DE60107656T2 - Verbesserter oxidationsschutz fur kohlenstoff-kohlenstoff verbundwerkstoffe und graphit - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft oxidationsbeständige Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterialien und andere graphitähnliche Materialien, ein neues Penetriermittel zur Bewirkung einer verbesserten Oxidationsbeständigkeit der Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterialien und anderen graphitähnlichen Materialien und ein Verfahren zur Herstellung dieser Materialien sowie deren Verwendung bei Hochtemperaturanwendungen, vorzugsweise in Bremsen für Flugzeuge.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterialien müssen bei Verwendung als Scheibenstapel in Flugzeugbremsen große Mengen an kinetischer Energie aufnehmen, um das Flugzeug bei der Landung oder im Fall eines Startabbruchs mit anschließender Vollbremsung zum Halten zu bringen. Bei einigen dieser Anhaltemanöver wird der Kohlenstoff auf so hohe Temperaturen erhitzt, daß die der Luft ausgesetzten Oberflächen oxidiert werden. Einige herkömmliche Kohlenstoff-Verbundmaterialien haben zwar die für spezielle Bremsenkonstruktionen erforderlichen thermischen und mechanischen Eigenschaften, weisen aber offene Porositäten (in der Regel 5 bis 10%) auf, die eine interne Oxidation zulassen. Durch die innere Oxidation wird das Material in und um die Bremsrotorvorstöße oder Statorschlitze, bei denen es sich um Flächen handelt, die beim Bremsen das Drehmoment übertragen, geschwächt.
  • Mit Oxidation verbundene Schäden haben bei verschiedenen Flugzeugen zum vorzeitigen Ausbau von Kohlenstoffbremsscheiben von allen derzeitigen Bremsenherstellern geführt. In den stark oxidierten Bereichen ist zuweilen Kalium oder Natrium identifiziert worden, und Alkali- (z.B. Natrium und Kalium) und Erdalkali metallelemente katalysieren bekanntlich die Kohlenstoffoxidation. Bei der katalysierten Oxidation handelt es sich um Kohlenstoffoxidation, die durch die Gegenwart von Verunreinigungen beschleunigt wird. Diese mit der Bremse in Kontakt kommenden Verunreinigungen stammen aus Reinigungs- und Enteisungschemikalien für Flugzeuge und insbesondere aus Enteisungsmitteln, die auf Flughafenpisten verwendet werden. Diese Flüssigkeiten und andere K oder Na enthaltende Enteisungs- oder Reinigungsmittel können in die porösen Kohlenstoffscheiben eindringen und in den Poren katalytisch wirksame Ablagerungen hinterlassen. Im Fall einer derartigen Kontamination kann die Geschwindigkeit des oxidationsbedingten Kohlenstoffverlusts um bis zu zwei Größenordnungen zunehmen. Daß diese Substanzen dazu in der Lage sind, die Oxidation in Bremsenmaterialien zu katalysieren, ist im Labor bestätigt worden.
  • Die Aufgaben der Erfindung bestehen also im Großen und Ganzen darin, Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterialien oder Graphite bei erhöhten Temperaturen von bis zu 850°C und mehr zu schützen und die katalytische Oxidation bei normalen Betriebstemperaturen wesentlich zu verringern. Sowohl Felddaten als auch theoretische Modelle lassen erkennen, daß moderne Kohlenstoff/Kohlenstoff-Flugzeugbremsen häufig Spitzentemperaturen von mehr als 850°C ausgesetzt sind und einige Modelle im Lauf ihrer Betriebsdauer längere Zeiträume zwischen 800°C und 1200°C erfahren können.
  • Zur Inhibierung der Oxidation von Gegenständen aus Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial haben auf Phosphorsäure basierende Penetriermittel umfangreiche Anwendung gefunden, siehe z.B. McAllister et al., US-PS 4,837,073 . Die Anwendbarkeit dieser Systeme ist jedoch in der Regel auf Temperaturen unter 700°C beschränkt gewesen.
  • Durch die Verwendung eines neuen Phosphorsäure-Penetriermittels, das auf das Verbundmaterial aufgetragen wird, weist das erfindungsgemäße Verbundmaterial eine wesentlich verbesserte Oxidationsbeständigkeit am oberen Ende des typischen Betriebstemperaturbereichs und in Gegenwart von hohen Konzentrationen bekannter Oxidationskatalysatoren, wie Kaliumacetat, einem gängigen Bestandteil von Enteisungsmitteln für Flugzeugpisten, auf.
  • Kurze Darstellung der Erfindung
  • Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterialien und andere Kohlenstoffmaterialien, wie Graphit, gehören zwar zu den inertesten und reaktionsträgsten bekannten Materialien bei hoher Temperatur, jedoch ist die Oxidation eine sehr bedeutende Ursache für Festigkeits- und Materialverlust. Daher könnte die Verzögerung der Oxidationsreaktionen bei der Senkung des Verbrauchs sowohl durch direkte Oxidation als auch durch Verringerung von durch oxidationsbedingten Festigkeitsverlust verursachten Bruch von großem Vorteil sein.
  • Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung zum Teil ein Material zur Durchführung einer oxidationshemmenden Oberflächenbehandlung an Graphit und ähnlichen Kohlenstoffkörpern bereit.
  • Außerdem stellt die vorliegende Erfindung zum Teil ein Material bereit, das einen effektiven Schutz gegen Oxidation von Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterialien und graphitähnlichen Materialien bildet und nicht immer bei erhöhten Temperaturen konditioniert werden muß.
  • Außerdem stellt die vorliegende Erfindung zum Teil ein „anstrichmittelähnliches" Material, das zur Herstellung eines oxidationsverhindernden Überzugs auf Kohlen stoff/Kohlenstoff-Verbundmaterialien und graphitähnliche Materialien aufgebracht werden kann, bereit.
  • Außerdem stellt die vorliegende Erfindung zum Teil ein Verfahren zur Herstellung eines „anstrichmittelähnlichen" Materials mit langer Haltbarkeit, das zur Herstellung eines oxidationsverhindernden Überzugs auf Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterialien und graphitähnliche Materialien aufgebracht werden kann, bereit.
  • Die erfindungsgemäßen oxidationsbeständigen Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterialien und graphitähnlichen Materialien werden vorzugsweise in Bremsen für Flugzeuge verwendet, können aber auch bei anderen Hochtemperaturanwendungen, wie Elektroden für das Lichtbogenschmelzen von Stahl, Formmaterial für den Metallguß, Raketendüsen, Ofenauskleidungen und Anoden für Hall-Zellen, verwendet werden.
  • Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung zum Teil auch neue Phosphorsäure-Penetriermittel bereit, die auf das Kohlenstoff/Kohlenstoff-Material aufgetragen werden und dadurch die Oxidationsbeständigkeit des Materials am oberen Ende des typischen Betriebstemperaturbereichs und in Gegenwart von hohen Konzentrationen bekannter Oxidationskatalysatoren, wie Kaliumacetat, einem gängigen Bestandteil von Enteisungsmitteln für Flugzeugpisten, erheblich verbessern. Eine derartige auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung enthält die aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen: 10–80 Gew.-% H2O, 20–70 Gew.-% H3PO4, 0–25 Gew.-% MnHPO4·1,6H2O, 0–30 Gew.-% Al(H2PO4)3, 0–2 Gew.-% B2O3, 0–10 Gew.-% Zn3(PO4)2 und 0,1–25 Gew.-% Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat.
  • Nähere Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt ein oberflächenbehandeltes Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliches Material, das gegenüber Oxidation bei hohen Temperaturen beständig ist, enthaltend:
    ein faserverstärktes Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder Graphit in Kontakt mit einer auf Phosphorsäure basierenden Penetriersalzlösung, die die aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen enthält: 10–80 Gew.-% H2O, 20–70 Gew.-% H3PO4, 0–25 Gew.-% MnHPO4·1,6H2O, 0–30 Gew.-% Al(H2PO4)3, 0–2 Gew.-% B2O3, 0–10 Gew.-% Zn3(PO4)2 und 0,1–25 Gew.-% Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat, wobei mindestens einer der Bestandteile Al(H2PO4)3, MnHPO4·1,6H2O und Zn3(PO4)2 vorliegt.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff „Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundmaterial" auf ein Verbundmaterial, in dem Kohlenstoff-Fasern in einer Kohlenstoffmatrix eingebettet sind. Zu „graphitähnlichen Materialien" gehören Graphit und Modifikationen davon.
  • Nach einer Ausführungsform enthält die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung die aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen: 20–50 Gew.-% H2O, 30–55 Gew.-% H3PO4 und 5–20 Gew.-% Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat.
  • Nach einer anderen Ausführungsform besteht die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung im wesentlichen aus den aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen: 20–50 Gew.-% H2O, 30–55 Gew.-% H3PO4, 0–15 Gew.-% MnHPO4·1,6H2O, 2–15 Gew.-% Al(H2PO4)3, 0,5–2 Gew.-% B2O3, 1–7 Gew.-% Zn3(PO4)2 und 10–20 Gew.-% Alkalimetalldihydrogenphosphat.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform besteht die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung im wesentlichen aus den aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen: 20–50 Gew.-% H2O, 30–55 Gew.-% H3PO4, 2–15 Gew.-% Al(H2PO4)3, 0,5–2 Gew.-% B2O3 und 10–20 Gew.-% Alkalimetalldihydrogenphosphat.
  • Nach noch einer anderen Ausführungsform besteht die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung im wesentlichen aus den aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen: 20–50 Gew.-% H2O, 30–55 Gew.-% H3PO4, 1–7 Gew.-% Zn3(PO4)2 und 10–20 Gew.-% Alkalimetalldihydrogenphosphat.
  • Die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung besteht im wesentlichen aus den aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen: 20–50 Gew.-% H2O, 30–55 Gew.-% H3PO4, 2–15 Gew.-% MnHPO4·1,6H2O und 10–20 Gew.-% Alkalimetalldihydrogenphosphat.
  • Zu dem Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat gehören NaH2PO4, KH2PO4 und Gemische davon. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat um KH2PO4.
  • Für den Fachmann liegt es wohl auf der Hand, daß die mit den obigen Formulierungen gebildeten Salzlösungen auch mit anderen Salzen gebildet werden können. So kann man beispielsweise Al(H2PO4)3 durch AlNO3 ersetzen, da bei der Härtungstemperatur AlNO3 + 3 H3PO4 Al(H2PO4)3. Außerdem bildet eine Mischung von Alkalimetallhydroxid und Phosphorsäure in der richtigen Stöchiometrie in Lösung Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat. Diese Arten von Modifikationen werden als zum Fachwissen gehörend erachtet und als solche von der vorliegenden Erfindung mit umfaßt.
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit eines Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterials oder graphitähnlichen Materials, bei dem man die Oberfläche des Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterials oder graphitähnlichen Materials mit einer Penetriermittellösung behandelt, welche eine der obigen Formulierungen umfaßt. Die Oberfläche des Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterials oder graphitähnlichen Materials wird durch Aufstreichen mit einem Pinsel, Eintauchen, Spritzen oder andere Anstrichtechniken mit der Penetriermittellösung getränkt, wonach das oberflächenbehandelte Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliche Material bei einer Temperatur von 500 bis 900°C gehärtet wird.
  • Bei Verfahren zur Herstellung eines oxidationsbeständigen Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterials oder graphitähnlichen Materials wird die Oberfläche des Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterials oder graphitähnlichen Materials mit einer eine der obigen Formulierungen umfassenden Penetriermittellösung behandelt. Die Oberfläche des Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterials oder graphitähnlichen Materials wird durch Aufstreichen mit einem Pinsel, Eintauchen, Spritzen oder andere Anstrichtechniken mit der Penetriermittellösung behandelt, wonach das oberflächenbehandelte Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliche Material bei einer Temperatur von 500 bis 900°C gehärtet wird. In der Regel behandelt man die Oberfläche mit einem bis drei Aufträgen der Penetriermittellösung, und der Härtungsschritt dauert üblicherweise eine bis sechs Stunden.
  • Die Penetriermittellösung kann zusätzlich eine Menge eines kompatiblen Netzmittels aus der Gruppe bestehend aus Polyolen, alkoxylierten einwertigen Alkoholen und Silikon-Tensiden enthalten. Das Netzmittel liegt in der Regel in einer Menge von etwa 0,3 bis etwa 3 Gew.-% oder von etwa 0,5 bis etwa 2 Gew.-% oder von etwa 0,75 bis etwa 1,5 Gew.-%, bezogen auf die Kombination von (a) und (b), vor. Nach einer Ausführungsform liegt das Netzmittel in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf die Kombination von (a) und (b), vor. Das Netzmittel liegt in der wäßrigen Zusammensetzung im allgemeinen in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 2 Gew.-% oder von etwa 0,3 bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Zusammensetzung, vor.
  • Nach einer anderen Ausführungsform enthält die Penetriermittellösung im wesentlichen keine Salzsäure, keine Zinnoxide, keine Siliciumoxide, keine Titanoxide und keine Lithiumverbindungen.
  • Zum Schutz von Kohlenstoff vor schneller Oxidation durch Katalyse von Na, K oder anderen Metallen in kontaminierenden Flüssigkeiten, die im Betrieb anzutreffen sind, sollten die Metallphosphatablagerungen bis zu einer solchen Tiefe gleichmäßig über die Poren verteilt sein (z.B. mit nicht mehr als etwa 1 mm Abstand zwischen Ablagerungen), daß der durch aus exponierten Oberflächen eindiffundierendes O2 beeinflußte Bereich abgedeckt wird (etwa 1 cm). Das hier beschriebene Verfahren hat derartige Ablagerungen ergeben.
  • Kohlenstoff/Kohlenstoff-Substrat
  • Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundmaterialien werden im allgemeinen aus Kohlenstoff-Vorformen hergestellt. Kohlenstoff-Vorformen bestehen aus Kohlenstoff-Fasern, die aus voroxidiertem Acrylnitrilharz gebildet werden können. Nach einer Ausführungsform können diese Fasern zu einer Gestalt, wie einer Reibungsbremse, zusammengelegt werden. Die Form wird erhitzt und mit Methan oder einer anderen pyrolysierbaren Kohlenstoffquelle infiltriert, wobei man die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundmaterialien erhält. Nach einer Ausführungsform hat das Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundmaterial eine Dichte von etwa 1,6 bis etwa 1,9 g/cm3. Ein besonders gut geeignetes Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundmaterial hat eine Dichte von etwa 1,75 g/cm3. Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundmaterialien und Verfahren zu ihrer Herstellung sind dem Fachmann bekannt. Ein umfassendes Referenzwerk auf diesem Gebiet ist Carbon-Carbon Materials and Composites, John D. Buckley und Dan D. Edie, Noyes Publications, 1993.
  • Auch wenn die Erfindung auf verschiedene Kohlenstoff/Kohlenstoff-Materialien angewandt werden kann, wurde die Prüfung und Beurteilung gemäß untenstehender Beschreibung an Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial der Marke CARBENIX® 4000 von Honeywell International, Inc. (früher AlliedSignal, Inc.), einem Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundreibungsmaterial für Flugzeugbremsen aus PAN-Vliesstoff-Vorläufer-Kohlenstoff-Fasern, mittels CVD mit Kohlenstoff verdichtet, und an Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial der Marke CARBENIX® 2400 von Honeywell International, Inc. (früher AlliedSignal, Inc.), einem Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundreibungsmaterial für Flugzeugbremsen aus Pech-Vorläufer-Kohlenstoff-Fasern, mit carbonisiertem Phenolharz und mit CVD-Kohlenstoff verdichtet, vorgenommen.
  • Aufbringen der Behandlung
  • Auf die Oberfläche des Verbundmaterials wird eine wie unten beschriebene Lösung durch Aufstreichen mit einem Pinsel, Eintauchen oder andere Anstrichtechniken aufgebracht. Da in diesen Materialien erhebliche Porosität vorliegt, tritt eine erhebliche Penetration unter die Oberfläche ein. Die Materialien werden dann bei Temperaturen von 500 bis 900°C „gehärtet", wobei man unlösliche feuerfeste Verbindungen oder Mischungen erhält.
  • Die Härtungsrate ist zwar nicht kritisch, jedoch wird bei einem typischen Härtungsprofil die Temperatur der Probe von Raumtemperatur mit einer Rate von 100°C/Stunde erhöht und die Spitzentemperatur zwei Stunden gehalten. Die Härtung erfolgt in einer Inertatmosphäre, in der Regel mit Stickstoff, Argon und/oder Helium, aber Stickstoff ist bevorzugt. Die Hochtemperaturhärtung ist bevorzugt und gewährleistet die Dehydratisierung der Phosphorsäure, wodurch die Materialien unlöslich werden.
  • Aufbringen des Penetriermittels
  • Zur Erzielung von Oxidationsbeständigkeit bei Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterialien kann man verschiedene auf Phosphorsäure basierende Penetriermittel verwenden. Typische Formulierungen aus dem Stand der Technik sind nachstehend in Tabelle I aufgeführt (Ref. US-PS 4,837,073 ). Bei der vorliegenden Erfindung werden diese Formulierungen durch Zugabe einer Menge zwischen 0,1 und 25 Teilen/hundert eines Alkalimetallphosphats, z.B. Kalium- oder Natriumphosphaten, oder eines Gemischs davon, modifiziert.
  • Figure 00100001
  • Oxidationsprüfung von verbesserter Antioxidationsformel (1600°F)
  • Prüfkörper (zylindrische Bleche mit einem Durchmesser von 48,3 mm (1,9 Zoll) und einer Dicke von 5,84 mm (0,230 Zoll), CARBENIX® 4000 und CARBENIX® 2400) wurden bei einer Temperatur von 871°C (1600°F) 6 Stunden mit einem Luftstrom (3 scfh) behandelt. Zur Bestimmung der Wirksamkeit des Oxidationsschutzes wurde der Gewichtsverlust unter diesen Bedingungen bestimmt. Der oxidative Gewichtsverlust mißt direkt den Verlust an Wärmesenkemasse, wie er bei der Feldoxidation von Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundreibungsmaterialien beobachtet würde. Außerdem wurde eine starke Korrelation zwischen dem oxidationsbedingten Gewichtsverlust und dem Verlust an struktureller Festigkeit gezeigt. Für jede Zusammensetzung wurden zwanzig Prüfkörper geprüft. Der durchschnittliche Gewichtsverlust und die Standardabweichung für jede Gruppe sind in nachstehendem Diagramm dargestellt. (P-13 ist Penetriermittel C gemäß obiger Tabelle I. PK-13 ist mit 12 Gew.-% Kaliumdihydrogenphosphat (KH2PO4) modifiziertes Penetriermittel C.)
  • Vergleich der Antioxidantien P-13 und PK-13 bei 1600°F
    Figure 00110001
  • Prüfkörper (zylindrische Bleche mit einem Durchmesser von 43,8 mm (1,9 Zoll) und einer Dicke von 5,84 mm (0,230 Zoll), CARBENIX® 2400) wurden mit 2 Aufträgen der Penetriermittel P-13 und PK-13 gemäß obiger Definition behandelt und dann mit konzentrierter Kaliumacetatlösung behandelt. (176.000 ppm Kalium, entspricht unverdünntem Pistenenteisungsmittel.) Die Proben wurden zur Entfernung von Wasserresten getrocknet und dann bei 649°C (1200°F) 24 Stunden mit einem Luftstrom behandelt. Frühere Studien hatten ergeben, daß Kaliumacetat ein starker Katalysator für die Oxidation von Kohlenstoff bei diesen Temperaturen ist. Außerdem hat die analytische Untersuchung von Bremsen mit Oxidationsschäden im Feld die Gegenwart von großen Mengen Kaliumacetat ergeben. Für jede Zusammensetzung wurden dreißig Proben geprüft. Die Ergebnisse sind in nachstehendem Diagramm dargestellt.
  • Oxidation von CARBENIX® 2400 unter Verwendung eines modifizierten Schutzsystems mit „100%" Kaliumacetat-Katalyse
    Figure 00120001
  • Die Erfindung wurde in bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, jedoch versteht es sich, daß verschiedene Abwandlungen der Erfindung für den Fachmann nach dem Durchlesen der Beschreibung leicht ersichtlich sind. Daher versteht es sich, daß die hier offenbarte Erfindung derartige Abwandlungen, wie sie in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen, abdecken soll.

Claims (10)

  1. Oberflächenbehandeltes Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliches Material, das gegenüber Oxidation bei hohen Temperaturen beständig ist, enthaltend: ein faserverstärktes Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliches Material in Kontakt mit einer auf Phosphorsäure basierenden Penetriersalzlösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Salzlösung die aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen enthält: 10–80 Gew.-% H2O, 20–70 Gew.-% H3PO4, 0–25 Gew.-% MnHPO4·1,6H2O, 0–30 Gew.-% Al(H2PO4)3, 0–2 Gew.-% B2O3, 0–10 Gew.-% Zn3(PO4)2 und 0,1–25 Gew.-% Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat, wobei mindestens einer der Bestandteile Al(H2PO4)3, MnHPO4·1,6H2O und Zn3(PO4)2 vorliegt.
  2. Oberflächenbehandeltes Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliches Material nach Anspruch 1, bei dem die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung im wesentlichen aus den aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen besteht: 20–50 Gew.-% H2O, 30–55 Gew.-% H3PO4, 0–15 Gew.-% MnHPO4·1,6H2O, 2–15 Gew.-% Al(H2PO4)3, 0,5–2 Gew.-% B2O3, 1–7 Gew.-% Zn3(PO4)2 und 10–20 Gew.-% Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat.
  3. Oberflächenbehandeltes Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliches Material nach Anspruch 1, bei dem die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung im wesentlichen aus den aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen besteht: 20–50 Gew.-% H2O, 30–55 Gew.-% H3PO4, 2–15 Gew.-% Al(H2PO4)3, 0,5–2 Gew.-% B2O3 und 10–20 Gew.-% Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat.
  4. Oberflächenbehandeltes Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliches Material nach Anspruch 1, bei dem die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung im wesentlichen aus den aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen besteht: 20–50 Gew.-% H2O, 30–55 Gew.-% H3PO4, 1–7 Gew.-% Zn3(PO4)2 und 10–20 Gew.-% Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat.
  5. Oberflächenbehandeltes Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliches Material nach Anspruch 1, bei dem die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung im wesentlichen aus den aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen besteht: 20–50 Gew.-% H2O, 30–55 Gew.-% H3PO4, 2–15 Gew.-% MnHPO4·1,6H2O und 10–20 Gew.-% Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat.
  6. Oberflächenbehandeltes Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliches Material nach Anspruch 1, bei dem das Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat aus der Gruppe bestehend aus NaH2PO4, KH2PO4 und Gemischen davon stammt.
  7. Oberflächenbehandeltes Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliches Material nach Anspruch 1, bei dem die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung im wesentlichen kein HCl, keine Zinnoxide, keine Siliciumoxide, keine Titanoxide und keine Lithiumverbindungen enthält.
  8. Verfahren zur Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit eines Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterials oder graphitähnlichen Materials, bei dem man die Oberfläche des Kohlen stoff/Kohlenstoff-Verbundmaterials oder graphitähnlichen Materials mit einer auf Phosphorsäure basierenden Penetriersalzlösung behandelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Salzlösung die aus der Kombination der folgenden Bestandteile gebildeten Ionen enthält: 10–80 Gew.-% H2O, 20–70 Gew.-% H3PO4, 0–25 Gew.-% MnHPO4·1,6H2O, 0–30 Gew.-% Al(H2PO4)3, 0–2 Gew.-% B2O3, 0–10 Gew.-% Zn3(PO4)2 und 0,1–25 Gew.-% Mono-, Di- oder Trialkalimetallphosphat, wobei mindestens einer der Bestandteile Al(H2PO4)3, MnHPO4·1,6H2O und Zn3(PO4)2 vorliegt.
  9. Verfahren zur Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit eines Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterials oder graphitähnlichen Materials nach Anspruch 8, bei dem man ferner das oberflächenbehandelte Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial oder graphitähnliches Material bei einer Temperatur von 500 bis 900°C härtet.
  10. Verfahren zur Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit eines Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterials oder graphitähnlichen Materials nach Anspruch 8, bei dem die auf Phosphorsäure basierende Penetriersalzlösung im wesentlichen kein HCl, keine Zinnoxide, keine Siliciumoxide, keine Titanoxide und keine Lithiumverbindungen enthält.
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