DD215338A1

DD215338A1 - Verfahren zur elektrophoretischen abscheidung dispergierter partikel

Info

Publication number: DD215338A1
Application number: DD25169283A
Authority: DD
Inventors: Dagmar Huelsenberg; Horst-Guenter Krueger; Bernd Heublein; Monika Bergmann; Ulrich Knye; Reiner Luthardt; Wolfgang Gernlein
Original assignee: Thuringia Sonneberg Veb
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1984-11-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung dispergierter Partikel zum Zweck der Herstellung eines keramischen Massebandes oder einesFormkoerpers. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Qualitaet des elektrophoretisch gebildeten Scherbens in bezug auf den Feuchtegradienten und die Abloesbarkeit des Scherbens von der Anode zu verbessern sowie den Anodenverbrauch, insbesonderd Zink, zu verringern. Die Aufgabe besteht darin, eine homogene Masseabscheidung bei geringer Anodenkorrosion sowie eine saubere Abloesung des Scherbens von der Anode zu erreichen. Erfindungsgemaess werden die Partikel aus einer Suspension durch eine asymetrische Wechselspannung abgeschieden, wobei die asymetrische Wechselspannung einen Negativanteil von 1 % bis 25 % der positiven Spitzenspannung besitzt und vom gebraeuchlichen Stromversorgungsnetz abgeleitet ist.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung dispergierter Partikel

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung dispergierter Partikel zum Zweck der Herstellung eines Massebandes oder eines Formkörpers zur Formgebung bzw. Aufbereitung in der keramischen Industrie.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, unter Ausnutzung der Elektrophorese Partikel aus einer Suspension im elektrischen Gleichfeld auf einer anodisch gepolten Fläche zum Zwecke der Aufbereitung, Formgebung oder Oberflächenveredlung abzuscheiden.

Nach DRP 253 429 wird zur Entwässerung und Reinigung von Ton eine Zylinderanode aus Blei benutzt, die mit halber Eintauchtiefe horizontal in einem Schlickerbehälter rotiert. Eine als Messingnetz ausgebildete Katode befindet sich im Schlickerbehälter. Durch Verwendung evakuierter Elektroden konnte dieses grundlegende elektrophoretisch^ Aufbereitungsverfahren verbessert werden.

Räch WF 155 483 konnte mit dem Bau einer Anlage mit scheibenförmigen Anoden die abgeschiedene Menge bedeutend erhöht werden. Durch die DE OS 1951931 B 28 b und die DE OS 2140995 B 28 b, 1/26 sind Versuche bekannt geworden, die darauf abzielen, das Schlickergießen durch elektrophoretisches Gießen unter Zuhilfenahme elektrisch leitfähiger Formen abzulösen.

Diesen bisher bekennten Entwässerungs- und Formgebungsverfahren haftet, trotz aller partiellen Fortschritte, der gemeinsame Nachteil an, daß bei den Abscheidungen im elektrischen Gleichfeld eine Koagulationsstruktur mit relativ hohem Wassergehalt und einem hohen Feuchtegradienten entsteht, so daß eine zusätzliche Trocknung fast immer unumgänglich ist·

Um diese grundsätzlichen Mängel der freien Elektrophorese zu eliminieren, wurde der Weg beschritten, die elektrophoretische Scherbenbildung mit der Aufwendung von Druck zu verbinden.

Nach DE OS 2617998 B 23 Ъ 1/30 werden zur Herstellung eines keramischen Endlosbandes zwei zinkbeschichtete Walzen mit horizontal liegenden Achsen als Anode benutzt. In den durch die beiden Walzen gebildeten V-förmigen Ausschnitt ist eine entsprechend geschaltete Gegenelektrode eingesetzt. Über eine Zuleitung wird Schlicker von einem Vorratsbehälter in den V-förmigen Zwischenraum gegeben, wo die elektrophoretische Abscheidung auf den Zylindermänteln erfolgt. Durch den gegenläufigen Drehsinn der Walzen werden die beiden Ablagerungen im Walzenspalt zu einer Doppelschicht zusammengepreßt.

Geblieben sind aber der hohe Verbrauch an Anodenmaterial, in der Regel Zink, die Probleme beim Ablösen des Scherbens von der Anode und die damit verbundene Oberflächenrauhigkeit des Eeramikbandes. Mit dem Zusammenpressen der Massebänder im Walzenspalt wird der aus der freien Elektrophorese resultierende Feuchtegradient nicht völlig überwunden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Qualität des elektrophoretisch abgeschiedenen Scherbens in Bezug auf den Peuchtegradienten und die Ablösbarkeit des Scherbens von der Anode zu verbessern sowie den Verbrauch an Anodenmaterial, insbesondere Zink, zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung dispergierter Partikel zu schaffen, welches eine homogene Maaseabscheidung bei geringer Anodenkorrosion gestattet und die Ablösung des Scherbens von der Elektrode erleichtert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Partikel aus einer Suspension durch asymmetrische Wechselspannung abgeschieden werden, wobei die asymmetrische Wechselspannung einen Negativanteil von 1 % bis 25 % der positiven Spitzenspannung besitzt und vom gebräuchlichen Stromversorgungsnetz abgeleitet ist.

Vorteilhafterweise wird eine positive Spitzenspannung verwendet, die höher ist als eine für elektrophoretische Abscheidungen Übliche, durch die anodische Gasblasenbildung bzw. durch den Zinkverbrauch begrenzte Gleichspannung. Dadurch wird eine Steigerung der Scherbenbildungsgeschwindigkeit und damit eine Leistungserhöhung elektrophoretisch arbeitender Einrichtungen ermöglicht. Durch den negativen Anteil der Spannung wird erreicht, daß die vorwiegend als Anode arbeitende Form zeitweilig negativ wird. Diese, der Frequenz der Spannung entsprechende, kurzzeitige negative Beaufschlagung der Arbeitselektrode hat zur Folge, daß der für alle elektrophoretischen Abscheidüngen typische Dispersionsmittelgradient verringert und das Ankleben des Scherbens an der Form unterbunden werden.

Die bei Verwendung von Gleichspannung auftretende hohe Anodenkorrosion wird durch die asymmetrische Wechselspannung stark verringert. Die aus dem negativem Anteil der Spannung resultierenden energetischen Verluste werden durch diese Vorteile kompensiert.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann an Stelle der aus dem Stromversorgungsnetz gewonnenen asymmetrischen Wechselspannung eine Spannung beliebiger Frequenz und Kurvenform mit negativem Anteil angelegt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Zur Herstellung einer elektrophoretisch abgeschiedenen keramischen Masseschicht dient bekannterweise eine Elektrodenanordnung, bestehend aus Anode und Katode. Zwischen den beiden Elektroden befindet sich die keramische Suspension. Vorzugsweise besteht die Anode aus Zink, die Katode aus einem anderem Nichteisenmetall, z. B. Messing.

Die asymmetrische Wechselspannung wird durch Überlagern einer Wechselspannung mit einer Gleichspannung gewonnen, wobei die Gleichspannung von einem Drehstromtransformator mit nachgeschalteter Stern-Stern-Brückengleichrichterschaltung bereitgestellt wird. Die Wechsel- und Gleichspannung sind in ihrer Größe so aufeinander abgestimmt, daß ein Negativanteil von 10 % der positiven Spitzenspannung wirksam wird«

Die Verschaltung erfolgt in der Weise, daß die Anode das höhere positive und das niedrigere negative Potential annimmt. Durch den negativen Anteil wird ein Ausgleich der Peuchteverteilung in der Masseschicht erreicht, das Ankleben der Masseschioht an der Anode durch zu starke anodische Austrocknung verhindert und der spezifische Zinkverbrauch infolge Anodenkorrosion herabgesetzt.

Claims

- J —

Exfindungsanspruch

1. Verfahren zur elektrophoretisehen Abscheidung dispergierter Partikel gekennzeichnet dadurch, daß die Partikel aus einer

Suspension durch asymmetrische Wechselspannung abgeschieden werden, wobei die asymmetrische Wechselspannung einen liegativanteil von 1 % bis 25 % der positiven Spitzenspannung
besitzt und vom gebräuchlichen Stromversorgungsnetz abgeleitet ist.
2. Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß eine
Spitzenspannung angelegt wird, die höher ist als eine für
elektrophoretische Abacheidungen Übliche, durch die anodische Gasblasenbildung bzw. durch den Zinkverbrauch begrenzte Gleichspannung.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß

, an Stelle der aus dem Stromversorgungsnetz gewonnenen asymmetrischen Wechselspannung eine Spannung beliebiger Kurvenform mit negativem Anteil angelegt wird.

ШІШ. 1983*110890