DE1227374B - Boron containing materials and processes for their manufacture - Google Patents

Boron containing materials and processes for their manufacture

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DE1227374B
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Description

Borhaltige Materialien und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft borhaltige Materialien sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.Boron-Containing Materials and Processes for Their Manufacture The invention relates to boron-containing materials and processes for their production.

Bor und Borverbindungen sind spröde Materialien mit geringer mechanischer Festigkeit, die gegen thermische Spannungen nur eine geringe Widerstandsfähigkeit aufweisen. Auch die Verbindungen oder Legierungen von Bor mit vielen anderen gewöhnlichen Metallen sind sehr spröde. Die Verwendung von Bor oder von Borverbindungen, beispielsweise als Steuerelemente für Kernreaktoren (wobei die Steuerwirkung bekanntlich auf dem Neutroneneinfang am Bor beruht), ist daher nur in geringem Umfang möglich. Ziel der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung borhaltiger Materialien mit verbesserten mechanischen Eigenschaften.Boron and boron compounds are brittle materials with little mechanical Strength that has little resistance to thermal stress exhibit. Also the compounds or alloys of boron with many other common ones Metals are very brittle. The use of boron or boron compounds, for example as controls for nuclear reactors (where the control effect is known to be based on the Neutron capture is based on boron), is therefore only possible to a limited extent. target the invention is therefore a method for producing boron-containing materials with improved mechanical properties.

Das borhaltige Material nach der Erfindung weist ein metallisches Bindemittel oder eine (makroskopische) Metallmatrix auf, in dem Partikelchen aus Bor oder borhaltigem Material enthalten sind, die mit einem Überzug versehen sind. Dieser Überzug geht keine chemische Reaktion mit den Teilchen selber und auch keine chemische Reaktion mit dem Bindemittel ein und verhindert eine chemische Reaktion zwischen den Teilchen und dem Bindemittel.The boron-containing material according to the invention has a metallic one Binder or a (macroscopic) metal matrix in which the particles are made Boron or boron-containing material are included, which are provided with a coating. This coating does not undergo any chemical reaction with the particles themselves, nor does it chemical reaction with the binder and prevents a chemical reaction between the particles and the binder.

Bevorzugte Borverbindungen sind Borkarbid und Zikrondiborid. Da Borkarbid sehr hart ist, lassen sich Materialien, in denen Borkarbid eingebaut ist, unter anderem gut für Schneid- und Bohrwerkzeuge oder auch für Reaktorsteuerstäbe verwenden. Der Überzug der Partikelchen kann Verbindungen enthalten, die aus den Karbiden, den Nitriden und den Karbonitriden der Elemente aus der IV., der V. oder der VI. Gruppe des Periodischen Systems ausgewählt sind. Besonders geeignete Stoffe sind die hitzebeständigen Karbide von Silizium, Titan, Zirkon, Tantal, Vanadium, Chrom, Molybdän und Wolfram sowie Siliziumnitrid. Als Überzug für Borkarbid ist Siliziumkarbid besonders gut geeignet, da die thermischen Ausdehnungskoeffizienten dieser beiden Stoffe sehr ähnlich sind. Titan- und Wolframkarbid sind dagegen aus chemischen Gründen geeignet.Preferred boron compounds are boron carbide and zicron diboride. Since boron carbide is very hard, materials in which boron carbide is incorporated can be underneath Good to use for cutting and drilling tools or for reactor control rods. The coating of the particles can contain compounds that are derived from the carbides, the nitrides and carbonitrides of the elements from the IV., V or VI. Group of the Periodic Table are selected. Particularly suitable substances are the heat-resistant carbides of silicon, titanium, zircon, tantalum, vanadium, chromium, Molybdenum and tungsten as well as silicon nitride. Silicon carbide is used as a coating for boron carbide particularly suitable because of the thermal expansion coefficients of these two Substances are very similar. Titanium and tungsten carbide, on the other hand, are for chemical reasons suitable.

Der Überzug kann aus zwei Schichten bestehen, von denen die eine solche Eigenschaften hat, die im Verhältnis zum Material des Partikelchen besonders günstig sind, während die Eigenschaften der zweiten Schicht im Hinblick auf das Metall des Bindemittels ausgewählt sind. So reagiert beispielsweise Siliziumkarbid etwas mit Stahl. Es kann daher günstig sein, Borkarbidpartikelchen zuerst mit einer Schicht aus Siliziumkarbid zu überziehen und anschließend eine Schicht aus Titankarbid aufzubringen, das mit Stahl in geringerem Umfange reagiert, jedoch in seinem thermischen Ausdehnungskoeffizienten nicht ganz so gut mit Borkarbid übereinstimmt.The coating can consist of two layers, one of which is Has properties that are particularly favorable in relation to the material of the particle are, while the properties of the second layer in terms of the metal of the Binder are selected. For example, silicon carbide reacts with something Stole. It can therefore be beneficial to coat boron carbide particles first to be coated with silicon carbide and then to apply a layer of titanium carbide, which reacts with steel to a lesser extent, but in terms of its thermal expansion coefficient does not match boron carbide quite as well.

Wenn hier gesagt wird, daß der Überzug weder mit dem Partikelchen noch mit dem Material des Bindemittels reagiert, so soll das nicht bedeuten, daß selbst unter den extremsten Bindungen keinerlei nachweisbar chemische Reaktionen stattfinden. Vielmehr soll damit nur so viel gesagt sein, daß die chemischen Reaktionen unter üblichen Verwendungsbedingungen langsamer als zwischen dem nicht überzogenen Teilchen und dem Bindemittel ablaufen und außerdem nur in so geringem Umfang, da die durch den Überzug hervorgerufene Schutzschicht immer und überall erhalten bleibt.When it is said here that the coating neither with the particle nor reacts with the material of the binder, this is not intended to mean that even under the most extreme bonds no detectable chemical reactions whatsoever occur. Rather, it is only intended to say that the chemical reactions slower under normal conditions of use than between the uncoated Particles and the binder run off and also only to such a small extent as the protective layer created by the coating is retained everywhere and at all times.

Beispiele für Metalle, die man als Bindemittel verwenden kann, sind Eisen, Kobalt, Nickel, Chrom und Zirkon sowie Legierungen aus mehreren oder allen dieser Metalle. Das Bindemittel kann auch Wolfram-, Titan- oder Tantalkarbid enthalten. Das ist besonders günstig, wenn das Material für Bohr-oder Schneidwerkzeuge verwendet werden soll:-Bei der Herstellung der Materialien nach der Erfindung können die kleinen Partikelchen nach einem Fließbett'verfahren mit einem. Überzug versehen werden. Bei diesem Fließbettverfahren wird ein Gasstrom, der bei hohen Temperaturen den Überzug erzeugt, in einen aufgeheizten Staubwirbel eingeführt, der aus diesen kleinen Partikelchen besteht. Dieser Gasstrom kann aus nur einer einzigen gasförmigen Verbindung bestehen, die sich in der Hitze zersetzt. Das Gasstrom kann aber auch mehrere Gase enthalten, die miteinander reagieren und dadurch das Uberzugsmaterial bilden. Die überzogenen Partikelchen können dann mittels eines üblichen pulvermetallurgischen Verfahrens in das Bindemittel eingebaut werden: Der Überzug sollte von dem Material des Bindemittels benetzt werden können, so daß man beim Sintern oberhalb des Schmelzpunktes des Bindemittels- ein mechanisches, festes und dichtes Material erhält. Als Ausführungsbeispiel soll nun die Herstellung von borhaltigen Materialien nach der Erfindung für zwei 'verschiedene Zwecke im einzelnen beschrieben werden.Examples of metals that can be used as binders are Iron, cobalt, nickel, chromium and zircon and alloys of several or all these metals. The binder can also contain tungsten, titanium or tantalum carbide. That is particularly beneficial if the material is used for drilling or cutting tools to be used: -In the manufacture of the materials according to the invention can the small particles after a fluidized bed process with a. Cover provided will. In this fluidized bed process, a gas stream that is at high temperatures the coating produced, introduced into a heated vortex of dust that emerges from them consists of small particles. This gas flow can consist of just a single gaseous There is a compound that decomposes in the heat. But the gas flow can also contain several gases that react with each other and thereby the coating material form. The coated particles can then by means of a conventional powder metallurgical process Procedure to be incorporated into the binder: The coating should be from the material of the binder can be wetted, so that during sintering above the melting point of the binder - a mechanical, strong and dense material is obtained. As an exemplary embodiment is now the production of boron-containing materials according to the invention for two 'various purposes are described in detail.

Bor ist verhältnismäßig billig und kommt im. Vergleich zu anderen Materialien, die einen hohen Absorptionsquerschnitt gegenüber thermischen -Neutronen aufweisen, verhältnismäßig häufig vor. Daher wird Bor sehr häufig für die Regelung und Steuerung der Neutronenabsorption in -Kernreaktoren verwendet. Neutroneneinfang an Bor führt zur Spaltung von Bor -in LiT-und He4: Diese beiden bei der Spaltung entstehenden Isotope zeichnen sich durch einen niedrigen Neutronenabsorptionsquerschnitt aus. Bor kann daher in einem Kernreaktor als spaltbares oder abbrennbares »Reaktorgift« verwendet 'werden. Wenn Bor oder feste, temperaturbeständige Borverbindungen als Regelstäbe in einem- Reaktor verwendet werden, sind sie meistens in einer Hülse untergebracht, die für den-notwendigen Schutz gegenüber mechanischen und thermischen Spannungen sorgt.Boron is relatively cheap and comes in. Compared to others Materials that have a high absorption cross-section compared to thermal neutrons exhibit relatively frequently. Hence, boron is very common for the scheme and control of neutron absorption in nuclear reactors. Neutron capture on boron leads to the cleavage of boron -in LiT- and He4: these two in the process of cleavage The resulting isotopes are characterized by a low neutron absorption cross-section the end. Boron can therefore be used in a nuclear reactor as a fissile or burnable »reactor poison« be used. If boron or solid, temperature-resistant boron compounds are used as Control rods are used in a reactor, they are usually in a sleeve housed the necessary protection against mechanical and thermal Tension.

In Reaktoren sind auch schon Borlegierüngen verwendet- worden: Bor und Borverbindungen bilden jedoch mit den meisten interessierenden Metallen, wie beispielsweise mit Eisen, .Nickel, Zirkon, Titan und Chrom, sehr spröde Legierungen oder Verbindungen. Der Borgehalt solcher Legierungen öder Verbindungen kann daher nur klein sein und beispielsweise unter 4 Gewichtsprozent liegen.Boron alloys have also been used in reactors: boron however, and boron compounds form with most metals of interest, such as for example with iron, nickel, zirconium, titanium and chromium, very brittle alloys or connections. The boron content of such alloys or compounds can therefore only be small and, for example, less than 4 percent by weight.

Eine ähnliche Schwierigkeit tritt auf, wenn man ; Partikelchen aus Bor oder einer Borverbindung mit Hilfe eines pulvermetallurgischen Verfahrens in ein metallisches Bindemittel einbaut, da bei den Sinter-und Herstellungstemperaturen Bor und das Material des Bindemittels miteinanderreagieren können. Diese ; Schwierigkeit wird-nun wesentlich vermindert, wenn man -die Erfindung anwendet und die borhaltigen Panikelchen mit einem oder' mehreren der Karbide überzieht, die oben bereits aufgeführt worden sind.A similar difficulty arises when one; Particles from Boron or a boron compound using a powder metallurgical process in incorporates a metallic binder, since at the sintering and manufacturing temperatures Boron and the material of the binder can react with one another. These ; difficulty is now substantially reduced if one uses the invention and the boron-containing ones Small particles coated with one or more of the carbides already listed above have been.

Man -hat schon versucht, Kernbrennstoffpartikeln aus U02 mit einer Schicht -aus Niobiumkarbid NbC durch Anwendung des Wirbelbettverfahrens zu über= ziehen. Das Ziel dieser Versuche bestand hauptsächlieh darin, einen Überzug ° für die Kernbrennstoffpartikelchen zu schaffen, der die Spaltprodukte in den Kernbrennstoffpariikelchen zurückhalten und außerdem chemische Reaktionen zwischen den B'rennstoffpartikelchen und anderen Elementen des Brennstoffsystems eines Kernreaktors = verhindern sollte.Attempts have already been made to extract nuclear fuel particles from U02 with a Layer made of niobium carbide NbC by using the fluidized bed process to about = draw. The aim of these attempts was mainly to provide a coating for the nuclear fuel particles to create the fission products in the nuclear fuel particles hold back and also chemical reactions between the fuel particles and other elements of the fuel system of a nuclear reactor = should prevent.

Diese Versuche haben aber zu keinen brauchbaren Ergebnissen geführt.However, these attempts have not led to any useful results.

Als Beispiel soll nun im einzelnen beschrieben werden, wie die borhaltigen Partikelchen mit Siliziumkarbid überzogen werden können. Ein Fließbett borhaltiger Teilchen, die möglichst (aber nicht notwendigerweise) eine runde Form haben sollen und deren Durchmesser im Bereich zwischen 50 und 500 Mikron liegt, wird bei einer Temperatur zwischen 1000 und 1700° C durch einen Wasserstoffgasstrom durchgewirbelt und in der Schwebe gehalten. Die bevorzugte Temperatur liegt-bei-1500° C: Eine dafür geeignete borhaltige Verbindung ist Borkarbid (B4C). Daraufhin wird eine gasförmige Verbindung, wie beispielsweise Trichlormethylsilan CH.SiCL3, eingeführt. Diese Verbindung zersetzt sich bei den herrschenden Temperaturen in der Anwesenheit von Wasserstoff und bildet einen dichten Nieder schlag von Siliziumkarbid.As an example, it will now be described in detail how the boron-containing Particles can be coated with silicon carbide. A fluidized bed containing boron Particles that should, if possible (but not necessarily) have a round shape and whose diameter is in the range between 50 and 500 microns, is at one Temperature between 1000 and 1700 ° C swirled through by a hydrogen gas stream and held in abeyance. The preferred temperature is -1500 ° C: One for it a suitable boron-containing compound is boron carbide (B4C). It then becomes a gaseous one Compound, such as trichloromethylsilane CH.SiCL3, introduced. This connection decomposes at the prevailing temperatures in the presence of hydrogen and forms a dense deposit of silicon carbide.

Man kann auch andere Siliziumverbindungen verwenden. So kann man beispielsweise ein Silizium= halogenid wie Siliziumtetrachlorid in Verbindung mit einem Kohlenwasserstoff wie beispielsweise Methan benutzen.Other silicon compounds can also be used. So you can, for example a silicon halide such as silicon tetrachloride in combination with a hydrocarbon such as using methane.

Wenn sich das Siliziumkarbid auf den Partikelchen niedergeschlagen hat, werden die Partikelchen in ein Bindemittel eingebaut. Dazu bedient man sich eines üblichen pulvermetallurgischen Verfahrens. Das entstehende Material wird durch Pressen, Schmieden; Walzen oder Ziehen weiterverarbeitet.When the silicon carbide is deposited on the particles has, the particles are built into a binder. To do this, you use yourself a common powder metallurgical process. The resulting material is through Pressing, forging; Rolling or drawing processed further.

Siliziumkarbid schlägt sich bei Temperaturen unterhalb 2000° C in seiner kubischen. Modifikation, also -in seiner ß-Modifikation nieder. Die Widerstandsfähigkeit dieser Modifikation gegenüber radioaktiver Strahlung ist bekanntlich sehr hoch: -Bei der Wahl des Materials für die Panikelchen ist-es günstig, ein solches borhaltiges Material auszusuchen, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient so gut als möglich mit dein thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Siliziumkarbid übereinstimmt, um in dem überzug-Temperaturspannungen-zu vermeiden, die zu einem Springen des Überzuges führen könnten.Silicon carbide turns into at temperatures below 2000 ° C its cubic. Modification, i.e. in its ß-modification. Resilience this modification to radioactive radiation is known to be very high: When choosing the material for the particles, it is advantageous to use one that contains boron Choose a material whose coefficient of thermal expansion is as good as possible corresponds to the thermal expansion coefficient of silicon carbide, in order to avoid temperature stresses in the coating that could lead to cracking of the coating could lead.

Der thermische Ausdehnungskoeffizient von Siliziumkarbid liegt im Temperaturbereich zwischen 0 und 1000° C bei 4,4 - 10-s/° C. Der Ausdehnungskoeffizient von Borkarbid beträgt im gleichen Temperaturbereich 4,5 - 10-s/° C, von Zirkondiborid 5,5 10-6/° C und liegt für Bor zwischen 1-,1 und 8,3 - 10-6/° C.The coefficient of thermal expansion of silicon carbide is in Temperature range between 0 and 1000 ° C at 4.4 - 10-s / ° C. The expansion coefficient of boron carbide is in the same temperature range 4.5 - 10-s / ° C, of zirconium diboride 5.5 10-6 / ° C and for boron is between 1-, 1 and 8.3 - 10-6 / ° C.

Der Ausdehnungskoeffizient von Borkarbid kommt daher dem -Ausdehnungskoeffizienten von Siliziumkarbid außerordentlich - nahe. An Stelle von'Borkarbid kann man auch Zirkondiborid verwenden, da der thermische Ausdehnungskoeffizient von Zirkonborid noch ausreichend gut mit dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Siliziumkarbid übereinstimmt, um eine ausreichende Gleichförmigkeit der thermischen Ausdehnung dieser beiden Stoffe sicherzustellen. Wenn nun- das Siliziumkarbid durch die thermische Zersetzung von Trichlormethylsilan hergestellt wird, entsteht bei dieser Reaktion gleichzeitig Salzsäure, die das Zirkondiborid- -angreifen kann. Diese Schwierigkeit kann man aber umgehen, wenn man als allererstes einen Überzug aus Kohlenstoff herstellt. Das Material, das mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird; läßt sich außerordentlich gut als Regel- und Steuermaterial in einem Kernreaktor verwenden. Dabei ist es gleichgültig, ob dieses Material für die Regelstäbe verwendet wird oder ob es im Reaktor gleichmäßig verteilt auftritt, um so als ein abbrennbares Reaktorgift zu wirken.The expansion coefficient of boron carbide therefore comes from the expansion coefficient of silicon carbide extraordinarily - close. Instead of boron carbide, one can also use Use zirconium diboride as the thermal expansion coefficient of zirconium boride still sufficiently good with the thermal expansion coefficient of silicon carbide conforms to sufficient uniformity of thermal expansion of these two substances. If now- the silicon carbide by the thermal Decomposition of trichloromethylsilane is produced in this reaction at the same time hydrochloric acid, which can attack the zirconium diboride. This difficulty but you can get around if you first make a coating of carbon. That Material produced by the process described above; can be extraordinary use well as regulation and control material in a nuclear reactor. It doesn't matter whether this material is used for the control rods or whether it is uniform in the reactor occurs distributed so as to act as a burnable reactor poison.

Wenn man solche Materialien in Kernreaktoren verwenden will, ist es häufig günstig, als Material für das Bindemittel rostfreien Stahl zu verwenden. In einem solchen Fall kann die Temperatur, die zur Herstellung des Materials nach pulvermetallurgischen Verfahren erforderlich ist, hoch sein, so daß der Stahl und das Siliziumkarbid in gewissem Umfang miteinander reagieren können. Diese Schwierigkeit kann man umgehen, wenn man eine zweite Schicht eines anderen Karbides aufbringt, das einen ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie Siliziumkarbid aufweist. Titankarbid ist ein Beispiel dafür. Das Verfahren, nach dem dieser zweite Überzug aufgebracht wird, ist im wesentlichen das gleiche, das bereits in Verbindung mit der Herstellung von Siliziumkarbidüberzügen beschrieben worden ist.If you want to use such materials in nuclear reactors, it is it is often advantageous to use stainless steel as the material for the binder. In such a case, the temperature required to manufacture the material may be after powder metallurgical process is required to be high so that the steel and the silicon carbide can react with each other to a certain extent. This difficulty can be avoided by applying a second layer of a different carbide, which has a thermal expansion coefficient similar to that of silicon carbide. Titanium carbide is an example of this. The process by which this second coating is essentially the same as that already discussed in connection with the production of silicon carbide coatings has been described.

In manchen Fällen ist es möglich, für Reaktoranwendungen auf den Siliziumkarbidüberzug zu verzichten und diesen Überzug durch einen Überzug aus Titankarbid zu ersetzen.In some cases it is possible to use the silicon carbide coating for reactor applications and to replace this coating with a coating made of titanium carbide.

Siliziumkarbid zeigt eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Luft, Dampf und Kohlendioxyd bis hinauf zu 1500° C, so daß selbst dann, wenn in einer Brennstabhülse ein Fehler auftritt und das Kühlmittel das Bindemittel durchdringt, eine Vergiftung des Kühlmittels durch bonhaltiges Material nicht stattfindet.Silicon carbide shows good corrosion resistance to air, Steam and carbon dioxide up to 1500 ° C, so that even if in one Fuel rod sleeve fails and the coolant penetrates the binder, the coolant is not poisoned by material containing receipts.

Wenn man die Partikelchen mit zwei Überzügen versieht, kann man sich diese Vorteile des Siliziumkarbids selbst dann zunutze machen, wenn hohe Herstellungstemperaturen erforderlich sind.If you provide the particles with two coatings, you can take advantage of these advantages of silicon carbide even at high manufacturing temperatures required are.

Ein zweites Anwendungsgebiet der Erfindung liegt bei Schneid- und Bohrwerkzeugen. Bonkarbid wird in seiner Härte nur noch von Diamant und von kubischem Bornitrid übertroffen. Diamanten werden für zahlreiche Zwecke, wie beispielsweise das Schneiden und Bohren von Hartmetallen, mit Erfolg verwendet, jedoch ist ihr Einsatz von der Kostenseite her beschränkt, Kubisches Bornitrid dagegen kann bis heute kommerziell noch nicht hergestellt werden.A second area of application of the invention is in cutting and Drilling tools. In terms of hardness, bon carbide is only found in diamond and cubic Exceeded boron nitride. Diamonds are used for numerous purposes, such as the cutting and drilling of hard metals, used with success, however, is yours Use is limited in terms of costs, while cubic boron nitride can be up to cannot be produced commercially today.

Bonkarbid könnte in Schneid- oder Bohrwerkzeugen verwendet werden, wenn es als Hartkarbid in ein Bindemittel eingebaut werden könnte. Ein Nachteil dieses Materials liegt jedoch darin, daß es mit den meisten Metallen reagiert und Boride bildet, die dem ursprünglichen Karbid in der mechanischen Festigkeit und in der Härte unterlegen sind. Diese Reaktion braucht außerdem das Material des Bindemittels auf, auf das man der Zähfestigkeit wegen angewiesen ist, Kupfer und Aluminium reagieren zwar nicht mit Bonkarbid, können jedoch nicht als Bindemittel für Materialien verwendet werden, die zum Bohren und spanabhebendem Bearbeiten von harten Materialien benutzt werden sollen, da sie für diese Zwecke zu weich sind.Bon carbide could be used in cutting or drilling tools, if it could be incorporated into a binder as hard carbide. A disadvantage however, this material resides in that it reacts with most metals and Forms borides that are similar to the original carbide in terms of mechanical strength and are inferior in hardness. This reaction also needs the material of the binder on which one is dependent for the toughness because of the toughness, copper and aluminum react Although not with bon carbide, they cannot be used as a binder for materials used for drilling and machining of hard materials because they are too soft for these purposes.

Borkarbidpartikelchen der verschiedensten Größen, deren Durchmesser von 10 bis 3000 Mikron reichen können, können unter Anwendung eines Fließbett-oder Wirbelverfahrens mit einem Überzug aus Titankarbid versehen werden. Nach diesem Verfahren werden die Borkarbidpartikelchen mit Titantetra-Chlorid und Toluoldämpfen in Wasserstoff als Trägergas bei Temperaturen von oberhalb 900° C aufgewirbelt in der Schwebe gehalten: So kann man beispielsweise runde Borkarbidpartikelchen mit einem Durchmesser von etwa 100 Mikron in eine Röhre von etwa 2,5 cm Durchmesser eingeben und die Partikelchen durch Einleiten von Wasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 1 1/Min. aufwirbeln und in der Schwebe halten. Bevor der Hauptwasserstoffstrom in die Röhre eintritt, werden ihm zwei weitere Wasserstoffströme zugeführt, von denen jeder eine Strömungsgeschwindigkeit von 100 ccm/Min. aufweist. Bevor nun diese beiden zusätzlichen Wasserstoffströme mit dem Hauptwasserstoffstrom vereinigt werden, wird der eine durch Titantetrachlorid von etwa 231 C und der andere durch Toluol von etwa 0° C hindurchgeleitet. Die aufgewirbelten und in der Schwebe gehaltenen Partikelchen werden auf einer Temperatur um 1200° C herum gehalten.Boron carbide particles of various sizes, ranging in diameter from 10 to 3000 microns, can be coated with titanium carbide using a fluidized bed or fluidized bed process. According to this process, the boron carbide particles are whirled up with titanium tetra-chloride and toluene vapors in hydrogen as a carrier gas at temperatures above 900 ° C: For example, round boron carbide particles with a diameter of about 100 microns can be placed in a tube of about 2.5 Enter cm diameter and the particles by introducing hydrogen at a rate of 1 1 / min. stir it up and keep it in suspension. Before the main hydrogen stream enters the tube, two further hydrogen streams are fed to it, each of which has a flow rate of 100 cc / min. having. Before these two additional hydrogen streams are now combined with the main hydrogen stream, one is passed through titanium tetrachloride at about 231 C and the other through toluene at about 0 ° C. The fluidized and suspended particles are kept at a temperature of around 1200 ° C.

Die mit dem Überzug versehenen Teilchen werden dann mit Kobalt gemischt, kalt gepreßt und bei einer Temperatur zwischen 1300 und 1800° C gesintert.The coated particles are then mixed with cobalt, cold pressed and sintered at a temperature between 1300 and 1800 ° C.

Claims (1)

Patentansprüche: 1. Borhaltiges Material, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß es ein metallisches Bindemittel aufweist, in dem Partikelchen von Bor oder einem bonhaltigen Material enthalten sind, die mit einem Überzug versehen sind, der chemisch weder mit dem Bindemittel noch mit den Partikelchen reagiert und eine Reaktion zwischen den Partikelchen und dem Bindemittel verhindert. z. Bonhaltiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug zumindest eine Verbindung aufweist, die zu den Karbiden, den Nitriden oder den Karbonitriden der Elemente aus der IV., der V. oder der VI. Gruppe des Periodischen Systems gehört. 3. Bonhaltiges Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung ein hitzebeständiges Karbid ist. 4. Bonhaltiges Material nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einer Schicht aus Siliziumkarbid, Titankarbid oder Wolframkarbid besteht. 5. Bonhaltiges Material nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelchen Borkarbidpartikelchen sind. 6. Bonhaltiges Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelchen Borkarbidpartikelchen sind, die mit Titankarbid überzogen sind. 7. Bonhaltiges Material nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus rostfreiem Stahl oder aus Kobalt besteht. B. Bonhaltiges Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Bindemittel aus rostfreiem Stahl aufweist, in dem Borkarbidpartikelchen enthalten sind, die mit einer Schicht aus Siliziumkarbid und mit einer weiteren Schicht aus Titankarbid überzogen sind. 9. Verfahren zur Herstellung eines bonhaltigen Materials nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelchen dadurch mit einem Überzug versehen werden, daß in die aufgeheizten, aufgewirbelt in der Schwebe gehaltenen Partikelchen ein Gasstrom eingeleitet wird, der bei der Temperatur, auf der sich die Teilchen befinden, das Material des Überzuges erzeugt, und daß dann die mit einem Überzug versehenen Teilchen in das Bindemittel eingesintert werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Bericht BMI 1440 von J. B 1 o c h e r u. a.Claims: 1. Boron-containing material that can be used n -z e i c h n e t that it has a metallic binder in the particle of boron or a bon-containing material are included, which are provided with a coating that chemically reacts neither with the binding agent nor with the particles and prevents reaction between the particles and the binder. z. Receipt-containing Material according to claim 1, characterized in that the coating has at least one Has compound that leads to the carbides, the nitrides or the carbonitrides of the Elements from IV., V or VI. Belongs to group of the periodic table. 3. Receipt-containing material according to claim 2, characterized in that the connection is a refractory carbide. 4. Receipt-containing material according to claim 3, characterized characterized in that the coating consists of a layer of silicon carbide, titanium carbide or tungsten carbide. 5. Material containing receipts according to one or more of the Claims 1 to 4, characterized in that the particles are boron carbide particles are. 6. Receipt-containing material according to claim 5, characterized in that the particles Boron carbide particles are coated with titanium carbide. 7. Material containing receipts according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the The binder is made of stainless steel or cobalt. B. Material containing receipts according to claim 1, characterized in that it is a stainless steel binder having, are contained in the boron carbide particles with a layer of Silicon carbide and coated with another layer of titanium carbide. 9. Process for the production of a receipt-containing material according to one or more of the Claims 1 to 8, characterized in that the particles are characterized with a Cover provided be that in the heated, whirled up suspended particles a gas stream is introduced, which in the Temperature at which the particles are located, which creates the material of the coating, and then the coated particles sintered into the binder will. Publications considered: Report BMI 1440 by J. B 1 o c h e r u. a.
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