FI84167C - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KISELKARBIDPRODUKT UR KISELDIOXID OCH EN ORGANISK KOLKAELLA. - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KISELKARBIDPRODUKT UR KISELDIOXID OCH EN ORGANISK KOLKAELLA. Download PDF

Info

Publication number
FI84167C
FI84167C FI895168A FI895168A FI84167C FI 84167 C FI84167 C FI 84167C FI 895168 A FI895168 A FI 895168A FI 895168 A FI895168 A FI 895168A FI 84167 C FI84167 C FI 84167C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
weight
silica
viscose
solution
process according
Prior art date
Application number
FI895168A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI84167B (en
FI895168A0 (en
Inventor
Pekka Vapaaoksa
Vesa-Pekka Judin
Juha Stranden
Original Assignee
Kemira Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kemira Oy filed Critical Kemira Oy
Priority to FI895168A priority Critical patent/FI84167C/en
Publication of FI895168A0 publication Critical patent/FI895168A0/en
Application granted granted Critical
Publication of FI84167B publication Critical patent/FI84167B/en
Publication of FI84167C publication Critical patent/FI84167C/en

Links

Description

1 841671 84167

Menetelmä piikarbidituotteen valmistamiseksi piidioksidista ja orgaanisesta hiililähteestä - Förfarande för framställ-ning av en kiselkarbidprodukt ur kiseldioxid och en organisk kolkälla 5Process for the preparation of a silicon carbide product from silica and an organic carbon source - Preparation for the production of silicon carbide from an organic carbon source 5

Keksintö koskee menetelmää piikarbidituotteen valmistamiseksi saattamalla yhteen ja kuumentamalla piidioksidia ja orgaanista hiililähdettä pelkistävissä olosuhteissa.The invention relates to a process for the preparation of a silicon carbide product by bringing together and heating silica and an organic carbon source under reducing conditions.

1010

Piikarbidia käytetään pääasiassa sintraukseen tarkoitettujen jauheiden, päällystettyjen hiukkasten kuten seoskuitujen, ja puhtaiden kuitujen muodossa. Piikarbidia valmistetaan piistä ja hiilestä [1], piidioksidista ja hiilestä [2, 3], 15 piistä, piidioksidista ja hiilestä [4], piidioksidista (silikasta) ja orgaanisesta hiililähteestä [5, 6] tai suoraan orgaanisesta piiyhdisteestä [6, 7].Silicon carbide is mainly used in the form of powders for sintering, coated particles such as blended fibers, and pure fibers. Silicon carbide is prepared from silicon and carbon [1], silica and carbon [2, 3], silicon, silica and carbon [4], silica (silica) and an organic carbon source [5, 6] or directly from an organosilicon compound [6, 7].

Lee et ai. [5] tutkivat piikarbidijauheen valmistusta riisin 20 akanoista. Riisin akanat sisältävät normaalisti 15-20 % tuhka-ainesta, joka koostuu pääasiassa (n. 95 %) piidioksidista. Loppumateriaali on pääasiassa selluloosaa, joka toimii piikarbidireaktion hiililähteenä. Käsittely oli terminen ja lähtöaineena käytettiin käsittelemättömiä riisin 25 akanoita sekä riisin akanoita, joita oli liuotettu 1 tunti 10~%:ssa FeCla-liuoksessa ja edelleen 1 tunti 9-%:ssa NIUOH-liuoksessa, minkä jälkeen akanat oli pesty. Termisessä esikäsittelyssä tuotetta haihdutettiin n. 2 h 900°C:ssa ilmassa, jota seurasi käsittely 1 350°C:ssa puhtaassa hiili-30 monoksidissa. Hiilimonoksidin ansiosta piikarbidia ei tässä vaiheessa vielä muodostunut.Lee et al. [5] investigated the production of silicon carbide powder from 20 husks of rice. Rice husks normally contain 15-20% ash, which consists mainly (about 95%) of silica. The final material is mainly cellulose, which acts as a carbon source for the silicon carbide reaction. The treatment was thermal and the starting material was untreated rice husks as well as rice husks dissolved in 10% FeCl 3 solution for 1 hour and further in 9% NIUOH solution for 1 hour, after which the husks were washed. On thermal pretreatment, the product was evaporated for about 2 h at 900 ° C in air, followed by treatment at 1350 ° C in neat carbon monoxide. Thanks to carbon monoxide, silicon carbide has not yet formed at this stage.

Termisesti esikäsitelty seos saatettiin reagoimaan piikarbi-diksi eri lämpötiloissa ja eri hiilimonoksidikaasun paineis-35 sa. Lämpötilat vaihtelivat eri kokeissa välillä 1 350 - 1 470°C. Piikarbidin muodostumista seurattiin eri reaktio-ajoilla aina 30 minuuttiin asti. Lopuksi hiiliylimäärä poistettiin tarvittaessa polttamalla 3 tunnin ajan 700°C:ssa.The thermally pretreated mixture was reacted to silicon carbide at different temperatures and different pressures of carbon monoxide gas. Temperatures ranged from 1,350 to 1,470 ° C in various experiments. Silicon carbide formation was monitored at various reaction times up to 30 minutes. Finally, the excess carbon was removed by burning for 3 hours at 700 ° C, if necessary.

2 841672 84167

Muodostunut piikarbidi oli kidemuodoltaan kuutiomaista partikkelikoon ollessa luokkaa n. 0,1 mikrometriä ja n. 10 %:n tuotteesta ollessa piikarbidiwiskersin muodossa. Määrätyn muotoisten piikarbidituotteiden, kuten kuitujen, valmis-5 tusta ei esitetty.The silicon carbide formed was cubic in crystalline form with a particle size of the order of about 0.1 micrometers and about 10% of the product in the form of silicon carbide wiskers. The preparation of silicon carbide products of a certain shape, such as fibers, was not shown.

Wei et ai. [6] käytti kokeissaan kolloidista silikaa, jota lämmitettiin yhdessä orgaanisten hiililähteiden kanssa. Alussa kolloidinen silika sekoitettiin hiililähteen kanssa, 10 joka oli ruokosokeri vesiliuoksessa, petrolipiki tolueenissa tai asetoniin liuotettua fenolihartsia. Sekoitettaessa silikahiukkaset peittyivät täysin hiilipitoisella materiaalilla. Tällöin kolloidisen silikan muodostama dispersio sitoi matriisiliuoksen ja muodosti geelin liuotinta haihdu-15 tettaessa. Kuivattu geeli kalsinoitiin 500°Csssa argonissa, jolloin saatiin hienojakoinen silikan ja hiilen seos. Kal-sinoitujen geelien annettiin reagoida panoskoosta ja lähtöaineesta riippuen 4-16 tuntia lämpötilassa 1 600°C. Sen jälkeen hiiliylimäärä poistettiin hapettamalla ilmassa 20 lämpötilassa 600°C ja jäännössilika poistettiin käsittelemällä 20-%:11a fluorivetyhapolla. Tuloksena saadut jauheet koostuivat pääasiassa 10-20 nanometrin kokoisista pyöreistä beeta-piikarbidihiukkasista. Kuitutuotteita ei tällä menetelmällä valmistettu.Wei et al. [6] used colloidal silica in their experiments, which was heated together with organic carbon sources. Initially, the colloidal silica was mixed with a carbon source which was cane sugar in aqueous solution, petroleum pitch in toluene, or phenolic resin dissolved in acetone. Upon mixing, the silica particles were completely covered with a carbonaceous material. In this case, the dispersion formed by colloidal silica bound the matrix solution and formed a gel upon evaporation of the solvent. The dried gel was calcined at 500 ° C under argon to give a fine mixture of silica and carbon. Depending on the batch size and starting material, the calcined gels were allowed to react for 4-16 hours at 1600 ° C. Excess carbon was then removed by oxidation in air at 600 ° C and residual silica was removed by treatment with 20% hydrofluoric acid. The resulting powders consisted mainly of round beta-silicon carbide particles of 10-20 nanometers in size. Fiber products were not made by this method.

2525

Kuten edellä mainittiin, tärkeimpiä piikarbidituotteitä ovat kuidut, joilla on korkeat lujuusarvot ja äärimmäisen hyvä lämmönkestävyys ja hyvä kemiallinen kestävyys. Piikar-bidipäällysteisiä kuituja on valmistettu saattamalla dikloo-30 rimetyylisilaanihöyry reagoimaan volframilangan pinnalla.As mentioned above, the most important silicon carbide products are fibers with high strength values and extremely good heat resistance and good chemical resistance. Silicon carbide coated fibers are made by reacting dichloro-30 rimethylsilane vapor on the surface of a tungsten wire.

On myös valmistettu hiilen ja piikarbidin muodostamaa seos-kuitua ja upottamalla hiilikuitua sulaan piikylpyyn. Piikarbidin ja hiilen muodostamia seoskuituja on myös valmistettu jatkuvana filamenttina kerrostamalla kemiallisesti vety-35 ja silaanikaasuja hiilifilamenttisubstraatille samalla tavalla kuin valmistettaessa boorikuituja. Myös piikarbidi-päällysteisiä boorikuituja tunnetaan.A mixture fiber of carbon and silicon carbide has also been prepared by immersing the carbon fiber in a molten silicon bath. Blended fibers of silicon carbide and carbon have also been made as a continuous filament by chemically depositing hydrogen-35 and silane gases on a carbon filament substrate in the same manner as in the manufacture of boron fibers. Silicon carbide coated boron fibers are also known.

3 841673 84167

Alalla on myös valmistettu jatkuvaa puhdasta piikarbidikui-tua, jolla on korkea vetolujuus [7]. Tällöin on lähdetty dimetyylidikloorisilaanista, joka on litiumin avulla dekloo-rattu dodekametyylisykloheksasilääniksi, joka sitten muute-5 taan organopiipolymeeriksi. Organopiipolymeerin liuos sula-kehrätään kuiduiksi, joiden halkaisija on n. 10-20 mikrometriä. Polymeerin orgaanisten sidosten katkaisemiseksi or-ganopiikuitu kuumakäsitellään vakuumissa ja konvertoidaan sen jälkeen jatkuvaksi piikarbidikuiduksi, jonka halkaisija 10 on pienempi tai yhtä kuin 10 mikrometriä. Piikarbidikuidun pituutta ja halkaisijaa voidaan helposti säädellä kehruu-prosessin avulla. Termogravimetrian avulla on osoitettu, että organopiikuitu hiiltyy välillä 300-800°C. Tämän lämpötilan yläpuolella alkaa piikarbidin muodostuminen, jolloin 15 n. 1 300°C:ssa käsitelty kuitu antaa parhaimmat lujuusarvot.Continuous pure silicon carbide fiber with high tensile strength has also been produced in the art [7]. In this case, the starting material is dimethyldichlorosilane, which is dechlorinated with lithium to give dodecamethylcyclohexacilane, which is then converted into an organosilicon polymer. The organosilicon polymer solution is melt-spun into fibers with a diameter of about 10-20 micrometers. To break the organic bonds of the polymer, the organosilicon fiber is heat treated in vacuo and then converted to a continuous silicon carbide fiber having a diameter of less than or equal to 10 micrometers. The length and diameter of the silicon carbide fiber can be easily controlled by the spinning process. Thermogravimetry has shown that organosilicon fiber carbonizes between 300-800 ° C. Above this temperature, the formation of silicon carbide begins, with the fiber treated at about 1,300 ° C giving the best strength values.

Kajiwara [9] on kuvannut beeta-piikarbidikuitujen muodostamista SiOa-C-NaF-systeemistä ja muodostettujen kuitujen riippuvuutta systeemissä käytetyn hiilen hiukkaskoosta.Kajiwara [9] has described the formation of beta-silicon carbide fibers from the SiOa-C-NaF system and the dependence of the formed fibers on the particle size of the carbon used in the system.

20 Reaktiolämpötila oli n. 1 400°C ja reaktioaika 1-2 tuntia. Syntyneiden beeta-piikarbidikuitujen pituus oli alle 3 mm eli tyypillistä wiskersikokoa.The reaction temperature was about 1,400 ° C and the reaction time was 1-2 hours. The length of the resulting beta-silicon carbide fibers was less than 3 mm, i.e. a typical Wiskers size.

Piikarbidituotteita on käytetty sellaisissa kohteissa, 25 joissa vaaditaan hyvien mekaanisten ominaisuuksien lisäksi hyvää lämmönkestävyyttä, hapetuksen vastustuskykyä, kor-roosiostabiiliutta ja lämpöshokkien vastustuskykyä. Pii-karbidista voidaan sintraamalla tehdä puhtaita tuotteita, mutta kiintoisa sovellutusalue löytyy komposiiteista, joissa 30 piikarbidikuitua käytetään muovisten, keraamisten ja metallisten matriisien vahvistamiseen.Silicon carbide products have been used in applications where, in addition to good mechanical properties, good heat resistance, oxidation resistance, corrosion stability and thermal shock resistance are required. Silicon carbide can be made into pure products by sintering, but an interesting area of application is found in composites in which 30 silicon carbide fibers are used to reinforce plastic, ceramic and metal matrices.

Kuten edellä ilmenee β-sic-filamenttikuituja on voitu valmistaa ainoastaan syntetisoimalla monomeerista asti piipi-35 toista polymeerikuitua, josta piikarbidifilamentti on valmistettu lämmittämällä, tai sitten kerrostamalla piikarbidia valmiille metalli-, hiili- tai boorikuidulle, jolloin syntyy seoskuitutuote.As indicated above, β-sic filament fibers can only be prepared by synthesizing from the monomer to the second polymer fiber from which the silicon carbide filament is made by heating, or by depositing silicon carbide on the finished metal, carbon, or boron fiber to form a blended fiber product.

4 841674 84167

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi menetelmä piikarbidituotteiden valmistamiseksi, jolla voidaan helposti valmistaa määrätyn muotoisia tuotteita, kuten 5 filamenttikuitua tai kalvoa. Keksinnön tarkoituksena on myös valmistaa mainitut tuotteet mahdollisimman halvoista lähtöaineista. Keksinnössä pyritään myös hyödyntämään käytettävissä olevaa synteesi- ja työstötekniikkaa piikarbidituotteiden valmistuskustannuksien minimoimiseksi.The object of the present invention is to provide a new method for producing silicon carbide products, with which products of a certain shape, such as filament fiber or film, can be easily produced. It is also an object of the invention to prepare said products from the cheapest possible starting materials. The invention also seeks to utilize available synthesis and processing techniques to minimize the manufacturing costs of silicon carbide products.

1010

Edellä mainitut tavoitteet on esillä olevassa keksinnössä saavutettu uudella menetelmällä piikarbidituotteen valmistamiseksi, jolle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä sanotaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. On siis oivallet-15 tu, että sisällyttämällä emäsliukoista piidioksidia tavanomaiseen viskoosityyppiseen prosessiin saadaan sekä piidioksidia että runsasta hiililähdettä sisältävä tuote, joka ennen lämpökäsittelyä piikarbidiksi on helposti muokattavissa toivottuun muotoon.The above objects have been achieved in the present invention by a new method for producing a silicon carbide product, which is mainly characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1. Thus, it has been found that the incorporation of base-soluble silica into a conventional viscose-type process gives a product containing both silica and a carbon-rich source which can be easily converted to the desired shape prior to heat treatment to silicon carbide.

2020

Uuden menetelmän mukaan sekoitetaan ensin yhteen piidioksidin emäsliuosta ja alkaliselluloosaksantaatin emäsliuosta monikomponenttiliuokseksi. Sitten saatetaan monikomponentti-liuos tarvittaessa halutun tuotteen muotoon. Tällöin tulevat 25 tietenkin kysymykseen ainoastaan sellaiset muodot, joihin kyseisen tyyppinen monikomponenttiliuos voidaan muokata. Sitten käsitellään muovattu tai muovaamaton monikomponent-tiliuos happamalla regenerointiliuoksella oleellisesti kiinteän piidioksidi-selluloosavälituotteen aikaansaamisek-30 si. Välituote voidaan tarvittaessa pestä ja kuivata ja siihen voidaan lisätä katalyyttiä tai hiiltä ennen kuin se kuumennetaan lopullisen piikarbidituotteen muodostamiseksi.According to the new method, the silica base solution and the alkali cellulose xanthate base solution are first mixed together into a multicomponent solution. The multicomponent solution is then shaped into the desired product, if necessary. In this case, of course, only those forms into which this type of multicomponent solution can be modified are possible. The molded or unmoulded multicomponent solution is then treated with an acidic regeneration solution to provide a substantially solid silica-cellulose intermediate. If necessary, the intermediate can be washed and dried and catalyst or carbon can be added before heating to form the final silicon carbide product.

Keksinnön mukaisessa tuotteessa käytettävä piidioksidi on 35 oleellisesti amorfista piidioksidia. Se voi myös olla NaOH-ylimäärää sisältävä vesilasiliuos, joka pystyy homogeenisesti sekoittumaan viskoosin eli alkaliselluloosaksantaatin s 84167 emäsliuoksen kanssa. Piidioksidi voi olla esim. flogopiitis-ta uutettua piidioksidirunkoa tai seostettua silikaa.The silica used in the product of the invention is substantially amorphous silica. It can also be an aqueous glass solution containing an excess of NaOH, which is able to homogeneously mix with a basic solution of viscose, i.e. alkali cellulose xanthate s 84167. The silica can be, for example, a phlogopite extracted silica body or doped silica.

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän alussa sekoite-5 taan yhteen piidioksidin emäsliuos ja alkaliselluloosaksan-taatin emäsliuos monikomponenttiliuokseksi. Tässä sekoitus-vaiheessa käytetään piidioksidin emäsliuosta, joka on saatu liuottamalla n. 0,5-25 paino-% mainittua oleellisesti liukoista piidioksidia NaOH-vesiliuokseen, jonka väkevyys on 10 n. 10-60 paino-%. Alkaliselluloosaksantaattiliuos on edullisesti liukoselluloosasta merseroimalla, kypsyttämällä, Tikittämällä, jälkikypsyttämällä ja suodattamalla valmistettua viskoosia. Viskoosin NaOH-pitoisuus on edullisesti välillä n. 2-10 paino-% ja Na-selluloosaksantaattipitoisuus 15 on alfa-selluloosaksi laskettuna välillä n. 5-20 paino-%.At the beginning of the process of the present invention, a silica base solution and an alkali cellulose saxate base solution are mixed together to form a multicomponent solution. In this mixing step, a basic silica solution obtained by dissolving about 0.5 to 25% by weight of said substantially soluble silica in an aqueous NaOH solution having a concentration of about 10 to 60% by weight is used. The alkali cellulose xanthate solution is preferably a viscose prepared from soluble cellulose by mercerization, maturation, embroidery, post-maturation and filtration. The NaOH content of the viscose is preferably between about 2 and 10% by weight and the Na cellulose xanthate content is between about 5 and 20% by weight, calculated as alpha-cellulose.

Viskoosin, johon on edullisesti lisätty jonkin verran NaOH:a sekoitettavuuden parantamiseksi, edullinen viskositeetti on välillä 3-25 Pas.For viscose, preferably with some NaOH added to improve miscibility, the preferred viscosity is between 3 and 25 Pas.

20 Erään edullisen suoritusmuodon mukaan tuotteen valmistus aloitetaan sekoittamalla yhteen piidioksidin emäsliuosta ja viskoosia sellaisessa suhteessa, että monikomponentti-liuos sisältää NaOH-emästä n. 20-80 paino-%, edullisesti n. 36-45 paino-%, Na-selluloosaksantaattia alfa-selluloosaksi 25 laskettuna n. 5-70 paino-%, edullisesti n. 5-44 paino-% ja piidioksidia välillä n. 0,1-70 paino-%, edullisesti n.According to a preferred embodiment, the preparation of the product is started by mixing together the silica base solution and the viscose in such a proportion that the multicomponent solution contains about 20-80% by weight, preferably about 36-45% by weight, of NaOH base, Na-cellulose xanthate to alpha-cellulose 25 based on about 5-70% by weight, preferably about 5-44% by weight and silica between about 0.1-70% by weight, preferably about

5-40 paino-%, kaikki osuudet kuiva-aineeksi laskettuna.5-40% by weight, all proportions calculated on the dry matter.

Seuraavaksi saatetaan piidioksidin emäsliuoksesta ja viskoo-30 sista muodostuva viskoosi monikomponenttiliuos haluttuun muotoon. Tämä vaihe ei ole välttämätön mikäli pyritään tuotteeseen, joka on spontaanisti saostuneiden hiukkasten muodossa. Haluttuun muotoon saattaminen tapahtuu erään suoritusmuodon mukaan siirtämällä monikomponenttiliuos 35 yhdensuuntaisten ja erillään olevien levyjen väliin, jolloin muodostuu nestemäinen kalvon tai levyn esimuoto. Esimuoto kiinteytetään sitten upottamalla levyt monikomponent-tiliuoksineen happamaan regenerointiliuokseen. Erään toisen, 6 84167 edullisen suoritusmuodon mukaan mainittu monikomponenttiliuos puristetaan suulakkeen läpi yhdeksi tai useammaksi profiiliksi, esim. rakosuuttimen läpi kalvoksi tai kaikkein edullisimmin kehruusuulakkeen läpi filamenttikuiduksi.Next, a viscous multicomponent solution of silica base solution and viscose is converted to the desired shape. This step is not necessary if the product is in the form of spontaneously precipitated particles. According to one embodiment, the shaping takes place by transferring the multicomponent solution 35 between the parallel and spaced plates, whereby a liquid preform of the film or plate is formed. The preform is then solidified by immersing the plates with their multicomponent solutions in an acidic regeneration solution. According to another preferred embodiment, 6 84167, said multicomponent solution is pressed through a die into one or more profiles, e.g. through a slit nozzle into a film or most preferably through a spinning nozzle into a filament fiber.

5 Tuotteen kiinteytyminen tapahtuu tällöin automaattisesti siten, että regenerointiliuos on välittömästi suuttimen ulostulopuolella.5 In this case, the product solidifies automatically so that the regeneration solution is immediately on the outlet side of the nozzle.

Kiinteä piidioksidi-selluloosavälituote syntyy, kun halutit) tuun muotoon saatettu monikomponenttiliuos käsitellään happamalla regenerointiliuoksella, joka sisältää mitä tahansa sopivaa happoa, kuten HCl:a tai H2S04:a. Regenerointi-liuos sisältää edullisesti n. 5-15 paino-% H2S04:a, n. 20-40 paino-% Na2S04:a ja n. 0,0-1,5 paino-% ZnS04:a ja sen 15 lämpötila on regenerointi- eli kiinteytysvaiheessa edullisesti n. 40-60°C.A solid silica-cellulose intermediate is formed when the desired multi-component solution is treated with an acidic regeneration solution containing any suitable acid such as HCl or H 2 SO 4. The regeneration solution preferably contains about 5-15% by weight of H 2 SO 4, about 20-40% by weight of Na 2 SO 4 and about 0.0-1.5% by weight of ZnSO 4 and its temperature is regeneration. - i.e. in the solidification step preferably about 40-60 ° C.

Piidioksidi-selluloosavälituote, joka edullisesti on fila-menttikuitu tai kalvo, pestään tai kuivataan haluttaessa 20 ennen kuin se lämpökäsitellään piikarbidituotteen muodostamiseksi .The silica-cellulose intermediate, which is preferably a filament fiber or film, is washed or dried, if desired, before being heat treated to form the silicon carbide product.

Piidioksidi-selluloosavälituote, joka edullisesti on saatettu kiinteään muotoon, kuumennetaan edullisesti loppulämpöti-25 laan n. 900 - 1 600°C ja edullisesti lämpötilaan n. 1 200 -1 500°C. Lämmitys, joka suoritetaan pelkistävissä olosuhteissa, tapahtuu nostamalla lämpötilaa hitaasti tai portaittain, jolloin kosteus ensin poistuu tuotteesta, minkä jälkeen hiililähteenä toimiva regeneroitu selluloosa alkaa 30 hiiltyä. Hiiltymislämpötilan yläpuolella alkaa piidioksidin ja hiilen välinen reaktio, joka eri vaiheiden jälkeen johtaa piikarbidituotteeseen, jonka muoto on oleellisesti sama kuin piidioksidi-selluloosavälituotteen muoto. Hidas kuumentaminen tapahtuu esim. nopeudella n. 5°C minuutissa. Lämpö-35 käsittely suoritetaan edullisesti siten, että pidetään piidioksidi-selluloosavälituote mainitussa loppulämpöti-lassa n. 100-300 minuuttia, edullisesti n. 130-200 minuuttia.The silica-cellulose intermediate, which is preferably solidified, is preferably heated to a final temperature of about 900 to 1600 ° C and preferably to a temperature of about 1,200 to 1,500 ° C. The heating, which is carried out under reducing conditions, takes place by raising the temperature slowly or gradually, whereby the moisture is first removed from the product, after which the regenerated cellulose, which acts as a carbon source, begins to carbonize. Above the carbonization temperature, a reaction between silica and carbon begins, which after various steps results in a silicon carbide product having a substantially the same shape as the silica-cellulose intermediate. Slow heating takes place, for example, at a rate of approx. 5 ° C per minute. The heat treatment is preferably performed by maintaining the silica-cellulose intermediate at said final temperature for about 100-300 minutes, preferably about 130-200 minutes.

7 841677 84167

Piikarbidin muodostamisreaktion edistämiseksi piidioksidin emäsliuokseen ja/tai viskoosiin voidaan tarvittaessa lisätä liukoista rautasuolaa, joka edistää karbidin muodostusta.To promote the silicon carbide formation reaction, a soluble iron salt may be added to the silica base solution and / or viscose, which promotes carbide formation, if necessary.

5 Menetelmän jossain vaiheessa voidaan myös lisätä käsiteltävään seokseen aktiivihiiltä, joka edullisesti on nesteen kuten etanolin suspensiona.At some point in the process, activated carbon, which is preferably in the form of a suspension of a liquid such as ethanol, may also be added to the mixture to be treated.

Usein piikarbidituote sisältää reagoimatonta hiiltä, joka 10 helposti on poispoltettavissa kuumentamalla tuotetta hapettavissa olosuhteissa. Hapetus tapahtuu edullisesti välillä n. 500 - 1 000°C, edullisemmin välillä n. 700-900°C.Often the silicon carbide product contains unreacted carbon which can be easily burned off by heating the product under oxidizing conditions. The oxidation preferably takes place between about 500 and 1000 ° C, more preferably between about 700 and 900 ° C.

Keksinnön mukaisen menetelmän erään edullisen suoritusmuodon 15 mukaan käytetään hyväksi viskoosikuidun valmistusprosessia siten, että piidioksidin emäsliuos alussa sekoitetaan viskoosiin vaiheessa, jolloin viskoosi on liuenneena tai edullisesti silloin, kun se on jälkikypsytettyä ja suodatettua. Tällöin on huolehdittava siitä, että monikomponenttiliuos 20 sisältää tarpeeksi natriumia, jotta piihappo ei regeneroisi selluloosaa liian aikaisin sen natriumksantogenaattimuodos-ta.According to a preferred embodiment 15 of the process according to the invention, the process for producing a viscose fiber is utilized by initially mixing the basic silica solution with the viscose at the stage when the viscose is dissolved or preferably when it has been post-ripened and filtered. In this case, care must be taken to ensure that the multicomponent solution 20 contains enough sodium so that the silicic acid does not regenerate the cellulose too early from its sodium xanthate form.

Jatkossa piidioksidin, emäksen ja viskoosin monikomponentti-25 liuos käy edelleen läpi tavanomaista viskoosiprosessia siten, että muovaus- ja regenerointivaiheet käsittävät vastaavasti puristamisen kehruu- tai muun suulakkeen läpi suoraan happamaan regenerointihaudeliuokseen, jossa piidioksidia ja selluloosaa sisältävä kuitutuote syntyy. Sen jäl-30 keen tuote voidaan pestä ja kuivata samalla tavalla kuin tavanomaisessa viskoosiprosessissa.In the following, the multicomponent solution of silica, base and viscose-25 further goes through a conventional viscose process, so that the molding and regeneration steps comprise pressing through a spinneret or other die, respectively, directly into an acid regeneration bath solution containing silica and cellulose-containing fibers. Thereafter, the product can be washed and dried in the same manner as in the conventional viscose process.

Keksinnön mukainen menetelmä on siis viimeistä, kuumennus-vaihetta, lukuunottamatta oleellisesti samanlainen kuin 35 viskoosiprosessi ja siinä voidaan käyttää minkä tahansa viskoosiprosessin laitteistoa. Siten se on paljon halvempi ja käytännöllisempi kuin tekniikan tason mukaiset menetelmät. Tavanomaisella viskoosiprosessilla aikaansaadut tuot- 8 84167 teet kelpaavat erinomaisen hyvin kuumennusvaiheeseen, jossa piidioksidi-selluloosavälituote lämmitetään ja pidetään korkeassa lämpötilassa piikarbidituotteen aikaansaamiseksi.The process according to the invention is thus a final, heating step, with the exception of substantially similar to the viscose process, and can use equipment from any viscose process. Thus, it is much cheaper and more practical than prior art methods. The products obtained by the conventional viscose process are excellently suited for the heating step in which the silica-cellulose intermediate is heated and maintained at a high temperature to provide the silicon carbide product.

5 Seuraavassa esitetyt esimerkit ovat omiaan valaisemaan esillä olevaa keksintöä.The following examples are intended to illustrate the present invention.

Esimerkki 1 60 g piidioksidipitoista alusilikaa liuotettiin 380 gram-10 maan lipeäliuosta (17 % NaOH) kahden tunnin ajan 95°C:ssa. Liukenematon epäpuhtaus erotettiin ja saatiin liuos, jonka SiOa-pitoisuus oli 12,3 %. SiOz-pitoista liuosta sekoitettiin 300 g 400 g:aan viskoosia, joka sisälsi 5,7 paino-% NaOH:a ja 9,0 paino-% alfa-selluloosaa. Viskoosin viskosi-15 teetti oli 7,0 Pas.Example 1 60 g of silica-containing silica was dissolved in 380 grams of a 10% alkaline solution (17% NaOH) for 2 hours at 95 ° C. The insoluble impurity was separated to give a solution with a SiO 2 content of 12.3%. The SiO 2 -containing solution was mixed with 300 g of 400 g of viscose containing 5.7% by weight of NaOH and 9.0% by weight of alpha-cellulose. The viscose-15 ratio of viscose was 7.0 Pas.

Piidioksidi-viskoosiliuoksesta, jonka viskositeetti oli alennettu arvoon 1,4 Pas, poistettiin ilma- ja kaasukuplat paineen avulla. Liuos syötettiin kehruusuulakkeen reikien 20 (70 mikrometriä) läpi kehruuhauteeseen, joka sisälsi 10 %Air and gas bubbles were removed from the silica-viscose solution, which had been reduced to 1.4 Pas, by pressure. The solution was fed through holes 20 (70 micrometers) of the spinneret into a spinning bath containing 10%

HaSO^, 20 % Na2S04 ja 0,5 % ZnS04, kuitukimppu nostettiin galeteille, joissa sitä venytettiin 70 %. Kehruunopeus oli n. 20 m/s. Kehrätty kuitu pestiin, avivoitiin ja kuivattiin. Kuivatun piidioksidi-viskoosifilamenttikuidun tuhkapitoi-25 suus oli 32 %.HaSO 4, 20% Na 2 SO 4 and 0.5% ZnSO 4, the fiber bundle was raised to galettes where it was stretched by 70%. The spinning speed was about 20 m / s. The spun fiber was washed, cleaned and dried. The ash content of the dried silica-viscose filament fiber was 32%.

Filamentti siirrettiin termogravimetriseen koeuuniin, johon oli järjestetty argonatmosfääri. Näytteen painonmenetystä mitattiin lämpötilaohjelmalla, jossa kuumennusnopeus oli 30 5°C/min aina pitolämpötilaan 1 400°C asti. Näyte pidettiin tässä lämpötilassa n. 2 tuntia, mikä ilmenee kuviosta 1, käyrä (A). Kokeessa syntyi piikarbidifilamenttikuitua siten, että orgaanisten yhdisteiden pyrolyyttisessä hajoamisessa vapautuva hiili ja kuidussa oleva piidioksidi reagoivat 35 keskenään ja muodostavat piikarbidia:The filament was transferred to a thermogravimetric test furnace equipped with an argon atmosphere. The weight loss of the sample was measured with a temperature program with a heating rate of 30 5 ° C / min up to a holding temperature of 1400 ° C. The sample was kept at this temperature for about 2 hours, as shown in Figure 1, curve (A). The experiment produced silicon carbide filament fiber in such a way that the carbon released during the pyrolytic decomposition of organic compounds and the silica in the fiber react with each other to form silicon carbide:

SiOz(s) + 3C(s) = SiC(s) + 2C0(g) (1) , 84167 Tämä synteesi jakautuu todennäköisesti osareaktioihin:SiO 2 (s) + 3C (s) = SiC (s) + 2CO (g) (1), 84167 This synthesis is likely to be divided into partial reactions:

Si02(s) + C = SiO(g) + CO(g) (2)SiO 2 (s) + C = SiO (g) + CO (g) (2)

SiO(g) + 2C = SiC(s) + CO(g) (3) 5 Tämän esimerkin termogrammi on esitetty kuvassa 1 (A). Synteesin jälkeen jäännöshiili poistettiin hehkuttamalla pii-karbidifilamenttinäytettä 700°C:ssa 3 tuntia ilma-atmosfäärissä. Tänä aikana näytteen massa väheni 7,4 %:lla.SiO (g) + 2C = SiC (s) + CO (g) (3) 5 The thermogram of this example is shown in Figure 1 (A). After synthesis, residual carbon was removed by annealing a sample of silicon carbide filament at 700 ° C for 3 hours in an air atmosphere. During this time, the mass of the sample decreased by 7.4%.

1010

Synteesituote tunnistettiin beeta-piikarbidiksi röntgendif-fraktion avulla. Kuvassa 2 (A) on esitetty (111)-kidetasojen antamia heijastuksia.The synthesis product was identified as beta-silicon carbide by X-ray diffraction. Figure 2 (A) shows the reflections given by the crystal planes (111).

15 Kuva 3 esittää tämän esimerkin mukaista piidioksidi-vis-koosifilamenttia ennen kuumakäsittelyä, kuva 4 esittää tämän esimerkin mukaan valmistettua piikarbi-dikuitua.Figure 3 shows a silica-viscosity filament according to this example before heat treatment, Figure 4 shows a silicon carbide fiber prepared according to this example.

2020

Esimerkki 2Example 2

Piidioksidi-viskoosifilamenttikuitua valmistettiin samalla tavalla kuin esimerkissä 1. Piidioksidi-viskoosifilamentti-kuidulle suoritettiin esikäsittely sekoittamalla kuidut 25 aktiivihiilen ja etanolin muodostamaan suspensioon ennen termogravimetristä analyysiä.The silica-viscose filament fiber was prepared in the same manner as in Example 1. The silica-viscose filament fiber was pretreated by mixing the fibers into a suspension of activated carbon and ethanol before thermogravimetric analysis.

Esikäsitelty näyte siirrettiin termogravimetrin koetilaan, jossa oli argonatmosfääri. Kuumennusnopeus oli 5°C/minuutti 30 ja lopullinen pitolämpötila 1 400°C. Lämmitysohjelma ilmenee kuvasta 1 (B). Oletettiin, että reaktion kulku oli sama kuin esimerkissä 1.The pretreated sample was transferred to a thermogravimeter test room with an argon atmosphere. The heating rate was 5 ° C / minute 30 and the final holding temperature was 1,400 ° C. The heating program is shown in Figure 1 (B). It was assumed that the course of the reaction was the same as in Example 1.

Synteesin jälkeen jäännöshiili poistettiin hehkuttamalla 35 näytettä 3 tuntia 700°C:ssa ilma-atmosfäärissä. Tällöin näytteen paino aleni 61,8 %. Näin suuri painon alennus johtui kuituihin sekoitetusta aktiivihiilestä.After synthesis, residual carbon was removed by annealing 35 samples for 3 hours at 700 ° C in an air atmosphere. This reduced the weight of the sample by 61.8%. Such a large weight reduction was due to activated carbon mixed with the fibers.

10 8416710 84167

Synteesituote tunnistettiin beeta-piikarbidiksi röntgendif-fraktion avulla. Kuvassa 2 (B) on esitetty (111)-kideta-sojen antamia heijastuksia.The synthesis product was identified as beta-silicon carbide by X-ray diffraction. Figure 2 (B) shows the reflections given by (111) crystal walls.

5 Seuraavassa verrataan esimerkkien antamia tuloksia ja tehdään niistä johtopäätökset.5 The following compares the results given by the examples and draws conclusions from them.

Saadut tulokset 10 Kuvassa 1 on esitetty määritetyt termogrammit. Molemmilla näytteillä havaitaan kolme selkeää painon pudotusta: 1. Lämpötilavälillä 100-200°C n. 7 %:n suuruinen painon muutos, mikä johtuu kosteuden poistumisesta.Results obtained 10 Figure 1 shows the determined thermograms. Three clear weight drops are observed in both samples: 1. A change in weight of about 7% in the temperature range of 100-200 ° C due to the removal of moisture.

15 2. Lämpötilavälillä 200-800°C tapahtuvat 49 %:n (esikäsitte-lemätön lähtöainefilamentti) ja 36 %:n painon muutokset, jotka pääosin johtuvat orgaanisten yhdisteiden pyrolyytti-sestä hajoamisesta.2. Changes of 49% (untreated starting filament) and 36% by weight occur between 200-800 ° C, mainly due to the pyrolytic decomposition of organic compounds.

20 3. Lämpötiloissa yli 1 250°C havaitaan hiilimonoksidin aiheuttama painon muutos piikarbidin muodostuessa.20 3. At temperatures above 1 250 ° C a change in weight due to the formation of silicon carbide is observed.

Vaiheessa 2 havaitut painon muutokset ovat kuituyksikköä 25 kohden saman suuruisia eron johtuessa näytteessä olevan aktiivihiilen painosta.The weight changes observed in step 2 per fiber unit 25 are the same magnitude due to the difference in weight of activated carbon in the sample.

Vaiheessa 3 havaittu painon muutos on esikäsitellyllä näytteellä n. kaksi kertaa suurempi kuituyksikköä kohden lasket-30 tuna verrattuna esikäsittelemättömään näytteeseen.The change in weight observed in step 3 is about twice as large per unit fiber as the pretreated sample compared to the untreated sample.

Kun synteesin jälkeen jäännöshiili poistettiin hehkuttamalla näytteitä 3 tuntia 700°C:ssa ilma-atmosfäärissä, havaitut painon muutokset olivat -7,4 % (esikäsittelemätön lähtöai-35 nefilamentti) ja -61,8 %. Koska kiinteiden faasien välises sä reaktiossa aineensiirto-olosuhteet ovat hankalat, esikä-sittelemättömän näytteen pieni jäännöshiilipitoisuus viittaa hiilen suhteen alistökiometrisiin reaktio-olosuhteisiin.After removal of residual carbon after synthesis by annealing the samples for 3 hours at 700 ° C in an air atmosphere, the observed weight changes were -7.4% (untreated starting material-35) and -61.8%. Because the transfer conditions in the solid-phase reaction are cumbersome, the low residual carbon content of the untreated sample suggests sub-chiometric reaction conditions with respect to carbon.

11 8416711 84167

Kuvassa 2 on verrattu molempien tuotteiden (111)-kidetasojen antamia heijastuksia. Esikäsittelemättömän näytteen leveämpi intensiteetti viittaa pienempään kidekokoon tai amorfiseen 5 rakenteeseen, mutta myös epäpuhtauksien, kuten hapen, aiheuttama kidehilan vääristyminen voi aiheuttaa ilmiön.Figure 2 compares the reflections given by the crystal planes of both products (111). The wider intensity of the untreated sample indicates a smaller crystal size or amorphous structure, but distortion of the crystal lattice caused by impurities such as oxygen can also cause the phenomenon.

Edellisestä ilmenee, että esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä on kyetty valmistamaan piikarbidituottetta, 10 esim. kuitua, suoraan piidioksidista ja orgaanisesta hiili-lähteestä .It will be apparent from the foregoing that the process of the present invention has been able to produce a silicon carbide product, e.g., fiber, directly from silica and an organic carbon source.

12 841 67 • Kirjallisuusluettelo12 841 67 • Bibliography

Kirjallisuus: Dipl.työn numero: Nimi: 1. 72 Konijenburg 4. 73 Kennedy et ai.Literature: Diploma thesis number: Title: 1. 72 Konijenburg 4. 73 Kennedy et al.

2. Ref. Ilkka Kojo Ackeson2. Ref. Ilkka Kojo Ackeson

Keraamisten jauheiden valm.Manufacture of ceramic powders

Dipl.työ, TKK/V, 1986, s. 68 3. 71 Wei et ai.M.Sc., TKK / V, 1986, p. 68 3. 71 Wei et al.

5. 74 Lee et ai.5. 74 Lee et al.

6. 75 Wei et ai.6. 75 Wei et al.

7. Yajima et ai., J. Am. Ceramic Soc., 59 (1976), 325 8. Yajima et ai., Chem. Lett., 1975, 931-34 9. Kajiwara, M., J. Mater, Sei, 1988 (7), 9007. Yajima et al., J. Am. Ceramic Soc., 59 (1976), 325 8. Yajima et al., Chem. Lett., 1975, 931-34 9. Kajiwara, M., J. Mater, Sci., 1988 (7), 900

Claims (13)

13 841 6713 841 67 1. Menetelmä piikarbidituotteen valmistamiseksi saattamalla yhteen ja kuumentamalla pelkistävissä olosuhteissa piidioksidia ja orgaanista hiililähdettä, tunnettu siitä, että 5 a) sekoitetaan yhteen piidioksidin emäsliuos ja nestemäinen viskoosi monikomponenttiliuokseksi, b) saatetaan monikomponenttiliuos tarvittaessa halutun tuotteen muotoon, c) käsitellään monikomponenttiliuos happamalla regenerointi-10 liuoksella oleellisesti kiinteän piidioksidi-selluloosatuot- teen aikaansaamiseksi, joka haluttaessa vielä muovataan halutulla tavalla, ja d) kuumennetaan oleellisesti kiinteä piidioksidi-selluloo-satuote piikarbidituotteen muodostamiseksi. 15A process for preparing a silicon carbide product by combining and heating silica and an organic carbon source under reducing conditions, characterized in that 5 a) the silica base solution and the liquid viscose are mixed together into a multicomponent solution, b) the multicomponent solution is to obtain a substantially solid silica-cellulose product which, if desired, is further molded as desired, and d) heating the substantially solid silica-cellulose product to form a silicon carbide product. 15 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe a) suoritetaan siten, että syntynyt seos sisältää natriumhydroksidia n. 20-80 paino-%, edullisesti n. 36-45 paino-%, natriumselluloosaksantaattia alfa-sellu- 20 loosaksi laskettuna n. 5-70 paino-%, edullisesti n. 5-44 paino-%, ja piidioksidia n. 0,1-70 paino-%, edullisesti n. 5-40 paino-%, kaikki kuiva-aineeksi laskettuna.Process according to Claim 1, characterized in that step a) is carried out in such a way that the resulting mixture contains about 20 to 80% by weight, preferably about 36 to 45% by weight, of sodium hydroxide, sodium cellulose xanthate calculated as alpha-cellulose n 5-70% by weight, preferably about 5-44% by weight, and silica about 0.1-70% by weight, preferably about 5-40% by weight, all on a dry weight basis. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-25 tu siitä, että vaiheessa a) käytetään piidioksidin emäsliu- osta, joka on saatu liuottamalla n. 0,5-25 paino-% liukoista piidioksidia NaOH-vesiliuokseen, jonka väkevyys on n. 10-25 paino-%.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that in step a) a base solution of silica obtained by dissolving about 0.5 to 25% by weight of soluble silica in an aqueous NaOH solution having a concentration of n. 10-25% by weight. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa a) käytetään viskoosia, jonka NaOH-pitoisuus on välillä n. 2-10 paino-% ja Na-selluloosa-ksantaattipitoisuus alfa-selluloosaksi laskettuna välillä n. 5-20 paino-%, ja että sen viskositeetti on edullisesti 35 välillä n. 3-25 Pas.Process according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that viscose with a NaOH content of between about 2 and 10% by weight and a Na cellulose xanthate content, calculated as alpha-cellulose, of between about 5 and 5% is used. 20% by weight, and that its viscosity is preferably between 35 and about 3-25 Pas. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa a) käytettävä viskoosi on tavanomai- 1« 84167 sesta viskoosiprosessista otettua, jälkikypsytettyä ja suodatettua viskoosia, johon on edullisesti lisätty nat-riumhydroksidia.Process according to Claim 4, characterized in that the viscose used in step a) is viscose taken, post-matured and filtered from a conventional viscose process, to which sodium hydroxide is preferably added. 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että ennen vaihetta b) lisätään liuokseen tai liuoksiin liukoista rautasuolaa vaiheen d) karbi-dinmuodostuksen edistämiseksi.Process according to one of the preceding claims, characterized in that a soluble iron salt is added to the solution or solutions before step b) in order to promote the carbide formation of step d). 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että vaiheessa b) monikomponentti-liuos saatetaan toivottuun muotoon johtamalla se yhdensuuntaisten, erillään olevien levyjen väliin tai puristamalla se suulakkeen läpi yhdeksi tai useammaksi profiiliksi, kuten 15 rakosuuttimen läpi kalvoksi tai edullisesti kehruusuulakkeen läpi filamenttikuiduksi, mikä johtaa vaiheessa d) muotokar-bidituotteen muodostumiseen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in step b) the multicomponent solution is brought into the desired shape by passing it between parallel, separate plates or pressing it through a die into one or more profiles, such as through a slit nozzle into a film or preferably through a spinneret into filament fiber resulting in the formation of a shaped carbide product in step d). 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen mene- 20 telmä, tunnettu siitä, että vaiheessa c) käsitellään muotoiltu monikomponenttiliuos happamalla regenerointiliuoksel-la, joka sisältää n. 5-15 paino-% happoa, esim. HCl:a tai HaSO-iJa, n. 20-40 paino-% NaaSCUia ja noin 0,0-1,5 paino-% ZnSCUsa ja jonka lämpötila on edullisesti n. 40-60°C. 25Process according to one of the preceding claims, characterized in that in step c) the shaped multicomponent solution is treated with an acidic regeneration solution containing about 5 to 15% by weight of acid, e.g. HCl or HaSO 4. 20-40% by weight of Na 2 SO 4 and about 0.0-1.5% by weight of ZnSO 4 and preferably having a temperature of about 40-60 ° C. 25 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen d) lämmitys suoritetaan pelkistävissä olosuhteissa lämmittämällä hitaasti tai portaittain loppulämpötilaan 900 - 1 600°C, edullisesti loppu- 30 lämpötilaan n. 1 200 - 1 500°C.Process according to one of the preceding claims, characterized in that the heating of step d) is carried out under reducing conditions by slowly or stepwise heating to a final temperature of 900 to 1600 ° C, preferably to a final temperature of about 1200 to 1500 ° C. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen d) lämmitys suoritetaan pitämällä lämmityksen jälkeen piidioksidi-selluloosavälituote mainitussa 35 loppulämpötilassa n. 100-300 min, edullisesti n. 120-200 min. is 84167Process according to claim 9, characterized in that the heating of step d) is carried out by keeping the silica-cellulose intermediate after said heating at said final temperature for about 100-300 min, preferably about 120-200 min. is 84167 11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmän jossain vaiheessa lisätään käsiteltävään aineeseen aktiivihiiltä, edullisesti nesteen, kuten etanolin, suspensiossa. 5Process according to one of the preceding claims, characterized in that at some point in the process activated carbon is added to the substance to be treated, preferably in suspension in a liquid such as ethanol. 5 12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä on käytetty hyväksi vis-koosiprosessia siten, että piidioksidin emäsliuos vaiheen a) mukaisesti sekoitetaan viskoosiin vaiheessa, jolloin 10 viskoosi on liuenneena ja edullisesti silloin, kun viskoosi on jälkikypsytettyä ja suodatettua, ja läpikäy sitten oleellisesti homogeenisena liuoksena viskoosin kanssa prosessin siten, että vaiheet b) ja c) käsittävät puristamisen keh-ruusuulakkeen läpi happamaan kehruuhaudeliuokseen, minkä 15 jälkeen filamentti edullisesti pestään ja kuivataan ennen kuin se vaiheen d) mukaisesti kuumennetaan piikarbidia oleellisesti sisältävän filamenttituotteen muodostamiseksi.Process according to one of the preceding claims, characterized in that a viscose process is utilized in that the silica base solution according to step a) is mixed with viscose in a step in which the viscose is dissolved and preferably when the viscose is post-matured and filtered and passed through. then as a substantially homogeneous solution with viscose, the process such that steps b) and c) comprise pressing through a spinneret into an acidic spinning bath solution, after which the filament is preferably washed and dried before being heated according to step d) to form a silicon carbide substantially filament product. 13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen mene- 20 telmä, tunnettu siitä, että valmis piikarbidituote pidetään vielä hapettavissa olosuhteissa korotetussa lämpötilassa edullisesti välillä n. 500 - 1 000°C, edullisimmin välillä n. 700-900°C, hiiliylimäärän poispolttamiseksi. ie 84167Process according to one of the preceding claims, characterized in that the finished silicon carbide product is kept under oxidizing conditions at an elevated temperature, preferably between about 500 and 1000 ° C, most preferably between about 700 and 900 ° C, in order to burn off the excess carbon. 84167 BC
FI895168A 1989-10-31 1989-10-31 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KISELKARBIDPRODUKT UR KISELDIOXID OCH EN ORGANISK KOLKAELLA. FI84167C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI895168A FI84167C (en) 1989-10-31 1989-10-31 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KISELKARBIDPRODUKT UR KISELDIOXID OCH EN ORGANISK KOLKAELLA.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI895168 1989-10-31
FI895168A FI84167C (en) 1989-10-31 1989-10-31 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KISELKARBIDPRODUKT UR KISELDIOXID OCH EN ORGANISK KOLKAELLA.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI895168A0 FI895168A0 (en) 1989-10-31
FI84167B FI84167B (en) 1991-07-15
FI84167C true FI84167C (en) 1991-10-25

Family

ID=8529261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI895168A FI84167C (en) 1989-10-31 1989-10-31 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KISELKARBIDPRODUKT UR KISELDIOXID OCH EN ORGANISK KOLKAELLA.

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI84167C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI84167B (en) 1991-07-15
FI895168A0 (en) 1989-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU637429B2 (en) Carbon fibrils, method for producing same and compositions containing same
CA1267163A (en) Ceramic articles containing silicon carbide
JP4612287B2 (en) Silicon carbide fiber substantially free of whiskers and method for producing the same
DE2236078A1 (en) Silicon carbide mouldings prepn - by pyrolysing organo silicon cpds follo-wed by moulding and heating
US4832895A (en) Boron-containing ceramics through the chemical conversian of borane-containing polymers
Wilfert et al. Electrospinning of preceramic polymers for the preparation of SiBNC felts and their modification with semiconductor nanowires
CN113235189B (en) Silicon carbide fiber and preparation method thereof
Wang et al. Preparation of ultrafine flexible alumina fiber for heat insulation by the electrospinning method
FI84167C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KISELKARBIDPRODUKT UR KISELDIOXID OCH EN ORGANISK KOLKAELLA.
US4931100A (en) Boron-containing preceramic blend and fiber formed therefrom
Raman et al. Synthesis of silicon carbide through the sol—gel process from rayon fibers
US6767523B2 (en) Whisker-free silicon carbide fibers
Patel et al. Preparation of silicon carbide nanofibers by use of polymer blend technique
JP3142886B2 (en) Method for producing SiC-based ceramic precursor
US5863848A (en) Preparation of substantially crystalline silicon carbide fibers from borosilazanes
JPS6225603B2 (en)
Ji et al. Flexible and thermally stable SiC fiber mats derived from electrospun boron-doped polyaluminocarbosilane precursors
JPH0142886B2 (en)
Wizon et al. Continuous filament ceramic fibers via the viscose process
Motz et al. New SiCN fibers from the ABSE polycarbosilazane
CN114829686B (en) Method for producing coreless beta silicon carbide fibers
JPH0143823B2 (en)
CA2086266A1 (en) Preparation of substantially crystalline silicon carbide fibers from borosilazanes
Correa Preparation of nanotubes and nanofibers from silicon carbide precursor polymers by using polymer blend and spinning techniques
CN117209954A (en) Preparation method of carbon fiber composite material

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: KEMIRA OY