. "7erb Ni ^ JP, when χ 2 is etws, ei ^ oil as wirksamsts Eoile as a catalyst.

In praktischer Ilinsielit ££?m®z. i3?g®Mwelohe ]:T:l-2kelphcE-phorlegierungen ihre Wirksamkeit als Katalysator bsi der Durchführung des erfindirngsgesäSei:, Verfahrens- erweisen, se lange die Menge der vesacLtphosphorkomponsnte 4 Grew.j-i oder aehr ausmacht. Es wurde jedoch gefundsn, daß diese Legierung beim Erwärmen in kristallines Jfiekel unä die Verbindung Έί^Έ umgewandelt wird, wodurch die katalj-tische 7/irkung für die Bildung von Graphit durch thermische Zersetzung von Acetylen merklieh vermindert wird und schließlich völlig verschwindet* Wenn als© ein Kohlenwasssrstoffgas einer thermischen Zersetzung unterworfen wird, ist es notwendig, eine solche Aufheizteaiperatur oder Geschwindigkeit der Temperaturentwicklung anzuwenden, daß die katalytische Wirkung der Uickelphosphorlegierungssehieht nicht verlorengeht.In practical Ilinsielit ££? M®z. i3? g®Mwelohe]: T: l-2kelphcE-phosphorus alloys prove their effectiveness as a catalyst for the implementation of the process according to the invention, as long as the amount of the vesacLtphosphorkomponsnte 4 weights or more. It has been found, however, that this alloy is converted into crystalline particles and the compound ^ when heated, whereby the catalj-tic effect for the formation of graphite by the thermal decomposition of acetylene is markedly reduced and finally disappears completely When a hydrocarbon gas is subjected to thermal decomposition, it is necessary to employ such a heating temperature or rate of temperature development that the catalytic effect of the nickel-phosphorus alloy is not lost.

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Gemäß einer Ausftihrungsart der Erfindung -wird ein Verfahren zur Bildung eines Kohleüberzuges auf einer Substratoberfläche vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf der Substratoberfläche eine Nickelphosphorlegiening mit 4 bis 12 Gew.fi Phosphor unter Bildung einer Niekelphosphorlegierungeschicht abscheidet und das mit Nickelphoaphor-1egierungsschicht bedeckte Substrat in einem hauptsächlich aus zumindest einem Inertgas wie Stickstoff, Helium oder Argon gemischt mit 0,1 bis 1,5 Vol.# Acetylen bestehenden nicht brennbaren Reaktionsgas auf eine Temperatur von 450 bis 7000G mit einer solchen Temperaturentwicklungegeschwindigkeit aufheizt, daß eine katalytisch^ Wirksamkeit der Nickelphosphorlegierungsschieht für die Bildung von Kohlenstoff auβ Acetylengas erhalten bleibt.According to a Ausftihrungsart the invention -is a method of forming a carbon coating on a substrate surface is provided which is characterized by depositing on the substrate surface a Nickelphosphorlegiening with 4 to 12 wt. Fi phosphorus to form a Niekelphosphorlegierungeschicht and 1egierungsschicht Nickelphoaphor-with covered Substrate in a mainly composed of at least one inert gas such as nitrogen, helium or argon mixed with 0.1 to 1.5 vol. # Acetylene existing non-flammable reaction gas to a temperature of 450 to 700 0 G with such a temperature development rate that a catalytically ^ The effectiveness of the nickel-phosphorus alloy for the formation of carbon from acetylene gas is maintained.

Gemäß einer weiteren Ausführungsart der Erfindung wird ein der obigen Durchführungsart entsprechendes Verfahren vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch die Verwendung des hauptsächlich aus zumindest einem Inertgas wie Stickstoff, Helium oder Argon bestehenden und 0,1 bis 1,5 VoI.^ Acetylengas enthaltenden Reaktionsgases mit Zusatz von zumindest einem Vertreter aus der Gruppe 0,1 Vol. ^ oder mehr LPG und 0,1 Vol.# oder mehr Methanges in einer Menge und innerhalb eines solchen Bereichs, daß das resultierende gesamte Mischgas nicht-brennbar wird.According to a further embodiment of the invention a method corresponding to the above type of implementation is provided, which is characterized by the use of the consisting mainly of at least one inert gas such as nitrogen, helium or argon and 0.1 to 1.5 vol. ^ acetylene gas containing reaction gas with the addition of at least one Representatives from the group 0.1 Vol. ^ Or more LPG and 0.1 Vol. # or more methane in an amount and within such a range that the resulting total mixed gas is incombustible will.

Durch Anwendung der vorstehend angegebenen Verfahren ist es möglich, die Oberfläche eines dünnen Substrats mit einer dichten Kohlenetoffschicht mit hoher Haftfähigkeit zu beschichten, das unabdingbar frei von nachträglichen Deformationen bleiben muß, wie insbesondere die Oberfläche einer dünnen Metallfolie und speziell beispielsweise eine SchattenmaskeBy using the above methods, it is possible to coat the surface of a thin substrate with a to coat a dense carbon layer with high adhesion, which is absolutely free from subsequent deformations must remain, such as in particular the surface of a thin metal foil and especially, for example, a shadow mask

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für eine Farbfernsehröhre, die relativ dünn ist und bei der keinerlei nachträgliche Deformationen zulässig sind und eine Aufheizung auf Temperaturen über etwa 70O0G vermieden werden muß.for a color television tube that is relatively thin and in which no subsequent deformations are permitted and heating to temperatures above about 70O 0 G must be avoided.

Die folgende Verfahrensweise kann für die Herstellung einer Beschichtungs- bzw. "Plattierungslösung" anwendbar sein, mit der eine Niekelphosphorlegierungssehicht vorgesehen wird, die als Katalysatormaterial bei der Reaktion eines kohlenstoffhaltigen Gases gemäS der Erfindung auanutzbar ist. Als hauptsächliches Material wird "STJMSR" (ein Produkt der Mhon Kanizen K.K.) verwendet, zu dem eine geeignete Menge Salzsäure oder wässriger Ammoniak zugesetzt wird, um den pH-Wert der Mischung innerhalb des Bereichs von 4 bis 10 zu aalten.The following procedure may be applicable to the preparation of a coating or "plating solution" with which a nickel phosphorus alloy layer is provided which can be used as a catalyst material in the reaction of a carbonaceous gas according to the invention. The main material used is "STJMSR" (a product of Mhon Kanizen KK), to which an appropriate amount of hydrochloric acid or aqueous ammonia is added to keep the pH of the mixture within the range of 4 to 10.

nachfolgend wird ein mit Kohle au besehielrfesndes Substrat (mit einer Dicke von 0,1 mm.) wie beispielsweise tin Eisenblech in üblicher Weise entfettet und gespült und dann' aur Herbeiführung der Beschichtung in dia besagte "Xlattisrungslösung" unter Aufrechterhaltung einer iemperatur der "SIattierungslö sung" von 8O0O nach einem "elefctrolo3en Plattltrungsverfaiiren" getaucht« wodurch eins Niclselphcsphorlsgierungesehicht erhalten wird, deren Phcsphcrgehslt Je nach pE-ilfert der "Plattierungslöeung" verschieben ist.Subsequently, a substrate coated with carbon (with a thickness of 0.1 mm.), such as, for example, sheet iron, is degreased and rinsed in the usual manner and then, in order to bring about the coating, the said "coating solution" is maintained while maintaining a temperature of the "coating solution "Immersed" from 8O 0 O after an "electroless plating process", whereby a fine phosphorous alloy layer is obtained, the content of which is shifted depending on the pH of the "plating solution".

Me Abhängigkeit der in der resultierenden Siegierungsschicht enthaltenen Phosphormenga ύομ pH-Wert d®r "Plattierungslösung" ist in Pig. 1 dargestellt*Me dependence of the phosphorus gas contained in the resulting sealing layer ύομ pH value d®r "plating solution" is in Pig. 1 shown *

Fig. 2 zeigt eine Skisze für eine Ausfün^ungsart einer Vorrichtung sur Herstellung von Koiileüberzügens Das in der oben erwähnten Weise mit Nickelphospäorlegierung beschichtete2 shows a sketch for one embodiment of a device for the production of koiile coatings that are coated in the above-mentioned manner with nickel-phosphorous alloy

* Bad für stromlose Metallafcscheidung nicht genau bekannter Zusammensetzung, das wahrscheinlich hauptsächlich 25 g/l Nickelsulfat und 30 g/l NatriumhypophospMt enthält. Die Beschichtung erfolgt über 30 Minuten bei 80 + 0,5°C* Bath for electroless metal deposition of not exactly known composition, which probably contains mainly 25 g / l nickel sulphate and 30 g / l sodium hypophosphate. The coating takes place over 30 minutes at 80 + 0.5 ° C

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Substrat 1 wird in das Reaktionsrohr 3 gebracht, in welches ein Reaktionsgas 2 eingeleitet wird, das eine Gasmischung aus beispielsweise 1,0 VoI.^ Acetylengas, 10 VoI,?o Methangas, 0,5 Vol.$ eines durch Verdampfung von LPG erhaltenen Gases und Stickstoff als Rest (88,5 Vol.^) umfaßt.Substrate 1 is placed in reaction tube 3, into which a reaction gas 2 is introduced, which is a gas mixture of, for example, 1.0 vol. Acetylene gas, 10 vol. O methane gas, 0.5 vol. $ Of a gas obtained by evaporation of LPG and the balance comprises nitrogen (88.5 vol. ^).

Im vorliegenden Fall wird die Temperatur im Reaktionsofen 4 vorher auf eine wählbare Temperatur innerhalb des Bereichs von 450 bis 7000C eingestellt und die Menge an Reaktionsgas 2 vorangehend und ausreichend kontrolliert, so daß eine vorbestimmte Menge davon exakt durchströmt. Das mit der Nickelphosphorlegierung beschichtete Substrat wird in einer sehr kurzen Zeit wie innerhalb von 0,5 bis 1 Minuten bis auf die geeignete bzw. gewählte Erhitzungstemperatur innerhalb des Bereichs von 450 bis 7000C aufgeheizt und die Aufheizung bzw. Wärmebehandlung des Substrats in der Atmosphäre des besagten Reaktionsgases 2 für eine vorbestimmte Zeitdauer durchgeführt. Nach Beendigung der Wärmebehandlung wird das Substrat aus dem Reaktionsrohr 3 über dessen Ende 5 entnommen.In the present case, the temperature in the reaction furnace 4 is previously set to a selectable temperature within the range from 450 to 700 ° C. and the amount of reaction gas 2 is controlled beforehand and sufficiently so that a predetermined amount thereof flows through exactly. The substrate coated with the nickel-phosphorus alloy is heated in a very short time, such as within 0.5 to 1 minutes, to the suitable or selected heating temperature within the range from 450 to 700 ° C. and the substrate is heated or heat treated in the atmosphere of said reaction gas 2 carried out for a predetermined period of time. After the end of the heat treatment, the substrate is removed from the reaction tube 3 via its end 5.

Durch Durchführung einer Serie von Behandlungen der oben beschriebenen Art, wird es möglich, variierende Mengen Kohlenstoff auf der Oberfläche von Nickelphosphorschichten in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der liiclcelphosphorlegierungsschicht auf dem Substrat, der Reaktionsdauer und Reaktionstemperatur abzuscheiden. By performing a series of treatments of the type described above, it becomes possible to obtain varying amounts of carbon on the surface of nickel phosphorus layers depending on the composition of the liiclcelphosphorus alloy layer to be deposited on the substrate, the reaction time and reaction temperature.

Pig. 3 zeigt die Menge des nach dem vorstehend erläuterten Behandlungeverfahrens abgeschiedenen Kohlenstoffs (Kurve A) auf der Oberfläche eines Substrats und die Porosität (Kurve B) des abgeschiedenen Kohlenstoffs. V/ie man sieht, hängen die abgeschiedene Kohlenstoffmenge und Porosität desselben von derPig. 3 shows the amount of carbon deposited by the above treatment method (curve A) on the surface of a substrate and the porosity (curve B) of the deposited carbon. As you can see, they hang deposited carbon amount and porosity of the same from the

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Phosphormenge ab, die in der auf dem Substrat gebildeten Niekelphosphorlegierungsschicht enthalten ist. Allgemein sieht man, daß mit steigendem Phosphorgehalt der Legierungsschicht beide Werte (abgeschiedener Kohlenstoff und Porosität desselben) zunehmen.Amount of phosphorus from that formed on the substrate Niekelphosphor alloyschicht is included. Generally it can be seen that with increasing phosphorus content of the alloy layer both values (deposited carbon and porosity of the same).

Die Beziehung zwischen der Abseheidungsgesehwindigkeit von Kohlenstoff und der Zusaaaaerisstsung ^-sr Kickelphospfaoriegierungsschicht ändert sich ηΐΰίαΐ korrelativ in dsm Maße« selbst TRBxm der Absolutwert as? Eeakticnsgesohwinöigkeit entsprechend einer Änderung der Susaffiaionaetsiing ode,? !Deaiperatur dee Reaktionsgases "ve^änaert ~i?cL Ss ie/s somit klar'* daß die katalytisch© Wirkung aer iTi^kelphospäorls einen großen Einfluß auf die Eor.isnstoifsfcsGh bei niedriger !Temperatur von 450 Ms 700GG fc&t.The relationship between the rate of deposition of carbon and the decomposition of the carbonaceous layer changes ηΐΰίαΐ correlatively to the extent that “even TRBxm the absolute value as? Eeakticnsgesohwinöigkeit corresponding to a change of Susaffiaionaetsiing ode ,? ! Deaiperatur dee reaction gases s "ve ^ änaert ~ i? CL Ss ie / s clearly '* that the catalytic effect of the iTi ^ kelphospäorls a great influence on the Eor.isnstoifsfcsGh at a low! Temperature of 450 Ms 700 G G fc & t.

Die katalytiscke Wirkung ß^2? EtLolrelphosp schicht steht in enger Besiehüsig oiir Isii^tens einer ST phosphorverbindung, ΈΙ^ι die in einem sshr frühen Staöium der Reaktion von der Kickelphc-spaorlsgi-srungssohiohi; abgetrennt bzw. ausgeschieden (separated) wird« Je höher der Phosphorgehalt ist, umso erheblicher ist die ausgeschiedene bzw« abgetrennte Menge Nip!1 und umso ßöher die katalytische Wirksamkeit der Legierungssehicht« Daraus folgts daß die Menge an abgeschiedenem Kohlenstoff zunimmt.The catalytic effect ß ^ 2? EtLolrelphosp schicht is closely related to Isii ^ at a ST phosphorus compound, ΈΙ ^ ι which in a very early stage of the reaction of the Kickelphc-spaorlsgi-srungssohiohi; separated or retired (separated) is "The higher the phosphorus content, the more significant is the retired or" separated amount Nip! 1 and the more the catalytic activity of ßöher Legierungssehicht "As a s follows that the amount of carbon deposited increases.

Wenn der Phosphorgehalt allerdings 11 Sew.& übersteigt, neigt die Porosität der abgeschiedenen Kohlenstoffschicht zu einer sehr starken Zunahme, wie aus der Kurve B von Fig. hervorgeht. Bei Phosphorgehalten über 12 £ erreicht die Porosität des abgeschiedenen Kohlenstoffs 35 $ oder mehr mit dem Ergebnis* daß die Festigkeit des so erhaltenen Kohlengt of filmsHowever, if the phosphorus content is 11 Sew. & , the porosity of the deposited carbon layer tends to be increased very much as shown in curve B of FIG. At phosphorus contents above 12 pounds, the porosity of the deposited carbon reaches 35 $ or more, with the result that the strength of the carbon thus obtained is thick of films

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merklich vermindert ist. Dem gemäß liegt die obere Grenze für den Phosphorgehalt derHaufplattierten" Niekelphosphorlegierungsschicht zur Erzielung eines dichten Kohlenstoff-Überzuges vorzugsweise bei 12 Gew,#.is noticeably reduced. Accordingly, the upper limit for the phosphorus content of the H- plated "nickel-plated phosphorus alloy layer to achieve a dense carbon coating is preferably 12% by weight.

Wenn der Phosphorgehalt auf der anderen Seite kleiner als 4 wird, ist die Menge des abgeschiedenen Kohlenstoffs außerordentlich gering und die Dicke des erhaltenen Kohlenstoff-Überzuges ist darüber hinaus ungleichmäßig. Ein solcher Kohleüberzug wird somit als ungeeignet für die praktische Anwendung betrachtet. Wie aus dem Vorstehenden folgt» liegt der Phoephorgehalt der "aufplattierten" Nickelphosphorlegierungsschicht mithin vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 4 bis 12 Gew.^, wenn dichte und feste Kohlefilme erhalten werden sollen.If the phosphorus content on the other hand is smaller than 4 i ", the amount of the deposited carbon is extremely small and the thickness of the obtained carbon coating is also non-uniform. Such a coal coating is thus considered unsuitable for practical use. As follows from the above, the phosphorus content of the "plated-on" nickel-phosphorus alloy layer is therefore preferably within the range of 4 to 12% by weight if dense and strong carbon films are to be obtained.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beeinflußt die Dicke der auf der Substratoberfläche vorgesehenen Nickelphosphorlegierungsechicht nicht so sehr die Menge des abgeschiedenen Kohlenstoffs und dergleichen. Der Grund dafür besteht in der Durchführung der Reaktion bei relativ niedrigen Temperaturen von etwa 450 bis 7000G, wobei die Legierungeaehicht von Zimmertemperatur auf die Reaktionstemperatur in relativ kurser Zeit aufgeheizt wird, wodurch die Legierungsschicht mit dem kohlenstoffhaltigen Gas reagiert, bevor die Legierung in dna Substrat eindiffundieren kann und sie wirkt dann hinsichtlich der Abscheidung einer sehr geringen Menge von Kohlenstoffteilchen, die fernerhin Kerne für den abzuscheidenden Kohlenstoff bilden.According to the method of the present invention, the thickness of the nickel-phosphorus alloy layer provided on the substrate surface does not so much affect the amount of deposited carbon and the like. The reason for this is to carry out the reaction at relatively low temperatures of around 450 to 700 0 G, with the alloy layer being heated from room temperature to the reaction temperature in a relatively short time, whereby the alloy layer reacts with the carbon-containing gas before the alloy is in dna Substrate can diffuse and it then acts to deposit a very small amount of carbon particles, which further form nuclei for the carbon to be deposited.

D.h., die Hickelphosphorlegierungsschicht wirkt als Katalysator für die Abscheidung von Kohlenstoff, selbstThat is, the hickel phosphorus alloy layer functions as a Catalyst for the deposition of carbon, itself

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wenn die Dicke der Schicht extrem gering ist. In der Praxis liegt jedoch die Dicke der Nickelphosphorlegierungsechieht auf dem Substrat vorzugsweise bei etwa 0,1 μ oder darüber, wodurch die Anwesenheit der Legierungsschicht auf dem Substrat zumindest durch visuelle Überprüfung bestätigt werden kann und die nachfolgenden Behandlungsschritte stabil sichergestellt werden können. Selbst wenn die "Plattierungsschieht" dick ist, wird jedoch praktisch keine nachteilige Wirkung auf den Kohlenstoffabscheidungsvorgang beobachtet. Da allerdings die "Plattierungslösung" für die Abscheidung der Niekelphosphorlegierung relativ teuer ist» erhöht die Anwendung von unnötig dicken Schichten die Produktionskosten und ist wirtschaftlich nicht vorteilhaft. Unter Berücksichtigung all dieser Überlegungen zusammen mit anderen Faktoren wird die Dicke der !taufplattierten" bsw. abgeschiedenen Nickelphosphorlegierungsschicht vorzugsweise auf etwa β u weniger festgelegt, legierungsschiehten mit unnötig großer Dicke sind unerwünscht, da sich solche Schichten bisweilen während der Kohlenstoffabseheidung vom Substrat abheben.when the thickness of the layer is extremely thin. In practice, however, the thickness of the nickel-phosphorus alloy on the substrate is preferably about 0.1μ or more, whereby the presence of the alloy layer on the substrate can be confirmed at least by visual inspection and the subsequent treatment steps can be stably ensured. However, even if the "plating layer" is thick, practically no adverse effect on the carbon deposition process is observed. However, since the "plating solution" for the deposition of the nickel phosphorus alloy is relatively expensive, the use of unnecessarily thick layers increases production costs and is not economically advantageous. Taking into account all these considerations, along with other factors, the thickness of the deposited nickel-phosphorus alloy layer is the t plated "bsw. Preferably β less fixed u to about, legierungsschiehten with unnecessarily large thickness are undesirable because such layers sometimes lift off from the substrate during the Kohlenstoffabseheidung.

Wie vorstehend im einzelnen dargelegt wurde, spielt die liickelphosphorlegierungssehicht eine sehr bedeutende Holle für die Abscheidung von Kohlenstoff bsi niedriger Temperatur und es ist weiterhin eine Tatsache, daß die Eigenschaften der Schicht einen großen Einfluß auf die Abscheidung von Kohlenstoff ausüben. Zur Überprüfung dieser Sateach© wurde folgendes Experiment durchgeführt?As discussed in detail above, the nickel phosphor alloy layer plays a very important role for the deposition of carbon at low temperature and it is still a fact that the properties the layer exert a great influence on the deposition of carbon. To review this Sateach © was carried out the following experiment?

Bs wurden Prcben durch Beschichten von Eisenbleshsubstraten (aus der Lösung) mit Nickelphosphor mit 8 Gew.$ Phosphor unter Bildung von Kickelphosphorlegierungsschichten mit einer DickeExamples were made by coating iron sheet substrates (from the solution) with nickel phosphorus with 8 wt. $ phosphorus under Formation of kickel phosphor alloy layers with a thickness

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▼on 1 ^u hergestellt. Diese Proben wurden einer Wärmebehandlung bei 400, 500 und 6000C in einem reinen Stickstoffgasstrom für eine bestimmte Zeitdauer unterworfen. Die einzelnen so behandelten Proben wurden dann für Kohleabseheidungsverauche unter 20 Minuten langer Aufheizung in einem Heaktionsgas aus 1,5 Vol.i> Acetylen, 14 Vol.# Methan, 1 Vol.^ LPG und Stickstoff als Rest (83,5 VoI.^) auf eine Temperatur von 5600C verwendet. In allen Fällen wurde die Temperaturerhöhung von Zimmertemperatur bis auf 56O0C in einer sehr kurzen Zeitdauer, etwa innerhalb von 30 Sekunden,herbeigeführt .▼ on 1 ^ u made. These samples were subjected to a heat treatment at 400, 500 and 600 ° C. in a pure nitrogen gas stream for a certain period of time. The individual samples so treated were then incubated for 20 minutes under Kohleabseheidungsverauche long heating in a Heaktionsgas from 1.5 vol. I> acetylene, 14 vol. # Methane, 1 vol. ^ LPG and nitrogen as the remainder (83.5 by volume. ^) used to a temperature of 560 0 C. In all cases, the increase in temperature from room temperature up to 56o C 0 in a very short period of time, such as within 30 seconds, brought about.

Die experimentellen Ergebnisse, d.h. die ermittelte Beziehung zwischen der Wärmebehandlungadauer (in Minuten) und der abgeschiedenen Kohlenmenge (mg/cm ), sind in Pig. 4 dargestellt. Die in Fig. 4 wiedergegebenen Kurven C, D und E-wurden mit den in Stickstoff bei 400, 500 und 6000C wärmebehandelten nickelphosphorplattierten Substraten erhalten. Wie aus Pig. 4 klar hervorgeht, ist die Menge an abgeschiedenem Kohlenstoff umso geringer, je länger die Wärmebehandlungsdauer im Stickstoffgasstrom ist.The experimental results, ie the determined relationship between the heat treatment time (in minutes) and the amount of coal deposited (mg / cm), are in Pig. 4 shown. The reproduced in Fig. 4 curves C, D and E were obtained with the heat-treated in nitrogen at 400, 500 and 600 0 C nickelphosphorplattierten substrates. Like from Pig. 4 clearly shows, the longer the heat treatment time in the nitrogen gas flow, the lower the amount of deposited carbon.

Insbesondere zeigt diese Figur, daß die durch Zersetzung abgeschiedene Kohlenstoffmenge sehr stark abnimmt, wenn die Temperatur für die Wärmebehandlung der Legierungsschicht höher wird (Kurve B), und zwar dann bereits in außerordentlich kurzer Zeit. Es wird angenommen, daß bei Anwendung von Wärme in der beschriebenen Weise bei der durch "Plattieren" erhaltenen Nickelphosphorlegierungsschicht vor der Abscheidung dee Kohlenstoffs die katalytische Wirksamkeit dieser Schicht vermindert wird.In particular, this figure shows that the amount of carbon deposited by decomposition decreases very sharply when the Temperature for the heat treatment of the alloy layer is higher (curve B), and then already in extraordinary short time. It is believed that when heat is applied in the manner described in the "plating" obtained nickel-phosphorus alloy layer before deposition the carbon reduces the catalytic effectiveness of this layer.

Diese Erscheinung wird der Tatsache zugeschrieben, daßThis phenomenon is attributed to the fact that

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die katalytisch^ Wirksamkeit der Schicht durch Umwandlung der Verbindung Nipl1 innerhalb der Schicht in Ifi-zP und andere Verbindungen in der Wärme vermindert wird, sowie einem wärmebedingten Ausheilen unterschiedlicher Gitterdefekte, die bei der Bildung der Schicht entstehen (die durch "Plattieren" nach dem weiter oben beschriebenen Verfahren erhaltenen JJickelphosphorlegierungsschichten sind allgemein als in nicht-kristallinem Zustand befindlich bekannt).the catalytic efficiency of the layer is reduced by converting the compound Nipl 1 within the layer into Ifi-zP and other compounds in the heat, as well as a heat-related healing of various lattice defects that arise during the formation of the layer (which are caused by "plating" after the Nickel-phosphorus alloy layers obtained by methods described above are generally known to be in the non-crystalline state).

Im Falle der vorliegenden Erfindung, bei der eine "aufplattierte" bzw. abgeschiedene Kickelphosphorlegierungsschicht als Katalysator benutzt wird, sollte eine Wärmebehandlung dieser Schicht vor der Abscheidung von Kohlenstoff zur Bildung von Kohleüberzügen so weit wie möglich vermieden werden. Baraus folgt, daß die !temperaturerhöhung bis auf die Reaktionstemperaturen von 450 bis 7000G so rasch wie möglich vorgenommen werden sollte.In the case of the present invention, in which a "plated-on" or deposited nickel phosphorus alloy layer is used as a catalyst, heat treatment of this layer prior to the deposition of carbon to form carbon coatings should be avoided as much as possible. Baraus follows that! Should be temperature increase up to the reaction temperature from 450 to 700 0 G made as promptly as possible.

Ausgehend von den vorstehenden Ergebnissen wurde ein Versuch zur Bestätigung des Einflusses der (CemperaturerhShungsgeschwindigkeit durchgeführt. Bei diesem Versuch wurden Proben eines mit Ifickelphosphorlegierung mit 8 Gew.^ Phosphor unter Bildung einer Legierungsschicht von 1 μ Dicke "plattierten" Eisenblechsubstrats einzeln in einer Reaktionsgasmischung aus 1,5 Vol.96 Acetylen, U Vol.?* Methan, 1 Vol.Ji LPG und Stickstoff als Rest (83,5 Vol.#) mit unterschiedlichen i'emperaturerhöhungsgeschwindigkeiten von Zimmertemperatur bis auf 56O0G aufgeheizt und die Temperatur von 5600G zur Beschichtung der Proben mit Kohle etwa 20 Minuten lang aufrechterhalten. Babei wurde gefunden, daß die Beschaffenheit bzw. das Verhalten der Überzüge bei einer Aufheizung auf Reaktionstemperaturen innerhalb von einer Minute am besten war, während bei Aufheizzeiten von mehr als einer Minute ein sehr scharfer Abfall der Beschaffenheit zu verzeichnen warj bei Zeiten von mehr als 30 Minuten wurde die Kohlebeschichtung sehr gering und bei Zeiten über 120 Minuten wurde kaum eine Wirkung der "Plattierungsschiefet"Based on the above results, a test for confirming the influence of the (CemperaturerhShungsgeschwindigkeit was performed. In this experiment, samples were one with Ifickelphosphorlegierung with 8 wt. ^ Phosphorus to form an alloy layer of 1 μ thickness "plated" iron sheet substrate individually in a reaction gas mixture of 1 5 Vol.96 acetylene, U Vol.?* methane, 1 Vol.Ji LPG and nitrogen as the remainder (83.5 Vol. #) with different i'emperaturerhöhungsgeschwindigkeiten from room temperature to 56o 0 G heated and the temperature of 560 0 G to coat the samples with charcoal for about 20 minutes, and it was found that the properties or behavior of the coatings were best when heated to reaction temperatures within one minute, while a very sharp decline when heated to reaction temperatures of more than one minute The consistency was recorded at times of more than 30 minutes was the coal Coating very little and at times of more than 120 minutes there was hardly any effect of the "plating obliquity"

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achtet. D.h., es ist klar, daß der bei diesem Versuch geprüfte Einfluß der Temperaturerhöhungsgeschwindigkeiten die gleiche Tendenz widerspiegelt, wie sie praktisch aus der in Fig. 4 gezeigten Abhängigkeit hervorgeht.respect. That is, it is clear that the influence of the rate of temperature rise examined in this experiment is the reflects the same tendency as practically emerges from the dependency shown in FIG.

Nach den vorstehenden Ergebnissen ist es bei der Aufheizung eines mit liickelphosphorlegierung beschichteten Bisensubstrats in einem kohlenstoffhaltigen Reaktionsgas sicherlich notwendig, daß die !Temperaturerhöhung im Heizofen bis auf Eeaktionstemperatur so rasch wie möglich durchgeführt wird, so daß die katalytisch^ Wirksamkeit der Legierungsschicht für die Abscheidung von Kohlenstoff nicht verlorengeht. Insbesondere wird bei Temperaturen unter etwa 45O0G keine Abscheidung von Kohlenstoff auf der Niekelphosphorlegierungeschicht beobachtet, während innerhalb der Schicht selbst lediglich ein Verlust an katalytischer Wirksamkeit stattfindet. Eine wirksame Maßnahme und gleichermaßen ein wichtiges Erfordernis besteht mithin darin, die Temperatur im Heizofen innerhalb möglichst kurzer Zeiten bis auf die für die Abscheidung von Kohlenstoff notwendige Beaktionstemperatur zu bringen.According to the above results, when heating a bisene substrate coated with a nickel phosphorus alloy in a carbon-containing reaction gas, it is certainly necessary that the temperature increase in the heating furnace up to the reaction temperature is carried out as quickly as possible, so that the catalytic effectiveness of the alloy layer for the deposition of carbon is not lost. In particular at temperatures below about 45O 0 G no deposition is observed of carbon on the Niekelphosphorlegierungeschicht while taking place within the layer itself, only a loss of catalytic activity. An effective measure and equally an important requirement is therefore to bring the temperature in the heating furnace up to the reaction temperature necessary for the deposition of carbon within the shortest possible times.

Nachfolgend werden Ergebnisse von Untersuchungen über die Zusammensetzung des Heaktionsgases für das .erfindungsgemäße Verfahren mitgeteilt. Allgemein gesagt sind kohlenstoffhaltige Gase brennbar und neigen - gemischt Luft oder Sauerstoff - zu Explosionen. Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem industriellen Maßstäbe sollte daher für die Vermeidung möglicher Gefahren ausreichend gesorgt werden. In Anbetracht dessen wird das beim erfindungsgemäßen Verfahren als Ausgangematerial für die Abscheidung von Kohlenetoff verwendete kohlenstoffhaltige Gas wie Acetylen und Kohlenmonoxid, die bei relativ niedrigen Temperaturen zur Zersetzung (undThe following are results of studies on the Composition of the heating gas for the .invention Procedure communicated. Generally speaking, gases containing carbon are flammable and, when mixed with air or oxygen, have a tendency to become Explosions. When practicing the method according to the invention on an industrial scale, it should therefore Adequate care must be taken to avoid possible dangers. In view of this, this is the case with the method according to the invention carbon-containing gases such as acetylene and carbon monoxide used as starting material for the separation of carbon, which decompose at relatively low temperatures (and

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Kohleabscheidung) neigen, mit inerten und unbrennbaren Gasen wie Helium, Argon oder Stickstoff gemischt, wobei die Mischungsverhältnisse auf solche Bereiche begrenzt werden, daß die resultierende Reaktionsgasmischung nicht-explosiv wird, selbst wenn infolge einer Beschädigung des erhitzten Reaktionsrohres große Mengen Luft in die Apparatur einströmen.Carbon deposition) tend to use inert and non-flammable gases such as helium, argon or nitrogen are mixed, the mixing ratios being limited to such ranges that the resulting Reaction gas mixture becomes non-explosive, even if as a result of damage to the heated reaction tube large amounts of air flow into the apparatus.

Unter Verwendung von kohlenstoffhaltigen Gasen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen, wie oben erwähnt, die völlig frei von möglichen Explosionsgefahren sind, wurden Versuche zur Durchführung der Zersetzungsreaktion unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse bestätigen, daß mit allen diesen Gasen Kohlenstoff durch Reaktion an einem Hiekelphosphorlegierungsbelag abgeschieden werden kann, so lange dieser Belag eine hohe katalytische Yfirksamkeit besitzt und geeignete Reaktionsbedingungen gewählt werden.Using carbonaceous gases with different Compositions, as mentioned above, which are completely free of possible explosion hazards, have been tried carried out to carry out the decomposition reaction under various conditions. The results obtained confirm that that with all of these gases carbon is deposited by reaction on a Hiekelphosphorlegierungsbelag as long as this coating has a high catalytic efficiency and suitable reaction conditions can be selected.

Beispielsweise ist es möglich, einen dichten und "steifen" (in sich zusammenhängenden) Kohleüberzug in einem stabilisierten Zustand ohne irgendwelche Explosionsgefahr infolge des Reaktionsgases durch Verwendung eines Gases zu erzielen, dem zumindest eines von aolchen Inertgasen wie Helium, Argon oder Stickstoff zugemischt ist.For example, it is possible to use a dense and "stiff" Coal (coherent) coating in a stabilized state without any risk of explosion as a result of the reaction gas to achieve by using a gas, the at least one of aolchen inert gases such as helium, argon or Nitrogen is mixed in.

Als Ergebnis weiterer detaillierter experimenteller Untersuchungen der obigen Abhängigkeit wurde gefunden, daß die Kohleabscheidungsgeschwindigkeit bei Zugabe einer geringen Menge LFG zu dem vorgenannten Breikomponentengas rascher beschleunigt wird, so daß eine dichte Kohleschicht in einer sehr geringen Zeit erhalten werden kann, was die Zugabe von LPG - vom wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet - außerordentlich vorteilhaft erscheinen läßt.As a result of further detailed experimental investigations of the above dependency, it was found that the coal deposition rate with the addition of a low one Amount of LFG to the aforementioned pulp component gas is accelerated faster, so that a dense carbon layer in one can be obtained in a very short time, which makes the addition of LPG - from an economic point of view - extraordinary makes appear advantageous.

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Im übrigen wurde gefunden, daß der Einfluß der Strömung des Reaktionsgases auf die Kohlezersetzung durch Wärmereaktion bei Austausch eines Teils der Inertgase wie Argon, Helium oder Stickstoff durch Methan in einer solchen Menge und innerhalb eines solchen Bereichs, daß die resultierende Reaktionsgasmischung unbrennbar bleibt, vernachlässigbar gering wird, und die Zugabe von Methan ist daher außerordentlich bevorzugt, insbesondere zur Erzielung einer gleichmäßigen Kohleschicht auf der Oberfläche von Teilen mit komplizierter Gestalt.In addition, it was found that the influence of the current of the reaction gas to the decomposition of coal through heat reaction when part of the inert gases such as argon, helium are exchanged or nitrogen by methane in such an amount and within such a range that the resulting reaction gas mixture remains incombustible, becomes negligible, and the addition of methane is therefore extremely preferred, especially to achieve a uniform carbon layer on the surface of parts with complex shapes.

Die oberen Grenzen von LPG und Methan wurden, wie oben angegeben, unter Berücksichtigung einer solchen Sicherheit des Betriebes festgelegt, daß die IJEGr und/oder Methan enthaltende Reaktionsgasmischung niemals explodiert, selbst wenn sie in irgendwelchen Mengenverhältnissen mit Luft gemischt wird. Wenn das Ziel lediglich die Erreichung eines dichten und gleichmäßigen Kohleüberzuges ist, kann der gesamte Teil des Argons, Heliums oder Stickstoffs im Reaktionsgas durch Methan, LPG oder eine Mischung derselben ersetzt werden. Die Wirkung einer Zugabe von Methan und bzw. oder LPG ändert sich innerhalb eines weiten Bereichs ihrer Zumischverhältnisse von einigen Prozent bis zu einigen 10 $> nicht.As stated above, the upper limits of LPG and methane were set with such safety of operation in mind that the reaction gas mixture containing IJEGr and / or methane never explodes even if it is mixed with air in any proportions. If the goal is only to achieve a dense and even coal coating, all of the argon, helium or nitrogen in the reaction gas can be replaced by methane, LPG or a mixture thereof. The effect of adding methane and / or LPG does not change within a wide range of their admixture ratios from a few percent to a few 10 $> .

Ferner sollte dem Problem der Toxizität des Ausgangsgases einige Aufmerksamkeit gewidmet werden und in dieser Hinsicht ist Acetylen sicherer als Kohlenmonoxid und vorteilhaft bei der Durchführung in industriellem Maßstab.Furthermore, some attention should be paid to the problem of toxicity of the source gas and in this regard Acetylene is safer than carbon monoxide and advantageous when carried out on an industrial scale.

Der Sinfluß der Gasmischungen von unterschiedlichen Zusammensetzungen der oben angegebenen Art auf die abgeschiedene Sohlenetoffmenge wird nachfolgend erläutert. Aus wirtschaftlichen Gründen wurde Stickstoff als Inertgas, d.h. Trägergas verwendet. Selbst wenn unterschiedliche Kohlenwasserstoffe beispielsweise LPG, Methan, Acetylen usw. vorhanden sind,The flow of gas mixtures of different compositions of the type indicated above on the amount of solute material deposited is explained below. For economic For reasons, nitrogen was used as the inert gas, i.e. carrier gas. Even if different hydrocarbons e.g. LPG, methane, acetylene etc. are present,

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wird tatsächlich nur Acetylen unter Abscheidung von Kohlenstoff zersetzt und die anderen hinzugefügten Gase wirken hinsichtlich einer Begünstigung der Zersetzung von Acetylen.is actually only acetylene with the deposition of carbon decomposed and the other added gases act to favor the decomposition of acetylene.

Diese Tatsache wurde experimentell bestätigts Die Wirkung der LPG—Konzentration (YoI.$) auf die abgeschiedene Kohlenstoffmenge (mg/cm ) ist in Fig. 5 dargestellt, wobei ein 0,15 Vol.$ Acetylen enthaltendes Mischgas mit einer Geschwindigkeit von 1 l/min in ein Reaktionsrohr mit einem Innendurchmesser von 35 mm (zur Abscheidung von Kohlenstoff durch !Reaktion bzw. Zersetzung von Acetylen in der Hitze) zur Beschichtung eines Eisenblechs von 23 m Länge., 23 mm Breite und 0,1 mm Dicke mit einem Nickelphosphorlegierungsbelag mit 8 Gew.$> Phosphor eingeführt wurde. Die in diesem Falle gewählte Reaktionstemperatur, Aufheizdauer und Reaktionszeit lagen bei 54O0C, weniger als 30 Sekunden und 20 Minuten.This fact has been experimentally confirmed. The effect of the LPG concentration (YoI. $) On the amount of deposited carbon (mg / cm) is shown in FIG. min into a reaction tube with an inner diameter of 35 mm (for the deposition of carbon through the reaction or decomposition of acetylene in the heat) for coating an iron sheet 23 m long, 23 mm wide and 0.1 mm thick with a nickel-phosphorus alloy coating 8 wt. $> Phosphorus was introduced. The reaction temperature, heating time and reaction time selected in this case were 54O 0 C, less than 30 seconds and 20 minutes.

Wie aus Pig. 5 hervorgeht, hat der Zusatz einer geringen Menge LPG einen großen Einfluß auf die abgeschiedene Kohlenstoffmenge und man erkennt, daß eine ausreichend befriedigende Kohlebesehichtung durch die Zugabe von LPG in einer Menge von zumindest 0,1 Vol.$ erhalten werden kann.Like from Pig. 5, the addition of a small amount of LPG has a great influence on the amount of carbon deposited and it can be seen that a sufficiently satisfactory coal coating can be achieved by adding LPG in an amount of at least 0.1 vol. $ can be obtained.

Ia übrigen zeigt Fig. 5 die Ergebnisse einer Untersuchung, bei der handelsüblich erhältliches LPG verwendet wurde. Dieses LPG enthält etwa 60 bis etwa 80 VoI.^ Propan und als Rest Butan und verunreinigende Gase wie Propylen, Butadien, Buten und andere. Diese Gasverunreinigungen wirken jedoch nicht nachteilig auf die Abscheidung von Kohlenstoff durch Reaktion von Reaktionsgasen aus Stickstoff + Acetylen + LPG, sondern dienen zur Erzielung von insgesamt guten Ergebnissen. Die obere Grenze der zuzusetzenden LPG-Menge sollte auf einen solchen BereichOtherwise, FIG. 5 shows the results of an investigation, where commercially available LPG was used. This LPG contains about 60 to about 80 vol. ^ Propane and the remainder butane and polluting gases such as propylene, butadiene, butene and others. However, these gas impurities are not disadvantageous on the deposition of carbon by reaction of reaction gases from nitrogen + acetylene + LPG, but serve to achieve good results overall. The upper limit of the amount of LPG to be added should be within such a range

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beschränkt werden, daß die Ausgangsgasmischung unbrennbar bleibt, selbst wenn sie mit irgendeiner Menge Luft in Kontakt gebracht wird. Bin solcher Bereich liegt bei 7 bis 15 Vol.i>, variiert allerdings abhängig von der Acetylenkonzentration im Ausgangemischgas.be limited so that the starting gas mixture remains incombustible even if it is brought into contact with any amount of air. Such a range is 7 to 15 vol. I>, but varies depending on the acetylene concentration in the starting mixed gas.

Wenn andererseits ein Teil (etwa 10 Vol.# oder weniger) des Stickstoffs im Mischgas von Stickstoff + Acetylen + IPG durch Methan ersetzt wird, ergibt das resultierende Mischgas aus Stickstoff + Acetylen + LPG + Methan keine Ungleichmäßigkeit des Überzuges infolge der Gasströmung - ohne eine wesentliche Veränderung der Abscheidungegeschwindigkeit von Kohlenstoff - und die Verwendung eines solchen Mischgassystems ist mithin außerordentlich wirksam in dem Falle der Behandlung von Teilen mit sehr komplizierter Gestalt, bei der es schwierig ist, für eine gleichmäßige Überleitung des Gases über alle Teile des Gegenstandes zu sorgen. Wenn ein. billiges Erdgas als Quelle für Methan benutzt wird, können die Kosten für die Auagangsgaemiachung weiter reduziert und mithin ein merklicher wirtschaftlicher Effekt erwartet werden.On the other hand, if a part (about 10 vol. # Or less) of the nitrogen in the mixed gas of nitrogen + acetylene + IPG is replaced by methane, the resulting mixed gas results from nitrogen + acetylene + LPG + methane no unevenness of the coating due to the gas flow - without a substantial one Change in the deposition rate of carbon - and the use of such a mixed gas system is thus extremely effective in the case of handling parts of very complex shape where it is difficult is to ensure an even transfer of the gas over all parts of the object. When a. cheap natural gas is used as a source of methane, the cost of the Auagangsgaemiachung can be further reduced and thus a noticeable economic effect can be expected.

Sie als Ausgangsgas für die Abscheidung von Kohlenetoff zu verwendende Acetylengasmenge wird nachfolgend erläutert, fig. 6 zeigt die Abhängigkeit der abgeschiedenen Kohlenstoffmenge von der Acetylenkonzentration in einem Mischgas von Stickstoff + LPG (0,5 Vol.?*). In diesem Falle lagen die Reaktionstemperatur (Aufheiztemperatur) bei 56O0C, die Aufheizdauer bis auf Reaktionatemperatur bei weniger als 30 Sekunden und die Heaktionsdauer bei 20 Minuten. Sie Strömungsgeschwindigkeit des Gases lag bei 6 l/min und die übrigen Bedingungen waren die gleichen wie bei der Ausführungsart gemäß Pig. 5.The amount of acetylene gas to be used as the starting gas for the separation of carbon is explained below, fig. 6 shows the dependence of the amount of carbon deposited on the acetylene concentration in a mixed gas of nitrogen + LPG (0.5 vol.?*). In this case, the reaction temperature (heating temperature) were at 56o 0 C, the heating time up to Reaktionatemperatur at less than 30 seconds and the Heaktionsdauer at 20 minutes. The gas flow rate was 6 l / min and the other conditions were the same as in the Pig embodiment. 5.

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Wie aus Pig. 6 hervorgeht, ist die Abscheidungsrate von Kohlenstoff umso höher, je größer der Acetylenanteil ist. Wenn die Acetylenmenge jedoch über 1,5 Vol.# liegt, wird eine !Tendenz beobachtet, nach der der resultierende Kohletiberzug etwas porös wird. Wenn die Acetylenmenge über 2 Vol.S^ liegt, kommen staubähnliche Kohleteilchen auf die Oberfläche des abgeschiedenen Kohlefilms. Zur Erzielung eines dichten und harten oder steifen bzw. in sich zusammenhängenden Kohlefilms wird die obere Grenze der mit einem Trägergas zu mischenden Acetylengasmenge vorzugsweise auf 1,5 Vol.$ festgelegt. TJm andererseits eine praktisch brauchbare Abscheidungsgesehwindigkeit zu erzielen, sollte zum !Drsl^ergas zumindest 0,1 YoI.$> Acetylen zugemischt werden.Like from Pig. 6, the higher the proportion of acetylene, the higher the rate of carbon deposition. However, if the amount of acetylene is more than 1.5 vol. #, A tendency is observed that the resulting carbon coating becomes somewhat porous. If the amount of acetylene is more than 2 Vol.S ^, dust-like coal particles come onto the surface of the deposited carbon film. In order to achieve a dense and hard or rigid or coherent carbon film, the upper limit of the amount of acetylene gas to be mixed with a carrier gas is preferably set at 1.5 vol. $. On the other hand, in order to achieve a practically usable deposition rate, at least 0.1% of the gas should be used. $> Acetylene can be added.

Wenn Kohlenwasserstoffgase wie Äthylen und Methan zu einem Mischgas von Stickstoff + Acetylen + LPG oder Stickstoff + Acetylen + LPG + Äthan in einer Menge innerhalb eines solehen Bereichs zugesetzt werden, daß das resultierende Mischgas unbrennbar bleibt, selbst wenn es mit Lufi; gemischt wird, so hat die Zugabe keine besondere nachteilige Wirkung auf die Abscheidung von Kohlenstoff.When hydrocarbon gases such as ethylene and methane become a mixed gas of nitrogen + acetylene + LPG or nitrogen + Acetylene + LPG + ethane can be added in an amount within such a range that the resulting mixed gas remains incombustible, even if it is with Lufi; is mixed, the addition has no particular adverse effect on the Deposition of carbon.

Die vorstehend erläuterten Ausführungsarten der Erfindung beziehen sich auf den Pail, bei dem die Belegung der Substratoberflache mit der Niekelphoephorlegierung durch ein nichtelektrisches bzw. "elektroloses Plattierungsverfahren" unter Verwendung einer "SUMBR"-Lösung herbeigeführt wird, jedoch ist die Erfindung selbstverständlich nicht darauf beschränkt.The embodiments of the invention explained above relate to the Pail, in which the coverage of the substrate surface with the Niekelphoephor alloy by a non-electric one and "Electroless Plating Process" respectively below Use of a "SUMBR" solution is brought about, but the invention is of course not limited thereto.

Nach dem Vorstehenden ist klar, daß die Erfindung, verglichen mit der herkömmlichen Unterdruckmethode, bei der die Abscheidung von Kohlenstoff in einer Atmosphäre unter vermin-From the foregoing it is clear that the invention, compared with the conventional vacuum method in which the Deposition of carbon in an atmosphere with reduced

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dertem Druck herbeigeführt wird, den Vorteil hat, daß die Apparaturen in Anbetracht der Kohlenstoffabscheidung unter atmosphärischem Druck sehr einfach sind, keine Beschränkung hinsichtlich der Größe des zu behandelnden Gegenstandes besteht und die gewünschte Kohlebeschichtung in großem Maßstab und zu geringen Kosten erhalten werden kann.Which pressure is brought about, has the advantage that the apparatus in view of the carbon deposition under atmospheric pressure are very simple, there is no restriction on the size of the object to be treated and the desired carbon coating can be obtained on a large scale and at a low cost.

Obgleich die Erfindung speziell unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben wurde, daß der mit Kohle zu beschichtende Gegenstand (Substrat) durch Bisenblech gebildet wird, können selbstverständlich irgendwelche Materialien verwendet werden, solange diese als Substrate mit der vorliegenden Nickelphosphorlegierung "plattiert" bzw. belegt werden können, da die Abscheidung von Kohlenstoff hauptsächlich infolge der Eigenschaften dieser angewandten Legierung erreicht werden kann und so lange diese Materialien als Substrate eine Erwärmung auf Temperaturen von etwa 450 bis etwa 7000C aushalten können. Darin ist ebenfalls ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung zu sehen.Although the invention has been specifically described with reference to the case that the object (substrate) to be coated with carbon is formed by iron plate, any materials may of course be used as long as they can be "plated" as substrates with the present nickel-phosphorus alloy because the deposition of carbon may be achieved mainly as a result of the properties of this alloy and applied as long as these materials can withstand heating to temperatures of about 450 to about 700 0 C as substrates. This is also to be seen as a special feature of the present invention.

Gemäß einer weiteren Ausführungsart der Erfindung wird ein Verfahren zur Bildung von Kohleüberzügen vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch eine Erhitzung eines mit Nickelphosphorlegierung "plattierten" Substrats auf eine Temperatur von etwa 500 bis etwa 7000G in einer Atmosphäre eines Acetylen umfassenden Reaktionsgases von vermindertem Druck von 100 Torr oder weniger mit einer solchen Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung, daß der Nickelphosphorbelag seine katalytische Wirksamkeit zur Abscheidung von Kohlenstoff nicht verliert.According to a further embodiment of the invention a method of forming is provided by carbon coatings, which is characterized by heating a "plated" with nickel phosphorus alloy substrate to a temperature of about 500 extensive in an atmosphere of acetylene to about 700 0 G reaction gas of reduced pressure of 100 Torr or less at such a rate of temperature increase that the nickel-phosphorus film does not lose its catalytic effectiveness for the deposition of carbon.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsart der Erfindung wird ein Verfahren zur Bildung von Kohleüberzügen vorgesehen,According to yet another embodiment of the invention, a method of forming coal coatings is provided,

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das gekennzeichnet ist durch die Verwendung eines Reaktionsgases bei oben beschriebener Verfahrensweise, das Acetylen und zumindest eines der Gase Wasserstoff und Methan enthält.which is characterized by the use of a reaction gas in the procedure described above, acetylene and at least one of the gases contains hydrogen and methane.

Fig. 7 zeigt die Ergebnisse einer Bildung von Kohleüberzügen auf Substraten, bei der Proben von Eisenblechen von 0,18 mm Dicke unter Anwendung einer "SUMlR11-Platt ierungslö sung mit einem eingestellten pH-Wert von 6,0 unter Bildung eines Legierungsschicht von 1 u Dicke mit einer Mckelphosphorlegierung mit 8 Gew.# Phosphor beschichtet wurden, die dann einzeln 5, 10 und 20 Minuten lang im Vakuum von 10" Torr auf eine Temperatur von etwa 6000C aufgeheizt wurden, wonach Acetylengas mit einem Druck von etwa 10 Torr zur Herbeiführung der thermischen Zersetzungsreaktion eingeführt wurde.Fig. 7 shows the results of the formation of carbon coatings on substrates in which samples of iron sheets of 0.18 mm thick using a "SUMIR 11 -Platt ierungslö solution with an adjusted pH value of 6.0 to form an alloy layer of 1 u thickness with a Mckelphosphor alloy with 8 Gew. # Phosphorus were coated, which were then individually heated for 5, 10 and 20 minutes in a vacuum of 10 "Torr to a temperature of about 600 0 C, after which acetylene gas with a pressure of about 10 Torr was introduced to bring about the thermal decomposition reaction.

Fig. 7 zeigt, daß die Menge an abgeschiedenem Kohlenstoff umso geringer ist, je länger die Vorwärmzeit vor der Durchführung der thermischen Zersetzungsreaktion von Acetylengas iat, und wenn die Vorwärmzeit oder Vorbehandlungsdauer langer als 20 Minuten ist, findet praktisch keine Abscheidung von Kohlenstoff mehr statt. D.h., daß dadurch ein Zustand erreicht wird, bei dem die Wirkung des katalytischen Materials, dessen Benutzung ein besonderes Merkmal der Erfindung ist, vollständig verloren gegangen ist.Fig. 7 shows that the amount of deposited carbon, the lower the longer the preheating time before the implementation the thermal decomposition reaction of acetylene gas, and if the preheating time or pretreatment time is longer is longer than 20 minutes, there is practically no more deposition of carbon. This means that a state is thereby reached in which the effect of the catalytic material, the use of which is a particular feature of the invention, is complete has been lost.

Fig. 8 zeigt die Ergebnisse einer Untersuchung über die Wirksamkeit der Nickelphosphorlegierungsbeläge mit einer Dicke von etwa 0,6 u auf Substraten, die jeweils in eine auf 6000G erhitzte Atmosphäre von Acetylengas mit einem Druck von 10 Torr zur Herbeiführung einer Reaktion gebracht wurden; diese Untersuchung diente der Überprüfung der Beziehung zwischen dem Partialdruck des durch thermische Zersetzung von Acetylengas gebildeten Wasserstoffs und der Reaktionsdauer.Fig. 8 shows the results of a study on the efficacy of the nickel-phosphorus alloy films having a thickness of about 0.6 u on substrates which were each placed in a heated at 600 0 G atmosphere of acetylene at a pressure of 10 torr to effect a reaction; the purpose of this study was to examine the relationship between the partial pressure of hydrogen formed by thermal decomposition of acetylene gas and the reaction time.

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In dieser Figur zeigt die Kurve A den Partialdruck von Wasserstoff bei einer Probe, die vorangehend unter Inaktivierung der Probe 30 Minuten lang im Vakuum auf etwa 6000C vorerhitzt worden war.In this figure, the curve A shows the partial pressure of hydrogen in a sample, which had been previously preheated under inactivation of the sample for 30 minutes in vacuo to about 600 0 C.

Die Kurve B zeigt dagegen den Y/asBerstoff partialdruck der anderen Probe,die im "plattierten" Zustand ohne Vorerhitzung verwendet wurde.Curve B, on the other hand, shows the partial pressure of Y / as hydrogen the other sample, in the "plated" state without preheating was used.

Die Temperatur der Proben während der Reaktionsdauer wird durch die Kurve G wiedergegeben.The temperature of the samples during the reaction period is shown by curve G.

Wie aus der in Fig. 8 gezeigten Änderung dea Wasserstoffpartialdrucks im Falle der Probe mit katalytischer Wirkung hervorgeht, beginnt die Reaktion, wenn die Temperatur etwa 5000U erreicht hat und die thermische Zersetzung verläuft in den ersten 10 Minuten der -üeaktionsdauer rasch und danach unter milden Reaktionsbedingungen 30 Minuten lang oder länger, d.h. selbet nach Verschwinden der katalytischen Wirkung. Im Falle der Proben, bei denen die katalytisch^ Wirkung vollständig beseitigt wurde, wird dagegen keine .Entwicklung von Wasserstoff beobachtet. Als natürliche Konsequenz dessen wird auch keine Abscheidung von Kohlenstoff beobachtet.As dea hydrogen partial pressure in the case of the sample is evident from the position shown in Fig. 8 change with catalytic action, the reaction begins when the temperature reaches about 500 0 U and the thermal decomposition takes place in the first 10 minutes of -üeaktionsdauer rapidly and thereafter mild reaction conditions for 30 minutes or longer, that is, even after the catalytic effect has disappeared. In the case of the samples in which the catalytic effect has been completely eliminated, on the other hand, no development of hydrogen is observed. As a natural consequence of this, no deposition of carbon is observed.

Die obigen Tatsachen-zeigen nicht nur, daß der Katalysator im Anfangsstadium der Kohlenstoffabscheidung eine sehr bedeutende Holle spielt, sondern sie besagen auch, daß bei der einaml ausgelösten Kohlenstoffabscheidung nachfolgend Kohlenstoff abgeschieden wird, selbst nachdem die katalytische Wirkung verschwunden ist.The above facts-not only show that the catalyst plays a very important role in the initial stage of carbon deposition, but they also state that in the once carbon deposition is triggered, carbon is subsequently deposited even after the catalytic action disappeared.

Bei den oben erläuterten Fällen war die Dicke des Nickelphosphorlegierungsbelages ausreichend 0,1 ji oder dicker. ZurIn the above-mentioned cases, the thickness of the nickel-phosphorus alloy coating was sufficiently 0.1 ji or thicker. To the

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Erzielung eines dichten Kohleüberzuges ist die anfängliche Abscheidung von Kohlenstoff durch katalytisch^ Wirkung, wie oben erwähnt, sehr wichtig. Wenn die erforderliche Zeitdauer zur Erhöhung der Temperatur von 400°0 bis auf die Temperatur ("Erhitzungstemperatur")» bei der die thermische Zersetzung von Aeetylengas beginnt, übermäßig lang ist, können keine dichten Kohleüberzüge mehr erhalten werden. Diese kritische Zeitdauer wird als "kritische Aufheizzeit11 bezeichnet. Die kritische Aufheizzeit bei unterschiedlichen Erhitzungstemperaturen beginnend mit 4000G wurde unter Erzielung der in der nachfolgenden Tabelle wiedergegebenen Ergebnisse untersucht.Achieving a dense carbon coating, the initial deposition of carbon by catalytic action, as mentioned above, is very important. If the time required to raise the temperature from 400.degree. C. to the temperature ("heating temperature") at which the thermal decomposition of ethylene gas begins is excessively long, dense coal coatings can no longer be obtained. This critical time period is referred to as "warm-up time critical. 11 The critical heating time at different heating temperatures starting at 400 G 0 of the reproduced results in the table below was examined under obtain.

Erhitzungstem
peratur
Heating tem
temperature
kritische Auf
heizzeit
critical on
heating time
4000G400 0 G 200 min200 min 5000C500 0 C 120 min120 min 6000G600 0 G 20 min20 min

Innerhalb der kritischen Aufheizzeit, wie sie durch obige Tabelle wiedergegeben ist, wird ein dichter Kohleüberzug mit einer effektiven Dichte von etwa 2,0 in jedem Fall gebildet und der abgeschiedene Kohlenstoff wird anhand von Höntgenbeugungsuntersuchungen als kristallin befunden.Within the critical heating time, as shown by the table above, a dense coal coating with an effective density of about 2.0 is formed in each case and the deposited carbon is found to be crystalline on the basis of X-ray diffraction studies.

Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Erhitzungedauer (bzw. Temperatur) und der Menge an abgeschiedenem Kohlenstoff (mg/cm ), die erhalten wird, wenn man Proben, die durch "Plattierung" bzw. Beschichtung von Eisenblechen von 20 mmFig. 9 shows the relationship between the heating time (or temperature) and the amount of deposited carbon (mg / cm) that is obtained when taking samples that pass through "Plating" or coating of iron sheets of 20 mm

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Länge, 20 mm .breite und 0,2 mm Dicke nach dem nicht-elektrischen Verfahren mit einer Hickelphosphorlegierung erhalten wurden, einer Reaktion in einem auf einen Temperaturbereich von 550 bis 64O0C erhitzten Ofen
etwa 30 Minuten lang unterwirft.
Length, 20 mm .breite and 0.2 mm thickness according to the non-electric methods have been obtained with a Hickelphosphorlegierung, a reaction in a heated to a temperature range of 550 to 64o C oven 0
subjects for about 30 minutes.

von 550 bis 64O0C erhitzten Ofen in 3 Arten von Acetylengasfurnace heated from 550 to 64O 0 C in 3 kinds of acetylene gas

Fig. 9 zeigt die Ergebnisse von Reaktionen, die einzeln durch Erhitzen in einer Atmosphäre von Acetylengas, 02 Η2> mit einem Druck von 10 Torr (Kurve D), von einem Mischgas aus Acetylen mit einem Druck von 5 Torr und Methan mit einem Druck von 5 Torr und von einem Mischgas aus Acetylen mit einem Druck von 5 Torr und Wasserstoff, H2, mit einem Druck von 5 Torr erhalten wurden. Wie aus der Figur hervorgeht, findet im Falle der alleinigen Verwendung von Acetylengas eine wirksame thermische Zersetzungsreaktion infolge der Wirkung des Katalysatormaterials bei Erwärmungstemperaturen statt, die etwa 6000O (wie Kurve D zeigt) umgeben, und es wird eine Zunahme an abgeschiedener Kohlenstoffmenge beobachtet.Fig. 9 shows the results of reactions carried out individually by heating in an atmosphere of acetylene gas, 0 2 Η 2 > with a pressure of 10 Torr (curve D), of a mixed gas of acetylene with a pressure of 5 Torr and methane with a Pressure of 5 Torr and a mixed gas of acetylene at a pressure of 5 Torr and hydrogen, H 2 , at a pressure of 5 Torr. As is apparent from the figure, in the case of using acetylene gas alone, an efficient thermal decomposition reaction takes place due to the action of the catalyst material at heating temperatures surrounding about 600 0 O (as curve D shows), and an increase in the amount of deposited carbon is observed.

In dem Falle, daß Kohlenstoff bei der thermischen Zer-Setzungsreaktion in einer Menge von 2 mg/cm oder mehr innerhalb einer sehr kurzen Dauer abgeschieden wird, ist der so erhaltene Kohleüberzug jedoch recht anfällig, porös zu werden und der Kohlenstoff zeigt die Tendenz, eine staubähnliche Form anzunehmen, die in vielen Fällen leicht vom Substrat abblättert. Im Hinblick auf diese Tatsache ist es ebenfalls ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung für eine wirksame Durchführung des vorliegenden Verfahrens, daß Mittel zur Unterdrückung der thermischen Zersetzungsreaktion im Hinblick auf die Einstellung und Kontrolle der Eigenschaften des dadurch gebildeten Kohleüberzuges vorgesehen sind.In the event that carbon is used in the thermal decomposition reaction is deposited in an amount of 2 mg / cm or more within a very short period of time, it is so However, the resulting carbon coating is quite prone to becoming porous and the carbon tends to be dust-like Assume a shape that in many cases easily flakes off the substrate. In view of this fact it is too an important feature of the present invention for effectively carrying out the present method is that means to suppress the thermal decomposition reaction with a view to setting and controlling the properties of the thereby formed carbon coating are provided.

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Als Mittel zur Unterdrückung der thermischen Zersetzungsreaktion erweist sich eine Änderung der Komponenten des Reaktionsgases als eher wirksam als eine Kontrolle der Ofentemperatur und Veränderung des Zustandes der Aktivierung des Katalysators und die Einführung von Wasserstoff oder Methan in Acetylengas ist als konkretes Mittel zur Unterdrückung der Reaktion wirksam ist, wobei als besonders bevorzugtes Mittel die Einführung von Ho in Acetylen anzusehen ist. Die Kurven E und P von Fig. 9 bestätigen die vorstehenden Angaben. Insbesondere ist es anhand der als Kurve B wiedergegebenen Resultate sichtbar, daß es bei der thermischen Zersetzung eines Acetylen und Wasserstoff umfassenden Mischgases möglich ist, die Abscheidung von Kohlenstoff bei jeder Aufheiztemperatur auf ein bestimmtes Ausmaß zu kontrollieren. Ferner hat die Zugabe von Methan über diejenige von Wasserstoff hinaus die Wirkung, daß die Zersetzungsreaktion von Methan eine endotherme Reaktion ist.As a means of suppressing the thermal decomposition reaction Changing the components of the reaction gas proves more effective than controlling the oven temperature and changing the state of activation of the catalyst and introducing hydrogen or methane into it Acetylene gas is effective as a concrete agent for suppressing the reaction, being a particularly preferred agent the introduction of Ho into acetylene is to be seen. The curves E and P of Fig. 9 confirm the above. In particular it can be seen from the results shown as curve B that there is thermal decomposition of a Mixed gas comprising acetylene and hydrogen is possible, the deposition of carbon at any heating temperature to control to a certain extent. Furthermore, the addition of methane over that of hydrogen has the Effect that the decomposition reaction of methane is an endothermic reaction.

Wie Kurve Ja von Fig. 9 zeigt, wurde die rasche Abscheidung von Kohlenstoff aus Acetylengas durch die Wirkung des Katalys
drückt.
As curve Ja of Fig. 9 shows, the rapid deposition of carbon from acetylene gas by the action of the catalysis was
presses.

Katalysators bei Aufheiztemperaturen unter etwa 60O0G unter-Catalyst at heating temperatures below about 60O 0 G under-

AIs Mittel zur Unterdrückung der raschen Abscheidung von Kohlenstoff durch thermische Zersetzung von Acetylen unter der Wirkung des Katalysators wird einschließlich einer Verfahrensweise, bei der die Acetylenmenge vermindert und die Reaktion unter vermindertem Druck durchgeführt wird, zusätzlich zu den oben erläuterten Mitteln bevorzugt, daß Temperaturen unter etwa 70O0G als Aufheiztemperaturen gewählt werden. Bei !Temperaturen über etwa 70O0G erfolgt die Reaktion in unerwünschter Weise, da dann nicht nur eine unerwünschteAs a means for suppressing the rapid deposition of carbon by thermal decomposition of acetylene under the action of the catalyst, including a procedure in which the amount of acetylene is reduced and the reaction is carried out under reduced pressure, in addition to the above-mentioned means, it is preferable that temperatures below about 70O 0 G can be selected as heating temperatures. At temperatures above about 70O 0 G, the reaction takes place in an undesirable manner, since then not only an undesired one

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Wirkung τοπ erhöhten Temperaturen auf das Substrat gegeben sein können, sondern auch eine Zersetzung von Methan im Falle eines methanhaltigen Mischgases stattfindet, wodurch andere Faktoren Bedeutung erlangen, die auch berücksichtigt werden sollten.Effect τοπ increased temperatures given to the substrate may be, but also a decomposition of methane in the case of a methane-containing mixed gas takes place, whereby others Factors become important that should also be considered.

Gemäß einer weiteren Ausfiihrungaart der Erfindung wird ein Verfahren zur Bildung eines Kohleüberzuges auf der Oberfläche eines Substrats vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch die "Plattierung" der Oberfläche des Substrats mit einer Nickelphosphorlegierung zur Bildung einer Nickelphosphorlegierungsschicht mit zumindest 5 "/> Phosphor} Oxidation der Nickelphosphorlegierungsschicht und Aufheizen des mit der oxidierten Nickelphosphorlegierungsschicht belegten Substrats auf Temperaturen von 500 bis 65O0O in einem nicht-oxidierenden Heaktionsgas, das 0,015 bis 5 Vol.$£ Acetylen enthält.According to a further embodiment of the invention, a method for forming a carbon coating on the surface of a substrate is provided which is characterized by the "plating" of the surface of the substrate with a nickel-phosphorus alloy to form a nickel- phosphorus alloy layer with at least 5 "/> phosphorus} oxidation of the nickel-phosphorus alloy layer and heating includes the occupied with the oxidized nickel-phosphorus alloy layer substrate at temperatures of 500 to 65O 0 O in a non-oxidizing Heaktionsgas. $ £ acetylene which 0.015 to 5 vol.

Nach diesem Verfahren kann die Bildung eines gewünschten Kohleüberzuges auf einem Substrat durch die folgenden vier Maßnahmen erreicht werden; Die erste von diesen besteht in der Beschränkung der Temperatur, auf die das Substrat (wie ein Eisenblech) zur Abscheidung von Kohlenstoff aufgeheizt wird, auf eine relativ niedrige Temperatur von unter etwa 65O0G; die zweite besteht in einer vorangehenden Bildung einer Nickelphosphorlegierungsschicht auf der Oberfläche des Substrat» (wie eines Eisenblechs) durch "Plattieren"; die dritte besteht in einer vorangehenden Oxidationsbehandlung der Nickelphosphorlegierungsschicht vor der Abscheidungsbehandlung durch thermische Zersetzung und die vierte besteht in der Auswahl einer optimalen Zusammensetzung eines Mischgases, aus dem Kohlenstoff durch Reaktion unter Erwärmen abgeschieden wird.According to this method, the formation of a desired carbon coating on a substrate can be achieved by the following four measures; The first of these consists in the limitation of the temperature to which the substrate (such as an iron plate) heated to the deposition of carbon, to a relatively low temperature of below about 65O 0 G; the second consists in a preliminary formation of a nickel-phosphorus alloy layer on the surface of the substrate (such as an iron sheet) by "plating"; the third is to preliminarily oxidize the nickel-phosphorus alloy layer prior to the deposition treatment by thermal decomposition, and the fourth is to select an optimal composition of a mixed gas from which carbon is deposited by reaction with heating.

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-36- ' 2323328-36- '2323328

Fig. 10 zeigt den Einfluß des Phosphorgehalts der Mickelphosphorlegierungsschicht auf die Menge des abgeschiedenen Kohlenstoffs, wobei die "aufplattierte" Legierungsschicht in einer Dicke von etwa 1 u auf der Oberfläche eines JBisenblechsubstrats gebildet ist. Bei der Ausführungsart, deren Ergebnisse in Pig. 10 gezeigt werden, wurde die Kohleabscheidung unter nachfolgend erläuterten Bedingungen durchgeführt» Nach Abscheidung einer Nickelphosphorlegierungsschicht wurde eine vorangehende Oxidationsbehandlung zur (Teil-) Oxidation der Nickelphosphorlegierungsschicht durchgeführt, und zwar durch 10 Minuten langes Erwärmen in einer 0,005 Vol.# Sauerstoff enthaltenden Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von etwa 5800O. Nachfolgend wurde die Kohleabscheidung in einem nicht-brennbaren Eeaktionsgas mit 0,05 Vol.# Acetylen bei etwa 6000G 20 Minuten lang durchgeführt.Fig. 10 shows the influence of the phosphorus content of the nickel phosphor alloy layer on the amount of deposited carbon, the "clad" alloy layer being formed to a thickness of about 1 µm on the surface of a sheet iron substrate. In the execution type whose results in Pig. 10, the carbon deposition was carried out under the following conditions: After a nickel-phosphorus alloy layer was deposited, a preliminary oxidation treatment for (partial) oxidation of the nickel-phosphorus alloy layer was carried out by heating for 10 minutes in a nitrogen atmosphere containing 0.005% by volume of oxygen at a temperature of about 580 0 O. Subsequently, the carbon deposition was in a non-combustible Eeaktionsgas with 0.05 vol. # acetylene at about 600 0 G carried out for 20 minutes.

Anhand der Ergebnisse der obigen Verfahrensweise kann gesagt werden, daß zumindest 4 Gew.^ Phosphor unbedingt in der Nickelphosphorlegierungsschicht zur Abscheidung von Kohlenstoff auf der zu beschichtenden Substratoberfläche anwesend sein sollten.Based on the results of the above procedure, it can be said that at least 4 wt. ^ Phosphorus necessarily in the Nickel-phosphorus alloy layer for the deposition of carbon present on the substrate surface to be coated should be.

Pig. .11 zeigt den Einfluß der Sauerstoffkonzentration im Stickstoffgasstrom bei der vorangehenden Oxidationsbehandlung der Nickelphosphorlegierungsschicht auf die Menge des abgeschiedenen Kohlenstoffs, wobei der Phosphorgehalt der Nickelphoephorlegierungsschicht bei 8 Gew.$> lag. In diesem Falle wurde die der vorangehenden Oxidationsbehandlung folgende Behandlung in einer ähnlichen Weise zu der von Pig. 10 durchgeführt, d.h., die nachfolgende KohlebeSchichtungsbehandlung erfolgte in einem etwa 0,05 VoI.^ Acetylen enthaltenden Reaktionsgas bei etwa 6000C für 20 Minuten.Pig. .11 shows the effect of oxygen concentration in the nitrogen gas stream at the preceding oxidation treatment of the nickel-phosphorus alloy layer on the amount of deposited carbon, wherein the phosphorus content of Nickelphoephorlegierungsschicht 8 wt. $> Lag. In this case, the treatment following the foregoing oxidation treatment was carried out in a similar manner to that of Pig. 10 is performed, that is, the subsequent carbon-coating treatment was carried out in a about 0.05 VoI. ^ Acetylene-containing reaction gas at about 600 0 C for 20 minutes.

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Nach den bei dieser Ausführungsart erzielten Ergebnissen ist zu sagen, daß die abgeschiedene Kohlenstoffmenge bei einer Sauerstoffkonzentration im Stickstoffgasstrom von weni-According to the results obtained in this embodiment, it can be said that the amount of carbon deposited is an oxygen concentration in the nitrogen gas stream of less

—4.—4.

ger als 1 χ IO ' Vol.5*» außerordentlich abnimmt. Demgemäß sollte die Sauerstoffkonzentration im Stickstoffgasstrom zweckmäßigerweise über 1 χ 10 Vol.'/b liegen.less than 1 IO 'Vol.5 * »decreases extraordinarily. Accordingly the oxygen concentration in the nitrogen gas stream should expediently be above 1 10 vol. '/ b.

Die oben erwähnte Ausführungsart ist lediglich als erläuterndes Beispiel zu betrachten und die vorangehende Oxidationsbehandlung gemäß der Erfindung nicht auf die genannten Behandlungsbedingungen beschränkt. So führt beispielsweise eine vorangehende Oxidation der Nickelphosphorlegierungsschicht in Luft von etwa 0,1 Torr bei etwa 6000G für 10 bzw. 60 (?) Minuten zur (späteren) Bildung eines günstigen Kohleüberzuges. j?erner iet die Aufheiztemperatur für die vorangehende Oxidationsbehandlung selbstverständlich nicht auf 6000G beschränkt. Irgendwelche Bedingungen, unter denen die Oxidation der Legierungsschicht in einem leichten Ausmaß herbeigeführt wird, können in einer Art und Weise, wie im vorgenannten Pail erläutert, für die (anschließende) Erzielung günstiger Kohleüberzüge bevorzugt angewandt werden. Die Wirkung der vorangehenden Oxidationsbehandlung besteht darin, daß die katalytische Wirksamkeit der Legierungsschicht dank einer solchen Oxidationsbehandlung wiederbelebt wird.The above-mentioned embodiment is to be regarded only as an illustrative example and the preceding oxidation treatment according to the invention is not limited to the treatment conditions mentioned. For example, a prior oxidation of the nickel-phosphorus alloy layer results in air at about 0.1 torr at about 600 0 G for 10 or 60 (?) Minutes for (later) forming a low-carbon coating. j? erner not iet the heating temperature for the preceding oxidation treatment course, limited to 600 0G. Any conditions under which oxidation of the alloy layer is brought about to a slight extent may preferably be used in a manner as explained in the aforementioned Pail for the (subsequent) achievement of favorable carbon coatings. The effect of the foregoing oxidation treatment is that the catalytic activity of the alloy layer is revived thanks to such an oxidation treatment.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert. Alle in diesen Beispielen verwendeten Nickelphosphorlegierungsschichten wurden nach dem "elektrolosen Plattierung sver fahr en" unter Verwendung einer handelsüblich erhältlichen Plattierungslösung durchgeführt, die als 11SUMEE11 bekannt ist. In den Beispielen 1 bis 4 enthielten alle Legierungsschichten 8 Gew.fi Phosphor. Die vorangehende Oxidations-The invention is explained below with the aid of examples. All of the nickel-phosphorus alloy layers used in these examples were made by the "electroless plating process" using a commercially available plating solution known as 11 SUMEE 11. In Examples 1 to 4, all alloy layers contained 8 wt. Fi phosphorus. The previous oxidation

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_58_ 2323328_ 58 _ 2323328

behandlung wurde in jedem Fall in einer 0,005 VoI,^ Sauerstoff enthaltenden Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von etwa 6000C 10 Minuten lang durchgeführt.treatment was performed containing in each case in a 0.005 VoI, ^ oxygen nitrogen atmosphere at a temperature of about 600 0 C for 10 minutes.

Beispiel 1example 1

Ein Eisenbleehsubstrat von 0,15 mm Dicke, dessen Oberfläche mit einer iiickelphosphorlegierungssehicht von etwa 1 ^i Dicke "plattiert" worden war, wurde einer vorangehenden Oxidation unterworfen. Das Substrat wurde dann 20 Minuten lang in Gegenwart eines Reaktionsgasstromes aus Stickstoff mit 0,05 Vol.$ (bezogen auf den Stickstoff) Acetylengas auf eine Temperatur von 56O°O erhitzt, wodurch im Reaktionsgas enthaltener Kohlenstoff auf der Oberfläche des mit Nickelphoshporlegierung belegten Substrats unter Bildung eines Kohleüberzuges abgeschieden wurde. Der so erhaltene Kohleüberzug erwies sich als außerordentlich dicht und entsprach einer abgesehiedenen Kohlenmenge von 1 mg/cm sowie einer Kohledichte von 1,94 g/cm .Was a Eisenbleehsubstrat of 0.15 mm thickness, the surface having a iiickelphosphorlegierungssehicht of about 1 i ^ thickness "plated", a previous oxidation was subjected. The substrate was then heated for 20 minutes in the presence of a reaction gas stream of nitrogen with 0.05 vol. $ (Based on the nitrogen) acetylene gas to a temperature of 56O ° O, whereby carbon contained in the reaction gas was deposited on the surface of the substrate covered with nickel phosphorous alloy Formation of a carbon coating was deposited. The coal coating obtained in this way proved to be extremely dense and corresponded to a deposited amount of coal of 1 mg / cm and a coal density of 1.94 g / cm.

Beispiel 2Example 2

Ein Eisenbleehsubstrat von 0,15 mm Dicke, dessen Oberfläche mit einer Nickelphosphorlegierungsschicht "plattiert" worden war, wurde einer vorangehenden Oxidationsbehandlung unterworfen. Das Substrat wurde dann 20 Minuten lang in Gegenwart eines Methan umfassenden Reaktionsgasstromes mit 0,5 V0I.5& (bezogen auf das Methan) Acetylengas auf 56O0C erhitzt, wodurch im Reaktionsgas enthaltener Kohlenstoff auf der Oberfläche des mit Nickelphosphorlegierung belegten Substrats zur Bildung eines Kohleüberzuges abgeschieden wurde. Der so erhaltene Kohleüberzug erwies sich als außerordentlich dicht und ent-A sheet iron substrate 0.15 mm thick, the surface of which had been "plated" with a nickel-phosphorus alloy layer, was subjected to a preliminary oxidation treatment. The substrate was then heated for 20 minutes in the presence of a reaction gas stream comprising methane with 0.5 V0I.5 & (based on the methane) acetylene gas to 56O 0 C, whereby carbon contained in the reaction gas on the surface of the substrate covered with nickel-phosphorus alloy to form a carbon coating was deposited. The coal coating obtained in this way proved to be extremely dense and

309850/084 3309850/084 3

_ 39 -_ 39 -

23233282323328

sprach einer abgeschiedenen Kohlenstoffmenge von 1,2 mg/cm und einer Kohlenstoffdichte von 2,20 g/cm .spoke of a deposited amount of carbon of 1.2 mg / cm and a carbon density of 2.20 g / cm.

Bei diesem Beispiel kann die Acetylenkonzentration im Methan bis auf höchstens 5 Vol.$ erhöht werden. In diesem Falle neigt jedoch die Dichte der Kohle im resultierenden Kohleüberzug in einem gewissen Maße zur Abnahme.In this example, the acetylene concentration in the Methane can be increased to a maximum of 5 vol. $. In this case, however, the density of the coal tends to be in the resultant Coal coating to a certain extent for acceptance.

Beispiel 3Example 3

Mn an der Oberfläche mit einer Niekelphosphorlegierungsschicht "plattiertes" iSisenbleehsubstrat von 0,15 mm Dicke wurde einer vorangehenden Oxidationsbehandlung unterworfen. Das Substrat wurde dann 20 Minuten lang in Gegenwart eines durch Verdampfung von LPG erhaltenen Reaktionsgasstromes mit 0,7 Vol.# (bezogen auf das LPG) Aeetylengas auf eine Temperatur von etwa 56O0C erhitzt unter Abscheidung des im Reaktionsgas enthaltenen Kohlenstoffs an der Oberfläche der Nickelphosphorlegierungsschicht des Substrats unter Bildung eines Kohleüberzuges. Der so gebildete Kohleüberzug erwies sich als relativ dick und dicht und entsprach einer abgeschiedenen Kohlenstoffmenge von etwa 2,5 mg/cm und einer Kohlenstoffdichte von 2,18 g/cm .Mn iSisenbleeh substrate 0.15 mm thick "plated" on the surface with a nickel phosphor alloy layer was subjected to a preliminary oxidation treatment. The substrate was then heated to a temperature of about 56O 0 C for 20 minutes in the presence of a reaction gas stream obtained by evaporation of LPG with 0.7 vol. # (Based on the LPG) with the carbon contained in the reaction gas being deposited on the surface of the Nickel-phosphorus alloy layer of the substrate to form a carbon coating. The carbon coating thus formed was found to be relatively thick and dense and corresponded to a deposited amount of carbon of about 2.5 mg / cm and a carbon density of 2.18 g / cm.

Bei diesem Beispiel kann die im LPG enthaltene Acetylenkonzentration auf höchstens 5 Vol.# erhöht werden. In diesem Fall tendiert jedoch die Dichte der Kohle in dem resultierendem Kohleüberzug zu einer Abnahme in einem gewissen Ausmaße.In this example, the acetylene concentration in the LPG can be increased to a maximum of 5 vol. #. In this case, however, the density of the coal tends in the resultant Coal coating to a decrease to some extent.

Beispiel 4Example 4

Bin Bisenblechsubstrat von 0,15 mm Dicke mit einer "aufplattierten'1 Nickelphosphorlegierungseehieht von etwa 1 uA 0.15 mm thick tinplate substrate with a "plated-on" 1 nickel-phosphorus alloy of about 1 µm thick

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23233282323328

Dicke wurde einer vorangehenden Oxidationsbehandlung unterworfen. Das Substrat wurde dann 20 Minuten lang in Gegenwart eines eine Mischung von 0,2 $> Aeetylengas, 1 $> IPG, 4 i> Methangas und 94,8 # Stickstoff (in VoI.#, bezogen auf die Mischung) umfassenden Reaktionsgasstromes auf eine Temperatur von etwa 56O0O erhitzt, wodurch im Reaktionsgas enthaltener Kohlenstoff auf der Oberfläche des mit Nickelphosphorlegierung belegten Substrats unter Bildung eines Kohleüberzuges abgeschieden wurde. Der so erhaltene Kohleüberzug erwies sich als dicht und die abgeschiedene Kohlemenge entsprach 1,8 mg/cm bei einer Kohlenstoffdichte von 1,96 g/emThickness was subjected to a preliminary oxidation treatment. The substrate was then for 20 minutes in the presence of a mixture of 0.2 $> ethylene gas, 1 $> IPG, 4 l> methane gas and 94.8 # nitrogen (in vol. #, Based on the mixture) to a Temperature of about 56O 0 O heated, whereby carbon contained in the reaction gas was deposited on the surface of the substrate covered with nickel-phosphorus alloy with the formation of a carbon coating. The coal coating thus obtained proved to be dense and the deposited amount of coal corresponded to 1.8 mg / cm at a carbon density of 1.96 g / cm

Da das in diesem Beispiel verwendete Reaktionsgas nicht brennbar war, wurde es als recht wirksam für die Begünstigung eines sicheren Betrieb erachtet.Since the reaction gas used in this example was non-flammable, it was found to be quite effective for favoring safe operation.

D.h., es wurde festgestellt, daß es möglich ist, ein Reaktionsgas mit irgendeiner Zusammensetzung zu verwenden, aus dem der darin enthaltene Kohlenstoff abgeschieden werden kann, solange das Reaktionsgas 0,01 bis 5 Vol.$ (bezogen auf das Reaktionsgas) Acetylen enthält und von einer nicht-oxidierenden Zusammensetzung frei von oxidierenden Gasen wie Sauerstoff ist. In diesem Fall kann das Reaktionsgas mit solchen brennbaren Gasen wie IPG oder Methan geeignet gemischt werden, jedoch wird hinsichtlich der Handhabung die Verwendung eines Reaktionsgases bevorzugt, das eine Mischung von einem Inertgas wie Stickstoff oder Argon und einem brennbaren Gas wie LPG und/oder Methan in einer Menge und innerhalb eines solchen Bereiches enthält, daß die resultierende Gesamtgasmischung nicht-brennbar wird.That is, it has been found that it is possible to use a reaction gas having any composition from which the carbon contained therein can be deposited as long as the reaction gas is 0.01 to 5 vol. $ (based on the reaction gas) contains acetylene and of a non-oxidizing composition free of oxidizing gases such as Is oxygen. In this case, the reaction gas can be appropriately mixed with such flammable gases as IPG or methane however, it is preferable to use a reaction gas which is a mixture of one from the viewpoint of handling Inert gas such as nitrogen or argon and a flammable gas such as LPG and / or methane in an amount and within one such a range that the resulting total gas mixture becomes non-flammable.

Obzwar die bevorzugten Ausführungsarten der ErfindungAlthough the preferred embodiments of the invention

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unter Bezugnahme auf Fälle beschrieben wurden, bei denen die Nickel phosphor}, egierungsschicht auf der Substratoberfläche durch "elektrolose Plattierung11 unter Verwendung von "SUMER"-Lösung (Warenzeichen für eine Plattierungslösung) erzeugt wurden, ist die Erfindung selbstverständlich nicht darauf beschränkt.have been described with reference to cases where the nickel phosphorus alloy layer on the substrate surface was formed by "electroless plating 11 using" SUMER "solution (trademark for a plating solution), of course, the invention is not limited thereto.

Wie oben im einzelnen dargelegt wurde, ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die Oberfläche eines sehr dünnen iäisenblechsubstrats mit einer Dicke von 0,15 mm mit einer dichten Kohleschicht in irgendeiner gegebenen Dicke mit Genauigkeit und in einfacher und sicherer Weise zu beschichten, während es nach dem Stande der Technik nahezu unmöglich war, solche Überzüge wie gemäß der Erfindung zu verwirklichen. Das erfindungsgemäße Verfahren hat darüber hinaus die Eigenschaft, daß infolge der, verglichen mit dem Stande der Technik, niedrigen Temperaturen, die zur Herbeiführung der Kohleabscheidungsreaktion gemäß der Erfindung notwendig sind, zahlreiche Nachteile, die mit hohen Aufheiztemperaturen, wie sie früher angewandt wurden, verbunden wären, wirksam vermieden werden können.As was explained in detail above, it is possible according to the method according to the invention, the surface of a very thin iron sheet substrate 0.15 mm thick with a dense carbon layer of any given thickness to coat with accuracy and in a simple and safe manner, while it is close to the state of the art it was impossible to realize such coatings as according to the invention. The inventive method has more in addition, the property that, as a result of the, compared with the prior art, low temperatures that lead to the coal deposition reaction according to the invention are necessary, numerous disadvantages associated with high heating temperatures, as they were used in the past, could be effectively avoided.

Ferner ist das erfindungsgemäße Verfahren als Verfahren insbesondere zur Kohlebeschichtung einer Schattenmaske für Farbfernsehröhren außerordentlich wirksam und führt zu ausgezeichneten Ergebnissen hinsichtlich der Verbesserung der Technik der Erzeugung von Schattenmasken.Furthermore, the method according to the invention is particularly useful as a method for carbon coating a shadow mask Color television tubes extremely effective and leads to excellent Results regarding the improvement of the technique of creating shadow masks.

Beispiel 5Example 5

Eine 0,15 mm dicke Schattenmaske für Färbfernsehröhren aus Eisenblech wurde zur vollständigen Entfernung von OxidenA 0.15 mm thick shadow mask for color television tubes sheet iron was used to completely remove oxides

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von der Oberfläche mit Chlorwasserstoffsäure gewaschen. Die so gewaschene Maske wurde als solche etwa 2 Minuten lang in eine "SUMBR"-Lösung (nicht-elektrisches bzw. stromloses JSickelabscheidungsbad) getaucht, wobei die Badtemperatur auf 8O0C kontrolliert wurde und der pH-Wert vorangehend auf 6,0 eingestellt worden war. In diesem Falle wurde besonders darauf geachtet, daß das "Plattierungsbad" sorgfältig gerührt wurde, um eine ausreichend gleichmäßige Bedeckung der Umgebung einer großen Anzahl kleiner Poren oder Löcher auf der Schattenmaske sicherausteilen, wodurch eine gleichmäßige "Plattierung" aller Teile der Schattenmaske mit Nickelphosphorlegierung in einer Dicke von etwa 0,3 bis 0,5 u erreicht wurde.washed from the surface with hydrochloric acid. The mask thus washed was dipped as such for about 2 minutes in a "SUMBR" solution (non-electric or electroless JSickelabscheidungsbad), the bath temperature was controlled at 8O 0 C and the pH was previously adjusted to 6.0 was. In this case, particular care was taken to ensure that the "plating bath" was stirred carefully to ensure a sufficiently uniform coverage of the vicinity of a large number of small pores or holes on the shadow mask, thereby ensuring uniform "plating" of all parts of the shadow mask with nickel-phosphorus alloy in one Thickness of about 0.3-0.5µ was achieved.

Fach Beendigung der Plattierungsbehandlung wurde die Schattenmaske aus dem Bad herausgezogen, sorgfältig mit reinem Wasser gewaschen und danach rasch getrocknet. Nachfolgend wurde der Innenraum eines Heizofens einmal bis zur Erreichung von Drucken von 10" bis 10 !Dorr evakuiert. Dieser Heizofen bestand aus einem Material wie beispielsweise Quarz, auf dem kein Kohlenstoff durch Reaktion mit Acetylen bei etwa 6000C abgeschieden wird. Danach wurde Acetylen in den Heizofen eingeführt, so daß der auf einem Pirani-Hanometer angezeigte Druck im Ofen 5 Torr erreichte.. In den Ofen, dessen Innentemperatur auf etwa 6000C gebracht worden war, wurde dann die Schattenmaske gebracht, wobei dafür Sorge getragen wurde, daß die oben genannten Ofenbedingungen nicht beeinträchtigt wurden (in diesem Falle wurde die Schattenmaske vorgeheizt). Die Reaktion erfolgte bei der genannten Temperatur etwa 30 Minuten lang unter Bildung eines Kohleüberzuges auf der Schattenmaskenoberfläche mit einer abgeschiedenen Kohlenstoffmenge von etwa 1 mg/cm und einer Dicke von etwa 4»5 n. Danach wurde die kohlebeschichtete Schattenmaske in eine Kühlkammer überführt und dann au3 der Kammer herausgenommen.After completing the plating treatment, the shadow mask was pulled out from the bath, washed thoroughly with pure water, and then quickly dried. The interior of a heating furnace was then evacuated once until pressures of 10 "to 10 I Dorr were reached. This heating furnace consisted of a material such as quartz, for example, on which no carbon is deposited by reaction with acetylene at about 600 ° C. Thereafter, acetylene was formed introduced into the heating furnace, so that the displayed on a Pirani Hanometer pressure in the furnace reached 5 Torr .. in the oven, the inside temperature was brought to about 600 0 C, the shadow mask was placed, with care was taken that The above furnace conditions were not affected (in this case the shadow mask was preheated). The reaction took place at the stated temperature for about 30 minutes to form a carbon coating on the shadow mask surface with a deposited carbon amount of about 1 mg / cm and a thickness of about 4 »5 n. The carbon-coated shadow mask was then transferred to a cooling chamber and then au3 de r chamber removed.

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Die mikroskopische Überprüfung des erhaltenen Kohleüberzuges bei etwa 600-facher Vergrößerung zeigte in einigen Fällen, daß einige kleine Kohlenstoffkügelchen in Form von Fadenknäuel (ball of maste thread) auf der Oberfläche der Kohleschicht anwesend waren. Ψβηη solche Kohlenstoffkügelchen auf der Oberfläche des auf einer Schattenmaske gebildeten Kohleüberzuges anwesend sind, gelangen sie innerhalb der Farbbildröhre in einen Schwimm- oder Schwebezustand und verursachen Funkenentladungen, wenn eine Hochspannung angelegt wird; solche Kohlekügelchen müssen daher vor der Verwendung der kohlebeschichteten Schattenmaske durch Waschen mit Wasser oder Spülbehandlung mit Ultraschallwellen vollständig entfernt werden.Microscopic examination of the carbon coating obtained at about 600 times magnification showed in some cases that some small carbon spheres in the form of ball of maste thread were present on the surface of the carbon layer. If such carbon spheres are present on the surface of the carbon coating formed on a shadow mask, they enter a floating or floating state within the color picture tube and cause spark discharges when a high voltage is applied; therefore, such carbon spheres must be completely removed by washing with water or rinsing treatment with ultrasonic waves before using the carbon-coated shadow mask.

Nach der oben genannten Behandlung wurde die kohlebeschichtete Schattenmaske in einer Farbbildröhre montiert und geprüft. Als Ergebnis wurde ein ausgezeichnetes Verhalten beobachtet, nach dem eine Sekundärelektronenemission von der Schattenmaske infolge von "Wärmeelektronen", die unter Beschleunigungsspannungen von 25 bis 30 kV ausgelöst werden, verhindert und ein gutes Farbbild ohne wesentliche Hofbildung erzielt werden konnte.After the above treatment, the carbon-coated shadow mask was mounted in a color picture tube and checked. As a result, excellent behavior in which secondary electron emission from the Shadow mask as a result of "heat electrons" under acceleration voltages from 25 to 30 kV are triggered, and a good color image without significant halo formation could be achieved.

Obgleich die Erfindung vorstehend anhand von für bevorzugt gehaltenen Ausführungsformen beschrieben wurde, wobei speziell der Fall behandelt wurde, bei dem ein Schattenmaskensubstrat mit einer Nickelphosphorlegierung durch nicht-elektrische bzw· stromlose Abscheidung unter Verwendung einer "SUMEE11-Lösung beschichtet wurde, ist die Erfindung selbstverständlich nicht darauf beschränkt.Although the invention has been described above on the basis of preferred embodiments, the case in which a shadow mask substrate was coated with a nickel-phosphorus alloy by non-electrical or electroless deposition using a "SUMEE 11 solution" was dealt with, the invention is self-evident not limited to that.

Wie oben erläutert wurde, ist es gemäß der ErfindungAs explained above, it is in accordance with the invention

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möglich, sein Substrat, dessen Oberfläche mit einem Kohleüberzug versehen werden soll, mit einer Nickelphosphorlegierung zu versehen, und auf der niekelphosphor-besehiehteten Substratoberfläche durch thermische Zersetzung von Acetylen bei relativ niedrigen Temperaturen unter Ausnutzung der katalytischen Wirkung der Nickelphosphorlegierungsschicht Kohlenstoff abzuscheiden und die thermische Zersetzungsreaktion des Acetylengases durch Einstellung der Zusammensetzung des acetylenhaltigen Reaktionsgases (weitgehend) zu unterdrücken oder zu kontrollieren unter Bildung eines dichten, gleichmäßig dicken Kohleüberzuges auf der Substratoberfläche in einfacher Weise und mit hoher Betriebsstabilität. Die vorliegende Erfindung trägt somit stark zur Verbesserung und Weiterentwicklung der industriellen Technologie bei und bringt darüber hinaus große wirtschaftliche Vorteile.possible, its substrate, the surface of which is to be provided with a carbon coating, with a nickel-phosphorus alloy to be provided, and on the non-phosphorus-coated substrate surface by thermal decomposition of Acetylene at relatively low temperatures using the catalytic effect of the nickel-phosphorus alloy layer Deposit carbon and the thermal decomposition reaction of acetylene gas by adjusting the composition to suppress or control the acetylene-containing reaction gas (largely) with the formation of a dense, evenly thick carbon coating on the substrate surface in a simple manner and with high operational stability. The present invention thus greatly contributes to improvement and further development of industrial technology and also brings great economic benefits.

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Claims (21)

Patentansprüche ?3?3928Claims? 3? 3928 1. Verfahren zur pyrolytischen .Erzeugung eines Kohleüberzuges auf der Oberfläche eines zu beschichtenden Gegenstandes in kohlenwasserstoffhaltiger Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet , daß man auf der zu beschichtenden Oberfläche des Gegenstandes zunächst eine Niekelphosphorlegierungsschicht bildet und den mit JÜickelphosphorlegierungsschicht bedeckten Gegenstand dann in einem kohlenwasserstoffhaltigen Gas unter thermischer Zersetzung des Gases und Abscheidung von im Gas enthaltenem Kohlenstoff auf der zu beschichtenden Oberfläche unter Bildung des Kohleüberzuges aufheizt. 1. Process for the pyrolytic generation of a carbon coating on the surface of an object to be coated in a hydrocarbon-containing atmosphere, characterized first of all a nickel phosphorus alloy layer is applied to the surface of the object to be coated and then the object covered with nickel phosphorus alloy layer in a hydrocarbon-containing Gas with thermal decomposition of the gas and deposition of carbon contained in the gas on the to be coated The surface heats up with the formation of the carbon coating. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Kohle zu beschichtende Gegenstand durch ein Substrat aus Eisen und insbesondere durch eine Schattenmaske für eine !Farbfernsehröhre gebildet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the object to be coated with carbon through a substrate made of iron and in particular through a shadow mask for a ! Color television tube is formed. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelphosphorlegierungsschicht durch nicht-elektrische Abscheidung aus einem entsprechenden Bad gebildet wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the nickel-phosphorus alloy layer by non-electrical Deposition is formed from an appropriate bath. 4. Verfahren nach Anspruch- 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphorgehalt der liickelphosphorlegierungsschicht durch Einstellung des pH-Wertes der Lösung für die nicht-elektrische Abscheidung kontrolliert wird.4. The method according to claim 5, characterized in that the phosphorus content of the nickel phosphor alloy layer through Adjustment of the pH of the solution for the non-electrical deposition is controlled. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß5. The method according to claim 1, characterized in that 30B850/084330B850 / 0843 ~'46 " P323328~ '46 "P323328 die in der ifickelphosphorlegierungsschicht enthaltene Phosphormenge bezogen auf das Nickelgewicht bei 4 bis 12 Gfew4 und insbesondere zumindest 5 Gew.yo liegt.the amount of phosphorus contained in the nickel phosphor alloy layer based on the nickel weight at 4 to 12 Gfew4 and in particular at least 5 Gew.yo. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Mickelphosphorlegierungsschicht bei 0,1 bis 6 u liegt.6. The method according to claim 1, characterized in that the thickness of the phosphorus alloy layer is 0.1 to 6 u lies. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kohlenwasserstoffhaltiges Gas ein acetylenhaltiges Gas verwendet wird.7. The method according to claim 1, characterized in that as the hydrocarbon-containing gas, an acetylene-containing gas is used. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß 'das acetylenhaltige Gas ein nicht-oxidierendes Gas ist, dem 0,1 bis 1,5 Vol.$ Acetylen (bezogen auf das nicht-oxidierende Gas) zugemischt sind.8. The method according to claim 7, characterized in that 'the acetylene-containing gas is a non-oxidizing gas, the 0.1 to 1.5 vol. $ Acetylene (based on the non-oxidizing Gas) are mixed in. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-oxidierende Gas durch Stickstoff, Helium und/oder Argon gebildet wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the non-oxidizing gas by nitrogen, helium and / or Argon is formed. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-oxidierende Gas aus der Gruppe Methan und verflüssigtes Benzin- bzw. Petrolgas ausgewählt ist.10. The method according to claim 8, characterized in that the non-oxidizing gas from the group consisting of methane and liquefied Petrol or petroleum gas is selected. 11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das acetylenhaltige Gas hauptsächlich aus einem Inertgas aus der Gruppe Stickstoff, Helium und Argon besteht und zumindest einen Vertreter aus der Gruppe: 0,1 bis 1,5 Vol.70 und insbesondere 0,15 bis 1,5 Vol./o Acetylengas, 0,1 cß> oder mehr verflüssigtes Benzingas und 0,1 70 oder mehr Methan in einer SIenge innerhalb eines solchen Bereichs enthält, daß das11. The method according to claim 7, characterized in that the acetylene-containing gas consists mainly of an inert gas from the group nitrogen, helium and argon and at least one representative from the group: 0.1 to 1.5 Vol.70 and in particular 0.15 to 1.5 vol / o acetylene gas, 0.1 c ß> or more liquefied gasoline gas and 0.1 70 or more methane in a quantity within such a range that the Ü843Ü843 resultierende gesamte Mischgas unbrennbar wird.resulting entire mixed gas becomes incombustible. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das acetylenhaltige Gas ferner zumindest einen Vertreter aus der ü-ruppe der Ä'than- und Äthylengase in einer Menge und innerhalb eines solchen Bereichs enthält, daß das resultierende gesamte Mischgas nicht-brennbar wird.12. The method according to claim 11, characterized in that the acetylene-containing gas further comprises at least one representative the group of ethane and ethylene gases in a quantity and within such a range that the resulting entire mixed gas becomes incombustible. 13. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlenwasserstoffhaltige Gas Acetylen umfaßt und zumindest einen Vertreter aus der Gruppe Wasserstoff und Methan.13. The method according to claim 7, characterized in that the hydrocarbon-containing gas comprises acetylene and at least a representative from the group hydrogen and methane. H. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlenwasserstoffhaltige Gas den zu beschichtenden Gegenstand als Unterdruckatmosphäre von vorzugsweise 100 Torr oder weniger umgibt.H. The method according to claim 1, characterized in that the hydrocarbon-containing gas is the object to be coated as a negative pressure atmosphere of preferably 100 Torr or less. 15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Nickelphosphorlegierungsschicht überzogene Gegenstand in Gegenwart des kohlenwasserstoffhaltigen Gases mit einer solchen Geschwindigkeit auf Abseheidungstemperaturen von 450 bis 7000G, insbesondere von 500 bis 7000G aufgeheizt wird, daß die katalytische Wirksamkeit der Iiickelphosphorlegierungsschicht nicht merklich vermindert wird.15. The method according to claim 1, characterized in that the object coated with the nickel-phosphorus alloy layer is heated in the presence of the hydrocarbon-containing gas at such a rate to separation temperatures of 450 to 700 0 G, in particular from 500 to 700 0 G, that the catalytic effectiveness of The nickel phosphor alloy layer is not markedly decreased. 16. Verfahren nach Anspruch 5 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelphosphorlegierungsschieht eine Dicke von zumindest 1 μ besitzt.16. The method according to claim 5 and 11, characterized in that the nickel-phosphorus alloy layer has a thickness of at least 1 μ owns. 17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelphosphorlegierungsschicht, bezogen auf das Nickel-17. The method according to claim 14, characterized in that the nickel-phosphorus alloy layer, based on the nickel 309850/08A3309850 / 08A3 gewicht, zumindest 4 Gew.^ Phosphor enthält und vorzugsweise eine Dicke von zumindest 1 ju besitzt und daß die Atmosphäre des kohlenwasserstoffhaltigen Gases durch ein Acetylen und zumindest einen Vertreter aus der Gruppe Wasserstoff und Methan umfassendes aeetylenhaltiges Gas mit einem Druck von 100 Torr oder weniger gebildet wird.weight, contains at least 4 wt. ^ Phosphorus and preferably has a thickness of at least 1 micron and that the atmosphere of the hydrocarbon-containing gas is formed by an acetylene and at least one member from the group consisting of hydrogen and methane, aeetylenhaltiges gas with a pressure of 100 Torr or less. 18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Oberfläche des Gegenstandes aufgebrachte Hickelphosphorlegierungsschicht vor der AbScheidungsbehandlung in kohlenwasserstoffhaltiger Atmosphäre unter thermischer Crackung des Gases eine Oxidationsbehandlung in sauerstoffhaltiger Atmosphäre erfährt.18. The method according to claim 1, characterized in that the coated phosphorus alloy layer on the surface of the article before the deposition treatment in a hydrocarbon-containing atmosphere with thermal cracking the gas undergoes an oxidation treatment in oxygen-containing Atmosphere. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die kohlenwasserstoffhaltige Atmosphäre durch ein nieht-oxi- " dierendes Gas mit 0,01 bis 5 Vol.# Acetylen (bezogen auf das nicht-oxidierende Gas) gebildet wird.19. The method according to claim 18, characterized in that the hydrocarbon-containing atmosphere by a non-oxi- " Dierendes gas with 0.01 to 5 vol. # acetylene (based on the non-oxidizing gas) is formed. 20. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß das kohlenwasserstoffhaltige Gas hauptsächlich aus einem aus der Gruppe Stickstoff, Helium und Argon ausgewählten Inertgas besteht und zumindest einen Vertreter aus der Gruppe 0,01 bis 5 Vol.$ Acetylen, zumindest 0,1 Vol.jo verflüssigtes Benzingae und zumindest 0,1 Vol.$ Methan in einer Menge innerhalb eines solchen Bereichs enthält, daß die resultierende Gesamtgasmischung unbrennbar wird.20. The method according to claim 19 »characterized in that the hydrocarbon-containing gas consists mainly of an inert gas selected from the group consisting of nitrogen, helium and argon and at least one representative from the group 0.01 to 5 vol. $ acetylene, at least 0.1 vol and contains at least 0.1 vol. methane in an amount within such a range that the resulting total gas mixture becomes incombustible. 21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß21. The method according to claim 18, characterized in that die Nickelphosphorschicht (bezogen auf die Nickelmenge) zu-the nickel-phosphorus layer (based on the amount of nickel) —4- '—4- ' mindest 5 Gew.> Phosphor enthält und in einer mehr als 10 Torr Sauerstoff enthaltenden Stickstoffatmosphäre unter !Temperaturerhöhung einer Oxidationsbehandlung unterworfen wird.at least 5 thread> Contains phosphorus and in a nitrogen atmosphere containing more than 10 Torr of oxygen with an increase in temperature is subjected to an oxidation treatment. 309850/0843309850/0843 LeerseiteBlank page
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