DE1696621B2

DE1696621B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von ueberzuegen aus stoechiometrischen siliciumkarbid auf draehten

Info

Publication number: DE1696621B2
Application number: DE1968U0014686
Authority: DE
Inventors: Malcolm Kuntz Urban Edward East Hartford Conn Basche (V StA)
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1967-02-24
Filing date: 1968-02-21
Publication date: 1978-01-12
Also published as: GB1214351A; DE1696621A1; JPS4939738B1; US3622369A; DE1696621C3; FR1568920A

Description

containing metal halide« hervor. Es ist dort jedoch nicht angegeben, daß diese Apparatur zum Überziehen von Drähten mit einem Siliciumkarbidüberzug dienen könnte.

Die zu der vorliegenden Patentbeschreibung gehörende Zeichnung gemäß Fig. 1 enthält kei:i Gefäß für »Metallhalogenide«, da diese Apparatur zur Herstellung von Siliciumkarbidüberzügen dient.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, um Siliciumkarbid aus einem Gas auf einen als Widt instand erhitzten Draht niederzuschlagen, währenddem der Draht du-ch einen Reaktor gezogen v/ird, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht auf einer Temperatur gehalten wird, die das Niederschlagen des Siliciumkarbids auf dem Draht ermöglicht, wobei die maximale Drahttemperatur nicht über 1500° C liegen darf, und daß der Draht einem strömenden Gas, das Methyldichlorsilan in einer Konzentration von 10 bis 60 Molprozent, bezogen auf den Gesamtdurchsatz und ohne Trägergaszusammensetzung enthält, ausgesetzt wird und dem kohlenstoffhaltiges Gas zugesetzt wird, damit stöchiometrisches Siliciumkarbid gebildet wird.

Eine Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß Wasserstoff dem Gasstrom zugesetzt wird.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß als aufkohlendes Gas Methan eingesetzt wird.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Drahttemperatur zwischen 1200 und 1400° C liegt.

Eine spezielle Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Methyldichlorsilan/Methan im Reaktor zwischen 1:1 und 1:3 auf Mol bezogen vorliegt und daß das aufkohlende Methangas 10 bis 60 Molprozent des gesamten Gasstromes ausmacht.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens der vorstehenden Ausführungsformen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein senkrecht angeordneter Reaktor zum Durchziehen eines elektrisch erhitzten Bordrahtes von oben nach unten zum Aufbringen eines Siliciumkarbidüberzuges aus einem rohrförmigen Gefäß besteht, welches zwei Gaseinlässe am oberen Ende des Reaktors hat und einen Auslaß am unteren Ende aufweist, wobei der Einlaß zum Eintritt des zum Kühlen benötigten Wasserstoffs bestimmt ist und der Einlaß zur Einleitung der Reaktorgasmischung, bestehend aus Methyldichlorsilan, Wasserstoff und Methan bestimmt ist, an das sich ein erweitertes Gefäßteil anschließt, welches mit der Öffnung mit dem rohrförmigen Gefäß verbunden ist, wobei die Gaseinlässe und der Auslaß die Außenwand durchdringen und mit den metallischen Endverjchlüssen mit zentralen Bohrungen elektrisch verbunden sind, wobei die Endverschlüsse je eine Rille zur Aufnahme einer leitenden Dichtung aufweisen, wobei die End Verschlüsse über die Rohre über Leitungen mit einer Gleichstromquelle unter Einschaltung eines Schiebewiderstandes verbunden sind.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung des nach den vorstehend angegebenen Verfahren erhaltenen Siliciumkarbiddrahts in Matrixwerkstoffen.

In der nun folgenden, eingehenden Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen:

Fie. 1 ist ein Schnitt durch einen Reaktor, welcher für das pyrolytische Abscheiden von Siliciumkarbid verwendet wird;

Fig. 2 stellt schematisch das Gasrohrsystem dar, welches den Reaktor speist;

> Fig. 3 ist ein Schaubild, das die Beziehungen zwischen Drück und Temperatur im Zusammenhang mil der Zusammensetzung des Abscheideproduktes wiedergibt.

Fig. 1 stellt den bevorzugten Aufbau des Reaktors dar, in welchem ein Siliciumkarbidüberzug auf einen durch Widerstand erhitzten Draht 2 aufgebracht wird, während letzter durch den Reaktor 4 nach unten gezogen wird. Der Reaktor besteht aus einem rohrförmigen Behälter 6 mit 2 Gaszuleitungen 8 und 10 am

ι> oberen Ende des Reaktors und nur einer Auslaßöffnung 12 am unteren Ende des Reaktors. Die Wasserstof fzuf uhr zur Kühlung geschieht durch Einlaß 8, und ein Einlaß 10 wird als Zufuhr für eine Gasmischung aus Methyldichlorsilan (CH₁SiHCI₂), Methan und

-" Wasserstoff benützt. Der Behälter besteht aus Geratehartglas mit geringem Ausdehnungskoeffizienten von 3,2 ■ 10"''. Es erträgt starke Temperaturgegensätze und besteht aus 80,5 % SiO₁, 11,8 % B₁O₁, 2,3% AI₂O₃, 4,4% Na₂O, 0,26% K₂O,~0,21 % CaO, 0,22%

-') As₂O₃, auch Quarz, Spezial-Quarzglas (dieses Spezial-Quarzglas entsteht, wenn man aus einem weichen Alkaliglas die Alkalibestandteile mit heißen Säuren herauslöst und nachher auf ca. 1100° C erhitzt (Schrumpfung, Porenverschluß). Das erhaltene Maxi terial hält Temperaturen bis 870° C aus, ohne an Durchsichtigkeit und Festigkeit einzubüßen), und eine Anzahl anderer Dielektrika können verwendet werden. Verschiedene Teile können aus metallischen Werkstoffen bestehen. Die Gaseinlässe 8 und 10 und

i'i der Auslaß 12 durchdringen die Außenwand und sind elektrisch mit den metallischen Verschlußelementen 14 und 16 verbunden, welche den Behälter an beiden Ecken schließen und gleichzeitig zweckmäßigerweise dazu dienen, dem Draht, der als Widerstand erhitzt

-»<> wird, Strom zuzuführen.

Obwohl die Verschlußelemente von Darstellung zu Darstellung verschieden sind, haben beide eine Anzahl Eigenschaften gemeinsam. Beide bilden eine Rinne 20 und 22, die eine zweckmäßige, leitende

•f> Dichtung 24, wie z. B. Quecksilber enthält, welches rundum den Draht gasdicht schließt. Das Quecksilber bewirkt des weiteren den elektrischen Kontakt zwischen dem sich bewegenden Draht und den jeweiligen Verschlußelementen, die ihrerseits über die Rohre 8

><> und 12 und die Leitungen 26 und 28 mit einer Gleichstromquelle 30 verbunden sind. Ein Schiebewiderstand 32 ist im äußeren Stromkreis angebracht und ermöglicht die Regelung des dem Draht zugeführten Stromes und stellt somit ein Temperaturcteuerungs-

>*i gerät dar. Das obere Verschlußelement 1.4 ist mit einer Rille 34 versehen, welche mit der Quecksilberrinne 20 über die Bohrung 36 verbunden ist, um rund um das Verschlußelement abzudichten. Zwischen dem Verschlußelement 16 und dem unteren Ende des Be-

b(i hälters 6 dichtet das sich in einer ringförmigen Rinne 38 befindliche Quecksilber ab.

Die jeweiligen Verschlußelementc sind außerdem mit einer zentralen Bohrung 40 und 42 versehen, welche groß genug ist, um den Draht durchzulassen, wel-

hi ehe aber auch eng genug ist, um das Quecksilber wegen der Oberflächenspannungen in den entsprechenden Rinnen zurückzuhalten.

Der Wasserstoff tritt durch den Einlaß 8 in die Re-

aklionskammcr gleich neben der Drahteinführöffnung ein und wird primär dazu benutzt, am Verschlußelement 14zu kühlen. Die Reaktionsgase treten in dem erweiterten Kaminteil 50 in die Reaktionskammer ein und strömen durch die Öffnung 52 in das Rohr 6 hinein.

Um die Methyldichlorsilankonzentration konstant zu halten, wird ein Kühler benutzt, damit eine Gasmischung mit festliegendem Taupunkt vorliegt. Ein solches System wird schematisch in Bild 2 wiedergegeben. Es wurde festgestellt, daß bei einem Druck von 0,28074 kp/crrr der Taupunktbereich zwischen 12 und 15° C Drähte von guter Qualität und Konsistenz erzeugt. Bei einem Taupunkt von 25^D C ist die Konzentration von dem genannten Silan zu hoch und es entstehen Drähte mit verminderter Festigkeit. Für einen Taupunkt von 0° C ist die Silankonzentration zu klein. Experimente mit Wasserstoff und Argon als Trägergase wurden durchgeführt. In allen Fällen erhielt man für Drähte, für die Wasserstoff als Trägergas verwendet wurde, die größten Festigkeitswerte. Bei darauffolgenden Untersuchungen wurden Versuche durchgeführt, in denen Methan als Trägergas verwendet wurde, und in den meisten Fällen wurde nur ein beschränkter Betrag Wasserstoff zu Kühlzwecken an der oberen Quecksilberdichtung verwendet. Die Ergebnisse waren ganz zufriedenstellend. Im allgemeinen wird eine Methyldichlorsilankonzentration von 10 bis 60 Molprozent vorzuziehen sein, bezogen auf den Gesamtdurchsatz, und ohne die Trägergaszusammensetzung in Betracht zu ziehen.

Im System, welches in Fig. 2 dargestellt ist, wird der Wasserstoff aus einer zweckmäßigen Quelle durch die Leitung 60, den Druckregler 62, den Druckflußmesscr 64 und das Ventil 66 in den Verdunster 68 eingeführt. Ein Teil des Wasserstoffs strömt durch das flüssige Methyldichlorsilan 70 im Verdunster, und die Wasserstoff-Methyldichlorsilan-Mischung wird von dort durch die Leitung 72 zum Kühler 74 geleitet, der auf der entsprechenden Temperatur gehalten wird, um ein Auslaßprodukt mit einem Endtaupunkt im zweckmäßigen Tcmperaturintervall zu erreichen. Aus dem Kühler wird dieses Auslaßprodukt in den Reaktor 4 durch den Einlaß 10 geführt.

Ein Teil des Wasserstoffs kann am Verdunster 68 vorbeigeleitet und über die Leitung 76 zum Dreiwegekontrollventil 80 gebracht werden, um als Spülgas für den Reaktor zu dienen, um die Zusammensetzung der Reaktionsgasmischung zu regeln. Der Kühlwasscrstoff gelangt aus der Leitung 82 durch das Ventil 84, den Durchflußmesser 86 und den Einlaß 8 in den Reaktor hinein.

Der Methanzusatz wird durch die Leitung 90, das Ventil 92 und den Durchflußmesser 94 eingeführt. Die Gas-Mischung soll daher vorzugsweise aus Methyldichlorsilan, Wasserstoff und Methan bestehen, wobei der Wasserstoff abgestellt werden darf.

Es wurde eine Untersuchung durchgeführt, um den Zusammenhang zwischen dem Druck und der Temperatur, der beim Niederschlagen des Siliciumkarbids eingeht, festzustellen. Bei der Herstellung von drahtförmigem Siliciumcarbid oder bei der Bildung von Siliciumkarbidüberzügcn auf einem reaktionsfähigen drahtförmigen Werkstoff, wie z. B. Bor, ist es äußerst wichtig, daß ein wesentlicher Teil des abgeschiedenen Werkstoffes stöchiometrisches Siliciumkarbid ist und nicht Silicium oder siliciumreiches Siliciumkarbid. Aus diesem Grunde wird ebenfalls ein aufkohlendes Medium, wie z. B. Methan, in das Reaktionsgemisch eingeführt.

Die Kurve in Fig. 3 zeigt, daß man, um Siliciumkarbid ohne freies Silicium herstellen zu können, "' oberhalb der Kurve arbeiten muß, denn in jedem Punkt unter der Kurve wird entweder Silicium oder eine Mischung aus Siliciumkarbid und Silicium entstehen. Die Mehrzahl der Versuche wurde bei einer Atmosphäre Druck durchgeführt, aber die erfaßten Werte genügten zur Darstellung des Problems.

Die Temperaturverteilung im üblichen Reaktor, der bei einer Atmosphäre arbeitet, ist so, daß nur ein beschränkter Teil des Drahtes, der beschichtet werden soll, oberhalb der Kurve liegt. Daraus ergibt sich, daß

¹> die Tendenz besteht, eine Schicht auf den Draht aufzubringen, welche reich an Silicium ist. In einem 762 mm großen Reaktor wurde ein abgestufter Draht hergestellt, der aus stöchiometrischem Siliciumkarbid bestand auf der dem Draht zugewandten Fläche, wäh-

-'° rend die äußere Oberfläche des Überzugs aus siliciumreichem Siliciumkarbid besteht. Viele dei Schwierigkeiten, welche die Forscher mit der Siliciumkarbidfaser in Zusammenhang stellen, so z. B. die Reaktionsfähigkeit mit dem metallischen Matrix-

-'■> Werkstoff und die Abnahme der Zugfestigkeit bei tiefen Temperaturen, können im Zusammenhang mil diesem großen Siliciumgehalt erklärt werden. Ähnlich können viele der Schwierigkeiten, die bei der Handhabung des Reaktors anfallen, auf diese Siliciumbil-

i<> dung zurückgeführt werden. Das Beimengen eine; kohlenstoffhaltigen Gases, wie Methan, zu dem Re aktionsgemisch, so wie es die Erfindung lehrt, erlaub es, stöchiometrischen Siliciumkarbid ohne den unerwünschten hohen Siliciumgehalt herzustellen. Ein«

i'i Folge hiervon ist, daß bei den Gelegenheiten, be denen ein abgestufter Draht gebraucht wird, du gewünschten Eigenschaften durch eine sehr ge naue Kontrolle des Methangehaltes und der Tem peraturverteilung im Reaktor erreicht werden kön

·*(> nen.

Bei einem Versuchendem ungefähr 16 Molprozeni Methan in der Reaktionsgasmischung verwendet wurden, welche aus Methyldichlorsilan und Wasserstof! bestand, wurden ohne Schwierigkeiten Siliciumcar-

-)■"> biddrähte hergestellt, welche eine Zugfestigkeit vor 40000 kg/cm² aufwiesen, und die Mikroanalyse bewies, daß kein freies Silicium in erwähnenswerter Mengen vorlag.

Für verschiedene Verwendungszwecke kann eir

~>o Draht grundsätzlich aus Siliciumkarbid hergestell werden, welcher eine dünne Oberfläche aus reinen Silicium hat. Die sich ergebende Fiber würde dann nach sorgfältiger Oxydation des Siliciums, einen zu sammengesetzten Siliciumkarbid-Siliciumoxid-Glas

V) überzug besitzen. Dies würde besonders günstig fü den Einsatz in Harzmatrixwerkstoffen sein.

Beispiel 1
In einer Anlage vom vorstehend beschriebenen Ty|

wi mit einem 165 mm langen Reaktor aus 9 mm starken Hartglasrohr wurde ein Siliciumüberzug mit einer Gc schwindigkeit von 232 m/h auf einen Bordraht aufge bracht. Bei einem Verdunsterdruck von 0,141 kg/cm wurde eine Durchflußgeschwindigkeit des Wasser

h^r> Stoffs von 483 cmVmin ohne Umleitung des Wasser Stoffs um den Verdunstcr eingehalten. Der Kühle wurde auf einer Temperatur von 14,5" C gehalten 231 cm·¹ Methyldichlorsilan pro min durchströmte dci

Kühler. Um zu kühlen, wurden 114 cm³ Wasserstoff pro Minute in den Reaktor geleitet, und die Methanzugabe zur Reaktandengasmischung betrug 150 cm³/ min, so daß sich eine Gesamtgaszusammensetzung im Reaktor von 15,3 Molprozent Methan, 23,4 Molprozent Methyldichlorsilan und 61,3 Molprozent Wasserstoff ergab. Die Temperatur des Drahtes wurde auf ungefähr 1130° C gehalten.

Beispiel 2

In einem Versuch, für den ein 762 mm langer Reaktor verwendet wurde mit einem 9 mm starken Hartglasrohr, wurden Siliciumkarbiddrähte, ausgehend von Wolframdrähten, mit einer Geschwindigkeit von 60,96 m/h hergestellt. Gasdurchsatzgeschwindigkeiten und Zusammensetzungen entsprachen denen aus Beispiel 1, aber das Temperaturmaximum am Draht lag zwischen 1200 und 1400° C. Über 2743 m kontinuierlichen Drahtes aus Siliciumkarbid wurden so hergestellt und zeigten eine Festigkeit von 40000 kp/ cm².

Im allgemeinen waren die hergestellten Siliciumkarbiddrähte zwischen 76,2 und 101,6 μίτι stark. Diejenigen Drähte, welche in Verfahren mit Methangaszusatz hergestellt wurden, hatten Festigkeiten von 40000 kg/cm², während diejenigen Vergleichsdrähte, die ohne Methanzusatz hergestellt wurden, meistens Festigkeiten von nur 24300 kg/cm² aufwiesen.

Der mit Siliciumkarbid beschichtete Bordraht wird im allgemeinen mit Durchmessern von 76,2 bis 101,6 μΐη erhalten. Versuche mit 96,52 μπι starkem Bordraht mit einem 50,8 μπι dicken Überzug aus stöchiometrischem Siliciumkabid zeigten, daß der oberflächenbeschichtete Draht die gleiche maximale Zugfestigkeit hatte wie der ursprüngliche Bordraht, d. h. 32300 kg/cm².

Beispiel 3
In einem ähnlichen Versuch mit einem Reaktor aus einem 25 mm starken, 203,2 mm langen Rohr wurde ein Siliciumkarbidüberzug von 50,8 μπι auf einen 111,76 μπι starken Bordraht aufgebracht. Methan wurde als Trägergas verwendet, und es wurde mit einer Geschwindigkeit von 520 cnrVmin dem Verdunster zugeführt, und der Verdunster wurde auf einer Temperatur von 14° C gehalten. Dies erzeugte einen Methyldichlorsilan-Durchfluß von 193 cm³/min. Der Kühlwasserstoff wurde mit 200 cmVmin zugeführt.

ι» Die gesamte Zusammensetzung des Gases im Reaktor war 57 Molprozent Methan, 22 Molprozent Wasserstoff und 21 Molprozent Methyldichlorsilan. Eine anschließend durchgeführte Mikroanalyse ergab, daß kein Silicium oder Kohlenstoff im Überschuß im Nie-

i") derschlag vorhanden war.

Im Laufe der Versuchszeit war Siliciumkarbid auf verschiedenen Werkstoffen niedergeschlagen worden, so zum Beispiel Wolfram und Bor, Graphit und Tantal. Des weiteren wurden die Drahttemperaturen und die Gaszusammensetzungen geändert, um die optimale Arbeitsweise herauszufinden. Auch wurden die verschiedenartigen Drähte Versuchen unterworfen, die feststellen sollten, ob sie mit den verschiedensten Matrixwerkstoffen, wie Aluminium, Magnesium und

2-j Titan verträglich sind. Es trat keine Verminderung der Eigenschaften des Siliciumcarbiddrahtes auf, wenn dieser in Aluminium bei 580° C während 24 Stunden erhitzt wurde und in Titan bei 730° C während 24 Stunden. Die Verträglichkeit des oberflächenbeschichteten Bor-Siliciumkarbid-Drahtes wurde auf ähnliche Weise in anderen Versuchen bis 500 Stunden geprüft.

Es ist ersichtlich, daß diese Erfindung ein Verfahren betrifft, mit welchem Siliciumkarbid-Drähte und SiIi-

r> ciumkarbid-Überzüge hergestellt werden können, in denen die Eigenschaften und die chemische Zusammensetzung des Siliciumkarbids genau geregelt werden können mit dem Erfolg, daß die Qualität des hergestellten Drahtes verbessert vorliegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren, um Siliciumkarbid aus einem Gas auf einen als Widerstand erhitzten Draht niederzuschlagen, währenddem der Draht durch einen Reaktor gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht auf einer Temperatur gehalten wird, die das Niederschlagen des Siliciumkarbids auf dem Draht ermöglicht, wobei die maximale Drahttemperatur nicht über 1500° C liegen darf, und daß der Draht einem strömenden Gas, das Methyldichlorsilan in einer Konzentration von 10 bis 60 Molprozent, bezogen auf den Gesamtdurchsatz und ohne Trägergaszusammensetzung enthält, ausgesetzt wird und dem kohlenstoffhaltiges Gas zugesetzt ist, damit stöchiometrisches Siliciumkarbid gebildet v/ird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserstoff dem Gasstrom zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als aufkohlendes Gas Methan eingesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Drahttemperatur zwischen 1200 und 1400° C liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Methyldichlorsilan/Methan im Reaktor zwischen 1: 1 und 1:3 auf Mol bezogen vorliegt und daß das aufkohlende Methangas 10 bis 60 Molprozent des gesamten Gasstromes ausmacht.

6. Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in Form eines senkrecht angeordneten Reaktors (4), dadurch gekennzeichnet, daß zum Durchziehen eines elektrisch erhitzten Bordrahtes (2) von oben nach unten zum Aufbringen eines Siliciumkarbidüberzuges dieser aus einem rohrförmigen Gefäß (6) besteht, welches zwei Gaseinlässe (8, 10) am oberen Ende des Reaktors (4) hat und einen Auslaß (12) am unteren Ende aufweist, wobei der Einlaß (8) zum Eintritt des zum Kühlen benötigten Wasserstoffs bestimmt ist, und der Einlaß (10) zur Einleitung der Reaktorgasmischung, bestehend aus Methyldichlorsilan, Wasserstoff und Methan bestimmt ist, an das sich ein erweitertes Gefäßteil (50) anschließt, welches mit der Öffnung (52) mit dem rohrförmigen Gefäß (6) verbunden ist, wobei die Gaseinlässe (8, 10) und der Auslaß (12) die Außenwand durchdringen und mit den metallischen Endverschlüssen (14,16) mit zentralen Bohrungen (40, 42) elektrisch verbunden sind, wobei die Endverschlüsse (14,16) je eine Rille (20,22) zur Aufnahme einer leitenden Dichtung (24) aufweisen, wobei die Endverschlüsse (14, 16) über die Rohre (8, 12) über Leitungen (26, 28) mit einer Gleichstromquelle (30) unter Einschaltung eines Schiebewiderstandes (32) verbunden sind.

7. Verwendung des nach einem in den Patentansprüchen 1 bis 5 angegebenen Verfahren erhaltenen Siliciumkarbiddrahts in Matrixwerkstoffen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zui Herstellung von Überzügen aus stöchiometrischerr Siliciumkarbid auf Drähten, wobei das Siliciumkarbk aus einem Gas auf einen als Widerstand erhitzter Draht niedergeschlagen wird, während der Drahl durch einen Reaktor gezogen wird. Hierbei wird Siliciumkarbid durch chemisches Abscheiden aus eine! Reaktionsgasmischung, zusammengesetzt aus Methyldichlorsilan und einem kohlenstoffhaltigen Gas. wie z. B. Methan, hergestellt. Die Erfindung befaßl sich nicht nur mit der Herstellung von Drähten, welche hauptsächlich aus Siliciumkarbid bestehen, sondern auch mit der Herstellung von oberflächenbeschichteten Drähten, in denen das Siliciumkarbid als dünne Schicht auf verschiedene Substrate, aber hauptsächlich auf Bor, aufgebracht wird.

Es ist bekannt, daß drahtartige Werkstoffe mittels pyrolytischer Verfahren hergestellt werden können, indem der gewünschte Werkstoff als Niederschlag aul einen elektrisch erhitzten Draht aufgebracht wird, welcher durch einen Reaktionsgassirom, der die abzuscheidenden Stoffe enthält, gezogen wird.

Siliciumkarbid stellt wegen seiner relativen Reaktionsträgheit und seiner Festigkeit bei erhöhten Temperaturen einen vorteilhaften Verstärkungswerkstoff für faserverstärkte Gegenstände in einer Anzahl verschiedener Matrixzusammensetzungen dar. Die Festigkeit dieser Siliciumkarbid-Drähte ist jedoch abhängig von deren Zusammensetzung. Da es für verschiedene Zwecke erwünscht sein kann, einen SiIiciumkarbid-Draht oder -Überzug herzustellen, der von der stöchiometrischen Zusammensetzung abweicht, wird die Überwachung dieser Änderung sehr wichtig. Dies ist besonders der Fall, wenn das Siliciumkarbid dazu verwendet wird, um auf anderen Drähten als Bor eine Diffusionsschranke zu bilden. Silicium oder siliciumreiches Siliciumkarbid bringen eine nicht bessere Substrat- oder Matrixbeständigkeit mit sich, wie diese durch die stöchiometrische Zusammensetzung erzielt wird.

Die US-PS 3011912 und US-PS 3 157541 betreffen jedoch nicht Verfahren zur Herstellung von Siliciumcarbid auf erhitztem Draht, sondern nur Verfahren zur Hersteilung von Siliciumkarbid auf einem Substrat, wobei in der IiS-PS 3011912 im Patentanspruch 2 Stahl als Substrat, im Patentanspruch 3 Quarz als Substrat und im Patentanspruch 4 Saphii als Substrat genannt wird. Gemäß den Angaben in der US-PS 3 157541 in Spalte 6, Zeile 31-35 soll dorl Siliciumkarbid auf Molybdän, Tantal, Graphit, gesintertem Siliciumkarbid, Silicium oder Siliciumdioxid abgeschieden werden.

Gemäß den weiteren dortigen Angaben in Spalte 6 Zeilen 36 bis 40 kann das abgeschiedene Siliciumkarbid zur Gewinnung von Trägermaterial Molybdän oder Tantal leicht abgetrennt werden. Gemäß den Angaben in den Zeilen 40 bis 43 haftet das abgeschiedene Siliciumkarbid auf Graphit oder gesintertem Siliciumkarbid sehr fest, so daß porige Materialien porenfrei und damit gasdicht hergestellt werden können. Das Überziehen von Drähten mit Siliciumkarbid ist dort nicht beschrieben oder nahegelegl worden.

In dem Buch Powell et al. »Vapor Plating«, 1955. Seite 10 ist eine Apparatur abgebildet, die zum Überziehen von durchlaufenden Drähten mit Metallen bestimmt ist. Dies geht aus der Zeichnung mit dem vorgeschriebenen Teil mit der Bezeichnung »Boal