136343. lajstromszámú szabadalom • Eljárás galvános aluminium bevonat előállítására

Megjelent: 1954. évi december hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 136.343. SZÁM. 48. a. 11—16. OSZTÁLY. - E-5941 ALAPSZÁM Eljárás galvános aluminiumbevonat előállítására Eisen- und Hütenwerke Aktiengesellschaft cég, Werk Rasselstein (Neuwied am Rhein, Németország) A bejelentés napja: 1943. augusztus 4. Németországi elsőbbsége: 1942. augusztus 20. Az alumínium különleges tulajdonságai, úgymint a színe, fényt visszaverő képessége, felületi tulajdonságai, az elektrolitikus sorrendi helyzete, valamint beszerezhetősége indokolják, hogy más fémek pótanyagaként használjuk. Csekély szilárdsága következtében meghatározott célokra csak erőművi szempontiból szilárdabb fémes alapok bevonófémeként jön tekintetbe. Ismeretes már az alumínium elektrolitikus kicsapása oly alumíniumoldatokból, amelyek a'umíniumsókart, főleg alumíniumkloridot, oldott alakban tartalmaznak. E galván fürdőknek az a hátránya, hogy elkészítésük és üzemben tartásuk drága, minthogy szerves oldószereket tartalmaznak. Ismeretes továbbá az alumíniumot sóömlesztményből kicsapni. Az ismert eljárások a következők: Treadwell és Stern (Helv. chim. Acta 7/1924/ 627) ,2,5 mol alumíniumbromidból és 1 mol káliumbromidból álló ömledéket használnak. _ A 677.161 számú német szabadalom alumíniumnak oly sóömledékből való kicsapását ismerteti, amely alumíniumkloridból és nátriumkloridból van. Az alumíniumklorid forráspontja alacsonyabb az olvadási pontnál. Emiatt az eljárás foganatosításánál az alumíniumkloridnak vagy szublimációs veszteségei keletkezhetnek. Orlowa és Lainer (Alumínium 2/1945, 112,9) sűrűbb csapadék elérésére, ezen eljárásnál nagyobb áramsűrűség alkalmazását ajánlják, ólomklorid egyidejű hozzáadása mellett. Kb. 1000' munkahőmérsékletet kíván a Meker (560689 sz. francia szabadalom) által ajánlott eljárás. Ennél alkáliklorid és kriolit elegyét használják. Az ezzel készített bevonatok a képződő ötvözőréteg (közbensőrétegek) következtében nagyon ridegek, emiatt csak csekély átalakításokat bírnak el. Az említett hátrányokat a találmány szerinti eljárás révén elkerüljük. Elektrolitként nátriumhidroxidot vagy káliunuVdrox'dot használunk. Anódként alumíniumot vagy pedig valame'y az ömlesztett nátrium-, illetve káliumhidroxidban nem oldódó anyagot, pl. szenet használunk. Ha az elrendezést úgy készítjük, hogy az alumíniumcsapadék vaskatódon álljon elő, úgy á cél elérésére elegendő, hogy a villamos áram alumíniumanódán hatoljon keresztül. Az ilymódon oldatba jutó alumínium a katódán fémalakban válik le fényes katódáknál fényes és fénytelen (matt) katódáknál fénytelen, ezüstfehér alakban. Csak a nátriumhidroxid és a káliumhidroxid magas olvadási pontjai (322°, ill. 360°) hátrányosak. Bár- a sóömlesatvények cseppfolyós -sága a mindenkori hőfoktól függ, mégis az alkalmazott hőfok mellett a nátriumhidroxid, illtetve káliumhidroxid ömlesztvények aránylag nyúlósan folyékonyak. Magasabb hőfokokat használni nem ajánlatos, minthogy az elpárolgó nátriumhidroxid, illetve káliumhidroxid nagyon kellemetlen. Beható kísérletek azt mutatták, hogy a cseppfolyósság és így az olvadási pont is alkalmas sók adagolása révén előnyösen befolyásolható. Példaképpen megemlítjük káliumkloridnak a hozzáadását olvadási ponrfc 768°) a natriumhidroxidJiozi. A kísérleti eredmény a melIékeTt rajzon feltüntetett diagrammon látható. Ebből kitűnik, hogy pl. 10% káliumklorid adalék, melynek saját olvadási pontja 768°, a nátriumhidroxidnak olvadási pontját 322°ról 275°-ra csökkenti. E diagramm adatai először csak felvilágosításként vizsgálandók. Pontos vizsgálatnál, főleg az eutektikus pont közelében kisebb, 1—2%-os eltolódások jobbra vagy balra voltak megállapíthatók. Hasonló viszonyok vannak nátriumhidroxid- és nátriumklorid, káliumhidroxid és káliumklorid, káliumhidroxid éjs nátriumklorid használatánál. Lehetségesek továbbá harmadfokú és negyedfokú elegyek is. Ez említett sóelegyeknél a cseppfolyósság növelése és egyidejűleg az olvadási pont csökkentése mellett az alapsó" (nátrium- és káliumhidroxid) párolgó készségét erőacn csökkentjük, úgyhogy az ömlesztvény túrhevítése a környezetre való káros hatás nélkül lehetséges. A cseppfolyósságnak a növelése azt az előnyt nyújtja, hogy a tárgynak a sóömle-nstyényhől való kivételekor azon aránylag csekély menr.yiségű' sóömlesztvény marad rátapadva, illetve, hogy alkalmas letörlő készülékek révén a