176794. lajstromszámú szabadalom • Eljárás diszkontinuálisan heterodiszperz felületi ötvözetet tartalmazó, nagy redukálóképességű aluminium ötvözet előállítására
5 176794 6 a találmány szerinti kezelést olyan fémsó-oldatokkal is elvégezhetjük, amelyekben az anion tartalmazza az alumíniumnál nagyobb (pozitívabb) normál elektródpotenciálú fémet. Ebben az esetben a kation előnyösen egy alkálifém- vagy alkáliföldfém-ion, vagy egy ammónium-ion lehet. A találmány szerinti kezelést általában 0 °C és 100 °C közötti hőmérsékleten 1—150 percig végezzük úgy, hogy közben az alumíniumot (szemcsét, port, forgácsot, granulátumot) állandóan keverjük. Az alkalmazott alumínium szemcseméretének hatása van a kapott termék tulajdonságaira, elsősorban arra, hogy milyen gyorsan redukál a termék. Nagyobb szemcsenagyságú alumínium esetén (alumínium forgács) az aktív felület csökken. A megfelelő szemcsenagyságú alumínium a redukcióhoz kellően nagy aktív felület biztosításához szükséges. Minél nagyobb a diszkontinuálisan heterodiszperz felületi ötvözet aktív felülete, annál gyorsabb és jobb hatásfokú a redukció. A heterodiszperz felületi ötvözet előállítására lúgos közeget akkor alkalmazhatunk, ha a felületi ötvözést amfoter fémmel vagy fémekkel végezzük. Arra a felismerésre jutottunk, hogy igen előnyös tulajdonságú heterodiszperz felületi ötvözetet tudunk előállítani, ha a találmány szerinti kezelést hidrogénnél negatívabb normál elektródpotenciálú fémek sóinak (például egy vas-sónak) savas közegben készített oldatával melegen, előnyösen 50—100 °C hőfokon végezzük. A szerveskémiai redukciókhoz használható ilyen nagy redukálóképességű heterodiszperz vas felületi ötvözetet úgy nyerhetünk, hogy az alumíniumot és/vagy kohászatilag előállított alumínium ötvözetet 0,5—5 n sósavban készített valamilyen vas-só-oldattal 50—100 °C-on 1—150 percig kezeljük. Azt találtuk, hogy a szerveskémiai redukciókhoz használható, nagy redukálóképességű diszkontinuálisan heterodiszperz felületi ötvözet előállításához célszerűen szemcsézett alumíniumból és/vagy alumínium ötvözetből kell kiindulnunk. A szemcseméret tág határok között változhat. A szemcseméret alsó határát behatárolja az a tény, hogy az alumínium nagy mértékben hajlamos az oxidációra és igen kis szemcseméret esetén a szemcse már csak alumíniumoxidot tartalmaz és hiányzik a heterodiszperz felületi ötvözet képzéséhez szükséges fémes alumínium felület. A szemcseméret felső határát a redukció technológiai tényezői, így például a kevertetés szabhatja meg. A szerveskémiai redukciókhoz használható, nagy redukálóképességű, heterodiszperz felületi-ötvözettel rendelkező alumínium ötvözetre az alábbi példákat adhatjuk meg anélkül, hogy találmányunk tárgyát a példákra korlátoznánk. 1. példa 27 g 0,5—1,5 mm szemcseméretű alumínium darát (97% Al) 1000 ml vízben oldott 15,0 g nátrium-fluoriddal keverünk és hűtés közben 13,0 ml tömény kénsavat adunk hozzá. A hőmérsékletet 20—30 °C között tartjuk. 15 perc keverés után 5 g kristályos réz-szulfátot szórunk bele és a teljes elszíntelenedésig keverjük (15—20 perc). A vizes fázist leöntjük. Ezt a műveletet közvetlen a redukciós lépés előtt végezzük el. 2. példa 27 g alumínium darát 200 ml n sósav-oldattal keverünk 5 percen át, a fémet kiszűrjük, és 200 ml 0,1 n ezüst-nitrát-oldatban fél órán át állni hagyjuk. A vizes oldat dekantálása után az alumínium dara felhasználásra kész. 3. példa 27 g alumínium darát 200 ml ln-sósav-oldatban oldott 0,2 g palládium-kloriddal aktiválunk szobahőfokon 1 órán át. Az alumínium dekantálás után felhasználható redukcióhoz. 4. példa 27 g alumínium darát 100 ml In sósav-oldatban oldott 5 g kristályos vas(II)-szulfáttal 1 órán át 60—80 °C-on kezelünk. Dekantálás után a fémet vízzel lemossuk. A dekantált folyadék fázisban 20—25 gamma/ml a vas ion koncentrációja. 5. példa 27 g alumínium darát (99,0% Al-tartalom) a 4. példa szerint kezelünk, és a fém lemosása után a kezelési műveletet megismételjük. Az 1—4. példákban leírt alumínium dara 97% alumíniumot tartalmaz, a kísérő fém szennyezés miatt — vas, titán, szilícium — könnyebben aktiválható redukáló képesség szempontjából. 6. példa 27 g alumínium darát (97% Al-tartalmú) 6 g kristályos cink-klorid 300 ml 2n nátrium-hidroxid-oldattal készített oldatában fél órán át állni hagyunk. Dekantálás és mosás után a fém redukcióra képes. 7. példa 27 g alumínium darát (99% Al) 200 ml 0,1 n sósav-oldatban 3 g rézporral melegítünk félórán át 50—70 °C-on. Hűtés után a folyadékból a fémet kiszűrjük és a redukciót megkezdjük. 8. példa 27 g alumínium forgácsot (0,05 mm vastagságú) amelyet esztergapadon gépi előtolással készítettünk 300 ml triklór-etilénben visszafolyató hűtővel forraljuk 10 percen át. Hűtés után szárítjuk. Az olajmentesített fémet aktiváljuk az 1—6. példák szerint. 9. példa 27 g esztergapadon gépi előtolással készített 0,05 mm vastag alumínium forgácsot 500 ml 5% nátrium-kar5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
