DE2448386A1

DE2448386A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING FLEXIBLE TANTALUM CARBIDE FIBER MATERIALS AND THEIR USE

Info

Publication number: DE2448386A1
Application number: DE19742448386
Authority: DE
Inventors: Frank Peter Gortsema
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1973-10-11
Filing date: 1974-10-10
Publication date: 1975-04-17
Also published as: JPS5066514A; NL7413356A; DD120418A5; SE7412764L; BE820941A; FR2247818B3; FR2247818A1; AU7317474A

Description

"Verfahren zur Herstellung von flexiblen Tantalcarbidfasermaterialien und deren Verwendung""Process for the manufacture of flexible tantalum carbide fiber materials and their use "

Priorität: 11. Oktober 1973 - V.St.A. - Nummer 405 526Priority: October 11, 1973 - V.St.A. - number 405 526

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flexiblen Tantalcarbidfasermaterialien. Weiter betrifft die ErfindungThe invention relates to a method for producing flexible Tantalum carbide fiber materials. The invention further relates

insbesonder die Verwendung der hergestellten Tantalcarbidfasermaterialien/für Glühlampen und andere Beleuchtungseinrichtungen. Verschiedene Verfahren zur Herstellung von Metallcarbid-Strukturmaterialien, wie von Pasern, Fäden und Geweben, sind bekannt. In der US-PS 3 403 008 wird z.B. ein solches Verfahren beschrieben, gemäß dem ein vorgeformtes organisches Polymerisatrnaterial, wie ein Regenerat-Cellulosematerial (Rayon), mit einer Lösung einer Metallverbindung imprägniert wird.Das imprägnierte Material wird dann erhitzt,und dabei werden flüchtige Abbauprodukte und ein kohlenstoffhaltiger das Metall in fein dispergierter Form enthaltender Rückstand gebildet. Der Rückstand wird schließlich weiter auf 1000 bis 2000°C in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre erhitzt und dadurch die Metallcarbide gebildet. Die erhaltenen Metallcar-in particular the use of the tantalum carbide fiber materials produced / for Incandescent lamps and other lighting devices. Various methods of making metal carbide structural materials such as of piping, threads and fabrics are known. In the US PS 3 403 008, for example, such a method is described in accordance with a preformed organic polymer material, such as a regenerated cellulose material (rayon), with a solution of a Metal compound is impregnated. The impregnated material is then heated, and thereby volatile degradation products and a carbonaceous the residue containing the metal in finely dispersed form is formed. The residue will eventually continue on Heated 1000 to 2000 ° C in a non-oxidizing atmosphere, thereby forming the metal carbides. The metal car-

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bide weisen praktisch die gleiche Form wie die Rayon-Ausgangsmaterialien auf.bide have practically the same shape as the rayon raw materials on.

Die US-PS 3 246 950 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Siliciumcarbidfasern mit einer Länge bis zu 25,4 mm durch Umsetzen von Siliciurnmonoxid und Kohlenmonoxid in der Dampfphase. Ein Verfahren zur Herstellung von Zirkoniumcarbi-dfasern wird in der US-PS 3 385 669 beschrieben, gemäß dem Zirkoniumoxidfasern bei Temperaturen von ungefähr 1700⁰G in einer inerten Atmosphäre mit Kohlenstoff umgesetzt werden.US Pat. No. 3,246,950 describes a process for producing silicon carbide fibers with a length of up to 25.4 mm by reacting silicon monoxide and carbon monoxide in the vapor phase. A process for preparing Zirkoniumcarbi-dfasern is described in U.S. Patent No. 3,385,669, are reacted according to the Zirkoniumoxidfasern at temperatures of about 1700 G ⁰ in an inert atmosphere with carbon.

Die US-PS 3 269 802 und 3 374 102 beziehen sich auf die Herstellung von Carbid-Strukturmaterialien und vernetzten, Metallcarbide enthaltenden Kohlenstoffprodukten. Das erstgenannte Patent beschreibt die Umwandlung eines carbonisierten Materials, wie eines faserartigen oder geformten Produkts, in ein Metallcarbid, indem man dieses in einer das dampfförmige Halogenid oder Carbonyl des carbidbildenden Metalls enthaltenden Atmosphäre erhitzt. Gemäß der zweiten vorgenannten Patentschrift lassen sich die Festigkeit und die Flexibilität der gemäß der erstgenannten Patentschrift hergestellten Metallcarbide verbessern, indem man nur bis zu 25 Molprozent des carbonisierten Produkts in das Carbid umwandelt.U.S. Patents 3,269,802 and 3,374,102 relate to manufacture of carbide structural materials and crosslinked carbon products containing metal carbides. The first-mentioned patent describes the conversion of a carbonized material, such as a fibrous or shaped product, into a metal carbide, by turning this into a vaporous halide or carbonyl of the atmosphere containing carbide-forming metal. According to the second aforementioned patent, the Improve the strength and the flexibility of the metal carbides produced according to the first-mentioned patent specification by only up to 25 mole percent of the carbonized product in the carbide converts.

Alle vorgenannten Patentschriften beziehen sich auf Metallcarbide) oder ein Metallcarbid enthaltendes Strukturmaterial, wie von Fasern, Textilien und anderen geformten Materialien.All of the aforementioned patents relate to metal carbides) or a structural material containing metal carbide, such as fibers, textiles and other shaped materials.

In keiner Patentschrift wurde bisher die Herstellung von flexiblenIn no patent so far has the production of flexible

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Tantaloarbidfasermaterialien beschrieben, die sich zur Verwendung in Glühlampen oder anderen Beleuchtungseinrichtungen eignen.Tantalum carbide fiber materials are described that are suitable for use in incandescent lamps or other lighting equipment.

Obwohl es mittels herkömmlicher Verfahren möglich ist, Tantal-'fasern mit einem mittleren Durchmesser bis herab zu 50 Mikron herzustellen, s.ind diese Fasern für die meisten technischen Anwendungszwe.cke ungeeignet. So führten z.B. Versuche, die hergestellten Tantalfasern zu den entsprechenden Carbiden zu carburieren, zu einem ungleichmäßigen Aufquellen und damit zu außerordentlich ungleichförmigen Produkten. Außerdem weisen diese Produkte sowohl erheblich unterschiedliche Eigenschaften an ihrer äußeren Oberfläche und in ihrem Innern sowie ungleichmäßige Querschnitte auf. Diese schlechten Eigenschaften machen das vorgenannte Verfahren, insbesondere zur Herstellung von für Glühlampen geeigneten Tantalcarbidfäden, ungeeignet.Although it is possible using conventional methods, tantalum 'fibers with a mean diameter down to 50 microns these fibers are used for most technical purposes not suitable. For example, attempts to carburize the tantalum fibers produced to the corresponding carbides have led to uneven swelling and thus extremely uneven products. They also exhibit these products both significantly different properties on their exterior Surface and inside as well as uneven cross-sections. These poor properties make the aforementioned method, especially unsuitable for the production of tantalum carbide filaments suitable for incandescent lamps.

Die Erfindung verfolgt demgemäß die nachstehenden Ziele:The invention accordingly pursues the following objectives:

Zur-Verfügung-Stellen eines Verfahrens zur Herstellung von flexiblen gegebenenfalls noch.bestimmte andere Metallcarbide enthaltenden Tantalcarbidfasermaterialien. Die Herstellung von Tantalcarbidf asermaterialien mit hohen Schmelzpunkten und niedrigen Dampfdrücken. Die Herstellung von Tantalcarbid- oder Tantalcarbid zusammen mit bestimmten anderen Metallcarbiden enthaltenden Fasermaterialien mit mittleren Durchmessern unterhalb ungefähr 25 Mikron für eine einzelne Faser. Die Herstellung von Tantalcarbiden in Form von Fäden, Fasern und Geweben mit elektrischer Leitfähigkeit.. Die Herstellung von für Glühlampen und andere Beleuchtungseinrichtungen geeigneten Tantalcarbidfäde'n. Die HerstellungProviding a method for producing flexible optionally also certain other metal carbide-containing tantalum carbide fiber materials. The manufacture of tantalum carbidef asermaterials with high melting points and low vapor pressures. The manufacture of tantalum carbide or tantalum carbide along with certain other fiber materials containing metal carbides with mean diameters below approximately 25 microns for a single fiber. The manufacture of tantalum carbides in the form of threads, fibers and fabrics with electrical conductivity .. The manufacture of for incandescent lamps and other lighting equipment suitable tantalum carbide threads. The production

bestimmten
von Tantalcarbid zusammen mit/anderen Metallcarbiden enthalten-certain
Contains tantalum carbide together with / other metal carbides-

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den Fasermaterialien mit nützlichen elektrischen Leitfähigkeitseigenschaf ten. Die Herstellung bestimmter Tantalcarbidfasermaterialien. the fiber materials with useful electrical conductivity properties th. The manufacture of certain tantalum carbide fiber materials.

Die Erfindung betrifft demgemäß ein Verfahren zur Herstellung von flexiblen Tantalcarbidfasermaterialien, das dadurch gekennzeichnet ist, daßThe invention accordingly relates to a method for producing flexible tantalum carbide fiber materials, which is characterized is that

(1) ein mindestens 50 Gewichtsprozent Tantaloxid enthaltendes Fasermaterial mit einer Oberfläche von mindestens ungefähr 1 m /g mit(1) one containing at least 50 weight percent tantalum oxide Fiber material with a surface area of at least about 1 m / g with

(2) einem Gemisch aus Wasserstoff und ungefähr 0,1 bis 10 Volumprozent Methan(2) a mixture of hydrogen and about 0.1 to 10 percent by volume methane

(3) bei Temperaturen von ungefähr 800 bis l800°C(3) at temperatures of approximately 800 to 1,800 ° C

über eine zur Umwandlung des Tantaloxidfasermaterials in das entsprechende Tantalcarbidfasermaterial mit einem mittleren Durchmesser der einzelnen Fasern von weniger als ungefähr 25 Mikron ausreichende Zeitspanne kontaktiert wird.via one for converting the tantalum oxide fiber material into the corresponding one Tantalum carbide fiber material with a mean diameter of the individual fibers of less than about 25 microns is sufficient Period of time is contacted.

Die vorliegende Erfindung stellt demgemäß ein bequemes Verfahren zur Herstellung von Fasermaterialien aus Tantalcarbid bzw. Tantalcarbidlegierungen mit anderen Metallcarbiden aus den entsprechenden Metalloxiden bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen zur Verfügung. Wie vorstehend erläutert, ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die Herstellung von Materialien mit einheitli-The present invention accordingly provides a convenient process for the production of fiber materials from tantalum carbide or tantalum carbide alloys with other metal carbides from the corresponding metal oxides at relatively low temperatures for Disposal. As explained above, by means of the method according to the invention, the production of materials with uniform

einζeinenaζone

chen/Fasern mit einem mittleren Durchmesser von weniger als ungefähr 25 Mikron möglich. In der Praxis beträgt der Durchmesser einer einzelnen Faser von ungefähr 2 bis ungefähr 20 Mikron. Wegen des geringen Durchmessers und den praktisch einheitlichen Eigenschaften der einzelnen Fasern und wegen ihres Herstellungs-surfaces / fibers with an average diameter of less than about 25 microns possible. In practice, the diameter of a single fiber is from about 2 to about 20 microns. Because the small diameter and the practically uniform properties of the individual fibers and because of their manufacturing

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Verfahrens weisen die erfindungsgemäß hergestellten Materialien einen verhältnismäßig hohen Flexibilitätsgrad auf und sind demgemäß für eine Vielzahl von Anwendungszwecken und insbesondere als Fäden für Glühlampen geeignet.The materials produced according to the invention have a process a relatively high degree of flexibility and are accordingly for a variety of purposes and in particular as Filaments suitable for incandescent lamps.

Unter Fasermaterial wird in der vorliegenden Beschreibung ein aus Tantalcarbid bzw. Tantalcarbid und bestimmten anderen Metallcarbiden oder ursprünglich aus dem(den) entsprechenden 'Oxid(en) bestehendes Material verstanden. Dieser Begriff schließt einzelne Fasern, Geflechte oder Fäden, Garne, Mehrfachfasern, gedrallte Geflechte oder Fäden, Garne, Fasern, gewebte, gewirkte oder nadelverdichtete Gewebe, Bänder und Streifen und durch Verdichten und/ oder Sintern der vorgenannten Materialien hergestellte Materialien ein.In the present description, the term fiber material is used to denote one of tantalum carbide or tantalum carbide and certain other metal carbides or originally composed of the corresponding oxide (s) Material understood. This term includes single fibers, braids or threads, yarns, multiple fibers, twisted Braids or threads, yarns, fibers, woven, knitted or needle-condensed fabrics, tapes and strips and by condensing and / or sintering the aforementioned materials.

Wie schon erläutert, werden als Ausgangsrnaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren die entsprechenden Fasermaterialien aus Tantal oxid und gegebenenfalls bestimmten anderen Metalloxiden verwendet. So kann als Ausgangsmaterial z.B. praktisch reines Tantaloxid oder ein Gemisch aus Tantaloxid und anderen Metalloxiden, das aus einem Gemisch der entsprechenden Metallsalze hergestellt worden ist, eingesetzt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, nach dem Herstellen des als Ausgangsmaterial verwendeten Tantaloxidmaterials vor der Umwandlung in das Carbid andere Metallverbindungen zuzusetzen.As already explained, as starting materials for the inventive Process the corresponding fiber materials made of tantalum oxide and, if necessary, certain other metal oxides are used. For example, practically pure tantalum oxide or a mixture of tantalum oxide and other metal oxides, which has been prepared from a mixture of the corresponding metal salts can be used. There is another possibility therein, after preparing the tantalum oxide material used as the starting material, before converting to carbide, other metal compounds to add.

Solche andere Metalle, die zusammen mit Tantal zur erfindungsgemäßen Herstellung der entsprechenden Tantalcarbidmaterialien verwendet werden können, sind Hafnium, Zirkonium, Niob und Wolfram.Such other metals, which together with tantalum for the invention Manufacture of the corresponding tantalum carbide materials that can be used are hafnium, zirconium, niobium and tungsten.

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Diese Tantallegierungen weisen die nachstehende Zusammensetzung auf:These tantalum alloys have the following composition:

TaCHfC (4TaCHfC Schmelzpunkt 4225°K) TaCZrC (^TaCZrC " 4205°K)TaCHfC (4TaCHfC melting point 4225 ° K) TaCZrC (^ TaCZrC "4205 ° K)

TaCTaN · ■ " 358θ°ΚTaCTaN · ■ "358θ ° Κ

NbCTaC bilden eine kontinuierlich feste LösungNbCTaC form a continuously solid solution

11 It 1! ti Il11 It 1! ti Il

W₂C-TaCW ₂ C-TaC

Vorzugsweise wird Tantalcarbid als Hauptkomponente einer solchen Legierung verwendet.Tantalum carbide is preferably used as the main component of such an alloy.

Obwohl eine Reihe von Verfahren zur Hersteilung von Metalloxidmaterialien aus der Literatur bekannt sind, werden die in den US-PSSJ 585 915 und 5 663 182 beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Metalloxidfasern erfindungsgemäß angewendet. Gemäß den vorgenannten Patentschriften wird ein Kohlehydratmaterial wie ein Textilgewebe, mit einer wasserlöslichen Tantalverbindung imprägniert. Geeignete wasserlösliche Metallverbindungen sind z.B. Tantaloxalat und Täntalsäure (Ta^O^.XHpO). Vorzugsweise werden die Oxalate verwendet.Although a number of methods for Hersteilung of metal oxide materials are known from the literature, the methods described in U.S. PSSJ 585,915 and 5,663,182 are used according to the invention for the production of metal oxide fibers. According to the aforementioned patents, a carbohydrate material such as a textile fabric is impregnated with a water-soluble tantalum compound. Suitable water-soluble metal compounds are, for example, tantalum oxalate and tantalic acid (Ta ^ O ^ .XHpO). The oxalates are preferably used.

Sofern es erwünscht ist, ein Gemisch aus Carbiden, wie Tantalcarbid-Hafniumcarbid, herzustellen, wird zusätzlich ein lösliches Salz des zweiten Metalls verwendet. Geeignete Salze anderer Metalle sind z.B. Hafniumoxychlorid und Nioboxalat. Üblicherweise wird das Gewebe oder das Fasermaterial mit Lösungen von zwei oder mehreren Metallsalzen gleichzeitig imprägniert. Wenn die Salze jedoch keine Verträglichkeit in der gleichen Lösung aufweisen, wenn also z.B. ein Salz zur Ausfällung des anderen Salzes aus der Lösung führt, wird eine doppelte Imprägnierung angewendet.If it is desired, a mixture of carbides, such as tantalum carbide-hafnium carbide, a soluble salt of the second metal is additionally used. Suitable salts of other metals are e.g., hafnium oxychloride and niobium oxalate. Usually the tissue or the fiber material is impregnated with solutions of two or more metal salts at the same time. However, if the salts are none Show compatibility in the same solution, e.g. if one salt leads to the precipitation of the other salt from the solution, a double impregnation is applied.

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Die Imprägnierung wird durch Eintauchen des Kohlehydrat
materials in eine wässrige Lösung der Metallverbindung durchgeführt. Nach dem Eintauchen wird das imprägnierte Material aus der Lösung entfernt und die überschüssige Flüssigkeit durch Zentrifugieren^ Auspressen oder Aufsaugen in Vliespapier, entfernt. Vorzugsweise wird die überschüssige Flüssigkeit mittels Zentrifugieren entfernt.The impregnation is done by dipping the carbohydrate
materials carried out in an aqueous solution of the metal compound. After immersion, the impregnated material is removed from the solution and the excess liquid is removed by centrifugation, squeezing or soaking in non-woven paper. The excess liquid is preferably removed by centrifugation.

Anschließend wird das Gewebe unter kontrollierten Bedingungen
für eine zur Zersetzung des organischen Gewebes und zur Bildung
eines die Metallverbindungen in fein dispergierter Form enthaltenden Kohlenstoffrückstandes und zur gleichzeitigen oder anschliessenden Beseitigung des Kohlenstoffes und Umwandlung der Metallverbindung in das Metalloxid erhitzt. Es müssen solche kontrollierte Bedingungen eingehalten werden, daß eine Entzündung des organischen Gewebes vermieden wird. Eine Entzündung des organischen Gewe-Then the tissue is under controlled conditions
for one to decompose organic tissue and form
a carbon residue containing the metal compounds in finely dispersed form and heated for the simultaneous or subsequent removal of the carbon and conversion of the metal compound into the metal oxide. Such controlled conditions must be maintained that inflammation of the organic tissue is avoided. Inflammation of the organic tissue

unter Auftretenunder occurrence

bes verläuft im allgemeinen / eines unkontrollierten Temperaturanstieg innerhalb des Gewebes und ohne Verbrennung unter Flammenerscheinung. Unter unkontrolliertem Temperaturanstieg wird ein schneller Temperaturanstieg verstanden, der scharf vom Erhitzungsschema des imprägnierten organischen Gewebes und seinerbes generally / an uncontrolled increase in temperature within the tissue and without burning with the appearance of flames. Under uncontrolled rise in temperature will understood a rapid rise in temperature, which is sharp from the heating scheme of the impregnated organic fabric and its

Umgebung · abweicht. Bei richtiger Kontrolle der Pyrolysebedingungen " folgt der Temperaturanstieg im imprägnierten organischen Gewebe eng der Temperatur seiner Umgebung (wie der das
Gewebe umgebenden Atmosphäre oder den Ofenwänden), wenn· auch die genaue Temperatur des organischen Gewebes gewisse positive und
negative Abweichungen von der Nominaltemperatur der Umgebung zeigen kann. Wenn sich das organische Material entzündet und anstatt zu carbonisieren, verbrennt, steigt auch die Temperatur der Me-Environment · deviates. With proper control of the pyrolysis conditions "the rise in temperature in the impregnated organic tissue closely follows the temperature of its surroundings (like the das
Tissue surrounding atmosphere or the furnace walls), although · also the exact temperature of the organic tissue certain positive and
can show negative deviations from the nominal temperature of the environment. When the organic material ignites and instead of carbonizing it burns, the temperature of the metal also rises.

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tallverbindung wegen ihrer engen Einbettung in die organische Gewebestruktur übermäßig an. Unter diesen Umständen ist es unmöglich, die Temperatur zu kontrollieren,und es kann der Schmelzpunkt der als Zwischensubstanz gebildeten Metallverbindungen überschritten werden oder übermäßiges Kristallisieren und Anwachsen der Kristallitgröße stattfinden. Außerdem kann die Metallverbin- ■ dung als Suspension in den Pyrolyse-Dampfproduk«ten an die Umgebung verlorengehen, womit sie nicht mehr zur Bildung des gewünschten Metallcarbidgeweßes zur Verfügung steht. Eine Vermeidung der Entzündung führt wegen der regelmäßigeren Verfestigung der Metallverbindungsteilchen zu Produkten mit glatteren Oberflächen und grösserer Festigkeit.metal compound because of its tight embedding in the organic tissue structure. In these circumstances it is impossible control the temperature and it can control the melting point of the metal compounds formed as intermediate substance are exceeded or excessive crystallization and growth the crystallite size take place. In addition, the metal connec- ■ dung as a suspension in the pyrolysis steam products to the environment are lost, so that it is no longer available for the formation of the desired Metallcarbidgeweßes. An avoidance of inflammation leads, because of the more regular solidification of the metal compound particles, to products with smoother surfaces and larger ones Strength.

Wie'bereits erläutert, wird die Umwandlung des Metalloxids in das Metallcarbid durch Erhitzen des Metalloxids in einer aus Methan und Wasserstoff bestehenden Atmosphäre durchgeführt. In der Praxis wurde gefunden, daß eine ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Volumprozent Methan enthaltende Wasserstoffatmosphäre zur Umwandlung des Metalloxids zum Carbid geeignet ist. Es können allerdings auch Konzentrationen oberhalb und unterhalb der vorgenannten Werte, allerdings weniger vorzugsweise,, verwendet werden. Insbesondere wird als Atmosphäre ein ungefähr 0,2 bis ungefähr 5 Volumprozent Methan in Wasserstoff enthaltendes Gemisch verwendet.As already explained, the conversion of the metal oxide into the Metal carbide is carried out by heating the metal oxide in an atmosphere composed of methane and hydrogen. In practice was found to be about 0.1 to about 10 volume percent Methane-containing hydrogen atmosphere is suitable for converting the metal oxide to carbide. It can, however Concentrations above and below the aforementioned values, but less preferably, can be used. In particular a mixture containing about 0.2 to about 5 percent by volume methane in hydrogen is used as the atmosphere.

Die Carbidbildung wird bekanntermaßen bei hohen Temperaturen von z.B. 1500°C über lange Zeitperioden von 15 bis 20 Stunden durchgeführt. Dies trifft insbesondere für die hochschmelzenden Carbide, wie Tantal- und Niobcarbid', zu. Carbide, wie Wolfram- und Molybdäncarbid, können bei niedrigen Temperaturen gebildet werden; esAs is known, carbide formation is carried out at high temperatures of e.g. 1500 ° C for long periods of time of 15 to 20 hours. This applies in particular to the high-melting carbides such as tantalum and niobium carbide. Carbides, such as tungsten and molybdenum carbide, can be formed at low temperatures; it

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- 9 -sind jedoch üblicherweise lange Reaktionszeiten erforderlich. - 9 - However, long reaction times are usually required.

Es wurde nun gefunden, daß die Umwandlung in das Carbid innerhalb erheblich kürzerer Reaktionszeiten durchgeführt werden kann.It has now been found that the conversion to the carbide within considerably shorter reaction times can be carried out.

Mittels des erfindungsgemäßen.Verfahrens wird die Umwandlung zum Carbid in der Praxis bei Temperaturen von unge'fähr 800 bis ungefähr l800°C und vorzugsweise bei 800 bis l400°C und bei Reaktionszeiten von ungefähr 1 bis ungefähr 5 Stunden durchgeführt. Die innerhalb des angegebenen Bereiches im einzelnen verwendeten Temperaturen hängen natürlich von den im Einzelfall verwendeten Metalloxiden ab.By means of the process according to the invention, the conversion to the carbide in practice at temperatures of approximately 800 to approximately 1800 ° C. and preferably at 800 to 1400 ° C. and at reaction times performed from about 1 to about 5 hours. Those used within the specified range in detail Temperatures naturally depend on the metal oxides used in the individual case.

Wichtig ist, daß die Metalloxide in dem verwendeten Material eine Teilchengröße von weniger als 1 Mikron aufweisen, so daß das nach der Umwandlung erhaltene Carbidmaterial ebenfalls eine solche Teilchengroße aufweist.It is important that the metal oxides in the material used have a Have a particle size of less than 1 micron so that the carbide material obtained after conversion will also have such a particle size having.

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Ein einfacher Weg zur Sicherstellur.p; der erwünschten Teilchengröße des Metalloxid:-: ist die Bestimmung seiner spezifischen Oberfläche mittels der BET-Stickstoffadsorption. Wenn die entsprechenden Durchmesser der kugelförmigen Teilchen (aus der spezifischen Oberfläche mittels bekannter Verfahren errechnet) weniger als 1000 Ä und insbesondere weniger als 500 A betragen, verläuft die Umwandlung der Oxide in di-e Carbide verhältnismäßig schnell und vollständig ,und kann bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen durchgeführt werden.A simple way to make the security.p; the desired particle size of the metal oxide: -: is the determination of its specific surface area by means of BET nitrogen adsorption. if the corresponding diameter of the spherical particles (calculated from the specific surface using known methods) be less than 1000 Å and in particular less than 500 A, The conversion of the oxides into the carbides proceeds relatively quickly and completely, and can occur at relatively low levels Temperatures are carried out.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Tantaloxid in Tantalcarbid umgewandelt, indem man es in einer rhethanhaltigen Wasserstoffatmosphäre gemäß der nachstehenden GleichungAccording to one embodiment of the method according to the invention, tantalum oxide is converted into tantalum carbide by converting it into a rhethane-containing hydrogen atmosphere according to the equation below

Ta₃O₅ + 2CH₄ + H₂ > Ta ₃ O ₅ + 2CH ₄ + H ₂ >

2 TaC + 5H₂O2 TaC + 5H ₂ O

umwandelt, was mittels einer Hitzebehandlung des in einer der vorgenannten Formen vorliegenden Taritaloxidmaterials'in einem Methan/ Wasserstoffstrom mit einem Methangehalt von ungefähr 0,2 bis ungefähr 5 Volumprozent durchgeführt wird. Das Material wird unter solchen Bedingungen erhitzt, daß die Umwandlung Vor Eintreten eines erheblichen Kristallitwachsturns des Ausgangsmaterials, das der erwünschten Reaktion entgegenwirkt, abgeschlossen ist. Tantaloxid wird bei Temperaturen von ungefähr 1000 bis ungefähr 155O⁰C umgewandelt. Die Reaktionszeit beträgt bei einem Materialteil mit einer Dimension von 1 cm χ 10 cm (0,5 bis 0,6 g) ungefähr 30 Minuten. Diese Reaktionszeit hängt jedoch in hohem Maße von der Geometrie der Reaktionseinrichtung, dem Gasfluß und der Temperatur ab.converts, which is carried out by means of a heat treatment of the tarital oxide material present in one of the aforementioned forms in a methane / hydrogen stream with a methane content of approximately 0.2 to approximately 5 percent by volume. The material is heated under such conditions that the conversion is complete before a significant crystallite growth of the starting material occurs, which counteracts the desired reaction. Tantalum oxide is converted at temperatures of from about 1000 to about 155o C ^0. The reaction time for a material part with a dimension of 1 cm × 10 cm (0.5 to 0.6 g) is approximately 30 minutes. However, this reaction time depends to a large extent on the geometry of the reaction device, the gas flow and the temperature.

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Das mittels des erfindungsgernäßen Verfahrens bei niedrigen Temperaturen durch Umwandlung von Tantaloxid hergestellte Tantalcarbid weist als solches eine große Aktivität und eine spezifische Oberfläche von 25 m /g (entsprechend einem Durchmesser der kugelförmigen Tantalcarbidteilchen von l60 Ä) auf.That by means of the method according to the invention at low temperatures As such, tantalum carbide produced by converting tantalum oxide has a high activity and a specific surface area of 25 m / g (corresponding to a diameter of the spherical tantalum carbide particles of 160 Å).

Gemäß einer anderen Ausführungsform wird das Verfahren auf solche Weise durchgeführt, daß Methan in situ gebildet wird. Wenn z.B.
ein mittels des vorgenannten Herstellungsverfahrens hergestelltes feinkörniges Tantaloxidgewebe in einen KohlenstoffcLegel überführt und in einem-Lichtbogen-Widerstandsofen oder einer anderen Einrichtung in einer Wasserstoffatmosphäre erhitzt wird, so wird das Tantaloxid durch Reaktion mit Methan zu Tantalcarbid umgewandelt und das dafür erforderliche Methan durch Umsetzen von Wasserstoff mit den Wänden des Tiegels gemäß der nachstehenden Formel hergestellt: According to another embodiment, the process is carried out in such a way that methane is formed in situ. If e.g.
If a fine-grained tantalum oxide fabric produced by means of the aforementioned manufacturing process is converted into a carbon gel and heated in a hydrogen atmosphere in an electric arc resistance furnace or other device, the tantalum oxide is converted to tantalum carbide by reaction with methane and the methane required for this is converted into tantalum carbide by reacting hydrogen with the walls of the crucible made according to the formula below:

C + 2ErC + 2Er

+ 2CH₂₁ + H₂ > 2TaC ++ 2CH ₂₁ + H ₂ > 2TaC +

Auf diese Weise ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
möglich, die Metalloxidmaterialien in die entsprechenden Metallcarbidmaterialien umzuwandeln und das dafür erforderliche Methan entweder von außen oder durch in situ-Herstellung zur Verfügung
zu;stellen.In this way it is by means of the method according to the invention
possible to convert the metal oxide materials into the corresponding metal carbide materials and the methane required for this is available either from the outside or by in situ production
to deliver.

Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Metallcarbidmaterialien sind für eine Vielzahl von Anwendungszwecken
geeignet. Insbesondere können die Tantalcarbid- oder Tantalcarbid-The metal carbide materials made by the method of the present invention are for a variety of uses
suitable. In particular, the tantalum carbide or tantalum carbide

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legierungs- fasermaterialien z.B. in Form eines Streifens oder eines strangähnlichen Garns zur Herstellung von flexiblen Elementen für Glühlampenfäden verwendet werden. Die Vorteile von Tantalcarbidelementen gegenüber V/oIfram sind dabei allgemein bekannt. Der höhere durch den Betrieb bei höheren Temperaturen erzielbare Wirkungsgrad führt z.B. zu einem weißeren Licht. Darüber hinaus haben·Versuche, Carbidelemente als Fäden für Glühlampen zu verwenden, wegen deren brüchigen Eigenschaften, in den meisten Fällen nicht zum Erfolg geführt. Im Gegensatz dazu sind die mittels des erfindungsg.emäßen Verfahrens hergestellten Elemente flexibel und können erfolgreich als Faden für Glühlampen verwendet werden. Die erfindungsgemäß hergestellten Tantalcarbidfasermaterialien können mittels bekannter Verfahren als Fäden in die Glühlampen eingearbeitet werden. Wolframcarbidfäden können z.B. mittels der in den US-PS 3 075 120 und 3 210 589 beschriebenen Verfahren eingesetzt werden.alloy fiber materials e.g. in the form of a strip or of a strand-like yarn can be used to produce flexible elements for incandescent lamp filaments. The advantages of tantalum carbide elements versus V / oIfram are generally known. The higher degree of efficiency that can be achieved through operation at higher temperatures leads, for example, to a whiter light. Furthermore have tried to use carbide elements as filaments for incandescent lamps, because of their fragile properties, in most cases unsuccessful. In contrast, the According to the method manufactured elements are flexible and can be used successfully as a thread for incandescent lamps. the Tantalum carbide fiber materials produced according to the invention can be worked into the incandescent lamps as threads by means of known processes will. Tungsten carbide filaments can e.g. U.S. Patents 3,075,120 and 3,210,589 were used will.

Tantalcarbidstreifen und -garne können außerdem bei niedrigen Temperaturen als supraleitende elektrische Leiter verwendet und dadurch außerordentlich hohe Stromdichten in der Ordnung von 10^v ' Amp/cm erzielt werden. Andere supraleitende in Gewebeform hergestellte Materialien mit noch besseren supraleitenden Eigenschaften können durch weitere Verarbeitung aus den erfindungsgemäßen Metallcarbiden hergestellt werden, indem man z.B. die Carburierungsreaktion in verschiedenen Gasatmosphären, wie in einer CHh/Hp- und anschließend·· in einer NH-*-Atmosphäre, durchführt. Materialien, wie NbC₀ oN„ ρ weisen den Vorteil höherer kritischer Temperaturen und höherer kritischer Feldstärken als reines TaC oder NbC auf.Tantalum carbide strips and yarns can also be used as superconducting electrical conductors at low temperatures and thereby extremely high current densities of the order of 10 ^v amp / cm can be achieved. Other superconducting materials produced in fabric form with even better superconducting properties can be produced by further processing from the metal carbides according to the invention, for example by carrying out the carburization reaction in different gas atmospheres, such as in a CHh / Hp and then in an NH - * atmosphere, performs. Materials such as NbC ₀ oN „ρ have the advantage of higher critical temperatures and higher critical field strengths than pure TaC or NbC.

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Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.

example 1

Herstellung eines Tantalcarbidgewebes Manufacture of a tantalum carbide fabric

Ein Stück ( Handelsname "Ziroar" TAW-20) Tantaloxid
(Ta_p0p.)-Satingewebe (Hersteller: Union Carbide Corporation) wird als Ausgangsmaterial verwendet. Das als Ausgangsmaterial verwendete Gewebestück mit Abmessungen von 0,75 X 8,1 cm, das ein Gewicht von 0,5034 g aufweist, wird in einen Kohlenstoffbehälter
gehängt und in einem Induktionsofen in einer Atmosphäre aus 5 Volumprozent Methan in Wasserstoff JO Minuten auf 1350⁰C erhitzt.
Das ursprünglich weiße Material weist nach dem Erhitzen Goldfarbe, Abmessungen von 0,67 x 7.» 55 cm und ein Gewicht von 0,44l2 g auf.(theoretisches Gewicht für Tantalcarbid = 0,4396 g). Die Röntgenanalyse zeigt, daß es sich bei dem erhaltenen Material um reines Tantalcarbid handelt.A piece (trade name "Ziroar" TAW-20) tantalum oxide
(Ta _p 0p.) - Satin fabric (manufacturer: Union Carbide Corporation) is used as a starting material. The piece of fabric used as starting material with dimensions of 0.75 X 8.1 cm, which has a weight of 0.5034 g, is placed in a carbon container
suspended and heated in an induction furnace in an atmosphere of 5 percent by volume methane in hydrogen JO minutes at 1350 ⁰ C.
The originally white material shows gold color after heating, dimensions of 0.67 x 7. » 55 cm and a weight of 0.44l2 g (theoretical weight for tantalum carbide = 0.4396 g). The X-ray analysis shows that the material obtained is pure tantalum carbide.

Example 2 Manufacture of a tantalum carbide fabric

Ein Stück Tantaloxid (Ta₂Of-)-Satingewebe mit Abmessungen von 7,O4 χ 0,7 cm, einem Gewicht von 0,364l g und einer mittleren Oberfläehe von 2 m /g wird in einer 5 Volumprozent Methan enthaltenden Wasserstoffatmosphäre 1 Stunde auf Temperaturen von 1375 bis
l400 C erhitzt und dabei ein Wasserstoffdurchsatz von 3 Liter/Min, angewendet. Das erhaltene goldfarbene Gewebe, das den exakt gleichen morphologischen Aufbau wie das Ausgangsgewebe zeigt, weist
ein Gewicht von 0,353 S und eine Abmessung von 6,4o χ 0,62 cm auf. Die Rontgenbeugungsanalyse der zerpulverten Probe zeigt die Anwe-A piece of tantalum oxide (Ta ₂ Of -) - satin fabric with dimensions of 7.0 4 χ 0.7 cm, a weight of 0.364 lg and an average surface of 2 m / g is heated in a hydrogen atmosphere containing 5 percent by volume of methane for 1 hour to temperatures of 1375 to
Heated 1400 C and a hydrogen throughput of 3 liters / min applied. The gold-colored tissue obtained, which has exactly the same morphological structure as the original tissue, has
has a weight of 0.353 S and a dimension of 6.4o χ 0.62 cm. The X-ray diffraction analysis of the powdered sample shows the application

5 0 9 8 16/11255 0 9 8 16/1125

senheit von Tantalcarbid und Tantaloxid (Ta^O,-). FJine weitere Hitzebehandlung bei 1375 bis l400 C führt zu keiner Ä'nder-ung der Zusammensetzung. TapO,- bleibt der Hauptbestandteil.tantalum carbide and tantalum oxide (Ta ^ O, -). FJine more Heat treatment at 1375 to 1400 C does not change the Composition. TapO, - remains the main ingredient.

Example 3

Aus Rayon mit Faserdurchmessern von ungefähr j58 Mikron wird auf praktisch gleiche Weise wie in Beispiel 2 ein Tantalcarbidstreifen hergestellt. Ein Streifen mit einer Breite von ungefähr 0,32 cm und einer Länge von 2,54 cm wird als Faden für eine Glühlampe verwendet und geprüft. Der Glühfaden läßt einen Betrieb bei 3200°K, 14 Volt, 30 Amp. (546 Watt) über 14 Stunden in einer 10 Volumprozent Wasserstoff und eine zur Aufrechterhaltung einesRayon with fiber diameters of approximately 58 microns is made into practically the same way as in Example 2, a tantalum carbide strip was produced. A strip about 0.32 wide cm and a length of 2.54 cm is used as a thread for an incandescent lamp and tested. The filament continues to operate 3200 ° K, 14 volts, 30 amps. (546 watts) over 14 hours in a 10 Volume percent hydrogen and one to maintain one

-Säule-Pillar

Methanpartialdrucks von 12 mm Hg/ausreichende Methanmenge enthaltenden Argonatrnosphäre zu..Methane partial pressure of 12 mm Hg / containing sufficient methane Argonatosphere to ..

Beispiel 4Example 4

Ein Tantalcarbidfaden für eine Glühlampe wird .wie folgt, hergestellt und geprüft:A tantalum carbide filament for an incandescent lamp is produced as follows and checked:

Zu einer 20prozentigen wässrigen Tantaloxalatlb'sung wird ein aus einem auf übliche Weise versponnenen CSateri", Finnland) Rayongarn (1000 dtex/59-Faden) hergestellter diagonal gewebter Rayonstreifen zugesetzt. Das Material wird 24 Stunden imprägniert, anschließend bei 9OOO g zentrifugiert und 12 Stunden an Luft getrocknet (Prozent in Gewichtsprozent).A 20 percent aqueous tantalum oxalate solution is made from a rayon yarn spun in the customary manner (Finland) (1000 dtex / 59 thread) produced diagonally woven rayon strips added. The material is impregnated for 24 hours, then centrifuged at 900 g and air dried for 12 hours (Percent in weight percent).

Der imprägnierte und getrocknete Streifen wird 2 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre auf 1000⁰C gehalten. Das Kristallitkernmaterial wird auf die nachstehend beschriebene Weise an Luft oxidiert:The impregnated and dried strip is kept ^{at 1000 °} C. in a nitrogen atmosphere for 2 hours. The crystallite core material is oxidized in air in the manner described below:

6098 16/11266098 16/1126

Die Streifen werden in einem mit einer Programmier-Kontrollier-einrichtung verbundenen Röhrenofen mit einer Geschwindigkeit von 21°C/Stunde auf 443°C erhitzt. Der Gasdurchsatz über den Proben im Röhrenofen beträgt 813 ml/Minute Stickstoff und 365 ml/Minute Luft. Im Verlauf von 30 Stunden wird in der Reaktionskarnmer allmählich eine reine Luftatmosphäre hergestellt und dadurch ein TapOc-Streifen mit dem gleichen morphologischen Aufbau wie das als Ausgangsmaterial verwendete Rayongewebe hergestellt, der jedoch auf kleinere Abmessungen geschrumpft ist. Die Proben werden zum Schluß einer zusätzlichen 24stündigen Hitzebehandlung bei 450⁰C in einer vollständig aus Luft bestehenden Atmosphäre und unter Verwendung eines "Gasdurchsatzes von 275 ml/Mi'n. unterworfen und dadurch die letzten Kohlenstoffspuren entfernt.The strips are heated to 443 ° C at a rate of 21 ° C / hour in a tube oven connected to a programming controller. The gas throughput over the samples in the tube furnace is 813 ml / minute nitrogen and 365 ml / minute air. In the course of 30 hours, a pure air atmosphere is gradually created in the reaction chamber and a TapOc strip is produced with the same morphological structure as the rayon fabric used as the starting material, but which has shrunk to smaller dimensions. The samples are subjected to the end of an additional 24-hour heat treatment at 450 ⁰ C in a fully consisting of air atmosphere and by using a "gas flow rate of 275 ml / Mi'n. And thereby the last traces of carbon removed.

Diese Proben werden in einen Graphitbehälter überführt und in einem Lichtbogen-Widerstandsofen bei einem Wasserstoffdurchsatz von. 3OOO ml/Min. 3,5 Stunden auf l400 bis l4l5°C erhitzt und dadurch das Tantaloxid in Tantalcarbid umgewandelt. Das erforderliche Methan wird durch Reaktion des Viasserstoffes mit dem Graphit des Behälters in situ gebildet.These samples are transferred to a graphite container and placed in an arc resistance furnace with hydrogen throughput from. 3OOO ml / min. 3.5 hours heated to 1400 to 1415 ° C and thereby the tantalum oxide is converted into tantalum carbide. The methane required is produced by reaction of the hydrogen formed in situ with the graphite of the container.

Die auf diese Weise hergestellten Tantalcarbidfäden werden in eine Versuchsglühlampe eingebaut, die dann auf 3,8 χ 10 Torr evakuiert und anschließend mit 86Ο Torr 10 Prozent Wasserstoff enthaltendem Argon und 20 Torr Methan gefüllt wird. Die Glühfäden werden unter Strom gesetzt und dabei eine Temperatur von 2550 bis 2600°C aufrecht erhalten (beobachtet, nicht korrigiert), Die Eingangsspannung beträgt 7*3 Volt, die Stromstärke 53 Amp. und die Eingangsenergie damit 390 Watt. Die Temperatur der GlUh-The tantalum carbide filaments produced in this way are installed in a test incandescent lamp, which is then set to 3.8 χ 10 Torr evacuated and then filled with 86Ο Torr 10 percent hydrogen-containing argon and 20 Torr methane. The filaments are energized while maintaining a temperature of 2550 to 2600 ° C (observed, not corrected), The input voltage is 7 * 3 volts, the current 53 amps. and the input power is 390 watts. The temperature of the glow

5 0 9 8 16/1125 .5 0 9 8 16/1125.

fäden wird 5 mal von Raumtemperatur auf 2550 bis 2600°C verändert. Die Glühfaden arbeiten insgesamt 27,7 Stunden bei. 2550 bis 2600°C (nicht korrigierte, beobachtete Pyrometertemperatur).threads is changed 5 times from room temperature to 2550 to 2600 ° C. The filaments work at a total of 27.7 hours. 2550 to 2600 ° C (uncorrected observed pyrometer temperature).

Example 5

Auf praktisch gleiche Weise wie in Beispiel 4 wird ein aus Tan— talcarbid/Niobcarbid-Fasern bestehender Streifen durch Imprägnieren eines Rayon-Streifens (Paserdurchmesser 38 Mikron) mit einer Tantaloxalat/Nioboxalatlösung hergestellt, deren Zusammensetzung zu einem Endprodukt mit einem Tantaloxidgehalt von mindestens 50 Prozent und Rest Nioboxid führt. Das Rayon wird ungefähr 23 Stunden imprägniert, dann bei 9OOO g zentrifugiert und anschliessend weitere 8 bis 12 Stunden an Luft getrocknet.In practically the same way as in Example 4, a Tan- talc carbide / niobium carbide fibers by impregnating a rayon strip (paser diameter 38 microns) with a Tantalum oxalate / niobium oxalate solution produced, their composition leads to an end product with a tantalum oxide content of at least 50 percent and the remainder niobium oxide. The rayon will be around 23 Impregnated for hours, then centrifuged at 900 g and then air dried for a further 8 to 12 hours.

Der imprägnierte und getrocknete Streifen wird in einem Luft/ Stickstoffstrom auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise erhitzt und dadurch ein TapO(--NbpO_r-Gewebe erhalten, das eine, wegen der bei der Pyrolysestufe auftretenden Schrumpfung jedoch etwas kleinere Wiedergabe des ursprünglichen Ausgangsmaterials darstellt. The impregnated and dried strip is heated in a stream of air / nitrogen in the manner described in Example 4, thereby obtaining a TapO (- NbpO _r fabric, which is a somewhat smaller representation of the original starting material due to the shrinkage that occurs during the pyrolysis stage .

Der Mischoxidstreifen wird mittels des in Beispiel 4 beschriebenen Verfahrens zu dem entsprechenden Carbid umgewandelt-, nämlich durch Erhitzen des Materials in einem Lichtbogen-Widerstandsofen unter Verwendung eines Graphitbehälters und bei einem Wasserstoffdurchsatz von 3OOO ml/Minute. Die Reaktionstemperatur beträgt dabei von l400 bis 2000⁰C,und die Reaktionszeiten betragen von 1,5 bis 4 Stunden. Die Rontgenbeugungsanalyse zeigt, daß das Pro-The mixed oxide strip is converted to the corresponding carbide by means of the method described in Example 4, namely by heating the material in an electric arc resistance furnace using a graphite container and with a hydrogen throughput of 300 ml / minute. The reaction temperature here is from l400 to 2000 ⁰ C and the reaction times are from 1.5 to 4 hours. The X-ray diffraction analysis shows that the pro-

509816/1125509816/1125

- 17 dukt Tantalcarbid und Niobcarbid enthält.- 17 tantalum carbide and niobium carbide.

Beispiel 6Example 6

Ein Gemisch aus Hafniumcarbid und Tantalcarbid kann mittels des nachstehenden Verfahrens hergestellt werden: Ein Stück Rayonstreifen wird auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise mit Tantaloxalat imprägniert. Die überschüssige Tantaloxalatlösung wirdA mixture of hafnium carbide and tantalum carbide can by means of the A piece of rayon strip is made in the manner described in Example 4 with tantalum oxalate impregnated. The excess tantalum oxalate solution will

durch Zentrifugieren abgetrennt. Das mit Tantaloxalat imprägnierteseparated by centrifugation. The impregnated with tantalum oxalate

-lösung Rayon wird dann mit einer Hafniumoxychlorid-(HfOCIp)/ imprägniertsolution Rayon is then impregnated with a hafnium oxychloride (HfOCIp) /

werden
und dabei/Imprägnierungszeiten von wenigen Minuten bis'zu 2 Stunden angewendet. Da die Salze miteinander reagieren, müssen solche Bedingungen gewählt werden, daß die Rückextraktion der Salze in die Impragnierungslösung so klein wie möglich gehalten wird. Das imprägnierte Rayon wird nach dieser zweiten Imprägnierungsstufe noch einmal zentrifugiert und an Luft getrocknet. Nach dem Trocknen kann das imprägnierte Rayon durch Waschen mit konzentriertem Ammoniak neutralisiert, anschließend mit Wasser gewaschen und an Luft getrocknet werden.will
and applied / impregnation times of a few minutes up to 2 hours. Since the salts react with one another, such conditions must be chosen that the back extraction of the salts into the impregnation solution is kept as small as possible. After this second impregnation step, the impregnated rayon is centrifuged again and air-dried. After drying, the impregnated rayon can be neutralized by washing with concentrated ammonia, then washed with water and air-dried.

Das imprägnierte trockene Rayon wird auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise mittels Luft/Stickstoff-Pyrolyse in das entsprechende Mischoxid umgewandelt. Man erhält dabei ein Duplikat des ursprünglichen Textilgewebes, das jedoch wegen des Schrumpfens erheblich kleiner ist.The impregnated dry rayon is applied to that described in Example 4 Way by means of air / nitrogen pyrolysis in the appropriate Mixed oxide converted. A duplicate of the original textile fabric is obtained, but this is due to the shrinkage is considerably smaller.

Das Mischoxid wird auf die in Beispiel K beschriebene Weise in das entsprechende Carbid umgewandelt. Das Oxidgewebe wird dabei in einen Kohlenstoffbehälter überführt und bei einem Wasserstoff-The mixed oxide is converted into the corresponding carbide in the manner described in Example K. The oxide fabric is transferred to a carbon container and, in the case of a hydrogen

609816/1125609816/1125

2U83862U8386

durchsatz von 3000 ml/Min, in einem Induktionsofen 1,5 bis ^ Stunden auf Temperaturen von l400 bis 2000⁰C gehalten. Die Röntgenbeugungsanalyse ergibt., daß das Produkt Tantalcarbid und Hafniumcarbid enthält.throughput ml / min, held by 3000 in an induction furnace up to 1.5 hours and a half to temperatures of l400 to 2000 ⁰ C. The X-ray diffraction analysis shows that the product contains tantalum carbide and hafnium carbide.

Das Verhältnis von Tantalcarbid zu Hafniumcarbid im fertigen Produkt kann durch Veränderung der Konzentration der einzelnen Lösungen und durch Kontrolle der Imprägnierungszeiten bei der Imprägnierung mit Hafniumoxychlorid kontrolliert werden. Kürzere Hafniumoxychlorid-Imprägnierungszeiten führen zu geringeren Hafniumkonzentrationen im fertigen Produkt.The ratio of tantalum carbide to hafnium carbide in the finished product can be done by changing the concentration of the individual solutions and by controlling the impregnation times during the impregnation controlled with hafnium oxychloride. Shorter hafnium oxychloride impregnation times lead to lower hafnium concentrations in the finished product.

5 09816/11265 09816/1126

Claims

1. A method for the production of flexible tantalum carbide fiber materials, thereby marked without t that

(1) one containing at least 50 weight percent tantalum oxide Fiber material with a surface area of at least about 1 m / g with

(2) a mixture of hydrogen and approximately 0.1 to 10 percent by volume methane '

(3) at temperatures from about 800 to about 1800 ° C

via one for converting the tantalum oxide fiber material into the corresponding one Tantalum carbide fiber material having a mean diameter of the individual strands of less than about 25 microns is contacted for a sufficient period of time.

2. The method: according to claim I _3, characterized in that a

fiber material consisting of individual fibers with a middle Fiber diameters of less than about 25 microns.

3 · The method according to claim 1, characterized in that a Fiber material is made in the form of a strip.

4. The method according to claim 1, characterized in that
a fiber material is produced in the form of a ribbon.

5. The method according to claim 1, characterized in that the tantalum carbide-metal carbide fiber material consists of at least 50 Weight percent tantalum oxide and 'less than 50 weight percent

509816/Ί125509816 / Ί125

the fiber material containing oxide of a second metal as
Intermediate is produced.

6. The method according to claim 5, characterized in that as second metal oxide hafnium oxide is used.

7. The method according to claim 5, characterized in that as second metal oxide zirconium oxide is used.

8. The method according to claim 5 * characterized in that as second metal oxide niobium oxide is used.

9. The method according to claim 5 * characterized in that as second metal oxide tungsten oxide is used.

10. Use of the fiber material produced according to claims 1 to 9 as a filament in a light bulb.

11. Embodiment according to claim 10, characterized in that the fiber material is used in the form of a tape.

12. Embodiment according to claim 10, characterized in that the fiber material is used in the form of a spiral.

IJ. Embodiment according to claim 10, characterized in that that a tantalum carbide metal carbide fiber material is used as the fiber material.

l4. Embodiment according to claim 13, characterized in that

$09816/1125$ 09816/1125

2U8386

that a second metal carbide containing niobium carbide fiber material is used.

$09816/1125$ 09816/1125