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DE3726037A1 - Process for producing shaped articles from brittle materials - Google Patents

Process for producing shaped articles from brittle materials

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DE3726037A1
DE3726037A1 DE19873726037 DE3726037A DE3726037A1 DE 3726037 A1 DE3726037 A1 DE 3726037A1 DE 19873726037 DE19873726037 DE 19873726037 DE 3726037 A DE3726037 A DE 3726037A DE 3726037 A1 DE3726037 A1 DE 3726037A1
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DE
Germany
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metals
brittle
metal
bodies
oxides
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Withdrawn
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DE19873726037
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German (de)
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Julius J Prof Dr Nickl
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Nickl julius J profdr
Original Assignee
Nickl julius J profdr
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Application filed by Nickl julius J profdr filed Critical Nickl julius J profdr
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Abstract

Published without abstract.

Description

Das nachfolgend beschriebene Verfahren ist bevorzugt ausgerichtet auf die technische Herstellung von draht- und bandförmigen Körpern aus spröden Stoffen zum Einsatz in der Elektrotechnik und zur Herstellung von Verbund­ werkstoffen.The method described below is preferably aimed at the technical production of wire and ribbon-shaped bodies from brittle Fabrics for use in electrical engineering and for manufacturing composite materials.

Unter spröden Stoffen (SPS) sind chemische Metallverbindungen zu ver­ stehen, wie Boride, Karbide, Nitride, Oxide und Sulfide und deren Komplex­ verbindungen wie Oxikarbide und Mischverbindungen wie Nb,Ti(C,O) oder La2 x Ba x Cu3 x u. a.Brittle substances (SPS) include chemical metal compounds such as borides, carbides, nitrides, oxides and sulfides and their complex compounds such as oxycarbides and mixed compounds such as Nb, Ti (C, O) or La 2 x Ba x Cu 3 x and others

Der Einsatz in der Elektrotechnk ist ausgerichtet auf Hot Electric, d. h. für den Einsatz bis ca. 500°C und für die Herstellung von warmen Supra­ leitern.The use in electrical engineering is aimed at Hot Electric, i. H. for use up to approx. 500 ° C and for the production of warm Supra conductors.

Der Einsatz bei den Verbundwerkstoffen ist vor allem auf den Verbund von Metallmatrix mit Drähten/Bändern aus SPS ausgerichtet.The use in the composite materials is primarily on the composite of Metal matrix aligned with wires / strips from PLC.

Das Verfahren basiert auf folgenden Verfahrensstufen:The process is based on the following process stages:

  • 1. Legieren der Metalle, die in den SPS enthalten sind.1. Alloying the metals contained in the PLC.
  • 2. Umformen der Legierungen zu Drähten, Bändern, Rohren oder ähnlichen Körpern.2. Forming the alloys into wires, strips, tubes or the like Bodies.
  • 3. Chemische Umformung der nach 2. hergestellten Körper zu SPS.3. Chemical shaping of the bodies produced according to 2. to SPS.
  • 4. Umhüllen der nach 3. hergestellten Körper.4. Enveloping the body produced according to 3.

Die einzelnen Verfahrensstufen werden nachfolgend näher beschrieben.The individual process steps are described in more detail below.

Das Legieren der Metalle erfolgt durch Aufschmelzen, Sinter, bzw. Heißpressen der Metallpulver oder der Pulver aus Vorlegierungen und Metallpulvern. An Stelle der Metallpulver können auch entsprechende Granulate benutzt werden. Unter Vorlegierungen sind Legierungen zu verstehen, die nicht die volle Zusammensetzung der erforderlichen Legierung besitzen. Im Falle des warmen Supraleiters La2 x Ba x Cu3 x wird eine Vorlegierung aus Lanthan und Barium mit geringem Anteil Kupfer verwendet. Aus der Vorlegierung wird in bekannter Weise durch Verdüsen ein feines Granulat hergestellt. The metals are alloyed by melting, sintering or hot pressing the metal powder or the powder from master alloys and metal powders. Corresponding granules can also be used instead of the metal powder. Master alloys are alloys that do not have the full composition of the required alloy. In the case of the warm superconductor La 2 x Ba x Cu 3 x , a pre-alloy of lanthanum and barium with a small amount of copper is used. A fine granulate is produced from the master alloy in a known manner by spraying.

Das Granulat wird schließlich mit der restlichen und notwendigen Menge Kupferpulver zu stangenförmigen Grünlingen mit einem Durchmesser von 50 mm verpreßt. Die Grünlinge werden dann im Schutzgas bei langsam an­ steigender Temperatur bis ca. 850°C zu Barren gesintert.The granules are finally added with the remaining and necessary amount Copper powder to rod-shaped green compacts with a diameter of 50 mm pressed. The green compacts are then slowly turned on in the protective gas increasing temperature up to approx. 850 ° C sintered into bars.

Die aufgeschmolzenen Legierungen werden ebenfalls zu stangenförmigen Barren umgeformt, vorteilhafterweise durch Gießen und Erstarrenlassen in Kokillen.The melted alloys also become rod-shaped Ingot reshaped, advantageously by casting and solidification in molds.

Das Umformen der gesinderten oder gegossenen Barren zu Drähten, Bändern oder Rohren erfolgt in bekannter Weise durch Tief­ ziehen bei Normaltemperatur oder je nach Legierung bei erhöhter Tem­ peratur in Schutzgas, wie Argon oder Wasserstoff.Reshaped or cast ingots to wires, strips or pipes is done in a known manner by deep pull at normal temperature or, depending on the alloy, at elevated temperatures temperature in protective gas, such as argon or hydrogen.

Um Bänder herzustellen, werden die Barren gewalzt und die Bleche zu Streifen geschnitten. Da viele SPS nach dem chemischen Umformen un­ gewöhnlich spröde sind, werden vorteilhafterweise die gewalzten Bleche mit anderen, realtiv chemisch resistenden Hilfsblechen oder Hilfsfolien einfach oder mehrfach plattiert und anschließend auf die endgültige Stärke gewalzt.In order to produce strips, the bars are rolled and the sheets are closed Cut strips. Since many PLCs after chemical forming un are usually brittle, the rolled sheets are advantageously with other, chemically resistant auxiliary sheets or auxiliary foils plated one or more times and then to the final one Starch rolled.

Dabei ist wesentlich, daß das chemisch resistende Hilfsblech mit dem Nichtmetall bei der chemischen Umformung praktisch nicht reagiert und für das Nichtmetall, z. B. Sauerstoff durchlässig ist.It is essential that the chemically resistant auxiliary sheet with the Non-metal practically does not react during chemical forming and for the non-metal, e.g. B. is permeable to oxygen.

Wird z. B. als Hilfsblech Silber benutzt, so kann der Sauerstoff bei der chemischen Umformung durch das Silber hindurchtreten und das Blech für die SPS oxidieren und so einen bandförmigen, metallarmierten Körper aus SPS erzeugen.Is z. B. used as auxiliary sheet silver, the oxygen can of chemical transformation pass through the silver and the sheet oxidize for the PLC and thus a band-shaped, metal-reinforced body generate from PLC.

Die Silberschicht kann auch nach folgendem bekannten Verfahren aufge­ bracht werden:The silver layer can also be applied by the following known method are brought:

  • - Abscheiden via elektrochemischer Prozesse aus Galvanikbädern und/oder stromlos; - Deposition via electrochemical processes from electroplating baths and / or de-energized;  
  • - Aufdampfen oder durch- Evaporation or through
  • - Aufsputtern im Vakuum oder Plasma.- sputtering in vacuum or plasma.

Die Hilfsschicht aus Silber u. a. Metallen ist nicht beschränkt auf Bleche, auch Drähte aus beiden o. g. Arten von Barren können so umhüllt werden, um darunter die SPS-Legierung mechanisch geschützt zu oxidieren, karbidisieren oder zu nitrieren.The auxiliary layer made of silver u. a. Metals is not limited to Sheets, including wires from both of the above. Types of ingots can be wrapped this way are used to mechanically protect the PLC alloy, carbide or nitride.

In gleicher Weise ist auch Gold verwendbar.Gold can also be used in the same way.

Die chemische Umformung der nach 2. hergestellten Körper zu SPS erfolgt bei erhöhter Temperatur unterhalb des Schmelzbereichs der eingesetzten Körper wie nachfolgend beschrieben.The chemical transformation the body made according to 2nd to SPS takes place at elevated temperature below the melting range of the bodies used as below described.

Für Oxide erfolgt die Reaktion in Sauerstoff und/oder einem Gemisch aus Wasserstoff und Wasserdampf bei Temperaturen bis zu ca. 1000°C. Dabei werden die nach 2. hergestellten Körper langsam durch einen Tunnelofen hindurchgezogen, durch den das o. g. Gemisch hindurchströmt.For oxides, the reaction takes place in oxygen and / or a mixture Hydrogen and water vapor at temperatures up to approx. 1000 ° C. Here the bodies produced according to 2. are slowly passed through a tunnel oven pulled through, through which the above. Mixture flows through.

Die Arbeitsweise im Tunnelofen wird i. w. auch bei den nachfolgend ge­ nannten SPS benutzt.The way of working in the tunnel furnace is i. w. also in the following ge called PLC used.

Für Karbide erfolgt die chemische Umformung in einem Gemisch aus Wasser­ stoff und kohlenstoffhaltigen Gasen wie Methan, Benzin oder Chlorkohlen­ wasserstoffen.For carbides, the chemical transformation takes place in a mixture of water gases and carbon-containing gases such as methane, gasoline or chlorinated coal hydrogen.

Für Nitride wird in Stickstoff und/oder verdünntem Ammoniak (NH3) ge­ arbeitet.For nitrides, nitrogen and / or dilute ammonia (NH 3 ) is used.

Für Sulfide wird in Schwefelabgebenden Gasen wie Schwefelwasserstoff oder einem Gemisch aus Wasserstoff und Schwefeldampf gearbeitet.Gases such as hydrogen sulfide are used for sulfides in sulfur-donating gases or a mixture of hydrogen and sulfur vapor.

Für Boride wird in gasförmigen Borwasserstoffen allein oder im Gemenge mit Wasserstoff und/oder Stickstoff gearbeitet. Im letzteren Fall ent­ stehen Gemenge aus Boriden und Nitriden oder komplexe Verbindungen mit Bor und Stickstoff, z. B. (Co, La, Ti)(B,N)3.For borides, hydrogen or / and nitrogen are used in gaseous hydrogens alone or in a batch. In the latter case, mixtures of borides and nitrides or complex compounds with boron and nitrogen, e.g. B. (Co, La, Ti) (B, N) 3 .

In ähnlicher Weise kann auch bei komplexen Karbonitriden gearbeitet werden. Dazu werden gasförmige und/oder verdampfte Stoffe benutzt die Kohlenstoff und Stickstoff abgeben. A similar procedure can also be used for complex carbonitrides will. For this purpose, gaseous and / or vaporized substances are used that give off carbon and nitrogen.  

Bei der chemischen Umformung sind zwei Varianten technisch besonder vorteilhaft. Einmal kann das gesamte eingesetzte, legierte Material chemisch umgeformt werden und die zweite Variante ist, daß nur ein Teil umgeformt wird; der verbleibende Metallkern dient dann als mechanische Verstärkung oder zur Stromleitung.Two variants are technically special in chemical forming advantageous. Once all the alloyed material used be chemically formed and the second variant is that only part is reshaped; the remaining metal core then serves as a mechanical one Amplification or to power line.

Für die Herstellung von oxidischen SPS ist noch folgende Arbeitsweise vorteilhaft.The following procedure is also used for the production of oxidic PLCs advantageous.

Auf einem Metallträger, z. B. Kupferdraht werden die Oxide durch Oxidation und/oder Pyrolyse von verdampften organischen Metallver­ bindungen niedergeschlagen. Dabei wird der organische Teil der Verbin­ dungen zu gasförmigen Stoffen verbrannt und die Oxide wachsen festhaftend auf dem Draht auf und reagieren miteinander zu komplexen Oxidverbindungen. Das soll an einem Beispiel erläutert werden.On a metal support, e.g. B. copper wire, the oxides through Oxidation and / or pyrolysis of vaporized organic metal ver ties down. The organic part of the verb dung burned to gaseous substances and the oxides grow adherent on the wire and react with each other to form complex oxide compounds. This should be explained using an example.

Durch chemische Gasphasenabscheidung werden Oxide aus Strontium, Lanthan und Cer durch Oxidation der entsprechenden Alkoxiverbindungen in einem Gemisch aus Sauerstoff und Wasserdampf abgeschieden.Chemical vapor deposition turns oxides from strontium, Lanthanum and cerium by oxidation of the corresponding alkoxy compounds deposited in a mixture of oxygen and water vapor.

An Stelle der Alkoxiverbindungen sind auch die entsprechenden Acetyl­ acetonate und organische Komplexverbindungen mit einem oder mehreren Metallen im Komplex verwendbar.Instead of the alkoxy compounds there are also the corresponding acetyl acetonates and organic complexes with one or more Metals can be used in the complex.

Auch Kronenäther sind verwendbar.Crown ethers can also be used.

Der organische Anteil der Moleküle wird nur zum Transport benutzt und zur Verflüchtigung der Metalle, die zu SPS oxidiert werden sollen. Das soll folgendes Beispiel erläutern:The organic part of the molecules is only used for transport and to volatilize the metals that are to be oxidized to SPS. The following example explains this:

Ein Gemisch der Acetylacetonate von Kobalt, Kupfer und Cer werden in einem Gemisch aus Alkohol, Äther und Aceton gelöst und einem Brenner zugeführt, der mit Sauerstoff/Propan betrieben wird. Mit einer derartigen Flamme können SPS auf Metallen und Keramik aufge­ brannt werden, z. B. in der Form von Leiterbahnen oder homogen in Schichten bis zu einer Stärke von ca. 0,1 mm. Durch gezielten Oxidations­ grad der Flamme lassen sich die Oxide in unterschiedlicher Oxidations­ stufe abscheiden. A mixture of the acetylacetonates of cobalt, copper and cerium are in dissolved in a mixture of alcohol, ether and acetone and fed to a burner operated with oxygen / propane. With such a flame, SPS can be applied to metals and ceramics be burned, e.g. B. in the form of conductor tracks or homogeneous in Layers up to a thickness of approx. 0.1 mm. Through targeted oxidation Depending on the flame, the oxides can be oxidized in different ways separate stage.  

Die Arbeitsweise mit organischen Verbindungen als Vehikel für die Metalle erlaubt ferner die SPS via Siebdruck auf Metallen und/oder Keramik aufzubringen.Working with organic compounds as vehicles for The PLC also allows metals to be screen-printed on metals and / or Apply ceramics.

Dazu werden die organischen Metallverbindungen in einem Verdickungs­ mittel gelöst und/oder dispergiert, gegebenenfalls unter Zusatz von Metall- und/oder Vorlegierungspulvern.To do this, the organic metal compounds are thickened medium dissolved and / or dispersed, optionally with the addition of Metal and / or master alloy powders.

Die Masse wird im Siebdruck auf Metallen oder Keramik als Leiterbahnen oder Schaltelemente aufgebracht. Anschließend werden die bedruckten Teile in einer reaktiven, z. B. oxidierenden Atmosphäre oder einem Sauerstoffplasma zu SPS umgeformt.The mass is screen printed on metals or ceramics as conductor tracks or switching elements applied. Then the printed ones Parts in a reactive, e.g. B. oxidizing atmosphere or Oxygen plasma converted to PLC.

Ferner erlaubt das Arbeiten mit organischen Metallverbindungen die Herstellung von Lacken, die ähnlich wie in der Halbleitertechnik ver­ arbeitet werden. Dazu werden die Lacke, die die organischen Metallver­ bindungen als Minoritätsanteile enthalten auf den Metall- oder Keramik- bzw. Halbleiterträger in einer Schicht von 0,1 bis 10 µm aufgetragen und anschließend mittels eines Elektronenstrahls in Sauerstoffatmos­ phäre lithographiert.Furthermore, working with organic metal compounds allows Manufacture of varnishes similar to ver be working. For this purpose, the paints, the organic metal ver Minority bonds included on the metal or ceramic or semiconductor carrier applied in a layer of 0.1 to 10 microns and then using an electron beam in an oxygen atmosphere lithographed sphere.

Auf diese Weise lassen sich Leiterstrukturen aus warmen Supraleitern ge­ zielt aufbringen. Der Rest der Lackschicht wird mit einem geeigneten Lösungsmittel abgelöst.In this way, conductor structures can be made from warm superconductors aims to apply. The rest of the paint layer is covered with a suitable one Solvent removed.

Wird vor dem Ablösen der Lackschicht mit Metallen oder einem anderen Stoff wie Oxiden, Sulfiden beschichtet, so verbleibt schließlich nach dem Ablösen des Restlacks ein System von Supraleitern mit einer Abdeckschicht aus Oxiden, Sulfiden oder Metallen.Before removing the paint layer with metals or another Material such as oxides, sulfides coated, so finally remains a system of superconductors with a Cover layer made of oxides, sulfides or metals.

Das Umhüllen der nach 3. hergestellten Körper erfolgt zur mechanischen Verstärkung, Isolierung und/oder Stromleitung.Wrapping the body produced according to 3. is for mechanical reinforcement, Insulation and / or power line.

Die Umhüllung mit Metallen, Legierungen kann elektrochemisch, stromlos­ chemisch oder durch Aufdampfen erfolgen. The coating with metals, alloys can be electrochemical, electroless done chemically or by vapor deposition.  

Die Umhüllung mit Kunststoffen erfolgt durch Aufsprühen von Lacken oder Umhüllen von Polyethylen, PVC u. a. Polymeren.The coating with plastics takes place by spraying on paints or Wrapping polyethylene, PVC and. a. Polymers.

Das dargelegte Verfahren erlaubt somit Drähte und Bänder aus spröden Stoffen herzustellen, die ohne zu Brechen und ohne ihre magnetischen oder elektrischen Eigenschaften zu verlieren, zu Spulen gewickelt werden können. Besonders verarbeitungsfreundlich sind Drähte und Bänder, die in ihrer Achse noch einen Metallkern besitzen und außen mit einem Metallmantel und einer Kunststoffschicht umhüllt sind.The procedure outlined thus allows wires and strips to make from brittle materials, without breaking and without losing their magnetic or electrical properties, too Coils can be wound. Are particularly easy to process Wires and bands that still have a metal core in their axis and are covered on the outside with a metal jacket and a plastic layer.

Drähte mit Metallkern lassen sich auch aus einer teigartigen Masse der notwendigen Oxide, Boride, Karbide, Nitride oder Sulfide herstellen, die durch Düsen gepreßt wird und gleichzeitig in Längsachse ein Metalldraht mitgeführt wird. Auf diese Weise lassen sich Drähte aus SPS herstellen, die einen Durchmesser von bzw. 0,1 mm besitzen und in der Seele einen Kupferdraht besitzen, der z. B. eine Stärke von 25 µm hat.Wires with a metal core can also be made from a dough-like mass of produce the necessary oxides, borides, carbides, nitrides or sulfides is pressed through nozzles and at the same time a metal wire in the longitudinal axis is carried along. In this way, wires can be made from PLC, which have a diameter of 0.1 mm and one in the soul Have copper wire, the z. B. has a thickness of 25 microns.

Die extrudierten, "grünen" Drähte müssen bei erhöhter Temperatur ver­ festigt werden. Anschließend wird die verbleibende Porosität durch elektrochemisches Niederschlagen von Metall beseitigt.The extruded, "green" wires must ver at elevated temperature be consolidated. The remaining porosity is then passed through electrochemical deposition of metal eliminated.

In gleicher Weise lassen sich rohrförmige Körper herstellen. Anstelle des zentralen Drahts werden mehrere Drähte im Rohrmodul mitgeführt.Tubular bodies can be produced in the same way. Instead of of the central wire, several wires are carried in the tube module.

Derartige Drähte und Rohre sind hervorragend geeignet zur Herstellung von Supraleitermagneten und für Hot Electric. Zur Umhüllung und Füllung der Poren eignen sich besonders Gold, Silber, Blei, Zinn, Kupfer, Nickel, Kobalt, Eisen, Aluminium, Wolfram, Molybdän u. a. Übergangselemente.Such wires and tubes are extremely suitable for production of superconducting magnets and for hot electric. For wrapping and filling the pores are particularly suitable for gold, silver, lead, tin, copper, nickel, Cobalt, iron, aluminum, tungsten, molybdenum and the like. a. Transition elements.

Auf diese Weise lassen sich warme und heiße Supraleiter aus Triploxiden herstellen, die als Seele mehrere feine Drähte aus Kupfer enthalten und deren Poren mit Kupfer und/oder Silber gefüllt sind.In this way, warm and hot superconductors can be made from triploxides manufacture that contain several fine copper wires as a soul and whose pores are filled with copper and / or silver.

Der Draht aus SPS kann dann nochmals, wie oben beschrieben, mit einer teigartigen Oxidmasse umhüllt werden, wobei ein Drahtnetz zur Verstär­ kung mit eingearbeitet wird. Die grüne Schicht wird wiederum bei erhöhter Temperatur verfestigt und schließlich mit einem der o. g. Metalle umhüllt. The wire from the PLC can then, as described above, again with a dough-like oxide mass are encased, a wire mesh for reinforcement kung is incorporated. The green layer in turn increases Solidified temperature and finally with one of the above. Metals encased.  

In gleicher Weise können Bänder hergestellte werden, die freitragend sind oder auf einem Trägermaterial aus nichtsupraleitendem Material fest auf­ liegen.In the same way, tapes can be produced that are self-supporting or firmly on a carrier material made of non-superconducting material lie.

Die Verstärkung der grünen Drähte aus SPS kann auch dadurch erreicht werden, daß dem Gemisch aus SPS zusätzlich Metalloxide und/oder Metall­ sulfide zugemischt werden, die sich im Wasserstoff zu Metall reduzieren lassen. Die Reduktion kann gleichzeitig mit der Verfestigung der Grün­ linge erfolgen.This can also be used to reinforce the green wires made of PLC be that the mixture of SPS additional metal oxides and / or metal sulfides are added, which are reduced to metal in hydrogen to let. The reduction can coincide with the solidification of the green success.

Ein Beispiel soll das verdeutlichen.An example should make this clear.

Ein teigartiges Gemisch aus Bariumoxid, Ceroxid und Titanoxid enthält zu einem Zehntel Kupferoxyd (CuO). Ein derartiges Gemisch läßt sich mit einer Seele aus Nickel oder Kupfer extrudieren und bei 800°C in reinem Wasser­ stoff zu außerordentlich festen und weitgehend bruchfesten Oxiddrähten verarbeiten. Als verfestigende Oxide, Sulfide eignen sich solche, die mit Wasserstoff bis zu ca. 1000°C reduzierbar sind. Das sind weitgehend die Oxide und Sulfide der Übergangsmetalle. In gleicher Weise wird mit einem Gemisch aus Bariumoxid, Lantanoxid und Kupferoxid gearbeitet.A dough-like mixture of barium oxide, cerium oxide and titanium oxide contains too one tenth of copper oxide (CuO). Such a mixture can be with a Extrude core from nickel or copper and at 800 ° C in pure water material for extremely strong and largely unbreakable oxide wires to process. As solidifying oxides, sulfides are those that are Hydrogen can be reduced up to approx. 1000 ° C. These are largely the Oxides and sulfides of transition metals. In the same way with a Mixture of barium oxide, lanthanum oxide and copper oxide worked.

Die Reduktion mit Wasserstoff hat einen weiteren Vorteil. Mit ihr können die Sulfide, Oxide und Nitride, die Träger der Supraleitung sind, in niederere Oxidationsstufen überführt werden; auf diese Weise kann die Sprungtemperatur eingestellt werden.Reduction with hydrogen has another advantage. With her can the sulfides, oxides and nitrides that carry superconductivity, in lower oxidation levels are transferred; in this way the Jump temperature can be set.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von draht-, band- oder rohrförmigen Körpern aus spröden Stoffen wie Boriden, Karbiden, Oxiden oder Sulfiden der A- und B-Metalle, dadurch gekennzeichnet, daß die elementaren Metalle und/oder deren Vorlegierungen legiert, dann zu draht-, band- oder rohrförmigen, metallischen Körpern geformt und anschließend die so gewonnenen Körper mittels einer reaktiven Gasphase ganz oder teilweise boriert, karbidisiert, oxidiert und/oder sulfidiert und schließlich mit einem Metallmantel völlig umhüllt werden oder die spröden Stoffe, insbesondere Oxide werden als teigartige Masse zu draht-, band- oder rohrförmigen Körpern extrudiert, wobei gleichzeitig in der Seele des Extrudats ein oder mehrere feine Drähte mitgeführt und die grünen Drähte anschließend bei erhöhter Temperatur verfestigt und schließlich mit einem Metallmantel umhüllt werden.1. Process for the production of wire, tape or tubular bodies from brittle substances such as borides, carbides, oxides or sulfides of the A and B metals, characterized in that the elemental metals and / or their master alloys are alloyed, then to wire - Shaped, band-shaped or tubular, metallic bodies and then the bodies thus obtained are completely or partially borated, carbidized, oxidized and / or sulfided by means of a reactive gas phase and finally completely covered with a metal jacket or the brittle materials, in particular oxides, are considered to be dough-like Mass extruded into wire, ribbon or tubular bodies, one or more fine wires being carried in the core of the extrudate at the same time and the green wires then being solidified at elevated temperature and finally being coated with a metal sheath. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die A- und B-Metalle durch Schmelzen der Metalle allein oder deren Vorlegierungen legiert werden und die Schmelze zu Barren geformt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the A and B-metals by melting the metals alone or their master alloys be alloyed and the melt is formed into bars. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die A- und B-Metalle durch Sintern und/oder Heißpressen der Metallpulver legiert und zu Barren geformt werden.3. The method according to claim 1, characterized in that the A and B metals alloyed by sintering and / or hot pressing the metal powder and formed into bars. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Barren zu draht-, band- oder rohrförmigen Körpern nach bekannten Umformverfahren verarbeitet werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the metallic bars into wire, ribbon or tubular bodies processed according to known forming processes. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geformten, metallischen Körper in einer reaktiven Gasphase, die Bor, Kohlenstoff, Sauerstoff und/oder Schwefel abgibt zu spröden Stoffen wie Boriden, Karbiden, Oxiden und/oder Sulfiden und deren Komplexverbindungen chemisch umgeformt werden. 5. The method according to claim 4, characterized in that the shaped, metallic bodies in a reactive gas phase, the boron, carbon, Releases oxygen and / or sulfur to brittle substances such as borides, Carbides, oxides and / or sulfides and their complex compounds be chemically formed.   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die spröden Körper mit Metallen umhüllt und gegebenenfalls mit Metallen getränkt werden.6. The method according to claim 5, characterized in that the brittle Body covered with metals and possibly soaked with metals will. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Umformung zu spröden Stoffen, insbesondere Oxiden durch Oxidation von metallorganischen Verbindungen in sauerstoffhaltiger Atmosphäre erfolgt.7. The method according to claim 1, characterized in that the chemical Forming into brittle substances, especially oxides through oxidation of organometallic compounds in an oxygen-containing atmosphere he follows. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung von geformten, spröden Körpern durch gleichzeitiges extrudieren einer teigartigen Masse und Metalldrähten erfolgt, wobei die Metalldrähte einen wesentlich kleineren Durchmesser besitzen als das gesamte Extrudat.8. The method according to claim 1, characterized in that the production of shaped, brittle bodies by simultaneously extruding one dough-like mass and metal wires, the metal wires have a much smaller diameter than the whole Extrudate. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangs­ produkt organische Metallverbindungen, organische Metallkomplex­ verbindungen benutzt werden, die in einer borierenden, karbid­ isierenden, nitrierenden, oxidierenden oder sulfidisierenden Atmosphäre zu spröden Stoffen umgeformt werden.9. The method according to claim 1, characterized in that as an output product organic metal compounds, organic metal complex compounds used in a boriding, carbide ionizing, nitriding, oxidizing or sulfidizing Atmosphere to be brittle. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformung mit Hilfe der chemischen Gasphasenabscheidung, Pyrolyse, erfolgt.10. The method according to claim 9, characterized in that the forming with the help of chemical vapor deposition, pyrolysis. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Metallverbindungen im Siebdruck verarbeitet werden und anschließend nach Anspruch 9 und/oder 10 umgeformt werden.11. The method according to claim 9, characterized in that the organic Metal compounds are processed in screen printing and then be formed according to claim 9 and / or 10. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Metallverbindungen in der Form von Lacken verarbeitet und an­ schließend mittels Elektronenstrahlen oder Laserstrahlen und reaktiven Gasen wie Sauerstoff, Stickstoff u. a. zu spröden Stoffen, insbesondere zu Leiterbahnen umgeformt werden.12. The method according to claim 9, characterized in that the organic Metal compounds in the form of paints processed and attached closing by means of electron beams or laser beams and reactive gases such as oxygen, nitrogen and. a. to brittle fabrics, in particular to be formed into conductor tracks.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0705228A4 (en) * 1991-04-03 1994-12-06 American Superconductor Corp Electroceramics and process for making the same
US5379020A (en) * 1993-06-04 1995-01-03 Abb Research Ltd. High-temperature superconductor and its use
DE4322533A1 (en) * 1993-07-07 1995-01-12 Leybold Durferrit Gmbh Process for producing superconducting ceramics and the ceramics themselves

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0705228A4 (en) * 1991-04-03 1994-12-06 American Superconductor Corp Electroceramics and process for making the same
US5379020A (en) * 1993-06-04 1995-01-03 Abb Research Ltd. High-temperature superconductor and its use
DE4322533A1 (en) * 1993-07-07 1995-01-12 Leybold Durferrit Gmbh Process for producing superconducting ceramics and the ceramics themselves

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