158712. lajstromszámú szabadalom • Eljárás grafit- vagy szén-alapanyagú testek oxidációs korróziójának csökkentésére
3 158712 4 rétesek olyan eljárások is, amelyek szerint, a szén -vagy grafit idamtestek felületét szénihid- -rögén termikus bomlásából származó pirolitikius szénnel és adott esetiben bórvegyülettel együttesen kezelitek. (80621 sz. magyar és. 1507 470 sz. francia szabadalmi leírásai.). A fémyíegyület bevonat és az idomtest hőkiterjedési együtthatója 'különböző, üzemelés köziben a bevonat megrepedezik és lepattog és a grafit vagy szén testen először pontikorrózió, majd a bevonat alá is benyúlva rohamosan növekvő korrózió indul meg. Szervetlen borátokkal történő impsregnálást ismertetnek a 164 532 sz. osz! trák és 259 597 sz. svájci szabadalmak. A szervetlen bórvegyületet (bórax vagy ammóniumbprát) kis koncentrációval, kötőanyagtartalmú vízzel juttatjjuk a széntest pórusaiba, így nem sikerült elérni, hogy a bór a pórusok felületét tökéletesen bevonja; és nem kielégítő a tapadása a felületen. Az eddig ismert második eljárás típusra példaként az 1 245 060 sz. francia szabadalom leírását nevezzük meg, amely szerint a szénidomtesiteket foszfát tartalmú furánszármiazékkial impregnálják. Az oxidációs hajlam kisniér^ téfcben csökken, mivel a műgyantából keletkező, úgynevezett piroszén a felületi pórusokat eltömi. Az elért eredmény nem áll arányban azzal a költséggel, amelyet az idomtestanyag impregnálásia okoz, ezen túlmenően, az idomtest egyéb jellemzői (mechanikai szilárdság, vezetőképesség, stib.) is módosulnak, ami nem mindig kívánatos. Találmányunk célja olyan eljárás kidolgozása, amely lehetővé teszi a szén vagy grafit alapanyagú idomtesítek oxidációs korróziójának csökkentését egyszerű és gazdaságos módszerrel. Találmányunk lényege az a felismerés, hogy a szén vagy grafit alapanyagú idomtastekben levő pórusrendszer falát molekuláris vastagságú in statu nascendi borral vonjuk be és egyidejűleg tömörít jük piroszénnel, anélkül, hogy a pórusokat eltömnénk. Azt találtuk ugyanis, hogy a pórusok belső falára — in statu nascendi — leválasztott molekuláris vastagságú bór nemcsak fizikai erővel kötődik az alapanyaghoz, hanem kemoszörpcióval bórkarbid is keletkezik, ezért a bevonat rendkívül tartós, együtt dolgozik az alapanyaggal jelentős hőingadozások esetén is. A bórkarbid keletkezése az alkalmazott 500—800 C°os hőmérsékleten azért meglepő, mert szokásos keletkezési hőmérséklete 1200 C° körül van. A jelenség valószínű magyarázata az, hogy az in statu nascendi bór és a bomlási piroszén is igen aktív, és a reakciót a pórusfelület aktív helyei is elősegítik. A felülettömörséget fokozza a piroszén egyidejű lerakódása is és elősegíti a pórusok belső falára történő egyenletes felkúszást is. A találmány megvalósítására a szén vagy grafit alapanyagú idomtestekeit olyan szerves bórvegyületeklkel impregnáljuk, amelyekből a labilisán kötött elemi bór könnyen felszabadítható, éppen ellentétes tehát a követelmény, 5 mint az eddig ismeretes kész. bórfcarfoidos fel- " vitel esetében, amely közismerten igen stabilis vegyület. ;^ Találmányunk további előnye, hogy nem alio kalmazunk külön oldószert, amelynek ^feladata a bórvegyület eljuttatása a pórusokba, és ezért jelentősen megnő a felületegységre jutó bór mennyisége. 15 A kapott idomtestek vizsgálata azt mutatta, hogy nemcsak az oxidációs korrózió csökkent az anyag minőségétől és az üzemeltetési követelményektől függően 30—100%-fcal, hanem növekedett a nyomószilárdság értéke is 60—1O0 20 o/0 ,-fcaL 1. példa: Az impregnálószer készítése céljából 75 súly 25 % 200 C°-os glicerinben egyenletes keverés mellett 25 súly% bórtrioxidot adagolunk kis részletekben. A keverést és fűtést addig végezzük, amíg. a szilárd fázisú bórtrioxid jelen• léte már nem tapasztalható a folyadék fázis-30 ban. Az impregnáiás. oéljára előkészített portalanított száraz grafit vagy széntesteket ezután • behelyezzük az impregnáló edénybe, majd az előkészített impregnálószert betölt jük úgy, hogy az idomtesteket 8—1:0 crrnre elfedje. 3 35 órán keresztül a hőmérsékletet az impregnálószer forráspontja közelében tartjuk 200—250 C° között, majd az impregnált testeket az edényből kivesszük és 350 C°^on szárítószekrényben 3 órán át szárítjuk. Ezután az idomtesteiket 40 inert atmoszférában égetésnek vetjük alá, oly módon, hogy annak hőmérsékletét 8 óra alatt fokozatosan 900—1000 C°-ra növeljük és a végső hőmérsékleten 5 órán át tartjuk. 45 2. példa: Mindenben az 1. példában leírtak szerint járunk el, de az impregnálószert 35 s% bórsav-50 ból és 65 s% glicerinből készítjük. 3. példa: 55 A portalanított, száraz grafit vagy szén idomtesteket az imregnáló edénybe helyezzük el és betölt jük az impregnáló szerként alkalmazott butilborátot úgy, hogy az idomtesteket mintegy 10 cm-rel elfedje. A hőmérsékletet 3 órán 60 keresztül 100—100 C°-on tartjuk és ezután a kivett és impregnált idomtesteket szárítószekrényben állandó súlyig szárítjuk. Az idomtesteket ezután inert gázban kiégetjük, az 1. pélfi5 dában előírt égetési menetrend szerint. 2
