AT412002B - Diamantelektrode und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

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Description


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   Die Erfindung betrifft eine Diamantelektrode mit synthetisch hergestellten und leitfähigen (do- tierten) Diamanten sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. 



   Diamantelektroden zeichnen sich durch ihre hohe Überspannung für Sauerstoff und Wasser- stoff aus und sind daher für eine Vielzahl von Oxidationsprozessen in wässriger Lösung besonders geeignet. Mögliche und besonders interessante Anwendungen wären daher im Bereich der Trink- wasseraufbereitung (Desinfektion) und der Wasseraufbereitung durch anodische Oxidation. 



   Derzeit werden Diamantelektroden durch ein direktes Erzeugen von Bor-dotierten Diamanten- schichten auf Substratmaterialen, insbesondere durch CVD (Chemical Vapor Deposition) - Prozes- se hergestellt. Die bekannten Techniken unterscheiden sich untereinander vor allem durch die Art der Energieeinbringung. Bei der sogenannten Hot - Filament- Technologie werden Wolframdrähte in einem Gasgemisch von Wasserstoff, einer Kohlstoff - und einer Borquelle über einem Substrat geheizt. Dabei ist der Einsatz unterschiedlicher Substrate möglich, welche sich im CVD Prozess vor allem durch ihre unterschiedliche Kohlenstofflöslichkeit unterscheiden. 



   Inert sind praktisch nur Kupfer und Gold. Titan, Zirkon, Hafnium, Niob, Tantal, Chrom, Molyb- dän, Wolfram und Silizium bilden bei der Beschichtung Carbidschichten aus, welche materialspezi- fisch eine gewisse Dicke erreichen müssen (Si einige nm, Ti einige   um)   bis es zur Keimbildung und damit Diamantabscheidung kommt. Noch längere Vorlaufzeiten bei der CVD-Abscheidung treten bei Kohlenstoff lösenden Substraten wie Eisen, Kobalt, Nickel, Platin und Palladium auf. Gleichzei- tig kommt es bei der Beschichtung zu Reaktionen mit atomarem Wasserstoff und Kohlenstoff wobei Carbidzwischenschichten entstehen   (SiOz,   Zr02). Aus diesen Gründen sind nicht alle Metal- le im gleichen Ausmass einer Beschichtung zugänglich. 



   Bei der Anwendung als Elektroden hat sich ferner herausgestellt, dass verschiedene Träger- materialien, die als Anode geschalten eine geringe Sauerstoffüberspannung aufweisen, eine zu geringe Lebensdauer haben. Entstehen in der Diamantschicht feine Risse, so bildet sich sofort Elektrolysesauerstoff, welcher die Ablösung der Diamantschicht verursacht. 



   Mit Mikrowellenplasma (MPCVD) erzeugte Bor-dotierte Diamantschichten können auch ohne Substrat hergestellt werden, sodass reine Diamantenelektroden in sehr hoher Qualität herstellbar sind. Um eine gewisse mechanische Stabilität sicher zu stellen, sind derartige Elektroden in relati- ver grosser Schichtdicke zu erzeugen, was sehr hohe Produktionskosten verursacht und eine wirtschaftliche Verwendung dieser Technologie verhindert. 



   Die DE 100 25 167 A1 befasst sich mit einem Verfahren zum Herstellen einer Elektrode, bei dem in einem ersten Schritt in einem aktiven Elektrodenkörper Durchbrechungen mittels Erodieren mit einem Erodierwerkzeug eingebracht werden und vor und nach dem Erodieren eine Beschich- tung der Aktivseite mit einem elektrisch leitfähigen Diamant nach dem PVD-Verfahren erzeugt wird. 



  In diesem PVD-Verfahren kann neben der Erzeugung des Diamanten auch die Einbringung der Fremdatome erfolgen, die den erzeugte Diamantteilen elektrische Leitfähigkeit verleihen. Dieses Verfahren gestattet es nicht, mit einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand Diamantelektroden herstellen zu können. 



   Die DE 198 42 396 A1 beschreibt die Herstellung einer bordotierten Diamantelektrode nach dem CVD-Verfahren. Dabei wird ein Grundkörper mit einer Diamantschicht mittels des CVD- Verfahrens beschichtet und in der Gasphase ein Dotierungsmittel beigefügt. Dieses Verfahren gestattet, wie bereits erwähnt, nur eine sehr kostenintensive und daher unwirtschaftliche Herstel- lung von Diamantelektroden. Die DE 199 48 184 A1 befasst sich mit der elektrochemischen Her- stellung von Peroxo-Schwefelsäure unter Einsatz von diamantbeschichteten Elektroden. Erwähnt ist in dieser Druckschrift, dass die Diamantelektroden nach der bekannten CVD-Technik hergestellt werden können. 



   Die JP 2000-045097 A2 offenbart, aus einem galvanischen Bad mit dispergierten Glas- Dia- mant- und Graphitteilchen an der Kathode eine Schicht zu bilden, welche anschliessend gesintert wird. Dem englischsprachigen Abstrakt lässt sich kein Hinweis darauf entnehmen, ob hier über- haupt leitfähige, dotierte Diamanten eingesetzt werden. 



   Aus dem US Patent Nr. 6,267,866 ist es bekannt, leitfähige Metallnetze mit einer bordotierten Diamantschicht zu überziehen, wobei vorzugsweise das Beschichten gemäss dem FACVD (Fila- ment Assisted Chemical Vapour Deposition) - Verfahren erfolgt. Auch hier wird daher das unwirt- schaftliche CVD-Verfahren zur Beschichtung vorgeschlagen. Im US Patent Nr. 6,306,270 sind bipolare Elektroden beschrieben, derer Herstellung auf dem HFCVD-Verfahren beruht. Hier han- 

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 delt es sich um die gleiche Methode wie bei FACVD, bei der Elemente zur Plasmabildung einge- setzt werden, die für eine CVD-Abscheidung nötig ist. Die US Patentanmeldung 2002/0029977 A1 betrifft eine Elektrode für elektrochemische Verwendungen aus einem leitenden Metallnetz, wel- ches diamantbeschichtet ist.

   Die Elektroden werden bevorzugt in Filamenttechnik hergestellt und es ist insbesondere von   ndiamond   like carbon" (DLC) die Rede. Diese Kohlenstoffkonfiguration ist nicht so oxidationsbeständig wie Diamant, sodass die derart hergestellten Anoden keine grosse Haltbarkeit aufweisen. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Diamantelektroden und ein Verfahren zur Herstel- lung von Diamantelektroden zur Verfügung zu stellen bzw. zu entwickeln, welche es ermöglichen, mit wirtschaftlich vertretbaren Aufwand und demnach auf kostengünstige Weise Diamantelektroden herstellen zu können. Somit soll erstmalig ein wirtschaftlicher Einsatz von Diamantelektroden in einer Vielzahl von Oxidationsprozessen in wässriger Lösung möglich sein. Insbesondere sollen entsprechend grossflächige Elektroden herstellbar sein, die sich vor allem für die Trinkwasseraufbe- reitung oder die Abwasseraufbereitung eignen. 



   Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäss ausgeführte Diamantelektrode gelöst, welche in die Oberfläche einer Metall- oder Metalllegierungsschicht eingebettete Diamantpartikel aufweist, die eine leitfähige Verbindung zum Metall bzw. der Metalllegierung herstellen. 



   Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung von Diamantelektroden wird ein Pulver aus dotierten, synthetisch hergestellten Diamanten zumindest in die Verbindung zum Metall bzw. der Metalllegierung herstellen. 



   Oberfläche eines Metalls oder einer Metalllegierung derart eingebettet, dass eine leitfähige Verbindung zwischen dem Metall bzw. der Metalllegierung und den Diamantpartikeln entsteht. 



   Die Erfindung beruht also darauf, industriell und somit vergleichsweise kostengünstig herge- stelltes Diamantpulver als Ausgangsmaterial zu verwenden und mit einem Metall bzw. einer Metall- legierung unter Entstehen einer leitfähigen Verbindung zwischen dem Metall und den Diamantpar- tikeln zu einer Diamantelektrode zu verbinden. Es ist bekannt, industriell hergestelltes Diamantpul- ver für diverse Anwendungszwecke, beispielsweise für Schleifpasten, zu verwenden. Dieses Diamantpulver kann auch in dotierter Form nach einem der üblichen Verfahren, etwa durch Hoch- druck-, Hochtemperaturverfahren mit Metallkatalysatoren hergestellt werden. Bei diesen Herstel- lungstechniken kann das Diamantpulver durch Einbringen von Bor im Produktionsprozess leitfähig gemacht werden. 



   Bei einer erfindungsgemäss ausgeführten Elektrode sind die an der Oberfläche der Elektrode zwischen den Diamantpartikeln verbleibenden Stellen mit einer nicht leitenden Oxidschicht verse- hen und derart passiviert. Damit ist sichergestellt, dass die Leitfähigkeit der Diamantpartikel höher ist als jene des Einbettungsmaterials und keine blanken Metalloberflächen mit der Elektrolytlösung reagieren können. Zusätzlich können diese Stellen mit einer Versiegelungsschicht, beispielsweise einer Silikatschicht, versehen sein. 



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Einbettungsschicht auf eine Schicht aus Trägermaterial aufgebracht, die insbesondere aus einem durch Oxide passivierten Metall besteht oder ein solches als Legierungsbestandteil oder Beschichtung aufweist. Es sind daher beispielsweise Titan oder Aluminium sowie Legierungen aus diesen Metallen geeignet. Wird für das Trägermaterial ein mechanisch stabiles Material verwendet, so kann dieses auch zur Kon- taktierung der Elektrode eingesetzt werden. Bei Ausführungen der Elektrode mit einer beidseitigen Beschichtung der Trägerschicht, oder wenn die Rückseite isoliert wird, können auch andere Mate- rialien (Eisen, Stahl etc. ), aber auch Nichtleiter, verwendet werden. 



   Die Einbettungsschicht besteht zumindest teilweise aus Elementen, die zur Ausbildung nicht leitender Oxide fähig sind. Es eignen sich daher unter Anderem Metalle oder Metalllegierungen aus der Gruppe Magnesium, Aluminium, Titan, Yttrium, Zirkon, Hafnium, Tantal, Vanadium und Zink. 



   Das in die Oberfläche der Einbettungsschicht eingebettete Diamantpulver ist insbesondere mit Bor oder Stickstoff dotiert und weist eine Korngrösse in der Grössenordnung von 1 bis 500   um,   insbesondere bis zu 200   um,   auf. Die Verwendung eines Diamantpulvers mit zumindest im We- sentlichen übereinstimmenden Korngrössen ist von Vorteil. 



   Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren werden die zwischen den Diamantpartikeln frei bleibenden Metallflächen bzw. -stellen passiviert. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Leitfähigkeit der Diamantpartikeln grösser ist als jene des Einbettungsmaterials. 

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   Es ist daher von Vorteil, wenn für die Einbettungsschicht Metalllegierungen verwendet werden, die zumindest teilweise aus zumindest einem zur Ausbildung nicht leitender Oxide fähigen Element besteht, wie Magnesium, Aluminium, Titan, Yttrium, Zirkon, Hafnium, Tantal, Vanadium oder Zink. 



   Die Passivierung erfolgt insbesondere durch die Erzeugung einer Oxidschicht mittels anodischer oder chemischer Oxidation. 



   Dabei kann die anodische Oxidation durch Gleichstrom, gepulsten Gleichstrom oder Wechsel- strom mit überwiegender anodischer Phasendauer durchgeführt wird. Am Einfachsten ist es, Gleichstrom zu verwenden. Gepulster Gleichstrom ermöglicht durch die Pausen, in denen Diffusion aber keine Reaktion stattfindet, eine verbesserte Anlieferung von Peroxidbildnern (Sulfat, Borat), und somit eine vollständige Oxidation. Beim Einsatz von Wechselstrom wird die anodische Phase durch eine kurze kathodische Phase unterbrochen, wodurch es zur Zerstörung der Oxidationsmittel kommt. In der nächsten anodischen Phase werden diese neu gebildet. Dadurch kann verhindert werden, dass Oxidationsmittel tief in Poren eindringen, und eine zu tiefe Oxidation stattfindet. Es kann also eine definierte Schichtdicke oxidiert werden ohne die darunter liegenden Schichten in Mitleidenschaft zu ziehen. 



   Zur Durchführung der anodischen Oxidation werden insbesondere wässrige Lösungen ver- wendet, welche in Kombination Borat-, Sulfat-, Phosphat-, und Fluoridionen enthalten. Derart lassen sich besonders verschleiss- und korrossionsbeständige Schutzschichten bzw. Oxidations- schichten erzeugen. 



   Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens werden die Oxidationslö- sungen gepuffert. Dies verhindert, dass die Lösungen basisch werden und anstelle von Oxiden auch Hydroxide, die wasserlöslich sind, entstehen. 



   Die Poren der Oxidschicht können zusätzlich versiegelt werden. Dies erhöht die mechanische Festigkeit und verbessert die Isolationseigenschaften. Dabei kommt insbesondere in Frage, die Oberfläche der Oxidschicht mit einem wässrigen Silikat nachzubehandeln, welches an kohlendi- oxidreicher Luft ausgehärtet wird. 



   Alternativ dazu lässt sich eine Versiegelung auch dadurch erreichen, dass die Oberfläche durch Eindringen von gelösten Metallsalzen mit oder ohne angelegtem Potential, in eine Schicht mit keramischen Eigenschaften umgewandelt wird. Eine derartige Behandlung der Oberfläche kann auch vor einer Silikatbehandlung erfolgen. Dabei können in einem anschliessenden Sinterpro- zess die keramischen Eigenschaften noch weiter verbessert werden. Der Begriff keramische Eigenschaften bezieht sich auf die entstehenden stabilen Kristallstrukturen. Der Sinterprozess wird nach der Einbringung der zusätzlichen Metalle in der Oxidschicht ausgeführt, wobei das Material mehrere Stunden auf einer Temperatur um den Schmelzpunkt der eingesetzten Legierung gehal- ten wird. Die erhöhte Temperatur bewirkt eine Mobilität der Moleküle, welche die Ausbildung von stabileren Modifikationen ermöglicht.

   Die Dichte, die mechanische Festigkeit und die thermische Stabilität der Schicht können so verbessert werden. 



   Bei einem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich Diamantpulver verschiedenster Korngrö- &num;e und aus verschiedenen Erzeugungsprozessen zu Elektroden verarbeiten. Von besonderem Vorteil ist es dabei, leitfähiges oder halbleitendes Diamantpulver zu verwenden, welches eine Korngrösse von 1 bis 500 um, insbesondere bis zu 200 um aufweist. Die Dotierung wird vorzugs- weise mit Bor oder Stickstoff durchgeführt. 



   Das Diamantpulver lässt sich in das leitfähige Einbettungsmaterial auf verschiedene Weisen einbringen. Ein kostengünstiges und herstellungstechnisch wenig aufwändiges Verfahren besteht dabei darin, als leitfähiges Material niedrigschmelzende Materialien, beispielsweise Magnesium oder eine Magnesiumslegierung, auf einem metallischen Trägermaterial mit einem höheren Schmelzpunkt aufzuschmelzen, anschliessend das Diamantpulver auf das flüssige Metall aufzu- bringen und schliesslich abzukühlen. In einer vereinfachten Technik kann auch direkt ein Gemenge aus einer pulverisiertem Magnesiumlegierung und dem Diamantpulver aufgeschmolzen werden. 



   Eine weitere, zur Herstellung erfindungsgemäss ausgeführter Elektroden gut geeignete Metho- de ist die galvanische Co-Abschneidung eines Metalls oder einer Metalllegierung mit Diamantpul- ver aus wässriger Lösung oder aus einer Salzschmelze, wobei das Diamantpulver durch Rühren oder dergleichen in Suspension gehalten wird und im abgeschiedenen Metall eingelagert wird. 



   Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, deren einzige Figur schematisch einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäss ausgeführte 

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 Elektrode darstellt, näher beschrieben. 



   Die in der Zeichnungsfigur gezeigte schematische Ausführungsform einer gemäss der Erfindung ausgeführten Elektrode 1 umfasst eine Schicht 2 aus einem Trägermaterial, eine metallische Einbettungsschicht 3 für Diamantpartikel 5, die nach aussen die Schicht 3 überragen, sowie eine die Einbettungsschicht 3 zwischen den einzelnen Diamantpartikeln 5 passivierende und versiegelnde Oxidschicht 4. 



   Als Material für die Trägerschicht 2 wird insbesondere ein mechanisch entsprechend stabiles Material eingesetzt, welches bevorzugt auch zur Kontaktierung der Elektrode verwendet werden kann. Bei der gezeigten einseitigen Beschichtung des Trägermaterials wird vorzugsweise ein Material verwendet, welches eine nicht leitende Oxidschicht ausbilden kann. Ein typisches und besonders geeignetes Material ist beispielsweise Titanblech. Die Einbettungsschicht 3 besteht aus einem oxidbildenden Metall oder einer oxidbildenden Metalllegierung. Besonders geeignet für die Einbettungsschicht sind insbesondere Magnesiumlegierungen, aber auch Legierungen die zumin- dest teilweise aus Elementen bestehen, die zur Ausbildung nicht leitender Oxide befähigt sind, wie Aluminium, Titan, Yttrium, Zirkon, Hafnium, Tantal, Vanadium oder Zink.

   Die zwischen den teilwei- se eingebetteten Diamantpartikeln 5 vorgesehene und erforderliche Oxidschicht 4 kann mittels anodischer oder chemischer Oxidation der Einbettungsschicht 3 erzeugt werden. Bei einer etwai- gen mechanischen Verletzung der Elektrode ist diese Oxidschicht, anodisch gepolt, selbst regene- rierend. 



   Zur Herstellung einer erfindungsgemäss aufgebauten Elektrode 1 wird ein leitfähiges Diamant- pulver, beispielsweise ein mit Bor dotiertes Diamantpulver verwendet. Das leitfähige Diamantpulver ist dabei nicht Gegenstand der Erfindung, hier kann auf industriell hergestelltes Diamantpulver zurück gegriffen werden. Zur Einbettung des Diamantpulvers in das leitfähige Material, zur Bildung der Einbettungsschicht 3 kommen verschiedene Verfahren in Frage. 



   Niedrigschmelzende Ausgangsmaterialien für die Einbettungsschicht 3, beispielsweise Magne- sium und Magnesiumslegierungen, können direkt, insbesondere auf ein metallisches Trägermate- rial mit einen höheren Schmelzpunkt, beispielsweise Titanblech, aufgeschmolzen werden. Dies erfolgt unter einer Argon-Schutzatmosphäre und gegebenenfalls unter herabgesetzten Druck. Das Diamantpulver wird auf das verflüssigte Metall aufgebracht, beispielsweise aufgestreut und abge- kühlt. 



   Eine andere Möglichkeit der Einbettung des Diamantpulvers und Bildung der Einbettungs- schicht 3 besteht in der galvanischen Coabschneidung eines Metalls bzw. einer Metalllegierung mit Diamantpulver aus wässriger Lösung, beispielsweise einer Zinklösung oder aus einer Salzschmel- ze, beispielsweise Titan aus einer Alkalisalzschmelze. Das Diamantpulver wird dabei durch Rühren in Suspension gehalten und dadurch quasi zufällig in das abgeschiedene Metall eingebettet. 



   Die zwischen den einzelnen Diamantpartikeln 5 bestehen bleibenden Stellen sind Stellen mit blanken Metalloberflächen der Einbettungsschicht 3, die mit der Lösung reagieren würden. Sie werden daher passiviert, sodass der Stromstransport ausschliesslich oder überwiegend durch die Diamantpartikel 5 erfolgt. Für den Oxidationsprozess kann ein wässriges Elektrolytbad verwendet werden, welches entsprechende Oxidationsmittel bzw. Peroxydbildner enthält.

   Besteht oder enthält die Einbettungsschicht 3 Magnesium, so kann zur Erzeugung einer besonders korrosions- und verschleissbeständigen Schutzschicht durch anodische Oxidation ein Elektrolytbad verwendet werden, welches gemäss der EP-B1-0 333 048 10 bis 80 g pro Liter Borat- oder Sulfationen, 10 bis 70 g pro Liter Phosphationen und 5 bis 35 g pro Liter Fluoridionen und weniger als 100 g pro Liter Alkaliionen enthält und welches auf einen PH-Wert von 5 bis 11, vorzugsweise 7 bis 9, eingestellt ist. Dabei wird mit Gleichstrom bei steigender Spannung bis 400 Volt gearbeitet und der Gleich- strom kurzzeitig unterbrochen oder gegengepolt. Bezüglich weiterer Details zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens wird auf die erwähnte Patentschrift verwiesen. 



   Weitere Anionen und/oder Kationen, welche die Ausbildung von dichten keramischen Schich- ten fördern, wie beispielsweise Aluminiumsalze können während des Oxidationsprozesses in die sich bildende Oxidschicht eingebaut werden. Insbesondere solche Salze finden Verwendung, durch die die mechanische Festigkeit und die Isolationseigenschaften verbessert werden. Alterna- tiv zur anodischen Oxidation ist auch eine chemische Oxidation möglich. 



   Die mechanische Festigkeit und/oder die Isolationseigenschaften können durch eine Versiege- lung der Oxidschicht, etwa mittels wässriger Alkalisilikatlösungen, welche mit Kohlendioxid als 

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 schwacher Säure in den Poren ausfällt, verbessert werden. Die Aushärtung kann in kohlendioxid- reicher Luft erfolgen. Vorab oder alternativ kann die gesamte Oberfläche der Elektrode durch Einbringen von gelösten Metallsalzen mit oder ohne angelegtem Potential in eine Schicht mit keramischen Eigenschaften umgewandelt werden. Durch einen anschliessenden Sinterprozess können die keramischen Eigenschaften noch weiter verbessert werden. 



   Eine typische Ausformung der Isolierschicht entspricht einer technischen Keramik wie Cordierit (Mg2Al4Si2O12). Cordierit ist ein Aluminium-Magnesium-Silikat, auf dessen Basis die Werkstoff- gruppen C 410 sowie C 511, C 512, und C 520 aufbauen. Sie zeichnen sich durch besonders niedrige Wärmedehnung und damit verbunden durch eine sehr hohe Temperaturwechselbestän- digkeit aus. Diese Eigenschaften werden für die bekanntesten Anwendungen als Automobil- Katalysatorträger und als hochwertiges feuerfestes Haushaltsgeschirr genutzt. Weitere Ausfor- mungen lehnen sich an keramische Techniken an, welche auf der Verwendung von Sinterkorund   (AI203)   oder Yttriumoxid   (Y203)   basieren an.

   Im Sinne der chemischen Stabilität der Elektroden in verschiedenen Medien können die Keramiken auf den jeweiligen Anwendungszweck durch speziel- le Elementzusammensetzungen zugeschnitten werden. 



   Da es sich bei den für die Einbettungsschicht eingesetzten Materialen zumindest teilweise um Metalle handelt, die zur Ausbildung einer nicht leitenden Oxidschicht befähigt sind, ist bei mechani- schen Verletzungen der Elektrodenoberfläche ein gewisser Selbstheilungseffekt möglich. Dies ist vor allem dann günstig, wenn die Elektrode in der Anwendung als Anode geschalten ist, wie es bei der anodischen Oxidation bzw. der Trinkwasserdesinfektion der Fall wäre. 



   Schliesslich sei noch erwähnt, dass keine Trägerschicht vorgesehen sein muss. Falls eine vor- gesehen ist, kann diese auch beidseitig mit einer Einbettungsschicht mit Diamantpartikeln verse- hen werden. 



   PATENTANSPRÜCHE: 
1. Diamantelektrode mit synthetisch hergestellten, leitfähigen (dotierten) Diamanten, dadurch gekennzeichnet, dass sie in die Oberfläche einer Metall- oder Metalllegierungsschicht eingebettete Dia- mantpartikel (5) aufweist, die eine leitfähige Verbindung zum Metall bzw. der Metalllegie- rung herstellen.

Claims (1)

  1. 2. Diamantelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Oberflä- che der Elektrode zwischen den Diamantpartikeln (5) verbleibenden Stellen mit einer nicht leitenden Oxidschicht (4) versehen und derart passiviert sind.
    3. Diamantelektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht leitende Oxidschicht (4) mit einer Versiegelungsschicht, beispielsweise einer Silikatschicht, bedeckt ist.
    4. Diamantelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbettungsschicht (3) auf eine Schicht aus Trägermaterial (2) aufgebracht ist.
    5. Diamantelektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Trä- germaterial (2) aus durch Oxide passivierten Metallen oder Metalllegierungen, insbesonde- re aus Titan, Aluminium oder aus Legierungen dieser Metalle, besteht.
    6. Diamantelektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Trä- germaterial (2) auf ihrer Rückseite isoliert ist.
    7. Diamantelektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Trä- germaterial (2) beidseitig mit einer eingebettete Diamantpartikel aufweisenden Diamant- schicht versehen ist.
    8. Diamantelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbettungsschicht (3) zumindest teilweise aus Elementen, die zur Ausbildung nicht leiten- der Oxide fähig sind, besteht.
    9. Diamantelektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbettungs- schicht (3) zumindest ein Metall aus der Gruppe Magnesium, Aluminium, Titan, Yttrium, Zirkonium, Hafnium, Tantal, Vanadium und Zink enthält.
    10. Diamantelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die <Desc/Clms Page number 6> in die Oberfläche der Einbettungsschicht (3) eingebetteten Diamantpartikel (5) insbesonde- re mit Bor oder Stickstoff dotiert sind.
    11. Diamantelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrösse der Diamantpartikel (5) zwischen 1 bis 500 um, insbesondere bis zu 200 m beträgt.
    12. Diamantelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrösse der eingebetteten Diamantpartikel (5) im Wesentlichen übereinstimmt.
    13. Verfahren zur Herstellung einer Diamantelektrode, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pulver aus dotierten, synthetisch hergestellten Diamanten zumindest in die Ober- fläche eines Metalls oder einer Metalllegierung derart eingebettet wird, dass eine leitfähige Verbindung zwischen dem Metall bzw. der Metalllegierung und den Diamantpartikeln (5) entsteht.
    14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass für die Einbettungsschicht (3) leitfähige Metalle oder Metalllegierungen verwendet werden, die zumindest teilweise aus zumindest einem zur Ausbildung nicht leitender Oxide fähigen Elementen besteht, wie Magnesium, Aluminium, Titan, Yttrium, Zirkonium, Hafnium, Tantal, Vanadium oder Zink.
    15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmate- rial für die Einbettungsschicht (3) niedrigschmelzende Materialien, beispielsweise Magne- sium oder eine Magnesiumslegierung, verwendet werden, welche auf einer insbesondere metallischen Trägerschicht (2) mit einem höheren Schmelzpunkt aufgeschmolzen werden, wobei das Diamantpulver bereits mit dem Pulver der Legierung vermengt ist oder an- schliessend auf das noch flüssige Metall aufgebracht wird und schliesslich abgekühlt wird.
    16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Me- tall oder eine Metalllegierung mit Diamantpulver galvanisch abgeschieden wird, wobei eine wässrige Lösung oder eine Salzschmelze verwendet wird, in welcher das Diamantpulver durch Rühren oder dergleichen in Suspension gehalten wird und in das abgeschiedene Metall eingelagert wird.
    17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zwi- schen den Diamantpartikeln (5) frei bleibenden Metallflächen bzw. - stellen passiviert wer- den.
    18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Passivierung eine Oxidschicht mittels anodischer oder chemischer Oxidation erzeugt wird.
    19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die anodische Oxidation durch Gleichstrom, gepulsten Gleichstrom oder Wechselstrom mit überwiegender anodi- scher Phasendauer durchgeführt wird.
    20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der anodischen Oxidation insbesondere wässrige Lösungen verwendet werden, welche in Kombination Borat-, Sulfat-, Phosphat-, und Fluoridionen enthalten.
    21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxi- dationslösungen gepuffert werden.
    22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidschicht versiegelt wird.
    23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidschicht mit wässri- gem Silikat nachbehandelt wird, welches an kohlendioxidreicher Luft ausgehärtet wird.
    24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche durch Ein- dringen von gelösten Metallsalzen, mit oder ohne angelegtem Potential, in eine Schicht mit Eigenschaften einer technischen Keramik, wie Cordierit oder Sinterkorund, umgewandelt wird.
    25. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass leitfähi- ges oder halbleitfähiges Diamantenpulver verwendet wird.
    26. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Par- tikel des Diamantpulvers eine Korngrösse von 1 bis 500 um, insbesondere von bis zu 200 um, aufweisen.
    27. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Par- <Desc/Clms Page number 7> tikel des Diamantpulvers mit Bor oder Stickstoff dotiert sind.
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