DE1135727B - Anoden zum kathodischen Schutz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine neuartige Anode zum kathodischen Schutz, insbesondere zum kathodischen Schutz von Metallen, unter Anwendung einer Hilfsstromquelle.

Bei den üblichen Metallen, wie dem Eisen, dem Aluminium oder anderen Metallen und Legierungen, kann bekanntlich der kathodische Schutz entweder durch Bildung eines galvanischen Paares zwischen dem zu schützenden Metall und einem Metall mit schwächerem elektrolytischem Potential oder durch Anwendung einer kontinuierlichen Stromquelle mit einer Hilfsanode bewirkt werden. Im letzteren Fall benutzt man beispielsweise Anoden aus Stahl, Graphit oder Platin. Diese Stoffe weisen jedoch gewisse Nachteile auf: Die Stahlanoden werden sehr schnell verbraucht, die Graphitanoden neigen dazu, brüchig zu werden, und die Platinanoden sind sehr kostspielig.

Zur Herstellung der Anoden wurde auch bereits das Titan vorgeschlagen, das jedoch bekanntlich den Nachteil einer starken Polarisation aufweist, was zum Arbeiten mit hohen Stromstärken aus einer Hilfsquelle zwingt.

Brfindüngsgemäß kann man im Gegensatz hierzu den kathodischen Schutz mit Hilfsstromquelle mittels Anoden bewirken, die gleichzeitig den Vorteil eines beträchtlichen chemischen und physikalischen Widerstandes und denjenigen eines wirtschaftlich tragbaren Gestehungspreises aufweisen.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Anoden bestehen aus Legierungen mit einem Hauptanteil an Titan. Diese Titanlegierungen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Element enthalten, das die Polarisationsspannung des Titans herabsetzt.

So lassen sich erfindungsgemäß mit Hilfsstromquellen von niedriger Spannung Titanverbindungen verwenden, die ein oder mehrere Metalle, wie Kobalt, Nickel, Mangan, Zink, Zinn oder andere Elemente, enthalten, welche die Polarisationsspannung des Titans herabsetzen. Die verwendbaren Legierungen können außerdem andere Zusätze, beispielsweise Aluminium, enthalten.

Bevorzugt sind gemäß der Erfindung die Titanlegierungen, in welchen die Zusatzelemente einen Anteil von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent ausmachen.

Das Mangan und das Zinn sind als Legierungselemente besonders geeignet.

Außerordentlich günstige Ergebnisse ließen sich erzielen mit Titan-Mangan-Legierungen, die gegebenenfalls noch Aluminium enthielten und in welchen der Gehalt an einem der beiden Zusätze zwischen 0,5 und 10% liegt.

Anmelder:

PECHINEY Compagnie de Produits

Chimiques et Electrometallurgiques,

Paris

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 7. August 1958 (Nr. 772 057)

Raymond Andre Chevigny, Chambery, Savoie,
und Henri Richaud, Montjay-Chambery, Savoie

(Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden

Die Anoden von dieser Zusammensetzung können ohne Überzug verwendet werden im Gegensatz zu denjenigen aus Titan allein, die in der Praxis im allgemeinen oberflächlich platiniert sein müssen.

Gegebenenfalls kann die Polarisationsspannung gewisser Titanlegierungen nach der Erfindung durch thermische Behandlung, z. B. durch Warmvergütung oder Härten mit nachfolgendem Anlassen, noch weiter herabgesetzt werden.

Die Titanlegierungen, aus denen die Anoden nach der Erfindung bestehen, können die verschiedenen Elemente in recht unterschiedlichen Anteilen enthalten, jedoch beträgt der Titangehalt erfindungsgemäß mehr als 50%,

Als Beispiel sei der Schutz eines Eisenbleches in Seewasser bei normaler Temperatur beschrieben. Erfindungsgemäß wird hierzu eine Anode aus einer Titanlegierung mit 4% Aluminium und 4 °/o Mangan verwendet, die mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle verbunden ist, mit deren negativem Pol das Eisenblech verbunden ist.

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Claims (1)

1. 3 4

   Es wurden folgende Versuchsergebnisse erzielt: destens 6,5 V, während bei solchen aus der obigen

   Versuchsdauer 500 Stunden Titan-Mangan-Legierung 3 V ausreichen.

   Kathodenstromdichte (Eisen) .. 150MiIIi- PATENTANSPRÜCHE:

   ampere/m² ₅ 1. Mit einer Hilfsstromquelle arbeitende Anoden

   Spannung am Anfang des Ver- zum kathodischen Schutz, dadurch gekennzeichnet,

   suches, d.h. nach etwa2Stun- daß sie aus einer Titanlegierung mit mehr als

   den — 3 V 50% Titan und mindestens einem Element, das

   Spannung nach 100 Stunden ... 2,8 V die Polarisationsspannung des Titans herabsetzt,

   Spannung nach 500 Stunden ... 3 V ¹⁰ bestehen.

   Gewichtsverlust an der Titan- 2. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennelektrode keiner zeichnet, daß sie aus einer Titan-Mangan-Legie-Gewichtsverlust' an^; der' Eisen- ™Z mit einem Gehalt an 0,5 bis 10 Gewichtselektrode keiner prozent Mangan besteht.

   15 3. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

   Das Eisenblech zeigt nach Durchführung des Ver- zeichnet, daß sie aus einer Titanlegierung mit

   suches keine Korrosionsspuren. Mangan und Aluminium besteht, die 0,5 bis

   Die Vorteile der Anoden nach der Erfindung wer- 10%, insbesondere 4% Mangan und 0,5 bis 10%,

   den unter anderem durch folgende Tatsache deutlich: insbesondere 4 %, Aluminium enthält.

   Bei Benutzung von Titananoden mit einer Anoden- 20 4. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

   stromdichte von 0,2 A/dm² muß eine Spannung von zeichnet, daß sie aus einer Titan-Zinn-Legierung

   mindestens 8,5 V angelegt werden. Bei gleicher Strom- mit 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Zinn besteht.

   dichte genügen bei einer Anode aus einer Titan-

   Mangan-Legierung mit 4% Mangan nach der Er- In Betracht gezogene Druckschriften:

   findung 4,5 V. 25 Fischer—Hauffe—Wiederholt: »Passivie-

   Bei einer Stromdichte von 0,0015 A/dm² beträgt rende Filme und Deckschichten«, 1956, S. 270;

   bei Anoden aus unlegiertem Titan die Spannung min- »Schiff und Hafen«, 1954, S. 136.

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