Fibres for use at highest temperatures

Materials having gained importance over the past decade are – in addition to the developments of high temperature-resistant polymer fibres – various types of fibrous materials, being distinguished by their resistance to temperatures exceeding 1000°C. These materials are in general inorganic compounds formed into fibres by special shaping methods. The distinguished properties of some of these fibre types are high mechanical strength, oxidation resistance, electrical conductivity and light weight, apart from their temperature resistance. The main processes used for their manufacture are: drawing of very fine filaments, vapour deposition of compounds in the form of fibres, and spinning of inorganic filaments by the viscose process. This paper discussed metal fibres and fine filaments as well as oxide, carbide and nitride filaments of the third and fourth group of the periodic system of elements, as far as they are of importance. Also discussed will be fibres of boron, silicon carbide, silicon nitride and boron carbide being representative of the vapour deposition process and also fibres of aluminium oxide, titanium oxide, silicon dioxide being representative of the viscose process, as well as other types. Only a small amount of fibres are being produced by the mentioned processes. Carbon fibres are made in general by full thermal decomposition of infusible, organic fibres in inert atmosphere. Their manufacture will be detailed together with their properties and various fields of application. Concepts of the chemistry of thermal decomposition will be illustrated and also the connections between the structure of the basic materials and those of carbon filaments. Wahrend der letzten 10 Jahre haben einige Fasermaterialien an Bedeutung gewonnen, die im Unterschied zu den hochtemperaturbestandigen Polymerfaden durch ihre Anwendbarkeit bei Temperaturen uber 1000°C hervorstechen. Chemisch gesehen handelt es sich um anorganische Stoffe. Ihre Fasergestalt erhalten sie durch einige spezielle Formgebungsverfahren. Neben der Temperaturbestandigkeit zeichnen sie sich durch hohe mechanische Festigkeit, Oxidationsbestandigkeit, elektrische Leitfahigkeit und geringes spezifisches Gewicht aus. Die haufigsten Formgebungsverfahren sind das Ziehen von sehr feinen Drahten, die Abscheidung von fluchtigen Verbindungen aus der Gasphase auf einem Substratfaden sowie die Herstellung anorganischer Faden nach dem Viscoseprozes. De r Beitrag behandelt Metalldrahte und feinste Faden sowie Oxid-, Carbid- und Nitrid-Faden der Elemente der 3. und 4. Gruppe des Periodensystems der Elemente, soweit diese von Wichtigkeit und technischeni Interesse sind. Als Vertreter der aus der Gasphase abgeschiedenen Faden werden Bor-, Siliziumcarbid-, Siliziumnitrid- und Borkarbidfaden diskutiert. Der Viskoseprozes und die danach hergestellten Produkte sind durch Aluminiumoxid-, Titandioxid- und Siliziumdioxidfaden vertreten. Der thermische Abbau von nichtschmelzenden Polymerfaden fuhrt zu Kohlenstoffaden, die im Gegensatz zu den obenerwahnten Materialien in groseren Mengen hergestellt werden. Deren Herstellung aus Polyacrylnitril, Rayon, Pechen und bituminosen Ruckstanden wird besprochen. Die Eigenschaften von Kohlenstofffaden werden deren heutigen und zukunftigen Anwendungen gegenubergestellt.