DE1149962B - Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallueberzuegen auf Metallpulvern - Google Patents

Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallueberzuegen auf Metallpulvern

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DE1149962B
DE1149962B DES52776A DES0052776A DE1149962B DE 1149962 B DE1149962 B DE 1149962B DE S52776 A DES52776 A DE S52776A DE S0052776 A DES0052776 A DE S0052776A DE 1149962 B DE1149962 B DE 1149962B
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John Bryan Haworth
Vladimir Nicolaus Mackiw
Forst Saskatchewan
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Sherritt Gordon Mines Ltd
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/52Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating using reducing agents for coating with metallic material not provided for in a single one of groups C23C18/32 - C23C18/50

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Description

  • Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallüberzügen auf Metallpulvern Die Erfindung bezieht sich kauf ein Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallüberzügen auf Metallpulvern oder Metallpulvergemischen durch Dispergieren des Pulvers in einer Metallsalzlösung unter reduzierenden Bedingungen.
  • Es ist in der Technik bekannt, daß man in bestimmter Weise zusammengesetzte Metallpulver, wobei die am Aufbau teilnehmenden einzelnen Metalle unterschiedliche chemische und bzw. oder physikalische Eigenschaften aufweisen, für eine Reihe von Anwendungszwecken benötigt. Diese Metallpulver werden als solche oder in verdichteter Form insbesondere in der Pulvermetallurgie verwendet. So setzt man, solche Metallpulver beispielsweise als Legierungen bei der Herstellung bestimmter, insbesondere kleiner Metallteile ein, bei denen die üblichen Schmelz- und Gießverfahren nicht ausreichen.
  • Ferner ist bekannt, daß man ein sogenanntes »zusammengesetztes Metallpulver«, in welchem ein bestimmtes Metall mit einem Film oder einem überzug eines besonderen Metalls versehen ist, das andersartige physikalische und bzw. oder chemische Eigenschaften aufweist, in der Metallkeramikindustrie anwendet. Dabei sind insbesondere vorlegierte Metallpulver, die im atomaren Mischungszustand vorliegen, von technischer Bedeutung.
  • Bisher sind solche Metallpulver durch Sprühen oder Spritzen :der Metalle bei einer Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur und bzw. oder durch mechanischen Abrieb oder durch mechanisches Vermischen von gesondert erzeugten Pulvern hergestellt worden. Die Herstellung von Metallpulvern durch Sprühen ist auf solche Metalle :beschränkt, die niedrige Schmelztemperaturen aufweisen. Es ergeben sich hierbei Teilchen, deren Größe über einen weiten Bereich schwankt. Die Herstellung durch mechanischen Abrieb ist langwierig, technisch umständlich und erfordert die Verwendung von Feinvermahlungsanlagen, wie Stab-, Scheiben- und Kugelmühlen, wobei jeweils besondere Schleifmittel und bzw. oder Futtermaterialien erforderlich sind. Außerdem weisen die bekannten Verfahren den Nachteil auf, daß das erhaltene Produkt durch Schleifmittelteilchen oder Teilchen aus dem Futtermaterial verunreinigt wird und ferner beim Zerkleinern eine Oxydation eintritt.
  • Neben den vorstehend genannten physikalischen Methoden zur Herstellung von überzogenen Metallpulvern sind auch chemische Verfahren bekanntgeworden. Man hat bereits mit Hilfe der elektrochemischen Spannungsreihe edlere Metalle auf unedleren Metallen abgeschieden. Ferner ist schon auf nichtmetallischen Pulvern durch ein chemisches. Verfahren ein Nickelüberzug dadurch abgeschieden worden, daß das Pulver in eine Nickelsalzlösung eingebracht wurde, die durch Zugabe von Hypophosphitlösung reduziert wird. Neben Nickel hat man auch bereits andere Metalle nach diesem Verfahren in einer zusammenhängenden Schicht auf nichtmetallischen Unterlagen abgeschieden. Es sind dabei den betreffenden Metallsalzlösungen zur Vermeidung des Zusammenwachsens und Festsetzens der abzuscheidenden Metallschichten an den Gefäßwänden Fettsäuren oder deren Salze zugefügt worden.
  • Es ist ersichtlich, daß bei der Herstellung von Metallpulvern in einem sehr fein bzw. feinst dispergierten Zustand die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren nicht ausreichen.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallüberzügen auf Metallpulvern oder Metallpulvergemischen durch Dispergieren des Pulvers in .einer Metallsalzlösung unter reduzierenden Bedingungen geschaffen, bei welchem das Metallpulver in einer ammoniakalischen Metallsalzlösung von Osmium, Rhodium, Ruthenium, Iridium, Gold, Platin, Palladium, Silber, Kupfer, Arsen, Zinn, Nickel oder Kobalt mit reduzierenden Gasen unter einem Partialdruck von über 4 Atmosphären bei einer Temperatur oberhalb 90° C, gegebenenfalls unter Zusatz eines Katalysators, behandelt wird.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsfarm der Erfindung kann. man das Verfahren, so durchführen, daß eine ammoniakalische Metallsalzlösung verwendet wird, in der die Metalle als Sulfate oder Chloride vorliegen.
  • Bei der praktischen Ausführung der Erfindung dispergiert man die festen Metallteilchen in der ammoniakalischen Lösung, in der die Teilchen unter reduzierenden Bedingungen unlöslich sind. Dabei enthält die Lösung eine Verbindung eines Metalls, dessen Eigenschaften sich von denjenigen der dispergierten Metallteilchen unterscheiden.. Die Lösung wird mit einem gasförmigen Reduktionsmittel bei erhöhter Temperatur und unter einem Partialüberdruck des, gasförmigen Reduktionsmittels behandelt, so daß das Metall abgeschieden wird. Der Reduktionsvorgang wird während einer ausreichenden Zeit fortgesetzt, damit ein bestimmtes Verhältnis der dispergierten Metallteilchen zu dem abgeschiedenen Metallüberzug erzielt wird.
  • Die Bezeichnung »dispergiertes Metall« umfaßt Teilchen von einem oder mehreren Metallen aus der Gruppe Kupfer, Silber, Gold, Beryllium, Zink, Cadmium, Bor, Aluminium, Indium, Titan, Germanium, Zirkon, Zinn, Hafnium, Blei, Vanadium, Niob, Antimon, Tantal, Wismut, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium, Platin, Uran und Thorium. Solche dispergierten Metalle müssen in einer ammoniakalischen Lösung unter reduzierenden Bedingungen im wesentlichen unlöslich sein. Sie werden in der Lösung als Teilchen oder Kerne verwendet, auf die sich ausgefälltes Metall ablagern und während des Reduktionsvorgangs wachsen kann. Daher sind die »dispergierten Metallteilchen« vorzugsweise von einer solchen: Teilchengröße, daß sie in der Lösung während der Reduktion in Suspension gehalten werden können. Eine bevorzugte Teilchengröße liegt im Bereich von etwa 200 bis etwa 1 Mikron oder kleiner.
  • Metalle, die aus der ammoniakalischen Lösung durch Umsetzung mit einem gasförmigen Reduktionsmittel bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck ausgefällt werden können, sind solche aus der Gruppe Osmium, Rhodium, Ruthenium, Iridium; Gold, Platin, Palladium, Silber, Kupfer, Arsen, Zinn, Nickel und Kobalt. Jedoch werden im allgemeinen die ausfällbaren Metalle aus der Gruppe Silber, Kupfer, Nickel und Kobalt verwendet. Diese Metalle können aus der ammoni.akalischen Lösung sehr schnell durch Umsetzung mit einem gasförmigen Reduktionsmittel bei erhöhten Temperaturen und Drucken ausgefällt werden.
  • Die Herstellung von metallisierten Metallpulvern, die ,zwei oder mehr ausfällbare Metalle der vorstehend genannten Gruppe enthalten, kann sehr einfach nach dem Verfahren gemäß der Erfindung durch Herstellung einer ammoniakalischen Lösung, die lösliche Salze von zwei oder mehreren der gewünschten Metalle enthält, erzeugt werden. Bei der Reduktion wird zuerst das am leichtesten reduzierbare Metall abgeschieden. Die Reduktion wird dann fortgesetzt, um das nächste Metall in der Reihenfolge seiner Reduzierbarkeit abzuscheiden. Die Reihenfolge der Absoheidung aus einer ammoniakalischen Lösung, die zwei oder mehr ausfällbare Metalle enthält, läßt sich leicht durch die Stellung der jeweiligen Metalle in der Spannungsreihe der Elemente ermitteln. So verhält sich die Reduzierbarkeit der Metalle Silber, Kupfer, Nickel und Kobalt aus einer ammoniaka fischen Lösung in der :genannten Reihenfolge.
  • Die Reduktion und die Ausfällung werden von den Eigenschaften des auszufällenden Metalls, von der Temperatur und dem Druck, bei dem die Reduktion durchgeführt wird, von der Art und den Eigenschaften der Lösung und des verwendeten gasförmigen Reduktionsmittels beein$ußt.
  • Zur Einstellung des erwünschten Verhältnisses der Metalle unter normalen Bedingungen können in der ammoniakalischen Lösung gelöste Metallverbindungen leicht und schnell bis auf etwa 1 g/1 verringert werden. Hierbei ist lediglich erforderlich, der Lösung einen geringen übersehuß der auszufällenden Metallverbindnugen, z. B. von 1 g/1, und die erwünschte Menge dispergierter Metallteilchen zuzusetzen. Wenn ein Metallpulver mit einem Gehalt von etwa 500 g Molybdän und 50 g Kobalt hergestellt werden soll, wird die vorgesehene Molybdänmenge z. B. in 1 1 ammoniakalischer Lösung dispergiert, die etwa 51 g Kobalt gelöst enthält. Die Reduktion wird so lange fortgesetzt, bis nur noch etwa 1 g Kobalt in der Lösung vorliegt.
  • Wenn ein: zusammengesetztes Metallpulver hergestellt werden soll, das z. B. 70 % Nickel und 30% Kupfer enthält, kann eine .ammoniakahsche Lösung, die das gewünschte Verhältnis der Metalle als lösliche Salze enthält, mit einem gasförmigen Reduktionsmittel, wie Wasserstoff, bei erhöhter Temperatur und Druck umgesetzt werden. Kupfer fällt zuerst aus und wird in der Lösung durch Umrühren während der Ausfällung von Nickelmetall in Suspension gehalten. Die Reduktion wird so lange fortgesetzt, bis der Nickelgehalt der Lösung in dem erwünschten Maß herabgesetzt ist. Das erhaltene Metallpulver weist nach der Abtrennung von der Lösung, dem Waschen und Trocknen das erwünschte Nickel-Kupfer-Verhältnis auf.
  • Die Lösung wird in Abhängigkeit von der Löslichkeit der dispergierten Metallteilchen und der auszufällenden Metallverbindungen sowie von der Reaktionsfähigkeit des gasförmigen Reduktionsmittels ausgewählt und kann daher organisch oder anorganisch, sauer, basisch, oder neutral sein.
  • Im allgemeinen verwendet man eine wäßrige Ammoniumsulfatlösung oder Ammoniumchloridlösung. Ammoniak wird im allgemeinen ass. am nbildender Komplex bevorzugt; jedoch können auch organische Amine, beispielsweise Methylamn oder Athylendiamin, das Ammoniak ganz oder teilweise ersetzen.
  • Das gasförmige Reduktionsmittel wird in Abhängigkeit von den bei der Reduktion wesentlichen Faktoren gewählt. Im allgemeinen ist es erwünscht, die Metalle im wesentlichen frei von Verunreinigungen aus der Lösung auszufällen. Bevorzugt wird Wasserstoff als Reduktionsmittel verwendet. Jedoch können auch andere gasförmige Reduktionsmittel, wie Kohlenmonoxyd, Methan, Generatorgas, Naturgas oder gewünschtenfalls Gemische von gasförmigen Reduktionsmitteln, verwendet werden.
  • Das Anion des auszufällenden Metalls wird in Abhängigkeit von der Löslichkeit des Metallsalzes in dem gewählten Lösungsmittel und der Reaktionsfähigkeit des Anions mit dem gasförmigen Reduktionsmittel ausgewählt. Im .allgemeinen können in basischen Lösungen Sulfat-, Chlorid-, Carbonat- und Hydroxylanionen und in sauren Lösungen Sulfat-, Fluorsilicat- oder Acetatanionen vorliegen.
  • Die für die Reduktion erforderliche Zeit hängt von der Temperatur und dem Druck ab, bei welchem die Reaktion durchgeführt wird; sie variiert im umgekehrten Verhältnis zu diesem. Vorzugsweise wird die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von etwa 90 bis etwa 260° C durchgeführt. Die Reaktion kann zwar auch bei einer Temperatur unter etwa 90° C ausgeführt werden; sie geht jedoch dann für großtechnische Verhältnisse zu langsam vor sich. Es ist ferner möglich, die Reaktion bei einer Temperatur von über 260° C durchzuführen; jedoch liegt bei der erhöhten Reduktionsgeschwindigkeit der Aufwand für Anlage und Ausführung unverhältnismäßig hoch.
  • Die Reduktion wird im allgemeinen bei einem Partialdruck des gasförmigen Reduktionsmittels von über etwa 4 Atmosphären und vorzugsweise von etwa 7 bis etwa 35 Atmosphären durchgeführt, so daß sich ein Gesamtdruck von etwa 10 bis 70 Atmosphären ergibt, vorzugsweise von etwa 16 bis 50 Atmosphären. Bei Partialdrück:en des gasförmigen Reduktionsmittels unterhalb von 4 Atmosphären schreitet die Reaktion zu langsam voran; bei der erhöhten Reaktionsgeschwindigkeit oberhalb von etwa 35 Atmosphären liegt im allgemeinen der Aufwand für die Hochdruckanlage unverhältnismäßig hoch. Unter der Bezeichnung »Gesamtdruck« ist der Druck zu verstehen, der durch die Temperatur, bei welcher die Reduktion durchgeführt wird, plus dem Partialdruck oder Überdruck des verwendeten gasförmigen Reduktionsmittels autogen erzeugt wird.
  • Die Konzentration des Metallsalzes in. der Lösung wird so abgestimmt, daß ein rasches Ausfällen der Metalle aus der Lösung Stattfindet, jedoch mit einem Sicherheitsspielraum, so daß nicht die Gefahr einer Kristallisation im Reaktionsgefäß oder in den Rohrleitungen, Ventilen und Pumpen besteht. Zum Beispiel ist bei der Ausfällung von Kupfer das Kupfersulfat in wäßriger saurer oder basischer Lösung bis zu etwa 100 g/1 bei Raumtemperatur gut löslich und im größeren Ausmaß bei erhöhten Temperaturen. Daher können Konzentrationen von bis zu 75 bis 100 g Kupfer je Liter als Sulfat ohne die vorstehend genannte Gefahr verwendet werden. In ähnlicher Weise sind Nickel- und Kobaltsulfat in ammoniakaliseher Lösung verhältnismäßig gut löslich; obwohl es ,bevorzugt ist, Lösungen zu verwenden, die etwa 50 g/1 enthalten, können auch Konzentrationen bis zu etwa 50 g/1 Metall innerhalb des erwähnten Sicherheitsspielraums verwendet werden.
  • Beim Ausfällen von Metallen aus der Lösung durch ein gasförmiges Reduktionsmittel benötigen bestimmte Metalle, wie Silber und Kupfer, zur Einleitung und Förderung der Reduktion keinen Hydrierungskatalys.ator. Andere Metalle, wie Nickel und Kobalt, erfordern dagegen einen Hydrierungskatalysator. Vorzugsweise wird daher beim Ausfällen von Nickel :und Kobalt aus der Lösung ein Hydrierungskatalysator eingesetzt. In bestimmten Fällen dient das dispergierte Metall als Katalysator; es ist dann nicht notwendig, in der Lösung ein weiteres, katalytisch wirkendes oder kernbildendes Mittel einzusetzen. Beispiele von Katalysatoren sind Eisen-, Nickel-, Kobalt-, Molybdän- und Titancarbid. Metalle, wie Chrom, wirken jedoch bei der Reduktion von Nickel und Kobalt nicht als Katalysator. Wenn dabei kein Katalysator verwendet wird, findet entweder eine geringere oder keine Reduktion statt.
  • Weiterhin können verschiedene Zusatzmittel als katalytisch wirkende oder kernbildende Mittel, z. B. Eisen(I1)-sulfat für die Reduktion von Nickel und vorzugsweise ein Gemisch von Natnumsulfid und Kaliumcyanid für die Reduktion von Kobalt, angewendet werden. Der Zusatz von etwa 0,1 bis 4 g/1 von dem bevorzugten katalytisch wirkenden Mittel ist ausreichend, um .die Reduktion von Nickel und Kobalt aus sonst :nicht katalysierten Lösungen einzuleiten und zu fördern.
  • Beim Abscheiden eines Metallüberzuges aus der Lösung durch das gasförmige Reduktionsmittel kann die Dichte des erhaltenen Überzuges durch Regulieren der Ammoniak- und bzw. oder der Ammoniumsulfatkonzentration der Lösung gesteuert werden. Zum Beispiel kann metallisches Kupfer aus seinen Lösungen innerhalb weiter Wasserstoflionenkonzentrationsgrenzen ausgefällt werden. Daher können die Lösungen im Bereich von stark basischen Aminlösungen, die viel freies Ammoniak oder Amine enthalten, bis zu Lösungen liegen, die eine verhältnismäßig große Menge an freier Säure enthalten. Es wurde festgestellt, daß etwa 0,1 bis 2,5 Grammol freies Ammoniak in der Lösung je Grammatom Silber oder Kupfer oder etwa 1,5 bis- 4 Grammoff freies Ammoniak je Grammatom Nickel oder Kobalt oder Nickel plus Kobalt beim Ausfällen von Nickel und Kobalt aus den Lösungen vorhanden sein sollen.
  • Der erwünschte Metallüberzug wind durch Bildung einer Aufschlämmung .aus den Metallteilchen und der ammoniakalischen Lösung, die die erwünschte Menge des auszufällenden Metalls in Form des löslichen Salzes enthält, erzeugt. Diese Aufschlämmung wird in einem Reaktionsgefäß, beispielsweise in einem Autoklav, bei erhöhter Temperatur und unter einem Partialdruck des gasförmigen Reduktionsmittels umgesetzt, der oberhalb des Druckes liegt, welcher .autogen durch die Temperatur erzeugt wird, bei der die Reaktion durchgeführt wird. Die Reduktion wird fortgeführt, bis die erwünschte Menge Metall aus der Lösung ausgefällt ist.
  • Nach Abschluß des Reduktionsvorgangs wird das überzogene Metallpulver aus der Lösung abgetrennt, beispielsweise durch Filtrieren oder Zentrifugieren; es kann als solches verwendet oder mit den üblichen Mitteln unter Bildung eines verdichteten Produkts weiterbehandelt wenden, beispielsweise durch Sintern und bzw. oder Pressen.
  • Die nachstehenden Beispiele erläutern die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. In jedem Beispiel wurde Wasserstoff als gasförmiges Reduktionsmittel verwendet. Die Reduktion wurde bei einer Temperatur innerhalb des Bereichs von etwa 90 bis etwa 260° C und unter einem Wasserstofpartialdruck von über etwa 4 Atmosphären und vorzugsweise innerhalb des Bereichs von etwa 7 bis etwa 35 Atmosphären durchgeführt. Eine Menge bis zu etwa 4 g/1 Eisen(II)-sulfat wurde der Lösung zugesetzt, um die Reduktion von Nickel zu fördern; ferner wurden bis zu etwa 4 g/1 eines Gemisches von Kaliumcyanid und Natriumsulfat der Lösung zugesetzt, um die Reduktion von Kobalt zu fördern. Die gelösten Metalle waren in der ammoniakalschen Lösung als Sulfate vorhanden. Die Lösung enthielt weiterhin etwa 0,1 bis 2,5 Grammol Ammoniak je Grammatom Kupfer und etwa 1,5 bis 4 Grammol Ammoniak je Grammatom Nickel oder Kobalt oller Nickel plus Kobalt.
    Zusammensetzung der Lösung
    Metall Gramm je Liter »Dispergiertes Metall«
    In Lösung
    1. Fe -I- Ni -f- Co . . . . . . . . . . . . . . Ni: 23,5 Co: 31,5 Fe: 23,5
    2. Cr -i- Ni -I- Co . . . . . . . . . . . . . . Ni: 11,7 Co: 23,5 Cr: 23,5
    3. (Mo -I- Fe) -i- Ni . . . . . . . . . . . . Ni: 33 Mo: 14 Fe: 3
    4. Cu -;- Ni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ni: 55,5 Cu: 30
    5. Cr -I- Ni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ni: 32 Cr: 64
    6. Cr + TiC -I- Ni . . . . . . . . . . . . . Ni: 51 TiC: 7 Cr: 14
    Zusammensetzung des Produkts
    Metallpulver Reduktionszeit Physikalische Eigenschaften
    Fe: Ni: Co = 30 : 30: 40 30 Minuten Feinverteiltes überzogenes Pulver von etwa 9;6 Mikron
    Cr: Ni: Co = 40 : 20 : 40 60 Minuten Feinverteiltes überzogenes Pulver von etwa 12,6 Mikron
    Mo: Fe: Ni = 28: 6 : 66 10 Minuten Feinverteiltes überzogenes Pulver von etwa 10,7 Mikron
    Cu: Ni = 35 : 65 130 Minuten Feinverteiltes überzogenes Kupfer-Nickel-Pulver
    Cr: Ni = 2 : 1 10 Minuten Feinverteiltes überzogenes Pulver -
    Cr: TiC : Ni = 20: 10 : 70 10 Minuten Feinverteiltes überzogenes Pulver
    Die vorstehenden Beispiele dienen der Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung für die Herstellung sogenannter zusammengesetzter Pulver, die zur Verwendung in Form von Legierungen üblicher Art bestimmt sind, z. B. Messing, Bronze, Monelmetall, Eisen-Kupfer-Legierungen, Eisen-Nickel-Legierungen, Nickel-Chrom-Legierungen, Kobalt-Nickel-Legierungen, Eisea-Nickel-Kobalt-Legierungen und Molybdäu-Eisen Nickel-Legierungen.
  • Die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist nicht auf die Herstellung dieser Legierungen beschränkt, sondern. allgemein gewährleistet.
  • Die Erfindung bietet wesentliche Vorteile, z. B. bei der Herstellung eines »zusammengesetzten Pulvers«, aus dem ein vorlegiertes Pulver durch einfache homogenisierende Wärmebehandlung erhalten werden kann. Wegen der innigen Berührung der Metallschichten ist es möglich, bestimmte »zusammengesetzte Metallpulver« vor der homogenisierenden Wärmebehandlung zu pressen und dann die Sinterung dazu zu benutzen, den erwünschten Diffusionsgrad zwischen den Metallen und so den erwünschten Legierungsgrad zu erzielen.
  • In anderen Fällen kann es erwünscht sein, diese Legierungsbehandlung wahlweise bis zur Sinterstufe zu verzögern, beispielsweise bei der Verwendung eines vorlegierten Pulvers mit weniger guten Preßeigenschaften. Das Metall, durch das der Legierung schlechtere Preßeigenschaften verliehen werden, kann mit einem weicheren und besser dehnbaren Metall überzogen werden, wodurch insgesamt gute Preßeigenschaften erzielt und der Verschleiß verringert werden.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung weist wesentliche Vorteile gegenüber bekannten Verfahren zum Mischen von Metallpulvern .auf, beispielsweise in Doppelkonusmischern, Zwillingstrommelmischern, Rohrmühlen, Kugelmühlen od. dgl. In manchen Fällen ist eine Kaltbearbeitung beim Mischen nicht vorteilhaft, da sich die Pulver dann beim Pressen nicht mehr gut verformen lassen und zu geringerer Dichte sowie zu erhöhtem Matrizenverschleiß führen. Dies trifft besonders bei jeder Art von Bearbeitung in Mühlen zu. Nachteile der bekannten Mischverfahren bestehen in der Veranreinigung der Produkte und in der Gefahr einer Oxydation, wie vorstehend erwähnt ist. Die Kaltbearbeitung und die Oxydation, die bei der Behandlung in Mühlen nach den bekannten Verfahren stattfinden, machen es oftmals notwendig, das Pulver erneut zu glühen, wodurch der Aufwand weiter steigt.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß ein Metall, das beim Abrieb oder bei der Bearbeitung in Mühlen die Neigung hat, leicht zu oxydieren, unter reduzierenden Bedingungen mit einem chemisch stabilen Metall zum Schutz gegen Oxydation während der nachfolgenden Behandlung überzogen wenden kann. In bestimmten Fällen kann es erwünscht sein, die Anordnung so zu treffen, daß das Schutzmetall oder ein Metall, das zugesetzt wird, um das Sintern zu erleichtern, während der Sinterung entfernt werden kann, so daß ein reines Metall übrigbleibt, das nur aus dem Metall oder den Metallen des Kerns besteht.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallüberzügen .auf Metallpulvern oder Metallpulvergemischen durch Dispergieren des Pulvers in einer Metallsalzlösung unter reduzierenden Bedingungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver in .einer ammoniakalischen MetallsalzIösung von Osmium, Rhodium, Ruthenium, Iridium, Gold, Platin, Palladium, Silber, Kupfer, Arsen, Zinn, Nickel oder Kobalt mit reduzierenden Gasen unter einem Partialdruck von über 4 Atmosphären .bei einer Temperatur oberhalb 90° C, gegebenenfalls unter Zusatz eines Katalysators, behandelt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ammoniakalische Metallsalzlösung verwendet wird, in der die Metalle als Sulfate oder Chloride vorliegen. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 690 401, 2 740 708; Skaupy, »Metallkeramik«, 1950, S.59/60; »Plating«, 1955, S. 1268/1269.
DES52776A 1956-04-10 1957-03-19 Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallueberzuegen auf Metallpulvern Pending DE1149962B (de)

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