FR2690151A1 - Carbon@ bodies resistant to oxidative attack at high temps. - Google Patents

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Abstract

A coated carbon body comprises a carbon body having a converted porous layer formed by etching and by reacting the carbon body with gaseous boron oxide, such that the conversion layer contains mutually interconnected intersitices and boron carbide formed by reaction of boron oxide and the carbon body; a glass-forming intermediate layer within the conversion layer; and a heat-resistant outer covering on the intermediate layer.

Description

Carbone résistant à l'oxydation et Procédé Pour sa ré- variation. Oxidation-resistant carbon and process for its re-variation.

La présente demande correspond a une "continuation" de la demande de brevet US n 654 329 déposée le 24 septembre 1984. The present application corresponds to a "continuation" of the US patent application n 654 329 filed on September 24, 1984.

La présente invention se rapporte de façon générale à des corps en carbone présentant une résistance améliorée à l'oxydation, et plus particulièrement à un procédé destiné à la fabrication de corps en carbone présentant une résistance améliorée à l'oxydation, tant aux températures élevées qu'aux températures intermédiaires et à des corps en carbone résistant à l'oxyda- tion ainsi produits. The present invention relates generally to carbon bodies having improved resistance to oxidation, and more particularly to a process for manufacturing carbon bodies having improved resistance to oxidation, both at high temperatures and 'at intermediate temperatures and to oxidation-resistant carbon bodies thus produced.

La résistance à l'oxydation d'un corps en carbone constitue un critère souhaité bien connu. Des matériaux carbonés tels que du carbone monolithique, du graphite et des matériaux composites carbone-carbone de fibres de carbone présentent d'excellentes propriétés resistance/poids à température élevée, par exemple à 1400'C et au-delà, et sont généralement supérieurs aux matériaux de construction classiques tels que des métaux et des superalliages à ces températures. En outre, la résistance mécanique d'un corps en carbone augmente à mesure qu'augmente la température, tandis qu'avec les métaux de construction classiques, la résistance diminue à mesure qu'augmente la température. The resistance to oxidation of a carbon body constitutes a well-known desired criterion. Carbonaceous materials such as monolithic carbon, graphite and carbon-carbon composite materials of carbon fibers exhibit excellent resistance / weight properties at high temperature, for example at 1400 ° C. and above, and are generally superior to conventional building materials such as metals and superalloys at these temperatures. In addition, the mechanical resistance of a carbon body increases as the temperature increases, while with conventional building metals, the resistance decreases as the temperature increases.

La mise en oeuvre de corps en carbone dans les applications à température élevée a été limitée en raison de la réactivité relativement élevée du carbone, principalement avec l'oxygène, à des températures situées au-dessus d'environ 400-500'C qui donnent lieu à l'érosion du corps en carbone par suite de la réaction entre le carbone et l'oxygène, dégageant du monoxyde et du dioxyde de carbone. Par conséquent, de nombreuses tentatives ont été faites en vue de fournir des revêtements résistant à l'oxydation pour les corps en carbone afin de permettre leur utilisation dans des environnements oxydants et à température élevée. The use of carbon bodies in high temperature applications has been limited due to the relatively high reactivity of carbon, mainly with oxygen, at temperatures above about 400-500 ° C which give carbon erosion of the body as a result of the reaction between carbon and oxygen, releasing carbon monoxide and dioxide. Therefore, many attempts have been made to provide oxidation resistant coatings for carbon bodies to allow their use in oxidative and high temperature environments.

Dans les tentatives visant à fournir des revêtements résistant à l'oxydation sur des corps en carbone, on s'est heurté à des difficultés importantes. L'une d'entre elles réside dans la grande variation du coefficient de dilatation de différents types de corps en carbone et dans les écarts du coefficient de dilatation entre le corps en carbone et le matériau de revêtement. In attempts to provide oxidation resistant coatings on carbon bodies, significant difficulties have been encountered. One of them is the wide variation in the coefficient of expansion of different types of carbon body and the differences in the coefficient of expansion between the carbon body and the coating material.

Selon les matières premières mises en oeuvre, le coefficient de dilatation du corps en carbone est susceptible de s'avérer extrêmement différent de celui du revêtement résistant à l'oxydation. Les contraintes qui découlent de coefficients de dilatation différents entre le revêtement et le corps en carbone sous-jacent provoquent la fissuration ou rupture du revêtement, notamment lorsque la pièce est soumise à des cycles thermiques, laissant l'oxygène pénétrer dans le revêtement et se fixer sur le corps en carbone sous-jacent, entrainant une perte d'intégrité structurelle.Depending on the raw materials used, the coefficient of expansion of the carbon body is likely to be extremely different from that of the oxidation-resistant coating. The stresses which result from different coefficients of expansion between the coating and the underlying carbon body cause the coating to crack or break, especially when the part is subjected to thermal cycles, allowing oxygen to penetrate into the coating and become fixed. on the underlying carbon body, resulting in a loss of structural integrity.

La porosité superficielle du corps en carbone, laquelle survient dans les articles qui ne sont pas complètement densifiés, peut provoquer la formation de piqûres dans le revêtement pendant le procédé de revêtement, ce qui peut également faciliter la pénétration de l'oxygène dans la surface du carbone. On a également constaté que des vibrations mécaniques, des inclusions d'impuretés et similaires sont susceptibles de provoquer une fissuration des revêtements protecteurs fragiles. The surface porosity of the carbon body, which occurs in articles that are not fully densified, can cause pitting in the coating during the coating process, which can also facilitate the penetration of oxygen into the surface of the carbon. It has also been found that mechanical vibrations, inclusions of impurities and the like are capable of causing cracking of the fragile protective coatings.

Une résistance satisfaisante à l'oxydation à température élevée peut être obtenue selon le procédé décrit dans le brevet US n 4 515 860. Le corps en carbone résistant à l'oxydation décrit dans ce brevet comporte un revêtement d'alliage au silicium déposé thermochimiquement sur celui-ci, ce revêtement contenant un ou plusieurs éléments d'alliage choisis dans le groupe constitué par le carbone, l'oxygène l'aluminium et l'azote. La quantité de silicium dans le revêtement dépasse la quantité stoechiométrique et le revêtement d'alliage présente une répartition granulométrique noncolonnaire présentant des grains essentiellement équiaxiaux d'un diamètre moyen inférieur à 1 micron.En raison de sa dimension granulométrique exceptionnellement fine et de sa répartition uniforme dans le revêtement, toute fissure susceptible de se produire est d'une largeur extrêmement petite et présente une configuration en mosalque. La quantité de silicium qui dépasse la quantité stoechiométrique remplit ces fissures minces lorsque le corps en carbone est chauffé à une température supérieure au point de fusion du silicium, par exemple au-dessus de 1410il, et elle réagit avec toute présence d'oxygène pour former un oxyde de silicium vitreux qui agit en tant que matière de remplissage obturant les fissures. Ce brevet prévoit également, à titre de variante, notamment lorsque l'on souhaite une résistance aux fissures à température plus faible, de fournir une couche de bore intermédiaire.Le bore réagit avec l'oxygène pour former un matériau de scellement d'oxyde de bore vitreux qui s'écoule dans toute fissure s'étant formée. Dans la pratique industrielle, le corps en carbone est habituellement soumis à un traitement préliminaire dans un mélange d'acide chromique et d'acide sulfurique. A satisfactory resistance to oxidation at high temperature can be obtained according to the method described in US Pat. No. 4,515,860. The oxidation-resistant carbon body described in this patent includes a coating of silicon alloy deposited thermochemically on the latter, this coating containing one or more alloying elements chosen from the group consisting of carbon, oxygen, aluminum and nitrogen. The amount of silicon in the coating exceeds the stoichiometric amount and the alloy coating has a non-columnar particle size distribution having essentially equiaxial grains with an average diameter less than 1 micron. Due to its exceptionally fine particle size and its uniform distribution in the coating, any crack likely to occur is extremely small in width and has a mosaic configuration. The amount of silicon that exceeds the stoichiometric amount fills these thin cracks when the carbon body is heated to a temperature above the melting point of silicon, for example above 1410il, and it reacts with any presence of oxygen to form a glassy silicon oxide which acts as a filler filling the cracks. This patent also provides, as an alternative, in particular when a crack resistance at lower temperature is desired, to provide an intermediate boron layer. The boron reacts with oxygen to form an oxide sealing material. vitreous boron which flows in any crack which has formed. In industrial practice, the carbon body is usually subjected to a preliminary treatment in a mixture of chromic acid and sulfuric acid.

La résistance à l'oxydation conférée par les revêtements décrits dans le brevet US n 4 515 860 offre des caractéristiques significativement supérieures à celles des revêtements de l'art antérieur. Dans certaines circonstances, toutefois, notamment dans les cas où se produisent des cycles thermiques prononcés, le système de protection peut s'avérer inefficace lorsqu'il s agit d'obturer de façon adéquate les fissurations survenues dans le revêtement fragile à tel point que le corps en carbone est soumis à une attaque oxydante. The oxidation resistance conferred by the coatings described in US Pat. No. 4,515,860 offers characteristics significantly superior to those of the coatings of the prior art. In certain circumstances, however, particularly in cases where pronounced thermal cycles occur, the protection system may prove to be ineffective when it comes to adequately sealing cracks in the fragile coating to the point that the carbon body is subjected to an oxidative attack.

La présente invention fournit un corps en carbone revêtu, présentant une résistance améliorée à l'oxydation dans de vastes domaines de températures, y compris aux températures basses de 500-1O00.C et aux températures élevées dépassant 1400* C. En outre, la présente invention fournit un procédé pour la préparation de corps en carbone présentant une résistance améliorée à l'oxydation dans de vastes domaines de températures et dans des environnements qui impliquent des cycles thermiques à température élevée. The present invention provides a coated carbon body having improved resistance to oxidation over a wide range of temperatures, including at low temperatures of 500-100 ° C and high temperatures above 1400 ° C. In addition, the present The invention provides a process for the preparation of carbon bodies having improved resistance to oxidation over wide temperature ranges and in environments which involve high temperature thermal cycling.

A titre supplémentaire encore, la présente invention confère une résistance à l'ablation et à l'éro- sion des corps en carbone dans des atmosphères nonoxydantes et oxydantes à température élevée. Still further, the present invention provides resistance to ablation and erosion of carbon bodies in non-oxidizing and oxidizing atmospheres at elevated temperature.

De façon très générale, selon le procédé de la présente invention, un corps en carbone est chauffé jusqu'à température élevée, généralement au-dessus d'environ 1500.C, température suffisante pour provoquer une réaction entre le corps en carbone et un réactif d'oxyde de bore gazeux. Cette réaction provoque l'attaque ou corrosion de la surface du corps en carbone et donne lieu à la formation de carbure de bore qui est contenu dans la surface convertie et attaquée. La zone de surface attaquée et convertie résultante a une profondeur d'environ 2 a 250 microns. On applique alors sur le corps en carbone converti un revêtement vitrifiant intermédiaire. Après quoi, on applique sur le corps en carbone un revêtement extérieur en carbure de silicium d'une teneur en silicium pouvant dépasser la stoechiométrie. Very generally, according to the method of the present invention, a carbon body is heated to an elevated temperature, generally above about 1500 ° C., a temperature sufficient to cause a reaction between the carbon body and a reagent. boron oxide gas. This reaction causes attack or corrosion of the carbon body surface and gives rise to the formation of boron carbide which is contained in the converted and attacked surface. The resulting etched and converted surface area has a depth of about 2 to 250 microns. An intermediate vitreous coating is then applied to the converted carbon body. After which, an external coating of silicon carbide with a silicon content which may exceed the stoichiometry is applied to the carbon body.

Le corps en carbone revêtu conformément a la présente invention comporte un revêtement réfractaire extérieur et un revêtement vitrifiant intermédiaire qui réagit avec l'oxygène et avec d'autres constituants susceptibles d'être présents pour former un matériau analogue au verre. Le corps en carbone comporte également une couche de protection supplémentaire se situant sensiblement à l'intérieur des dimensions d'origine du corps en carbone non revêtu qui a été converti au moins en partie en carbure de bore (B4C). Le B4C mis en oeuvre réagit avec toute quantité d'oxygène qui réussit à pénétrer à l'intérieur du revêtement intermédiaire pour former du
B203 qui est également d'une nature analogue au verre.
The carbon body coated in accordance with the present invention has an outer refractory lining and an intermediate vitrifying coating which reacts with oxygen and with other constituents which may be present to form a glass-like material. The carbon body also has an additional protective layer located substantially within the original dimensions of the uncoated carbon body which has been converted at least in part to boron carbide (B4C). The B4C used reacts with any quantity of oxygen which succeeds in penetrating inside the intermediate coating to form
B203 which is also of a glass-like nature.

On a trouvé que l'attaque de la surface du corps en carbone par l'oxyde de bore gazeux fournit une surface extrêmement avantageuse sur laquelle on peut déposer le revêtement intermédiaire choisi et fournit également une mesure de protection supplémentaire contre l'attaque oxydante sur le corps en carbone. L'oxygène présent dans l'oxyde de bore réagit aux conditions de traitement avec le carbone pour former du monoxyde de carbone gazeux. It has been found that attacking the carbon body surface with gaseous boron oxide provides an extremely advantageous surface on which the chosen intermediate coating can be deposited and also provides an additional measure of protection against oxidative attack on the carbon body. The oxygen present in the boron oxide reacts to the treatment conditions with the carbon to form carbon monoxide gas.

Ceci donne lieu à la formation d'interstices ou pores communiquant entre eux et s'étendant à l'intérieur et au-dessous de la surface du corps en carbone. Le bore réagit avec le carbone pour former du carbure de bore conformément à la formule 2B203 + 7C - B4C + 6CO. La surface du corps en carbone n'est pas érodée de façon uniforme, ce qui a pour résultat la formation d'interstices de type poreux communiquant entre eux. L'oxyde de bore réagit avec le corps en carbone jusqu'à une profondeur qui est déterminée par la durée du contact. Les interstices participent au volume de vide total qui occupe jusqu'à environ 50 % du volume de la couche convertie. La surface du corps en carbone, y compris les surfaces internes des interstices, contient du carbure de bore.This gives rise to the formation of interstices or pores communicating with each other and extending inside and below the surface of the carbon body. Boron reacts with carbon to form boron carbide according to the formula 2B203 + 7C - B4C + 6CO. The carbon body surface is not uniformly eroded, which results in the formation of porous-type interstices communicating with each other. Boron oxide reacts with the carbon body to a depth which is determined by the duration of the contact. The interstices participate in the total void volume which occupies up to about 50% of the volume of the converted layer. The carbon body surface, including the inner surfaces of the interstices, contains boron carbide.

Comme cela a été indiqué, l'attaque du corps en carbone par l'oxyde de bore gazeux fournit deux résultats avantageux. En premier lieu, les interstices communiquant entre eux servent de réservoirs au revêtement intermédiaire, ce qui permet d'augmenter le volume du matériau de revêtement intermédiaire disponible pour la réaction avec l'oxygène. En second lieu, l'attaque d'oxyde de bore gazeux réagit avec le carbone dans le corps en carbone pour former du carbure de bore qui est contenu dans la surface poreuse. Le carbure de bore réagit avec l'oxygène pour former un oxyde de bore d'aspect vitreux. Ainsi, toute quantité d'oxygène pénétrant dans le revêtement intermédiaire est consommée par le carbure de bore avant de pouvoir attaquer le corps en carbone. As indicated, attacking the carbon body with gaseous boron oxide provides two advantageous results. First, the interstices communicating with each other serve as reservoirs for the intermediate coating, which makes it possible to increase the volume of the intermediate coating material available for the reaction with oxygen. Second, the attack of boron oxide gas reacts with the carbon in the carbon body to form boron carbide which is contained in the porous surface. Boron carbide reacts with oxygen to form a glassy boron oxide. Thus, any quantity of oxygen entering the intermediate coating is consumed by the boron carbide before it can attack the carbon body.

Pour obtenir la surface poreuse souhaitée, le réactif d'attaque d'oxyde de bore doit être à l'état gazeux. On a constaté que l'oxyde de bore liquide ou solide se révélait trop réactif et que la surface du corps en carbone subissait une érosion complète, par rapport à la formation d'interstices communiquant entre eux, lorsqu'on utilise de l'oxyde de bore autrement que sous la forme gazeuse. To obtain the desired porous surface, the boron oxide attack reagent must be in the gaseous state. It has been found that the liquid or solid boron oxide proves to be too reactive and that the surface of the carbon body undergoes complete erosion, with respect to the formation of communicating interstices, when using oxide of boron other than in gaseous form.

Le corps en carbone sur lequel on applique des revêtement résistant à l'oxydation peut être constitué par l'une quelconque des nombreuses formes structurelles appropriées du carbone, en fonction de l'utilisation prévue, et peut comprendre du graphite monolithique, un matériau composite de fibres de carbone mis en dispersion dans une matrice de carbone, laquelle à son tour peut être entièrement ou partiellement graphitée ou tout autre type de carbone approprié. Le corps en carbone peut, par exemple, être une pièce de turbine, un rotor de pompe, une extrémité d'aile de véhicule spatial, ou un composant de tuyères et de réacteurs de fusée. Le type particulier de structure du corps en carbone ne constitue pas une partie de la présente invention. The carbon body to which oxidation-resistant coatings are applied may be any of the many suitable structural forms of carbon, depending on the intended use, and may include monolithic graphite, a composite material of carbon fibers dispersed in a carbon matrix, which in turn can be fully or partially graphitized or any other suitable type of carbon. The carbon body may, for example, be a turbine part, a pump rotor, a wing end of a spacecraft, or a component of rocket nozzles and reactors. The particular type of carbon body structure does not constitute a part of the present invention.

Selon la présente invention, le corps en carbone non traité est placé dans une enceinte réactionnelle appropriée, par exemple dans un réacteur de déposition en phase gazeuse par procédé chimique, tel qu'il est bien connu dans l'art antérieur. On chauffe le corps en carbone jusqu'à une température supérieure à environ 1500.C et de façon plus particulièrement préférée entre environ 1600 C et environ 1750 C. Des températures plus élevées sont satisfaisantes mais ne sont pas nécessaires. On maintient la pression dans l'enceinte réactionnelle entre environ 13,33 Pa (0,1 Torr) et environ la pression atmosphérique.On fait passer de l'argon à une température située entre environ la température ambiante et 1750il à travers l'enceinte en tant que gaz porteur à un débit situé entre environ 0 et 100.000 centimètres cubes étalons par minute pour des réacteurs ayant un diamètre intérieur jusqu'à environ 91,44 cm (36 pouces) et à un débit supérieur à 100.000 cm3 étalons/mn pour des réacteurs plus importants. L'oxyde de bore gazeux peut être obtenu par la vaporisation d'oxyde de bore ou encore par réaction à l'état gazeux, par exemple par réaction du trichlorure de bore et d'une source d'oxygène telle que de la vapeur ou un mélange d'hydrogène ou de dioxyde de carbone. Une concentration accrue et des températures de réaction augmentées provoquent un accroissement de la profondeur de l'attaque, comme c'est le cas avec une durée de réaction accrue.Le débit de l'oxyde de bore est régulé entre environ i et environ
3 7.000 cm3 étalons/mn pour les petits réacteurs et au- dessus de 7.000 cm3 étalons/mn pour des réacteurs plus grands. La durée de réaction peut être régulée entre environ 30 secondes et environ 120 minutes et la profondeur de l'attaque se situe généralement entre environ 2 et environ 250 microns. Si on le souhaite, on peut poursuivre la réaction jusqu'à ce que le corps en carbone ait subi une attaque complète. La couche attaquée du corps en carbone présente généralement un volume de vide correspondant à environ 50 % du volume originellement occupé par le corps en carbone.
According to the present invention, the body of untreated carbon is placed in a suitable reaction vessel, for example in a gas phase deposition reactor by chemical process, as is well known in the prior art. The carbon body is heated to a temperature above about 1500 ° C. and more preferably between about 1600 ° C. and about 1750 ° C. Higher temperatures are satisfactory but are not necessary. The pressure in the reaction vessel is maintained between approximately 13.33 Pa (0.1 Torr) and approximately atmospheric pressure. Argon is passed at a temperature between approximately room temperature and 1750 μl through the vessel as carrier gas at a flow rate between about 0 and 100,000 standard cubic centimeters per minute for reactors with an inside diameter up to about 91.44 cm (36 inches) and at a flow rate greater than 100,000 standard cubic centimeters per minute for larger reactors. Boron oxide gas can be obtained by vaporization of boron oxide or by reaction in the gaseous state, for example by reaction of boron trichloride and an oxygen source such as steam or a mixture of hydrogen or carbon dioxide. Increased concentration and increased reaction temperatures cause an increased depth of attack, as is the case with an increased reaction time. The boron oxide flow rate is regulated between about i and about
3 7,000 standard cm3 / min for small reactors and above 7,000 standard cm3 / min for larger reactors. The reaction time can be regulated between approximately 30 seconds and approximately 120 minutes and the depth of the attack is generally between approximately 2 and approximately 250 microns. If desired, the reaction can be continued until the carbon body has undergone a full attack. The attacked layer of the carbon body generally has a void volume corresponding to approximately 50% of the volume originally occupied by the carbon body.

Sur le corps en carbone attaqué, on applique ensuite un revêtement intermédiaire vitrifiant dont le but est de réagir avec toute quantité d'oxygène susceptible de pénétrer dans une fissure ou rupture et de former un matériau de scellement analogue au verre empêchant l'oxygène d'atteindre la surface du carbone. Dans certains cas, où il n'est pas nécessaire par exemple d'avoir une résistance à l'abrasion ou à l'érosion, le revêtement intermédiaire peut être la seule couche protectrice appliquée sur le corps en carbone. Toutefois, pour la plupart des environnements et en vue d'obtenir la meilleure résistance à l'oxydation, des couches supplémentaires extérieures sont appliquées sur le revêtement intermédiaire. The vitrified intermediate coating is then applied to the attacked carbon body, the aim of which is to react with any quantity of oxygen liable to penetrate into a crack or rupture and to form a sealing material similar to glass preventing oxygen from reach the carbon surface. In some cases, where it is not necessary for example to have abrasion or erosion resistance, the intermediate coating may be the only protective layer applied to the carbon body. However, for most environments and in order to obtain the best resistance to oxidation, additional external layers are applied to the intermediate coating.

Le revêtement intermédiaire vitrifiant à basse température comprend une espèce primaire vitrifiante qui peut être le bore, l'oxyde de bore, le carbure de bore, le silicium un alliage de silicium, le dioxyde de silicium, l'oxyde de germanium et des mélanges de ceux-ci qui peuvent être déposés sur la surface attaquée du corps en carbone par tout procédé approprié tel que la déposition en phase gazeuse par procédé chimique ou par d'autres techniques telles que l'imprégnation sol-gel. The low temperature vitrifying intermediate coating comprises a primary vitrifying species which may be boron, boron oxide, boron carbide, silicon a silicon alloy, silicon dioxide, germanium oxide and mixtures of these which can be deposited on the attacked surface of the carbon body by any suitable process such as deposition in the gas phase by chemical process or by other techniques such as sol-gel impregnation.

Le revêtement intermédiaire peut également contenir des borures et des oxydes de zirconium, d'aluminium, de magnésium, d'hafnium, de titane, des carbures de zirconium, d'hafnium, de titane, des nitrures de zirconium, d'hafnium, de titane, de silicium et leurs mélanges. The intermediate coating may also contain borides and oxides of zirconium, aluminum, magnesium, hafnium, titanium, zirconium carbides, hafnium, titanium, zirconium nitrides, hafnium, titanium, silicon and their mixtures.

De façon préférée, le revêtement intermédiaire remplit partiellement les interstices restant à la suite de l'attaque de l'oxyde de bore. Ainsi, le volume de vide produit par l'étape d'attaque est partiellement éliminé et le produit résultant s'avère r de par ses ca- ractéristiques, sensiblement le même que le corps en carbone d'origine. Preferably, the intermediate coating partially fills the interstices remaining as a result of the attack of boron oxide. Thus, the void volume produced by the etching step is partially eliminated and the resulting product turns out, by its characteristics, to be substantially the same as the original carbon body.

On peut déposer le silicium à la surface du corps en carbone attaqué à une température supérieure au point de fusion du silicium, ou encore le silicium peut être déposé à une température inférieure à son point de fusion et l'on peut subséquemment augmenter la température de la partie revêtue jusqu'à une température supérieure au point de fusion. Dans l'un ou l'autre des cas, le silicium, aux températures supérieures à son point de fusion, s'infiltre par "effet de mèche" et remplit les interstices de la surface attaquée, créant une surface parfaitement dense. The silicon can be deposited on the surface of the carbon body attacked at a temperature above the melting point of the silicon, or else the silicon can be deposited at a temperature below its melting point and the temperature can subsequently be increased. the coated part up to a temperature above the melting point. In either case, silicon, at temperatures above its melting point, infiltrates by "wicking" and fills the interstices of the attacked surface, creating a perfectly dense surface.

Le silicium peut réagir en partie avec le revêtement de carbure de bore qui résulte de l'attaque de l'oxyde de bore selon la formule 2Si + B4C - SiB4 + SiC. The silicon can partially react with the coating of boron carbide which results from the attack of boron oxide according to the formula 2Si + B4C - SiB4 + SiC.

Si l'on a recours à la déposition en phase gazeuse par procédé chimique pour déposer le silicium, les données de diffraction aux rayons X indiquent qu'en réalité il ne s'est pas formé un simple SiB4 mais un composé similaire et plus complexe, en l'occurrence le B4(Si,B,C)H.If chemical vapor deposition is used to deposit silicon, the X-ray diffraction data indicates that in reality a simple SiB4 was not formed but a similar and more complex compound, in this case B4 (Si, B, C) H.

Ceci est probablement imputable au fait que, lors de la déposition du silicium en phase gazeuse par procédé chimique, on utilise un gaz porteur contenant de l'hydrogène.This is probably due to the fact that, during the deposition of silicon in the gas phase by chemical process, a carrier gas containing hydrogen is used.

Si l'on souhaite un revêtement intermédiaire en alliage de silicium, on peut allier le silicium avec un ou plusieurs éléments utiles tels que du chrome, de l'aluminium, du titane, du zirconium, de l'hafnium, du vanadium, du niobium, du tantale, du tungstène et du molybdène. Ces éléments peuvent être amenés dans les interstices conjointement avec le silicium par des techniques de déposition appropriées, telles qu'elles ont été évoquées ci-dessus, ou encore peuvent être introduits subséquemment grâce à une réaction de déplacement.Le silicium libre ou combiné peut être déplacé partiellement par l'une quelconque des espèces mentionnées cidessus selon des réactions similaires à celles du titane comme suit
TiC14(g) + 3Si(s) - TiSi2(s) + SiCl4 < g)
ou 2TiC14(g) + SiC(s) + SiB4 (s) + 1/2C - 2SiC14 + TiC +
TiB2 + 1/2B4C
L'utilisation d'un revêtement intermédiaire de bore se révèle particulièrement souhaitable lorsque l'on désire obtenir une résistance à l'oxydation dans le domaine de températures de 5009C à 700 C. L'oxyde de bore est réputé avoir un point de fusion dans le domaine d'environ 450 à 580*C dans des conditions ambiantes.
If an intermediate coating of silicon alloy is desired, the silicon can be alloyed with one or more useful elements such as chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium , tantalum, tungsten and molybdenum. These elements can be brought into the interstices together with the silicon by suitable deposition techniques, as mentioned above, or can be introduced subsequently by means of a displacement reaction. The free or combined silicon can be partially displaced by any of the above mentioned species according to reactions similar to those of titanium as follows
TiC14 (g) + 3Si (s) - TiSi2 (s) + SiCl4 <g)
or 2TiC14 (g) + SiC (s) + SiB4 (s) + 1 / 2C - 2SiC14 + TiC +
TiB2 + 1 / 2B4C
The use of an intermediate boron coating proves to be particularly desirable when it is desired to obtain an oxidation resistance in the temperature range from 500 ° C. to 700 C. Boron oxide is considered to have a melting point in the range of about 450 to 580 * C under ambient conditions.

Ainsi, l'oxyde de bore qui est formé par réaction de toute quantité d'oxygène qui migre à travers des fissures ou ruptures dans le revêtement extérieur, entre en fusion et s'écoule dans les fissures, ruptures, etc. à des températures beaucoup plus faibles que ce n'est le cas avec le silicium. Ceci fait du bore un revêtement intermédiaire souhaitable lorsque 1 ' environnement de la partie carbone se situe au-dessous du point de fusion du silicium.Thus, the boron oxide which is formed by the reaction of any quantity of oxygen which migrates through cracks or ruptures in the external coating, enters in fusion and flows in the cracks, ruptures, etc. at much lower temperatures than is the case with silicon. This makes boron a desirable intermediate coating when the environment of the carbon portion is below the melting point of the silicon.

Lorsqu'un corps en carbone est soumis à des cycles thermiques dans des proportions telles qu'il est exposé à des températures élevées dépassant le point de fusion du silicium et à des températures basses au voisinage du point de fusion de l'oxyde de bore, il peut se révéler souhaitable de mettre en oeuvre à la fois un revêtement de silicium et un revêtement de bore. When a carbon body is subjected to thermal cycles in proportions such that it is exposed to high temperatures above the melting point of silicon and to low temperatures near the melting point of boron oxide, it may be desirable to use both a silicon coating and a boron coating.

Le revêtement de bore est appliqué par déposition en phase gazeuse par procédé chimique, le corps en carbone étant chauffé jusqu'à une température supérieure à environ 500 C, de préférence entre environ 800C et environ 1600 C. La pression est maintenue entre environ 13,33 Pa (0,1 Torr) et environ 101.323 Pa (760 Torrs), de préférence entre environ 1 Torr et environ 26.664 Pa (200 Torrs).Un mélange gazeux d'un gaz de bore décomposable, par exemple un trihalogénure de bore, de préférence un trichlorure de bore, de l'acide chlorhydrique, de l'hydrogène et de l'argon de la composition suivante, peut être insufflé sur le corps en carbone attaqué
Gaz Débit, cm3 étalons/mn % du gaz total
BCl3 440 - 1500 2,4 - 14,5 H2 200 - 6000 6,6- - 15,8
HCl O - 7400 0 - 19,5
Ar 2000 - 32000 60,7 - 76,2
La température du gaz est maintenue entre environ la température ambiante et 1600'C et on peut faire varier la durée de contact entre environ 30 secondes et environ 4 heures. On peut employer un débit de gaz total se situant entre environ 100 et environ 100.000 cm3 étalons/mn, de préférence entre environ 2600 et environ 47.000 cm3 étalons/mn pour un réacteur ayant un diamètre interne inférieur à 0,305 m (1 pied).Ceci fournit un revêtement intermédiaire de bore d'une épaisseur située entre environ 0,1 micron et 500 microns.
The boron coating is applied by deposition in the gaseous phase by chemical process, the carbon body being heated to a temperature above about 500 C, preferably between about 800C and about 1600 C. The pressure is maintained between about 13, 33 Pa (0.1 Torr) and approximately 101,323 Pa (760 Torrs), preferably between approximately 1 Torr and approximately 26,664 Pa (200 Torrs). A gaseous mixture of a decomposable boron gas, for example a boron trihalide, preferably a boron trichloride, hydrochloric acid, hydrogen and argon of the following composition, can be blown onto the body in attacked carbon
Gas Flow, standard cm3 / min% of total gas
BCl3 440 - 1500 2.4 - 14.5 H2 200 - 6000 6.6- - 15.8
HCl O - 7400 0 - 19.5
Ar 2000 - 32,000 60.7 - 76.2
The temperature of the gas is maintained between approximately room temperature and 1600 ° C. and the contact time can be varied between approximately 30 seconds and approximately 4 hours. A total gas flow rate of between about 100 and about 100,000 standard cm3 / min, preferably between about 2,600 and about 47,000 standard cm3 / min can be used for a reactor with an internal diameter of less than 0.305 m (1 foot). provides an intermediate coating of boron with a thickness between about 0.1 micron and 500 microns.

Le revêtement réfractaire extérieur peut comprendre des carbures, des borures ou des nitrures de silicium, de zirconium, de tantale, d'hafnium, de niobium, de titane, un borure ou nitrure d'aluminium ou leurs mélanges. De façon supplémentaire, le revêtement réfractaire peut comprendre un oxynitrure de silicium. The outer refractory lining may include carbides, borides or nitrides of silicon, zirconium, tantalum, hafnium, niobium, titanium, an aluminum boride or nitride or their mixtures. Additionally, the refractory lining may include a silicon oxynitride.

Il est de façon générale souhaitable de fournir un revêtement extérieur de carbure de silicium par dessus le revêtement intermédiaire. Des aménagements de ce type de revêtement extérieur sont décrits dans l'art antérieur, y compris le brevet US précité n 4 515 860 et ils peuvent être produits par déposition en phase gazeuse par procédé chimique. It is generally desirable to provide an outer coating of silicon carbide over the intermediate coating. Arrangements of this type of external coating are described in the prior art, including the aforementioned US Patent No. 4,515,860 and they can be produced by deposition in the gas phase by chemical process.

Les exemples suivants, qui sont donnés de façon à illustrer de façon plus spécifique certaines des manières dont le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre, n'ont pas pour objet de limiter la portée des revendications ci-annexées. The following examples, which are given in order to illustrate more specifically some of the ways in which the method of the invention can be implemented, are not intended to limit the scope of the claims appended hereto.

ExemPle 1
Le substrat de matériau composite carbonecarbone comprenant un matériau T-300 commercialisé par
Avco Systems a été chauffé jusqu'à une température de 1650'C avec des débits d'insufflation d'argon et de B203
3 3 de 2030 cm3 étalons/mn et de 30 cm3 étalons/mn, respec- tivement. La durée d'attaque était de 60 minutes, ce qui a donné une profondeur d'environ 125 microns (5 millièmes de pouce) pour un volume de vide de 50 %. Subséquemmentor on a effectué des insufflations de SiC14 à 925 cm3 étalons/ mn, d'azote à 10.000 cm3 étalons/mn et dlhydro- gène à 20.000 cm3 étalons/mn. On a réduit la température de l'élément jusqu'à 1280C et l'on a poursuivi l'insufflation pendant 20 minutes.Un dépôt de silicium d'une profondeur de 112,5 microns (4,2 millièmes de pouce) a été obtenu sur la surface du substrat. On a ensuite chauffé le substrat jusqu'à une température située juste au-dessus de la température de fusion du silicium, par exemple 1410'C, pour permettre au silicium de s'infiltrer par effet de mèche dans les espaces vides, remplissant ainsi ceux-ci partiellement. En chauffant jusqu'à 1375'C à l'air, le substrat a présenté une excellente résistance à l'oxydation.
EXAMPLE 1
The carbon-carbon composite material substrate comprising a T-300 material sold by
Avco Systems was heated to a temperature of 1650 ° C with argon and B203 insufflation flows
3 3 of 2030 standard cm3 / min and of 30 standard cm3 / min, respectively. The attack time was 60 minutes, which gave a depth of about 125 microns (5 thousandths of an inch) for a vacuum volume of 50%. Subsequently, insufflations of SiCl4 were made at 925 standard cm3 / min, nitrogen at 10,000 standard cm3 / min and hydrogen at 20,000 standard cm3 / min. The temperature of the element was reduced to 1280C and the insufflation was continued for 20 minutes. A deposit of silicon with a depth of 112.5 microns (4.2 thousandths of an inch) was obtained on the surface of the substrate. The substrate was then heated to a temperature just above the melting temperature of the silicon, for example 1410 ° C., to allow the silicon to infiltrate by wicking in the void spaces, thus filling those this partially. By heating up to 1375 ° C in air, the substrate exhibited excellent resistance to oxidation.

ExemPle 2
Un substrat de matériau composite carbonecarbone comprenant un matériau T-300 commercialisé par
Avco Systems, supporté dans un réacteur de déposition en phase gazeuse par procédé chimique, a été chauffé jus qu'à une température se situant entre environ 1700*C et 1750-C. On a effectué une insufflation d'argon à 2030
3 cm étalons/mn et une insufflation de gaz de B203 à un débit de 10 cm3 étalons/mn. On a poursuivi l'insufflation pendant une durée de 60 minutes, ce qui a donné une attaque jusqu'à environ 50 % de volume de vide à une profondeur d'environ 75 microns (3 millièmes de pouce).
EXAMPLE 2
A carbon-carbon composite material substrate comprising a T-300 material sold by
Avco Systems, supported in a chemical vapor deposition reactor, was heated to a temperature between about 1700 ° C and 1750-C. Argon insufflation was carried out in 2030
3 cm standards / min and a blowing of B203 gas at a flow rate of 10 cm3 standards / min. The insufflation was continued for a period of 60 minutes, which gave an attack up to about 50% void volume at a depth of about 75 microns (3 thousandths of an inch).

Après cette opération, un dépôt de silicium a été formé sur le substrat à une température de substrat de 1175C et une pression de 33.330 Pa (250 Torrs) en utilisant une insufflation de SiCl4 à 924 cm3 étalons/mn, d'azote à 10.000 cm3 étalons/mn et d'hydrogène à 20.000 cm3 étalons/mn. Le dépôt résultant de la déposition en phase gazeuse par procédé chimique a été chauffé jusqu'audessus du point de fusion du silicium et a partiellement rempli le volume de vide dans le substrat attaqué. On a alors déposé un revêtement de bore sur le revêtement de silicium et un revêtement de carbure de silicium extérieur sur la couche de bore dans les conditions qui ont été décrites ci-dessus.Le dépôt présentait une résistance à l'oxydation très élevée lors d'essais de sollicitations aux chocs thermiques jusqu'à une température maximale de 1375-C à l'air, accusant une perte de poids inférieure à 1 % en 24 heures.After this operation, a deposit of silicon was formed on the substrate at a substrate temperature of 1175C and a pressure of 33.330 Pa (250 Torrs) using an insufflation of SiCl4 at 924 cm3 standards / min, nitrogen at 10,000 cm3 standards / min and hydrogen at 20,000 cm3 standards / min. The deposit resulting from the chemical gas deposition was heated to above the melting point of the silicon and partially filled the void volume in the etched substrate. A boron coating was then deposited on the silicon coating and an outer silicon carbide coating on the boron layer under the conditions which have been described above. The deposit exhibited a very high oxidation resistance during '' thermal shock stress tests up to a maximum temperature of 1375-C in air, showing a weight loss of less than 1% in 24 hours.

ExemPle 3
Un gaz d'oxyde de bore peut être produit en pla çant de l'oxyde de bore solide dans un creuset, de préférence au-dessus de la pièce, et en chauffant le matériau solide dans celui-ci pour faire fondre l'oxyde de bore et subséquemment pour le vaporiser. La vapeur descend alors sur la pièce conjointement avec un gaz porteur argon pour produire l'attaque de la surface.
EXAMPLE 3
Boron oxide gas can be produced by placing solid boron oxide in a crucible, preferably above the workpiece, and heating the solid material therein to melt the oxide. boron and subsequently to vaporize it. The vapor then descends on the part together with an argon carrier gas to produce the attack on the surface.

ExemPle 4
A titre de variante à l'opération de vaporisation de l'oxyde de bore, le gaz argon ou hydrogène peut être saturé avec de la vapeur d'eau en insufflant par bullage le gaz chauffé à travers l'eau. A une pression de 5.332,80 Pa (40 Torrs) et à température ambiante, on obtient par ce moyen un gaz porteur dans lequel se trouvent des volumes molaires égaux d'eau et d'hydrogène ou d'argon. On peut alors insuffler du chlorure de bore ou un autre halogénure de bore dans l'enceinte réactionnelle dans un rapport avec le gaz porteur d'environ 1:3.
EXAMPLE 4
As an alternative to the boron oxide vaporization operation, the argon or hydrogen gas can be saturated with water vapor by bubbling the heated gas through the water. At a pressure of 5,332.80 Pa (40 Torrs) and at ambient temperature, a carrier gas is obtained by this means in which there are equal molar volumes of water and hydrogen or argon. Boron chloride or another boron halide can then be injected into the reaction vessel in a ratio with the carrier gas of approximately 1: 3.

A une température de substrat de 1600-C, la- surface du substrat sera attaquée et convertie en B4C en un laps de temps d'environ plusieurs heures jusqu'à une profondeur de cent microns (quelques millièmes de pouce) avec environ 50 % de volume de vide. Il est possible d'obtenir une profondeur d'attaque supérieure à des températures de substrat plus élevées.At a substrate temperature of 1600-C, the surface of the substrate will be attacked and converted into B4C in a period of about several hours to a depth of one hundred microns (a few thousandths of an inch) with about 50% of vacuum volume. It is possible to achieve a higher depth of attack at higher substrate temperatures.

ExemPle 5
A titre de variante à l'exemple précédent, on peut mélanger du chlorure de bore (BC13) avec du dioxyde de carbone et de l'hydrogène en parties égales avec un rapport entre le mélange dioxyde de carbone - hydrogène et le chlorure de bore d'environ 3 à 1. A une températu re de substrat de 1600-C r la surface du substrat est attaquée jusqu'à environ 50 % de volume de vide et convertie en carbure de bore (B4C). La vitesse d'attaque est significativement plus lente que celle de l'exemple précédent en raison de la présence de quantités importantes de monoxyde de carbone résultant de la réaction.
EXAMPLE 5
As an alternative to the previous example, boron chloride (BC13) can be mixed with carbon dioxide and hydrogen in equal parts with a ratio between the mixture of carbon dioxide - hydrogen and boron chloride d 'about 3 to 1. At a substrate temperature of 1600-C r the substrate surface is attacked to about 50% of void volume and converted to boron carbide (B4C). The attack speed is significantly slower than that of the previous example due to the presence of large amounts of carbon monoxide resulting from the reaction.

ExemPle 6
Lors du dépôt du revêtement intermédiaire de silicium sur la pièce après l'étape d'attaque, on peut ajouter un ou plusieurs halogénures volatiles de chrome, d'aluminium, de titane, de zirconium, d'hafnium ou de vanadium au mélange halogénure de silicium - hydrogène dans le flux gazeux. Etant donné que les métaux ont tendance à se déposer moins facilement que le silicium, le dépôt résultant d'alliage de silicium contiendra de petites proportions de métaux par rapport au silicium. Les conditions dans lesquelles de tels dépôts peuvent être obtenus sont similaires à celles des exemples précédents et peuvent suivre les procédés de dépôt en phase gazeuse classiques.
EXAMPLE 6
When depositing the intermediate silicon coating on the part after the etching step, one or more volatile halides of chromium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium or vanadium can be added to the halide mixture of silicon - hydrogen in the gas stream. Since metals tend to deposit less easily than silicon, the deposit resulting from silicon alloy will contain small proportions of metals compared to silicon. The conditions under which such deposits can be obtained are similar to those of the previous examples and can follow conventional gas deposition processes.

ExemPle 7
A titre de variante à l'exemple précédent, on peut allier le revêtement de silicium en déposant le silicium et subséquemment en produisant un flux d'hydrogène et d'halogénure de métal ou d'argon et d'halogénure de métal choisi dans le groupe de l'exemple 6. L'argon et un halogénure de métal ou le niobium, le tantale, le tungstène ou le molybdène peuvent également être utilisés à ou au-dessous de la température de fusion du silicium. Un revêtement par diffusion du métal se produira dans le dépôt de silicium.
EXAMPLE 7
As a variant to the previous example, the silicon coating can be combined by depositing the silicon and subsequently by producing a flow of hydrogen and metal halide or argon and metal halide chosen from the group of Example 6. Argon and a metal halide or niobium, tantalum, tungsten or molybdenum can also be used at or below the melting temperature of silicon. Diffusion coating of the metal will occur in the silicon deposit.

ExemPle 8
Cet exemple a été réalisé pour illustrer la résistance améliorée à l'oxydation des corps en carbone dont la surface a été attaquée à l'aide d'une réaction oxyde de bore - carbone. On a préparé des échantillons de matériau composite carbone-carbone mesurant 1,27 cm x 2,54 cm x 0,317 cm (1/2" x 1" x 1/8"). Six échantillons, lot A, ont été traités conformément à l'art antérieur dans une solution saturée d'acide chromique et d'acide sulfurique à 121-C pendant 5 minutes, sous agitation, et séchés à l'air à 41*C pendant une heure. Ces échantillons ne présentaient pas de surface poreuse ayant des interstices communiquant entre eux et du carbure de bore ne se trouvait ni dans ni sur leur surface.
EXAMPLE 8
This example was carried out to illustrate the improved resistance to oxidation of carbon bodies whose surface has been attacked using a boron oxide-carbon reaction. Carbon-carbon composite material samples measuring 1.27 cm x 2.54 cm x 0.317 cm (1/2 "x 1" x 1/8 ") were prepared. Six samples, lot A, were processed in accordance with prior art in a saturated solution of chromic acid and sulfuric acid at 121-C for 5 minutes, with stirring, and air-dried at 41 ° C for one hour. These samples did not have a porous surface having interstices communicating with each other and boron carbide was neither in nor on their surface.

On a soumis douze échantillons supplémentaires à une attaque à l'oxyde de bore gazeux conformément à la présente invention. On a maintenu les échantillons à l'état immobile dans une réaction de déposition en phase gazeuse par procédé chimique et on les a chauffés jusqu'à 170OC à une pression de 5.332,8 Pa (45 Torrs). On a utilisé de l'argon à un débit de 2030 cm3 étalons/mn pour entrainer l'oxyde de bore vaporisé à partir d'une induction de charge d'oxyde de bore chauffée dans le même domaine que l'échantillon. La durée de réaction était de 60 minutes. Twelve additional samples were subjected to boron oxide gas attack in accordance with the present invention. The samples were kept immobile in a chemical gas deposition reaction and heated to 170 ° C at a pressure of 5,332.8 Pa (45 Torrs). Argon was used at a flow rate of 2030 cm 3 standards / min to drive the boron oxide vaporized from an induction of boron oxide charge heated in the same area as the sample. The reaction time was 60 minutes.

On a soumis six échantillons, Lot B r à une char- ge de 3 grammes d'un réactif d'attaque d'oxyde de bore et six échantillons, Lot C, ont été soumis à une charge de 10 grammes d'un réactif d'attaque d'oxyde de bore. Six samples, Lot B r were subjected to a load of 3 grams of a boron oxide attack reagent and six samples, Lot C, were subjected to a load of 10 grams of a reagent d boron oxide attack.

Les échantillons résultants présentaient une surface poreuse attaquée constituée par des interstices communiquant entre eux contenant du carbure de bore dans et sur leur surface.The resulting samples had an etched porous surface formed by communicating interstices containing boron carbide in and on their surface.

On a alors appliqué aux échantillons des Lots A,
B et C un revêtement intermédiaire vitrifiant de bore dans un réacteur de déposition en phase gazeuse par procédé chimique à une température de 1400*C et à une pression de 19.998 Pa (150 Torrs). On a insufflé un mélange gazeux de 700 cm3 étalons/mn de trichlorure de bore, de 700 cm3 étalons/mn de chlorure d'hydrogène, de 6000 cm3 étalons/mn d'argon et de 1000 cm3 étalons/mn d'hydrogène dans le réacteur pendant 30 minutes par côté.
We then applied to the Lots A samples,
B and C a vitrifying intermediate coating of boron in a gas phase deposition reactor by chemical process at a temperature of 1400 * C and at a pressure of 19.998 Pa (150 Torrs). A gas mixture of 700 cm3 standards / min of boron trichloride, 700 cm3 standards / min of hydrogen chloride, 6000 cm3 standards / min of argon and 1000 cm3 standards / min of hydrogen were blown into the reactor for 30 minutes per side.

On a alors appliqué aux échantillons un revêtement extérieur de carbure de silicium dans un réacteur de déposition en phase gazeuse par voie chimique à 1400 C et à une pression de 19.998 Pa (150 Torrs). Le premier côté des échantillons a été revêtu pendant 26 minutes et le second côté a été revêtu pendant 24 minutes. Dans chaque cas, les produits réactifs gazeux présentaient la composition suivante
Produit réactif Débit. cm3 étalons/mn
Méthyltrichlorosilane 1250
2 6500
2 3000
On a préparé un lot supplémentaire d'échantillons, Lot D, afin de fournir un revêtement intermédiaire de silicium. L'étape d'attaque à l'oxyde de bore a été réalisée de la manière indiquée ci-dessus, sauf qu'une charge de trente (30) grammes d'oxyde de bore a été utilisée.On a appliqué un revêtement intermédiaire de silicium des deux côtés de l'échantillon à une température de 1175'C et à une pression de 33.330 Pa (250 Torrs). Le débit du mélange réactionnel gazeux était de 20.000 cm3 étalons/mn d'hydrogène, de 10.000 cm3 étalons/mn d'azote et de 924 cm3 étalons/mn de tétrachlorure de silicium.
An outer coating of silicon carbide was then applied to the samples in a gas phase deposition reactor at 1400 C and at a pressure of 19.998 Pa (150 Torrs). The first side of the samples was coated for 26 minutes and the second side was coated for 24 minutes. In each case, the gaseous reactive products had the following composition
Reactive product Flow. cm3 standards / min
Methyltrichlorosilane 1250
2 6500
2,300
An additional batch of samples, Lot D, was prepared to provide an intermediate coating of silicon. The boron oxide etching step was carried out as described above, except that a charge of thirty (30) grams of boron oxide was used. An intermediate coating of silicon on both sides of the sample at a temperature of 1175 ° C and a pressure of 33,330 Pa (250 Torrs). The flow rate of the gaseous reaction mixture was 20,000 cm3 standards / min of hydrogen, 10,000 cm3 standards / min of nitrogen and 924 cm3 standards / min of silicon tetrachloride.

On a poursuivi la réaction pendant 45 minutes. On a ensuite porté la température à 1525*C pendant dix (10) minutes avec un débit d'argon de 14.500 cm3 étalons/mn et à une pression inférieure à 13.332 Pa (100 Torrs) en vue de la fusion du silicium déposé.The reaction was continued for 45 minutes. The temperature was then brought to 1525 ° C. for ten (10) minutes with an argon flow rate of 14,500 cm 3 standards / min and at a pressure below 13,332 Pa (100 Torrs) for the melting of the deposited silicon.

On a appliqué un revêtement extérieur de carbure de silicium sur le revêtement intermédiaire de silicium à une température de 1400-C et à une pression de 19.998
Pa (150 Torrs). Le débit du mélange réactionnel gazeux était de 3750 cm3 étalons/mn d'hydrogène, de 6500 cm3 étalons/mn d'azote et de 1250 cm3 étalons/mn de méthyltrichlorosilane. La durée de la réaction était de 18 minutes.Le revêtement de silicium vitrifiant intermédiaire a sensiblement rempli les interstices communiquant entre eux de l'échantillon poreux D par rapport à l'opération préférée du remplissage partiel des interstices de l'Exemple E, comme cela est décrit ci-dessous
L'examen au microscope électronique à balayage de ces échantillons soumis à l'attaque de l'oxyde de bore gazeux a démontré que les échantillons qui avaient réagi avec une charge de trois (3) grammes d'oxyde de bore présentaient une couche attaquée inférieure à 10 microns d'épaisseur, les échantillons attaqués avec une charge de 10 grammes d'oxyde de bore présentaient une épaisseur de couche attaquée inférieure à quarante (40) microns d'épaisseur, et les échantillons attaqués avec une charge de trente (30) grammes de bore présentaient une couche attaquée d'approximativement 150 microns d'épaisseur.
An outer coating of silicon carbide was applied to the intermediate silicon coating at a temperature of 1400-C and a pressure of 19.998
Pa (150 Torrs). The flow rate of the gaseous reaction mixture was 3750 cm3 standards / min of hydrogen, 6500 cm3 standards / min of nitrogen and 1250 cm3 standards / min of methyltrichlorosilane. The reaction time was 18 minutes. The intermediate vitrifying silicon coating substantially filled the communicating interstices of the porous sample D with respect to the preferred operation of partially filling the interstices of Example E, like this. is described below
Examination with a scanning electron microscope of these samples subjected to attack by gaseous boron oxide demonstrated that the samples which had reacted with a charge of three (3) grams of boron oxide had a lower attacked layer at 10 microns thick, the attacked samples with a load of 10 grams of boron oxide had an attacked layer thickness less than forty (40) microns thick, and the attacked samples with a charge of thirty (30) grams of boron exhibited an attacked layer approximately 150 microns thick.

On a préparé un autre lot d'échantillons, Lot E, comportant à la fois un revêtement de silicium et un revêtement intermédiaire de bore remplissant partiellement les interstices du corps en carbone converti par l'oxyde de bore gazeux. L'attaque de l'oxyde de bore a été obtenue aux conditions indiquées ci-dessus en ayant recours à une charge de 30 grammes d'oxyde de bore, permettant ainsi d'obtenir une couche attaquée d'environ 150 microns d'épaisseur. Les revêtements de bore, de silicium, et de carbure de silicium ont été appliqués aux conditions indiquées précédemment dans cet Exemple. Another batch of samples was prepared, Lot E, comprising both a silicon coating and an intermediate boron coating partially filling the interstices of the body with carbon converted by boron oxide gas. The attack on boron oxide was obtained under the conditions indicated above using a charge of 30 grams of boron oxide, thus making it possible to obtain an attacked layer of approximately 150 microns thick. The coatings of boron, silicon, and silicon carbide were applied under the conditions indicated previously in this Example.

La résistance à l'oxydation des échantillons des
Lots A-E a été testée en les réchauffant à l'air dans un four et en les soumettant à des cycles thermiques à partir d'une base de départ de 650'C jusqu'à une température entre 1200-C et 1375*C. Toutes les heures, on a pesé les échantillons et une perte de poids de 5 % a été jugée comme étant le point d'échec. Les résultats sont indiqués dans le tableau I.
Oxidation resistance of samples from
Lots AE has been tested by heating them in air in an oven and subjecting them to thermal cycles from a starting base of 650 ° C to a temperature between 1200-C and 1375 * C. The samples were weighed every hour and a weight loss of 5% was judged to be the point of failure. The results are shown in Table I.

TABLEAU I
Lots d'échantillons
A B C D E
Durée de survie moyenne, heures 22 28 49,8 15 30
Ecart standard, heures 1,4 1,4 12 5 19,7
Coefficient de variation 0,06 0,05 0,24 0,33 0,66
Les différentes caractéristiques de l'invention sont énumérées dans les revendications ci-annexées.
TABLE I
Lots of samples
A B C D E
Average survival time, hours 22 28 49.8 15 30
Standard deviation, hours 1.4 1.4 12 5 19.7
Coefficient of variation 0.06 0.05 0.24 0.33 0.66
The various features of the invention are listed in the appended claims.

ExemPle 9
Cet exemple illustre l'excellente caractéristique de résistance à l'oxydation d'un corps au carbonecarbone attaqué en utilisant de l'oxyde de bore gazeux, ce qui donne une zone de surface de porosité communicante contenant également du carbure de bore. On a revêtu un matériau composite carbone-carbone, en fibres T-300, bidimensionnel, conformément à la présente invention. On a vaporisé trente grammes d'oxyde de bore que l'on a insufflé au-dessus du matériau carbone-carbone à une température de 1700-C et à une pression de 5.999 Pa (45
Torrs) pendant 60 minutes ; comme gaz porteur, on a utilisé de l'argon. La figure 1 montre la microstructure de la couche de surface carbone-carbone convertie par l'oxyde de bore.La micrographie transversale montre la zone fortement poreuse ayant une porosité d'environ 50 % en outre, apparaît également la communication des pores internes entre eux. L'analyse par diffraction aux rayons X de la surface indique la présence de carbure de bore (B4C). Subséquemment, on a appliqué un revêtement intermédiaire de silicium sur le matériau composite en utilisant les conditions de procédé suivantes : tempéra- ture = 1125-C, pression = 33.330 Pa (250 Torrs), durée = 45 minutes. Les débits du produit réactif gazeux étaient de 924 cm3 étalons/mn de tétrachlorure de silicium, de 20.000 cm3 étalons/mn d'hydrogène et de 12.500 cm3 étalons/mn d'azote.Subséquemment, on a porté la température jusqu'à 1525 C pendant 10 minutes et à une pression de 5.598 Pa (117 Torrs) dans un flux porteur d'argon à 14.500 cm3 étalons/mn. On a subséquemment déposé le bore en ayant recours aux conditions décrites dans l'exemple 8 ci-dessus. On a appliqué une couche extérieure de carbure de silicium sur les pièces à une température de 1400*C et à une pression de 19.998 Pa (150
Torrs). Les débits gazeux étaient de 3000 cm3 étalons/mn d'hydrogène, de 11.500 cm3 étalons/mn d'azote et de 1250 cm3 étalons/mn de méthyltrichlorosilane. On a conduit la réaction pendant 12 minutes. L'analyse de la microstructure du revêtement obtenu indiquait que le revêtement intermédiaire avait partiellement rempli les interstices de la couche convertie par oxyde de bore. En ayant recours au même procédé d'essai de caractéristiques de résistance à l'oxydation comme cela est décrit à l'Exemple 8, la durée de survie moyenne du corps en carbone revêtu obtenu conformément à cette invention était de 72 heures.
EXAMPLE 9
This example illustrates the excellent characteristic of oxidation resistance of a body to carbon carbon attacked using gaseous boron oxide, which gives a surface area of communicating porosity also containing boron carbide. A carbon-carbon composite material, made of two-dimensional T-300 fibers, was coated in accordance with the present invention. Thirty grams of boron oxide were vaporized and blown over the carbon-carbon material at a temperature of 1700-C and a pressure of 5.999 Pa (45
Torrs) for 60 minutes; as the carrier gas, argon was used. Figure 1 shows the microstructure of the carbon-carbon surface layer converted by boron oxide.The transverse micrograph shows the highly porous area having a porosity of about 50% in addition, also appears the communication of internal pores between them . X-ray diffraction analysis of the surface indicates the presence of boron carbide (B4C). Subsequently, an intermediate silicon coating was applied to the composite material using the following process conditions: temperature = 1125-C, pressure = 33,330 Pa (250 Torrs), duration = 45 minutes. The flow rates of the gaseous reactive product were 924 cm3 standards / min of silicon tetrachloride, 20,000 cm3 standards / min of hydrogen and 12,500 cm3 standards / min of nitrogen. for 10 minutes and at a pressure of 5,598 Pa (117 Torrs) in a flow carrying argon at 14,500 cm3 standards / min. The boron was subsequently deposited using the conditions described in Example 8 above. An outer layer of silicon carbide was applied to the parts at a temperature of 1400 ° C and a pressure of 19.998 Pa (150
Torrs). The gas flow rates were 3000 cm3 standards / min of hydrogen, 11.500 cm3 standards / min of nitrogen and 1250 cm3 standards / min of methyltrichlorosilane. The reaction was run for 12 minutes. Analysis of the microstructure of the coating obtained indicated that the intermediate coating had partially filled the interstices of the layer converted by boron oxide. Using the same oxidation resistance characteristic testing method as described in Example 8, the average survival time of the coated carbon body obtained in accordance with this invention was 72 hours.

ExemPle 10
Une pièce rapportée au carbone-carbone destinée à l'assemblage d'une tuyère de fusée qui avait été soumise à une attaque d'oxyde de bore à une température de 1700-C et à une pression de 2.133,12-3.066,36 Pa (16-23
Torrs) pendant 46 minutes a été chauffée dans un four en graphite jusqu'à 13504C à une pression de 5.999 Pa (45
Torrs). On a maintenu une atmosphère d'H2 en faisant passer 7500 cm3/mn d'H2 au-dessus de la pièce rapportée de tuyère de fusée.Ensuite, la pièce a été soumise à une opération de revêtement au carbure de silicium dans laquelle la pression de vapeur d'équilibre à température ambiante de méthyltrichlorosilane (MTS) a été introduite pendant 5 minutes pour produire un revêtement d'environ 0,025 mm (1 millième de pouce) de carbure de silicium (SiC), lequel revêtement était adhérent à l'inspection visuelle. Après cette durée, on a fait passer 700 cm3/mn de chlore à travers un lit d'environ 20,32 cm (8 pouces) de pastilles d'Hf dans un creuset au quartz au-dessus du substrat et l'on a chauffé séparément jusqu'à 480-540-C.
EXAMPLE 10
A carbon-carbon insert intended for the assembly of a rocket nozzle which had been subjected to an attack of boron oxide at a temperature of 1700-C and a pressure of 2.133.12-3.066.36 Pa (16-23
Torrs) for 46 minutes was heated in a graphite oven to 13504C at a pressure of 5.999 Pa (45
Torrs). An H2 atmosphere was maintained by passing 7,500 cm3 / min of H2 over the rocket nozzle insert, then the part was subjected to a silicon carbide coating operation in which the pressure methyltrichlorosilane (MTS) room temperature equilibrium vapor was introduced for 5 minutes to produce a coating of approximately 0.025 mm (1 thousandth of an inch) of silicon carbide (SiC), which coating adhered to the inspection visual. After this time, 700 cc / min of chlorine was passed through an approximately 20.32 cm (8 inch) bed of Hf pellets in a quartz crucible above the substrate and heated separately up to 480-540-C.

On a poursuivi l'insufflation d'H2 et de MTS. Concurremment avec le début du flux de chlore, on a fait passer 400 cm3/mn de chlorure de méthyle en contact avec des vapeurs d'HfCl4 et d'HfCl3 quittant le réacteur Hf, et partant de là, on les a fait passer sur le substrat en vue de la codéposition de SiC et de carbure d'hafnium.The insufflation of H2 and MTS was continued. Concurrently with the start of the chlorine flow, 400 cm3 / min of methyl chloride were passed in contact with HfCl4 and HfCl3 vapors leaving the Hf reactor, and from there, they were passed over the substrate for the codeposition of SiC and hafnium carbide.

On a poursuivi l'insufflation de ces flux pendant une durée de deux heures, ce qui a donné un revêtement ayant une épaisseur totale de 280 microns (11,1 millièmes de pouce).The insufflation of these fluxes was continued for a period of two hours, which gave a coating having a total thickness of 280 microns (11.1 thousandths of an inch).

Résultats : on a enlevé du four la pièce rapportée de
tuyère revêtue qui avait été refroidie et on
l'a placée sur un support. On a appliqué un
chalumeau oxy-acétylénique produisant une
flamme à une température de 1430-1480iC, di
rectement sur la pièce, le revêtement res
tant en place.
Results: the insert was removed from the oven
coated nozzle which had been cooled and
placed it on a stand. We applied a
oxy-acetylene torch producing a
flame at a temperature of 1430-1480iC, di
directly on the part, the coating res
both in place.

ExemPle 11
On a chauffé une pièce rapportée carbone-carbone destinée à l'assemblage d'une tuyère de fusée qui avait été soumise à une attaque d'oxyde de bore à 1700-C et à une pression de 2.133-1.599 pa (16-12 Torrs) pendant 46 minutes dans un four en graphite jusqu'à 1350'C à une pression de 5.999 Pa (45 Torrs). On a maintenu une at mosphère d'H2 en faisant passer 7500 cm3/mn d'H2 audessus de la pièce rapportée de tuyère de fusée. Ensuite, on a soumis la pièce à une étape de revêtement au carbure de silicium, dans laquelle la pression de vapeur d'équilibre à température ambiante de méthyltrichlorosilane (MTS) a été introduite pendant cinq (5) minutes pour produire un revêtement de carbure de silicium (SiC) d'environ 0,025 mm (1 millième de pouce) qui était adhérent à l'inspection visuelle.Après cette période, on a cessé l'introduction de MTS tandis que l'on a maintenu le flux d'H2. On a fait passer un flux de 700 cm3/mn de chlore à travers un lit d'approximativement 20,32 cm (huit pouces) de pastilles d'Hf contenus dans un creuset en quartz au-dessus du substrat et on a chauffé séparément jusqu'à 500-550 C. Simultanément avec la mise en
3 route du flux de chlore, on a fait passer 400 cm3/mn de chlorure de méthyle en contact avec les vapeurs d'Hf Cl4 et d'HfCl3 quittant le réacteur Hf, et de là, on les a fait passer sur le substrat pour déposer un revêtement de carbure d'hafnium. On a poursuivi ces flux pendant une durée de deux heures.
EXAMPLE 11
We heated a carbon-carbon insert intended for the assembly of a rocket nozzle which had been subjected to a boron oxide attack at 1700-C and a pressure of 2.133-1.599 pa (16-12 Torrs ) for 46 minutes in a graphite oven up to 1350 ° C at a pressure of 5,999 Pa (45 Torrs). An atmosphere of H2 was maintained by passing 7,500 cc / min of H2 above the rocket nozzle insert. Next, the part was subjected to a silicon carbide coating step, in which the room temperature equilibrium vapor pressure of methyltrichlorosilane (MTS) was introduced for five (5) minutes to produce a carbide coating. silicon (SiC) of about 0.025 mm (1 thousandth of an inch) which was adherent to visual inspection. After this period, the introduction of MTS was stopped while the flow of H2 was maintained. A flow of 700 cc / min of chlorine was passed through an approximately 20.32 cm (eight inch) bed of Hf pellets contained in a quartz crucible above the substrate and heated separately to '' at 500-550 C. Simultaneously with the setting
3 route of the chlorine flow, 400 cm3 / min of methyl chloride were passed in contact with the Hf Cl4 and HfCl3 vapors leaving the Hf reactor, and from there, they were passed over the substrate to deposit a coating of hafnium carbide. These flows were continued for a period of two hours.

Résultats : on a enlevé du four la pièce rapportée de
tuyère revêtue que l'on avait refroidie, et
on l'a placée sur un support. On a appliqué
un chalumeau oxy-acétylénique produisant une
flamme à une température maximale de 1430
1480C (2600-2700-F), directement sur la
pièce, le revêtement restant en place.
Results: the insert was removed from the oven
coated nozzle that had been cooled, and
we put it on a stand. We applied
an oxy-acetylene torch producing a
flame at a maximum temperature of 1430
1480C (2600-2700-F), directly on the
piece, the coating remaining in place.

ExemPle 12
On a chauffé un échantillon carbone-carbone qui avait été soumis à une attaque d'oxyde de bore selon l'exemple 1 de la présente invention dans un four en graphite jusqu'à 1345-C à une pression de 5.999 Pa (45
Torrs) et on a maintenu une atmosphère d'H2 en faisant passer 7500 cm3/mn d'H2 sur l'échantillon. On a ensuite introduit du méthyltrichlorosilane (MTS) dans le four à
3 un débit de 750 cm /mn. On a fait passer l'H2 et le MTS sur l'échantillon pour produire un revêtement de carbure de silicium (SiC). On a maintenu ces conditions pendant 90 minutes, ce qui a donné un revêtement de SiC d'environ 0,406 mm (16 millièmes de pouce) servant à la fois de revêtement intermédiaire et de revêtement réfractaire extérieur.
EXAMPLE 12
A carbon-carbon sample which had been subjected to a boron oxide attack according to Example 1 of the present invention was heated in a graphite oven to 1345-C at a pressure of 5.999 Pa (45
Torrs) and an H2 atmosphere was maintained by passing 7,500 cm3 / min of H2 over the sample. Methyltrichlorosilane (MTS) was then introduced into the
3 a flow rate of 750 cm / min. H2 and MTS were passed over the sample to produce a coating of silicon carbide (SiC). These conditions were maintained for 90 minutes, resulting in an SiC coating of about 0.406 mm (16 thousandths of an inch) serving as both an intermediate coating and an outer refractory coating.

Résultats : après refroidissement, on a enlevé l'echan-
tillon revêtu du four et on l'a placé sur un
support. Un chalumeau oxy-acétylénique pro
duisant une flamme à une température maxima
le de 1430-1480-C (2600-2700-F) a été appli
qué directement sur l'échantillon revêtu, le
revêtement restant en place.
Results: after cooling, the heat exchanger was removed
kiln coated with the oven and placed on a
support. A pro oxy-acetylene torch
making a flame at a maximum temperature
1430-1480-C (2600-2700-F) has been applied
directly on the coated sample, the
coating remaining in place.

Claims (26)

REVENDICATIONS 1. Corps en carbone revêtu présentant une résistance améliorée à l'oxydation à température élevée, caractérisé en ce qu'il comprend : un corps en carbone, ledit corps comportant une couche poreuse convertie, formée par l'attaque et la mise en réaction du corps en carbone avec de l'oxyde de bore gazeux, ladite couche convertie contenant des interstices communiquant entre eux et du carbure de bore formé par la réaction de l'o- xyde de bore et dudit corps en carbone ; un revêtement vitrifiant intermédiaire à l'intérieur de ladite couche convertie ; et un revêtement réfractaire extérieur sur ledit revêtement intermédiaire. 1. Coated carbon body having improved resistance to oxidation at high temperature, characterized in that it comprises: a carbon body, said body comprising a converted porous layer, formed by the attack and the reaction of the carbon body with gaseous boron oxide, said converted layer containing communicating interstices and boron carbide formed by the reaction of boron oxide and said carbon body; an intermediate vitreous coating inside said converted layer; and an outer refractory lining on said intermediate lining. 2. Corps revêtu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement intermédiaire comprend une espèce vitrifiante primaire choisie parmi le bore, le carbure de bore, l'oxyde de bore, le silicium, des alliages de silicium, le dioxyde de silicium, l'oxyde de germanium et leurs mélanges. 2. Coated body according to claim 1, characterized in that the intermediate coating comprises a primary vitrifying species chosen from boron, boron carbide, boron oxide, silicon, silicon alloys, silicon dioxide, germanium oxide and mixtures thereof. 3. Corps revêtu selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit revêtement intermédiaire contient également des borures et des oxydes de zirconium, d'aluminium, de magnésium, d'hafnium, de titane, des carbures de zirconium, d'hafnium, de titane, de silicium, des nitrures de zirconium, d'hafnium, de titane, de silicium et leurs mélanges. 3. coated body according to claim 2, characterized in that said intermediate coating also contains borides and oxides of zirconium, aluminum, magnesium, hafnium, titanium, zirconium carbides, hafnium, titanium, silicon, zirconium nitrides, hafnium, titanium, silicon and their mixtures. 4. Corps revêtu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire comprend des carbures, des borures ou des nitrures de silicium, de zirconium, de tantale, d'hafnium, de niobium, de titane et de nitrure ou de borure d'aluminium ou leurs mélanges. 4. coated body according to claim 1, characterized in that the refractory coating comprises carbides, borides or nitrides of silicon, zirconium, tantalum, hafnium, niobium, titanium and nitride or boride d aluminum or their mixtures. 5. Corps revêtu selon la revendication 2, carac terisé en ce que la couche convertie présente une profondeur située entre environ 2 et environ 250 microns.  5. Coated body according to claim 2, charac terized in that the converted layer has a depth between about 2 and about 250 microns. 6. Corps revêtu selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche convertie comporte un volume de vide allant jusqu'à environ 50 % du volume originellement occupé par la couche de carbone. 6. Coated body according to claim 5, characterized in that the converted layer has a void volume of up to about 50% of the volume originally occupied by the carbon layer. 7. Corps revêtu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement intermédiaire remplit partiellement les interstices de ladite couche convertie. 7. Coated body according to claim 1, characterized in that the intermediate coating partially fills the interstices of said converted layer. 8. Corps en carbone revêtu présentant une résistance améliorée à l'oxydation à température élevée, caractérisé en ce qu'il comprend : un corps en carbone, ledit corps comportant une couche poreuse convertie, formée par l'attaque et la mise en réaction dudit corps en carbone avec de l'oxyde de bore gazeux, ladite couche convertie contenant des interstices communiquant entre eux et du carbure de bore formé par la réaction du bore et dudit corps en carbone ; un revêtement vitrifiant intermédiaire contenant du bore à l'intérieur de ladite couche convertie ; et un revêtement réfractaire extérieur sur ledit revêtement intermédiaire. 8. Coated carbon body having improved resistance to oxidation at high temperature, characterized in that it comprises: a carbon body, said body comprising a converted porous layer, formed by the attack and the reaction of said carbon body with gaseous boron oxide, said converted layer containing interstices communicating with each other and boron carbide formed by the reaction of boron and said carbon body; an intermediate vitrifying coating containing boron inside said converted layer; and an outer refractory lining on said intermediate lining. 9. Corps en carbone revêtu présentant une résistance améliorée à l'oxydation à température élevée, caractérisé en ce qu'il comprend : un corps en carbone, ledit corps comportant une couche poreuse convertie, formée par l'attaque et la mise en réaction dudit corps en carbone avec de l'oxyde de bore gazeux, ladite couche convertie contenant des interstices communiquant entre eux et du carbure de bore formé par la réaction du bore et dudit corps en carbone ; un revêtement vitrifiant intermédiaire contenant du bore et du silicium à l'intérieur de ladite couche convertie ; et un revêtement réfractaire extérieur sur ledit revêtement intermédiaire. 9. Coated carbon body having improved resistance to oxidation at high temperature, characterized in that it comprises: a carbon body, said body comprising a converted porous layer, formed by the attack and the reaction of said carbon body with gaseous boron oxide, said converted layer containing interstices communicating with each other and boron carbide formed by the reaction of boron and said carbon body; an intermediate vitrifying coating containing boron and silicon inside said converted layer; and an outer refractory lining on said intermediate lining. 10. Corps revêtu selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire est du carbure de silicium.  10. Coated body according to any one of claims 8 and 9, characterized in that the refractory coating is silicon carbide. 11. Corps revêtu selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire comprend un mélange de carbure de silicium et de carbure d'hafnium. 11. Coated body according to any one of claims 8 and 9, characterized in that the refractory coating comprises a mixture of silicon carbide and hafnium carbide. 12. Corps revêtu selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire est du nitrure de silicium. 12. Coated body according to any one of claims 8 and 9, characterized in that the refractory coating is silicon nitride. 13. Corps revêtu selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire est de l'oxynitrure de silicium. 13. Coated body according to any one of claims 8 and 9, characterized in that the refractory coating is silicon oxynitride. 14. Procédé destiné à la fabrication d'un corps en carbone revêtu présentant une résistance améliorée à l'oxydation à température élevée, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : fournir un corps en carbone ; mettre en contact ledit corps en carbone avec un oxyde de bore gazeux à une température élevée suffisante pour provoquer la réaction entre le corps en carbone et l'oxyde de bore, formant ainsi une couche poreuse convertie contenant des interstices communiquant entre eux dans ledit corps, laquelle couche contient du carbure de bore ; appliquer un revêtement vitrifiant intermédiaire sur ladite couche convertie ; et appliquer un revêtement réfractaire extérieur sur ladite couche intermédiaire. 14. A method for manufacturing a coated carbon body having improved resistance to oxidation at high temperature, characterized in that it comprises steps consisting in: providing a carbon body; bringing said carbon body into contact with a gaseous boron oxide at a high temperature sufficient to cause the reaction between the carbon body and the boron oxide, thus forming a converted porous layer containing interstices communicating with each other in said body, which layer contains boron carbide; applying an intermediate vitreous coating on said converted layer; and applying an outer refractory coating to said intermediate layer. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la température élevée est d'au moins environ 1500C pour que ladite couche convertie atteigne une profondeur située entre environ 2 et 250 microns. 15. The method of claim 14, characterized in that the elevated temperature is at least about 1500C so that said converted layer reaches a depth between about 2 and 250 microns. 16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite couche convertie comporte un volume de vide jusqu'à environ 50 % du volume originellement occupé par la couche de carbone. 16. The method of claim 14, characterized in that said converted layer has a void volume up to about 50% of the volume originally occupied by the carbon layer. 17. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement intermédiaire comprend une espèce vitrifiante primaire choisie parmi le bore, le carbure de bore, l'oxyde de bore, le silicium, les alliages de silicium, le dioxyde de silicium, l'oxyde de germanium et leurs mélanges. 17. The method of claim 14, characterized in that the intermediate coating comprises a primary vitrifying species chosen from boron, boron carbide, boron oxide, silicon, silicon alloys, silicon dioxide, l germanium oxide and mixtures thereof. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit revêtement intermédiaire contient également des borures et des oxydes de zirconium, d'aluminium, de magnésium, d'hafnium, de titane, des carbures de zirconium, d'hafnium, de titane, des nitrures de zirconium, d'hafnium, de titane, de silicium et leurs mélanges. 18. The method of claim 17, characterized in that said intermediate coating also contains borides and oxides of zirconium, aluminum, magnesium, hafnium, titanium, zirconium carbides, hafnium, titanium , nitrides of zirconium, hafnium, titanium, silicon and their mixtures. 19. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement intermédiaire est appliqué par déposition en phase gazeuse par procédé chimique. 19. The method of claim 14, characterized in that the intermediate coating is applied by deposition in the gas phase by chemical process. 20. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire extérieur est appliqué par déposition en phase gazeuse par procédé chimique. 20. The method of claim 14, characterized in that the outer refractory coating is applied by deposition in the gas phase by chemical process. 21. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire extérieur comprend des carbures, des borures ou des nitrures de silicium, de zirconium, de tantale, d'hafnium, de niobium, de titane, du nitrure ou du borure d'aluminium ou leurs mélanges. 21. The method of claim 14, characterized in that the outer refractory coating comprises carbides, borides or nitrides of silicon, zirconium, tantalum, hafnium, niobium, titanium, nitride or boride d aluminum or their mixtures. 22. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire extérieur est du carbure de silicium. 22. The method of claim 14, characterized in that the outer refractory lining is silicon carbide. 23. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire comprend un mélange de carbure de silicium et de carbure d'hafnium. 23. The method of claim 14, characterized in that the refractory coating comprises a mixture of silicon carbide and hafnium carbide. 24. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire est du nitrure de silicium. 24. The method of claim 14, characterized in that the refractory coating is silicon nitride. 25. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire est de l'oxynitrure de silicium.  25. The method of claim 14, characterized in that the refractory coating is silicon oxynitride. 26. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement réfractaire est du carbure d'hafnium.  26. The method of claim 14, characterized in that the refractory coating is hafnium carbide.
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