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1. (WO2010112339) BODIES COATED BY SIC AND METHOD FOR CREATING SIC-COATED BODIES
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.: WO/2010/112339 International Application No.: PCT/EP2010/053436
Publication Date: 07.10.2010 International Filing Date: 17.03.2010
IPC:
C23C 16/32 (2006.01) ,C23C 16/30 (2006.01)
C CHEMISTRY; METALLURGY
23
COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
C
COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
16
Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition (CVD) processes
22
characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
30
Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
32
Carbides
C CHEMISTRY; METALLURGY
23
COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
C
COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
16
Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition (CVD) processes
22
characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
30
Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
Applicants: ENDLER, Ingolf[DE/DE]; DE (UsOnly)
HÖHN, Mandy[DE/DE]; DE (UsOnly)
GEBEL, Thoralf[DE/DE]; DE (UsOnly)
BAUCH, Christian[DE/DE]; DE (UsOnly)
DELTSCHEW, Rumen[BG/BG]; DE (UsOnly)
HOLL, Sven[DE/DE]; DE (UsOnly)
LIPPOLD, Gerd[DE/DE]; DE (UsOnly)
MOHSSENI-ALA, Seyed-Javad[IR/IR]; DE (UsOnly)
AUNER, Norbert[DE/DE]; DE (UsOnly)
SPAWNT PRIVATE S.A.R.L.[LU/LU]; 16, rue Jean l'Aveugle L-1148 Luxembourg, LU (AllExceptUS)
FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V.[DE/DE]; Hansastr. 27c 80686 München, DE (AllExceptUS)
Inventors: ENDLER, Ingolf; DE
HÖHN, Mandy; DE
GEBEL, Thoralf; DE
BAUCH, Christian; DE
DELTSCHEW, Rumen; DE
HOLL, Sven; DE
LIPPOLD, Gerd; DE
MOHSSENI-ALA, Seyed-Javad; DE
AUNER, Norbert; DE
Agent: EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH; P.O. Box 200 734 80007 München, DE
Priority Data:
10 2009 002 129.902.04.2009DE
Title (EN) BODIES COATED BY SIC AND METHOD FOR CREATING SIC-COATED BODIES
(FR) CORPS REVÊTU DE SIC ET PROCÉDÉ DE FABRICATION DE CORPS REVÊTUS DE SIC
(DE) MIT SIC BESCHICHTETE KÖRPER UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG SIC-BESCHICHTETER KÖRPER
Abstract:
(EN) The invention relates to bodies, coated by a SiC hard material layer or by a layer system comprising at least one SiC hard material layer, and to a method for producing said type of coated bodies. The aim of the invention is to supply bodies with SiC layers that have a particle-free, non-porous structure, a high degree of hardness, low brittleness, high bond strength, good oxidation resistance and a high resistance to crack growth. According to the invention, the bodies are coated by a SiC layer or a multi-layer coating system comprising at least one SiC layer, wherein the SiC layer comprises nano-crystalline 3C-SiC comprising halogen or a mixed layer comprising nano-crystalline 3C-SiC comprising halogen and amorphous SiC or nano-crystalline 3C-SiC comprising halogen and amorphous carbon. The coating of said bodies is carried out in a thermal CVD process, wherein a gas mixture comprising H2 and/or one or more inert gases, one or more of the halogen polysilanes of the formulae SinX2n, SinX2n+2, SinXyHz, wherein X is the halogen and n ≥ 2 and one or more hydrocarbons is used. Alternatively according to the invention a gas mixture comprising one or more substituted halogen polysilanes having organic substitutes R of the general formulae SinXyRz or SinHxXyRz is used in H2 and/or one or more inert gases, wherein X is the halogen and n ≥ 2, z > 0, y ≥ 1. The stoichiometric ratios 2n+2 = y +z or 2n=y+z apply for SinXyRz and the stochiometric ratios 2n+2 = x+y+z or 2n=x+y+z apply for SinHxXyRz.
(FR) L'invention concerne des corps qui sont revêtus d'une couche de substance dure faite de SiC ou d'un système de couches qui comprend au moins une couche de substance dure faite de SiC, ainsi qu'un procédé de fabrication de tels corps revêtus. L'objectif de l'invention est de doter des corps de couches de SiC possédant une structure sans particules, non poreuse, une grande dureté, une faible fragilité, une haute adhérence, une bonne résistance à l'oxydation et une résistance élevée à la propagation des fissures. Selon l'invention, les corps sont revêtus d'une couche de SiC ou d'un système de couches multiples comprenant au moins une couche de SiC, la couche de SiC étant faite de 3C-SiC nanocristallin halogéné ou d'une couche mixte faite de 3C-SiC nanocristallin halogéné et de SiC amorphe ou de 3C-SiC nanocristallin halogéné et de carbone amorphe. Le revêtement de ces corps est réalisé dans un processus de CVD thermique dans lequel on utilise un mélange gazeux qui contient H2 et/ou un ou plusieurs gaz inertes, un ou plusieurs des polysilanes halogénés des formules SinX2n, SinX2n+2, SinXyHz, où X est l'halogène et n ≥ 2, ainsi qu'un ou plusieurs hydrocarbures. En variante, on utilise un mélange gazeux qui contient dans H2 et/ou un ou plusieurs gaz inertes un ou plusieurs polysilanes halogénés, substitués par des substituants organiques R, des formules générales SinXyRz ou SinHxXyRz, où X est l'halogène et n ≥ 2, z > 0, y ≥ 1. On applique pour SinXyRz les relations stœchiométriques 2n+2 = y + z ou 2n = y + z et pour SinHxXyRz les relations stœchiométriques 2n+2 = x + y + z ou 2n = x + y + z.
(DE) Die Erfindung betrifft Körper, beschichtet mit einer SiC-Hartstoffschicht oder mit einem Schichtsystem, das mindestens eine SiC-Hartstoffschicht enthält, sowie Verfahren zur Herstellung derartig beschichteter Körper. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Körper mit SiC-Schichten auszustatten, die eine partikelfreie, nichtporöse Struktur, eine hohe Härte, niedrige Sprödigkeit, hohe Haftfestigkeit, gute Oxidationsbeständigkeit und einen hohen Widerstand gegen Rissausbreitung besitzen. Erfindungsgemäß sind die Körper mit einer SiC-Schicht oder mit einem mehrlagigen Schichtsystem beschichtet, das mindestens eine SiC-Schicht enthält, wobei die SiC- Schicht aus halogenhaltigem nanokristallinem 3C-SiC oder aus einer Mischschicht besteht, welche aus halogenhaltigem nanokristallinem 3C-SiC und amorphem SiC oder aus halogenhaltigem nanokristallinem 3C-SiC und amorphem Kohlenstoff besteht. Die Beschichtung derartiger Körper wird in einem thermischen CVD-Prozesses durchgeführt, wobei eine Gasmischung verwendet wird, die H2 und/oder eines oder mehrere Inertgase, eines oder mehrere der Halogenpolysilane der Formeln SinX2n, SinX2n+2, SinXyHz, worin X das Halogen und n ≥ 2 ist, sowie einen oder mehrere Kohlenwasserstoffe enthält. Alternativ wird eine Gasmischung verwendet, die in H2 und/oder einem oder mehreren Inertgasen eines oder mehrere, mit organischen Substituenten R substituierte Halogenpolysilane der allgemeinen Formeln SinXyRz oder SinHxXyRz enthält, worin X das Halogen ist und n ≥ 2, z > 0, y ≥ 1 sind. Dabei gelten für SinXyRz die stöchiometrischen Beziehungen 2n+2 = y +z oder 2n=y+z und für SinHxXyRz die stöchiometrischen Beziehungen 2n+2 = x+y+z oder 2n=x+y+z.
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Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PE, PG, PH, PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
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Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)