DE966860C

DE966860C - Bornitridhaltige Massen und Koerper sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE966860C
Application number: DEC7581A
Authority: DE
Inventors: Kenneth M Taylor
Original assignee: Carborundum Co
Current assignee: Unifrax 1 LLC
Priority date: 1952-05-17
Filing date: 1953-05-17
Publication date: 1957-09-12
Also published as: US2808314A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 12. SEPTEMBER 1957

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 80 b GRUPPE 811 INTERNAT. KLASSE C 04 b

C 7581 IVc180b

Kenneth M. Taylor, Lewiston, N. Y. (V. St. A.)

ist als Erfinder genannt worden

The Carborundum Company, Niagara Falls, N. Y. (V. St. A.)

Bornitridhaltige Massen und Körper sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 17. Mai 1963 an Patentanmeldung bekanntgemacht am 29. Dezember 1955

Patenterteilung bekanntgemacht am 29. August 1957 Die Priorität der Anmeldung in den V. St. v. Amerika vom 17. Mai 1952 ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft die Herstellung gebundener Körper oder Formlinge, die wesentlich aus Bornitrid bestehen, mit oder ohne Zusatz von Siliziumkarbid als Füllmittel, und einem Siliziumkarbidbindemittel sowie Verfahren zu deren Herstellung.

Es besteht eine dauernde Nachfrage für neue Massen oder Körper, die unerwartete Kombinationen von

Eigenschaften besitzen, die wesentlich oder hauptsächlich erwünscht sind für spezifische Verbrauchszwecke. Die Bornitridkörper gemäß der vorliegenden Erfindung, welche Bornitrid mit oder ohne Zusatz von Siliziumkarbid als Füllmittel enthalten, sind durch Siliziumkarbid gebunden und besitzen gewisse Kombinationen von Eigenschaften und Charakteristiken,

709 671/33

welche ihnen einen beträchtlichen Wert geben, und sie bieten überdies große und zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten. Es muß deshalb hervorgehoben werden, daß die mittels Siliziumkarbid gebundenen Bornitridkörper, die nachstehend genauer beschrieben werden, nicht auf irgendein bestimmtes Verwendungsgebiet beschränkt sind. Indessen machen sie die hervorragenden Eigenschaften hinsichtlich der Feuerfestigkeit besonders wertvoll und geeignet für eine ίο Zahl von Zwecken der Hochtemperaturtechnik. Die vorliegende Erfindung soll demgemäß in erster Linie mit Rücksicht auf die Verwendung der darin beschriebenen Produkte für Hochtemperaturzwecke beschrieben werden, obgleich sie nicht hierauf beschränkt sein soll.

Ein für Hochtemperaturzwecke zu verwendender feuerfester Körper muß vor allem Feuerfestigkeit besitzen, d. h. die Fähigkeit haben, hohen Temperaturen ohne übermäßige chemische oder physikalische Änderung ausgesetzt werden zu können. Andere wünschenswerte Eigenschaften feuerfester Körper oder Formlinge schließen die Fähigkeit ein, plötzlichen Temperaturänderungen ohne Springen oder andere Äußerungen der Zerstörung zu widerstehen, eine befriedigende hohe Festigkeit bei erhöhter Temperatur zu besitzen, ebenso wie bei Zimmertemperatur, und außerdem chemische Unangreifbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen verschiedene korrosive und erosive Stoffe und Bedingungen, eine Widerstandsfähigkeit gegenüber der Oxydation und eine Dichte und Härte, die von dem Verwendungsgebiet abhängt, für welches der feuerfeste Körper benutzt werden soll.

Um einen hohen Vollkommenheitsgrad hinsichtlich einer oder mehrerer der vorstehend genannten, für spezifische Hochtemperaturzwecke besonders wünschenswerten Eigenschaften zu erreichen, hat es sich im allgemeinen als notwendig erwiesen, auf gewisse, auf andere wünschenswert erscheinende Eigenschaften zu verzichten. Infolgedessen erweisen sich verschiedene feuerfeste Massen, die für ein bestimmtes Verwendungsgebiet besonders brauchbar sind, oft vollständig unbefriedigend für andere Zwecke. Es besteht demzufolge eine fortgesetzte Nachfrage nach feuerfesten Körpern neuer Zusammensetzung, welche den Anforderungen einer speziellen Natur genügen, die durch die Kombination von Eigenschaften erforderlich wird, die bei den bereits bekannten feuerfesten Massen sich nicht finden.

Gemäß der Erfindung werden Formlinge oder Körper, die im wesentlichen aus Bornitrid bestehen, mit oder ohne Siliziumkarbid als Füllmittel hergestellt, und eine Siliziumkarbidbindung wird gebildet durch Mischen von Bornitrid, mit oder ohne Siliziumkarbid als Füllmittel, mit fein verteiltem, metallischem SiIizium, mit oder ohne Zusatz einer kleinen Menge eines vorläufigen Binde- oder Plastifizierungsmittels, um die Festigkeit der Rohlinge sicherzustellen,, worauf die Mäterialmasse gepreßt oder ein Gegenstand gewünschter Form nach irgendeinem wohlbekannten Formverfahren hergestellt wird, beispielsweise durch Pressen, Gießen, Stampfen, Spritzen od. dgl., worauf der geformte Gegenstand getrocknet und in einer Kohlenoxydatmosphäre bei einer Temperatur solange gebrannt wird, die ausreicht, das metallische Silizium in Siliziumkarbid überzuführen. Falls erwünscht, können die erfindungsgemäßen Gegenstände nach dem Trocknen während der Durchführung; des gesamten Brennplanes in einer Kohlenoxydatmosphäre gebrannt werden. Die Kohlenoxydatmosphäre kann erzeugt werden durch Einführen vom KoMenoxyd als solches, oder das Kohlenoxyd kann durch Überleiten von Sauerstoff oder Kohlendioxyd über Holzkohle bei einer Temperatur geliefert werden, die zur völligen Umwandlung in Kohlenoxyd ausreicht. Indessen wird vorzugsweise die Steigerung der Temperatur des Gegenstandes auf die gewünschte Brenntemperatur in einer Atmosphäre von Helium oder einem anderen inerten Gas durchgeführt und nach Erreichen der Reaktionstemperatur die inerte Atmosphäre durch eine Kohlenoxydatmosphäre für die Dauer des Reaktionsvorganges ersetzt tmd während der Erreichung der oberen Temperaturbereiche des Brennschemas das Kohlenoxyd wieder durch ein inertes Gas, wie Helium, ersetzt und die Temperatur des Gegenstandes dann gesenkt. Dieses letztere Verfahren ist vorzuziehen, weil es die Entwicklung und Bildung von freiem Kohlenstoff in dem behandelten Körper verringert. Obgleich das Brennen der beschriebenen Bornitridkörper in einer kontrollierten Kohlenoxydatmosphäre, wie beschrieben, vorzuziehen ist, kann das vorliegende Verfahren hinsichtlich des Brennverfahrens wie folgt modifiziert werden. Die zu brennenden Gegenstände können in methan- oder anderer kohlenstoffhaltiger Atmosphäre gebrannt werden, die eine Kohlenstoffquelle für die hergestellten Gegenstände sind, oder sie 95; können in ein Koksbett oder andere körnige Kohle eingebettet werden und bei derselben Temperatur, die zum Brennen in einer Kohlenoxydatmosphäre benutzt wird, gebrannt werden. Während die Luft durch das umgebende Koksbett oder andere Kohlenstoffe hin- xoo durchstreicht, wird der Sauerstoffgehalt in Kohlenoxyd übergeführt, ehe er zu den eingebetteten Körpern gelangt, wobei das Kohlenoxyd mit dem metallischen Silizium in dem Körper unter Bildung von Siliziumkarbid reagiert. Es wird betont, daß der Stickstoff der Luft in.gleicher Weise durch die einbettende Kohle streicht und in den Körper des zu brennenden Gegenstandes eindringt, aber erfahrungsgemäß scheint die Reaktion von Silizium mit Kohlenmonoxyd leichter vor sich zu gehen als die Reaktion zwischen Silizium und Stickstoff, so daß die Bildung von Siliziumkarbid vorherrscht, obgleich eine gewisse geringere Bildung von Siliziumnitrid stattfinden mag.

Um das metallische Silizium in seiner Gesamtheit in Siliziumkarbid zu überführen, soll das metallische "5 Silizium in der Größenordnung entsprechend Durchgang durch 6400 Maschensieb vorliegen, oder auch noch feiner sein. Das Siliziumkarbid, das in situ bei der Reaktion von metallischem Silizium mit Kohlenoxyd gebildet wird, besteht aus einer kubischen kristallinisehen Varität, wie durch Röntgenstrahlenanalyse festgestellt wurde, und dient als Bindemittel. Die Menge Siliziumkarbidbindemittel in dem Endprodukt ist nicht von ausschlaggebender Bedeutung und kann bestimmt werden durch den erforderlichen Festigkeitsgrad des Endproduktes, ebenso wie durch andere Eigenschaften,

die in dem Endprodukt erstrebt werden. Wenn die Menge des Siliziumkarbidbindemittels erhöht wird, erhöht sich die Härte und die mechanische Festigkeit des Endproduktes. Indessen sind befriedigende Gegenstände mit einem Siliziumkarbidbindemittelmaterial von nur 5 Gewichtsprozent herstellbar.

Sehr befriedigende Ergebnisse wurden durch die Verwendung von handelsüblichem, zu geeigneter Feinheit gemahlenem Silizium erhalten. Die Analyse eines handelsüblichen Siliziums, das sich als befriedigend für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erwies, ergab zusätzlich zum Silizium die Gegenwart folgender Verunreinigungen:

Eisen 0,87 %

Chrom 0,21 °/„

Aluminium 0,60 %

Kalzium 0,54%

Das bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Bornitrid kann ein handelsübliches Bornitridmaterial sein. Indessen ist die Verwendung eines Bornitridmaterials vorzuziehen, welches kurz beschrieben sei: Es wird ein poröses körniges Gemisch von Borsäure oder Boroxyd und Trikalziumphosphat gebildet und das körnige Gemisch durch mehrstündiges Erhitzen auf etwa 900° in einem Ofen in einer Ammoniakatmosphäre nitridiert, wobei das Boroxyd oder die Borsäure in Bornitrid übergeht. Nach der Nitridbildungsstufe werden die sich ergebenden NitridkügelcLen gemahlen und mit verdünnter Salzsäure zwecks Herauslösung des Trikalziumphosphats und anderer Verunreinigungen behandelt. Das ungelöste Bornitrid wird nach mehreren Waschungen mit Wasser üblicherweise mit heißem o,5°/₀igem Alkohol behandelt, um den Gehalt an oxydischem Material herabzusetzen, durch Stehen über Nacht bei Zimmertemperatur getrocknet und alsdann 2 Stunden auf 149 ° erwärmt. Die Analyse des sich ergebenden Bornitrids ist die folgende:

Bor 41,45%

Stickstoff 44 %

freie Borsäure (berechnet als H₃BO₃) .. 0,75%

Kieselsäure 0,28 °/₀

Kalzium Spuren

Phosphat (PO₄) Spuren

bei 110° flüchtigem Material 0,26%

Um die Erfindung klar verständlich zu machen, werden die folgenden Beispiele von Massen für die Ausführung der Erfindung wiedergegeben.

Kleine Prüfstäbe von 38 χ 13 χ 6 bis 13 cm sowie Düsen, 32 cm lang und 22 cm Durchmesser, wurden durch Formen von Gemischen von Bornitrid und metallischem Silizium bei Zimmertemperatur hergestellt, wie es in der nachstehenden Tabelle I angegeben ist, und 2 Stunden langem Brennen der Formlinge in einer Kohlenoxydatmosphäre bei angenähert 1400⁰.

Zwei alternative Verfahren wurden beim Brennen angewendet. Bei einem wurde die Kohlenoxydatmosphäre während der ganzen Aufheizungs- und Kühlperioden und auch während der Periode der maximalen Temperatur aufrechterhalten. Bei dem anderen Verfahren wurde die Kohlenoxydatmosphäre nur während der Periode, in der die hohe Temperatur aufrechterhalten wurde, b ^behalten, d. h. bei ungefähr 1400°, während eine Wasserstoff- oder eine Heliumatmosphäre während des Anheizens der Gegenstände bis zur Haltetemperatur und wieder während der Abkühlung der Gegenstände auf Zimmertemperatur angewendet wurde.

Die nach den beiden Verfahren hergestellten Produkte waren in gewisser Hinsicht verschieden. Bei Verwendung von Kohlenoxyd während der ganzen Brennperiode ist die Gewichtszunahme im allgemeinen ungefähr das Zweifache der theoretischen Menge zum Überführen des Siliziums in dem Formling in Siliziumkarbid und das resultierende Produkt zeigt eine ganz dunkle Farbe. Bei Verwendung einer inerten Atmosphäre während der Anheiz- und Abkühlperioden war das Produkt heller gefärbt und die Gewichtszunahme näherte sich mehr der Zunahme, die für die Umwandlung von Silizium in Siliziumkarbid sich berechnen läßt.

Nach der Röntgenanalyse der Endprodukte wurde das aus dem Silizium im Lauf der Brennperiode gebildete Karbid als kubisches Siliziumkarbid identifiziert. Die dunkle Farbe und die zusätzlich erhaltene Gewichtszunahme beim Brennen des Gegenstandes in Kohlenoxydatmosphäre während der ganzen Heiz- und Kühlperioden und auch während der Halteperiode bei der hohen Temperatur wird möglicherweise durch die Ablagerung von freiem - Kohlenstoff in dem hergestellen Gegenstand verursacht.

Die nachstehende Tabelle I gibt die Zusammensetzungs- und die Herstellungsdaten wieder und außerdem einige physikalische Eigenschaften für eine Anzahl von stabförmigen Probestücken, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt sind. Diese in Tabelle I wiedergegebenen Prüfstäbe waren 38 cm lang, 13 cm weit und angenähert 8 cm dick und wurden bei einem χ κ; Druck von 2100 kg/cm² unter Verwendung von 5 % Polyäthylenglykolmasse hergestellt. Das Bornitrid und das metallische Silizium wurden in feinverteilter Form innig gemischt. Zu diesem Gemisch wurden 5 Gewichtsprozent, berechnet auf die Gesamtmasse, Polyäthylenglykolmasse als zeitweiliges Bindemittel zugefügt und die sich hierbei ergebende Masse zu dem gewünschten Formling geformt. Das zeitweilige Bindemittel wurde durch mehrstündiges Erhitzen der geformten Körper auf 300 bis 400°" entfernt. Die anfallenden Formlinge wurden dann bei 1400⁰ so lange gebrannt, bis das Silizium in dem Körper in Siliziumkarbid übergeführt war. Die Atmosphäre während der Anheiz- und Abkühlphase bei dem Brennverfahren war entweder Kohlenoxyd oder Wasserstoff, wie in Tabelle I beschrieben.

Stabförmige kompakte Produkte von Gemischen von Bornitrid und Silizium, 2 Stunden bei 1400° gebrannt

in Kohlenoxyd.

Versuch

Nr.

Zusammensetzung in Gewichtsprozent Atmosphäre
während des

Anheizens
und Abkühlens

Gewichtszunahme
in Prozent

Sich

ergebende Dichte

g/ccm

*) Sandstrahl-

gebläsedurchdrin- gungsvermögen in Millimeter

I 2

4
5
6

90 BN; 10 Si

85 BN; 15 Si

80 BN; 20 Si

75 BN; 25 Si

80 BN; 20 Si

80 BN; vorgebrannt in NH₃ bei 1400⁰; 20 Si 80 BN; vorgebrannt in NH₃ bei 1400⁰; 20 Si 65 BN; vorgebrannt in NH₃ bei 1400⁰; 35 Si Kohlenoxyd

Wasserstoff
Kohlenoxyd
Wasserstoff
Wasserstoff

15,0
16,2

17.4
20,3

7.8
19.3

9.6
18,2

1,78

1,67 1,78

1,53 1,72

o,33

0,18

0,2

0,18

o,35

o,73

o,7

0,38

*) Standardeindringungsvermögen auf Glasplatte beim gleichartigen Durchdxingungstest beträgt 0,25 mm.

Die Wirkung der während der Anheiz- und Kühlphase angewandten Atmosphäre ist leicht durch Vergleichen der Gewichtsunterschiede zwischen den Prüfstäben 3 und 5 festzustellen und auch durch Vergleichen der Gewichtszunahme der Stäbe 6 und 8 gemäß der vorstehenden Tabelle. Es ist hierbei zu bemerken, daß bei Verwendung von Kohlenoxyd während der ganzen Brennperiode die Stäbe während des Brennens eine größere Gewichtszunahme zeigen und eine höhere Dichte ergeben und auch etwas härter sind. Die Gründe für diese Unterschiede sind nicht völlig zu klären, obgleich, wie früher angenommen, vermutet wird, daß freier Kohlenstoff in den Körpern gebildet wird, die sich während der ganzen Brennperiode in Kohlenoxydatmosphäre befanden.

Das bei der Herstellung der Prüfstäbe 6, 7 und 8 verwendete Bornitrid war in Ammoniakatmosphäre 8 bis 14 Stunden bei 1400° vorgebrannt, ehe es mit Silizium gemischt wurde. Die beim Brennen sich ergebenden kompakten Produkte sind weicher als bei den Stäben, welche mit unvorbehandeltem Bornitrid hergestellt wurden. Es war auch zu bemerken, daß auch feste Körper oder Stäbe, welche vorgebranntes Bornitrid enthielten, während des Brennens sich stärker ausdehnten als Stäbe, die mit unvorbehandel· tem Bornitrid hergestellt waren.

Es wurde weiter gefunden, daß bei Verwendung von vor der MischungshersteEung vorgebranntem Bornitrid mit Silizium und nachträglichem Brennen das sich ergebende Produkt etwas größere Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschock aufweist, obgleich eine solche Unterschiedlichkeit nicht erklärt werden kann.

Düsen von 32 cm Länge und 22 cm Durchmesser wurden von Gemischen von Bornitrid und Silizium wie folgt hergestellt. Die Zusammensetzung derselben und die im Ofen während der Anheiz- und Kühlperiode aufrechterhaltene Atmosphäre waren die folgende:

Düse

Nr

I 2

Zusammensetzung

Bornitrid
in Gewichtsprozent

80
80
60

Silizium in Gewichtsprozent

20 20 40

Atmosphäre

Kohlenoxyd

Helium

Die Düsen wurden vor dem Brennen durch Pressen bei 560 bis 700 kg/cm² Druck unter Zusatz von 15 °/₀ Polyäthylenglykolmasse als vorläufiges Bindemittel geformt. Die angenähert sich ergebende Dichte der gebrannten Düsen war die folgende:

Nr. ι hatte eine Dichte von 1,68 g/ccm, Nr. 2 - - - - 1,54 - , Nr. 3 - - - - 1,68 - .

Beispiel

Raketendüsen von 32 cm Länge und 22 cm Durchmesser wurden gemäß einer modifizierten Art der vorliegenden Erfindung hergestellt, wobei ein Siliziumkarbidfüllmittel in die Masse einbegriffen wurde, aus der die Gegenstände hergestellt wurden, und zwar aus folgenden Mischungen:

Gewichtsprozent

Siliziumkarbid (6400 Maschen) ... 40 ^UJ

Silizium (10 Mikron und feiner) ... 40

Bornitrid 20

DieDüsen wurden unter Zusatz von 15 °/₀Polyäthylenglykolmasse als vorläufigem Bindemittel bei einem iac Druck von 560 bis 700 kg/cm² hergestellt. Die Stücke wurden 2 Stunden lang bei 1400° in einer Kohlenoxydatmosphäre bei der gehaltenen Höchsttemperatur gebrannt, während für die Anheizphase und auch für die Abkühlphase eine Heliumatmosphäre verwendet laf wurde, nachdem die 2stündige Brennperiode vorüber

war. Die gebrannten Düsen ergaben eine Dichte von 1,95 g/ccm. Sie waren fest und hart und von gleichmäßig dunkelgrauschwarzer Farbe im Aussehen.

Obgleich in den vorstehenden Beispielen die Herstellung von verschiedenen Formungen beschrieben ist, bei welchen der Gegenstand in der exakten Form oder in der beabsichtigten Gebrauchsform geformt und gebrannt wird, soll die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt werden. Ein anderer Weg zum Herstellen

ίο und Verwenden von mit Siliziumkarbid gebundenen Bornitridkörpern gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Rohmasse in Briketts oder andere Form zu bringen, oder sonst eine Materialmasse von den gewünschten Zusammensetzungsverhältnissen zu komprimieren, worauf die sich ergebenden Briketts oder geformten Körper in der bereits beschriebenen Weise gebrannt werden. Nach Herausnahme aus dem Ofen werden sie dann in körniger Form von der gewünschten Korngröße zerkleinert. Das resultierende körnige Material kann in loser körniger Form als Hochtemperaturisolierungsmaterial verwendet werden, wie z. B. zur Isolierung von Düsenmaschinen und Raketenverbrennungsräumen, oder als Isolierung für industrielle Ofenkammern. Es kann auch verwendet werden als loses Filtermedium oder als Katalysator oder als Katalysatorträger. Das körnige Material kann auch mit Hilfe von gesinterten Metallen, glasigen oder keramischen Bindemitteln gebunden werden zwecks Bildung von Gegenständen, die für viele industrielle Verwendungzwecke, wie sie vorstehend gestreift wurden, brauchbar sind.
. In gleicher Weise können Gegenstände oder Körper gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, bei welchen porenbildende Materialien in die Rohmasse einverleibt werden, aus welcher der Körper hergestellt wird, um hierdurch einen größeren Grad von Porosität im Endprodukt zu erreichen. Porenbildendes Material, wie Kohlenstoff u. dgl., welches eine Oxydation zur Entfernung aus dem Körper erfordern würde, würde ein vorausgehendes Ausbrennen des porenbildenden Materials bei tiefer Temperatur erfordern. Aus diesem Grund sollte das porenbildende Material zweckmäßiger aus einem Material bestehen, das durch Verdampfen während der Trocknung und/oder Feuerungsoperation sich verflüchtigt, beispielsweise aus gepulvertem oder granuliertem Naphthalin, aus verschiedenen organischen Harzmaterialien, wie Phenolharzen u. dgl., oder aus einem Produkt, das durch Gasbildung Poren erzeugt. Die sich ergebenden Endprodukte, die eine größere Porosität haben als die ohne Porenbildner hergestellten Produkte, sind besonders gut verwendbar bei der Herstellung von porösen Filtermedien, Katalysatoren und Katalysatorträgern, Isolierkörpern u. dgl., sei es in zerkleinerter körniger Form oder in Form von Formungen mit vorbestimmten Abmessungen.

Es ist ohne weiteres klar, daß die Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung in ihren verschiedenartigen Ausbildungsformen nicht auf ein spezielles Verwendungs-

gebiet begrenzt sind, wie es aus den vorstehend wiedergegebenen Beispielen vielleicht angenommen werden könnte. Die Produkte können in jeder beliebigen Form oder in körniger oder Aggregatform hergestellt werden.

Sie sind deshalb nicht nur geeignet für viele Verwendungszwecke, wie sie für industrielle Hochtemperaturanlagen gefordert werden einschl. Ziegelsteinen, Blöcken, Kacheln, Muffen, Ofenbauprodukten und speziellen Formungen zur Verwendung in Rundöfen und für andere Hochtemperaturausrüstungen, sondern sie sind ebenso geeignet für viele spezielle Hochtemperaturanlagen, wie Düsenmaschinen-Verbrennungskammern, Auskleidungen für Düsen, Raketenverbrennungskammern und -düsen, Turbinenschaufeln, Statorklingen, Linsenschmelzblöcke; Zündkerzenkörper u. dgl. Sie sind auch geeignet für die Herstellung von Laboratoriumsbedarf einschl. Verbrennungsschiffchen, Tiegeln, Brennerhaltern und anderen Formstücken. Die erfindungsgemäßen Körper sind, besonders wenn sie durch die Verwendung von Porenbildern in der Rohmasse, aus welcher die Körper hergestellt werden, modifiziert sind, auch sehr verwendungsfähig als Diffusionsfiltermedien, wie Diffusionsröhren, -platten und Formlinge, oder als Katalysatoren oder Katalysatorträger, Radoms für Lenkgeschosse usw. Materialien und Gegenstände gemäß der vorliegenden Erfindung können auch als Schleifmittel und für Schleifscheiben, Schleifsteine, Rasierabziehvorrichtungen und andere Schleif- und Polierzwecke und -materialien verwendet werden. Die Körper bieten auch die Anwendungsmöglichkeit für die elektrische und Radioindustrie einschließlich Sockel für elektrische Birnen, Radioröhren, Röntgenröhren und Radarausrüstungen, Widerstände und Roste.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Körper, z. B. feuerfester Körper, aus gebundenem Bornitrid, dadurch gekennzeichnet, daß das Bornitrid mit Siliziumkarbid gebunden ist.

2. Körper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an Siliziumkarbid als Füllmittel.

3. Verfahren zur Herstellung bornitridhaltiger Massen in körniger Form oder als geformte Körper, dadurch gekennzeichnet, daß Bornitrid in gewünschten Verhältnissen mit fein zerteiltem metallischem Silizium, gegebenenfalls unter Beifügung von Siliziumkarbid als Füllmittel, und bei Herstellung von Formkörpern unter Zusatz eines die geformte Rohmasse zusammenhaltenden, im Lauf des Verfahrens entfernbaren Bindemittels in einer Kohlenoxydatmosphäre auf solche Temperatur gebracht werden, daß das metallische Silizium in Siliziumkarbid übergeht, worauf wieder abgekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Bornitrids, das aus einem porösen körnigen Gemisch von Borsäure oder Boroxyd mit Trikalziumphosphat durch Erhitzen in einer Ammoniakatmosphäre, darauf folgendem Mahlen der gebildeten Nitridmasse, Extrahieren mit Salzsäure und nachfolgendem Waschen mit Wasser und Alkohol nach einer Endtrocknung entsteht.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung auf die Reaktionstemperatur der Siliziumkarbidbildung in

709 671/33

einer inerten, ζ. Β. Heliumatmosphäre durchgeführt wird, worauf das Helium durch Kohlenoxyd ersetzt und nach durchgeführter Karbidbildung in einer Helium- od. dgl. -atmosphäre abgekühlt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Kohlenoxyd eine Methan- oder eine andere kohlenstoffhaltige Atmosphäre verwendet wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu brennenden Produkte in Kohlenstoff, Koks od. dgl. eingebettet und beim Brennen Luft in der Weise durchgeleitet wird, daß eine Kohlenoxydatmosphäre entsteht.

509626/299 12.55

(70S67t/33 9.57)