DE1258606B - Aluminiumlegierung und deren Verwendung fuer galvanische Opferanoden - Google Patents
Aluminiumlegierung und deren Verwendung fuer galvanische OpferanodenInfo
- Publication number
- DE1258606B DE1258606B DED47785A DED0047785A DE1258606B DE 1258606 B DE1258606 B DE 1258606B DE D47785 A DED47785 A DE D47785A DE D0047785 A DED0047785 A DE D0047785A DE 1258606 B DE1258606 B DE 1258606B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sacrificial anodes
- aluminum
- alloy
- aluminum alloy
- galvanic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/46—Alloys based on magnesium or aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/003—Alloys based on aluminium containing at least 2.6% of one or more of the elements: tin, lead, antimony, bismuth, cadmium, and titanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
- C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
- C23F13/08—Electrodes specially adapted for inhibiting corrosion by cathodic protection; Manufacture thereof; Conducting electric current thereto
- C23F13/12—Electrodes characterised by the material
- C23F13/14—Material for sacrificial anodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C 22 c
Deutsche Kl.: 40 b - 21/00
Nummer: 1 258 606
Aktenzeichen: D 47785 VI a/40 b
Anmeldetag: 21. Juli 1965
Auslegetag: 11. Januar 1968
Die Erfindung betrifft eine neue Aluminiumlegierung, welche ein hohes Oxydationspotential und
eine günstige elektrische Leistung pro Masseneinheit der Legierung aufweist, d, h. ein elektrochemisches
Äquivalent, welches die Legierung für galvanische Opferanoden geeignet macht.
Theoretisch wäre zu erwarten, daß Aluminium allein zufriedenstellend als Werkstoff für galvanische
Opferanoden zu gebrauchen wäre, weil Aluminium die beiden primären Erfordernisse für Opferanoden
erfüllt:
1. ein hohes theoretisches Oxydationspotential (1,80VoIt bezogen auf Kalomelelektrode) und
2. eine hohe theoretische elektrische Leistung pro Masseneinheit des verbrauchten Metalls
(2,98 Ah/g).
In der Praxis jedoch erwies sich Aluminium als unzureichend für derartige Anwendungszwecke, da
es diese günstigen theoretischen Eigenschaften bei Verwendung als Werkstoff für galvanische Opferanöden
nicht aufweist. Die Anwesenheit des normalerweise passiven Oxydfilms auf der Aluminiumoberfläche
stellt offensichtlich eine Sperre gegenüber der Oxydation des Aluminiummetalls dar, wodurch das
tatsächliche Oxydationspotential auf etwa 0,7 Volt (gemessen in geschlossenem Stromkreis bei 2,7 bis
10,7 A/ma in einem synthetischen Seewasser-Elektrolyten
mit einer gesättigten KCl-Kalomel-Standardzelle
als Bezugsgröße) herabgesetzt wird. Bei derartig niedrigen Betriebsspannungen erhalten z. B. Eisenkonstruktionen
keinen Kathodenschutz, da die Anode keine günstige elektrische Leistung liefert. Vergleichsweise
ist das tatsächliche Arbeitspotential von Magnesium etwa 1,5 Volt und von Zink etwa 1 Volt.
Es ist bekannt, gewisse Elemente, wie z. B. Gallium, Wismut oder Indium, dem Aluminium zuzusetzen, um
zu versuchen, eine Aluminiumanode von wirtschaftlicher Brauchbarkeit zu erhalten. Derartige Zusätze
waren technisch jedoch nicht erfolgreich, da keine merkliche Steigerung des Oxydationspotentials zusammen
mit einer brauchbaren Leistung erhalten werden konnte.
In der USA.-Patentschrift 2 565 544 wird unter anderem eine Legierung aus Reinaluminium (Al
^ 99,9 °/o) und jeweils 0,02 °/0 und mehr Gallium,
Indium, Wismut und gegebenenfalls Zinn als Werkstoff für Opferanoden für den kathodischen Korrosionsschutz
beschrieben. Wie jedoch aus der nachstehenden Tabelle hervorgeht, sind die erfindungsgemäßen
Legierungen, welche an Stelle von Zinn Blei enthalten, den zinnhaltigen Legierungen hinsichtlich des Potentials
sowie der Leistung erheblich überlegen:
Aluminiumlegierung und deren Verwendung für
galvanische Opferanoden
galvanische Opferanoden
Anmelder:
The Dow Chemical Company,
Midland, Mich. (V. St. A,)
Vertreter:
Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular,
Patentanwälte,
8000 München 27, Pienzenauer Str. 2
Als Erfinder benannt:
John Thomas Reding, Freeport, Brazoria, Tex.;
John Joseph Newport III,
Lake Jackson, Brazoria, Tex. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Juli 1964 (384 773) ■
VoGa | VoIn | VoBi | VoSn | VoPb | Poten | Lei | |
Legie- | tial | stung | |||||
30 11111S | 0,01 | 0,055 | 0,58 | 0,32 | (Volt) | (Vo) | |
A | 0,01 | 0,03 | 0,50 | — | 1,0 | 1,22 | 30 |
1 | 0,009 | 0,04 | 0,22 | 0,32 | — | 1,45 | 56 |
B | 0,01 | 0,03 | 0,20 | — | 0,20 | 1,30 | 31 |
35 2 | 1,37 | 64 | |||||
Die Erfindung umfaßt eine neue Legierung auf Reinaluminiumgrundlage, welche 0,005 bis 0,2%
Gallium, 0,015 bis 0,5 % Indium, 0,02 bis 3 °/0 Wismut und 0,02 bis 3 °/0 Blei enthält.
Vorzugsweise umfaßt die Legierung Reinaluminium, dem 0,01 bis 0,03 °/0 Gallium, 0,02 bis 0,3 % Indium,
0,1 bis 1 % Wismut und 0,1 bis 1 % Blei zulegiert sind.
Überraschenderweise weist die neue Legierungszusammensetzung, wenn sie für galvanische Opferanoden
verwendet wird, einen zufriedenstellenden Korrosionsverlauf, ein hohes Arbeitspotential und eine
hohe elektrische Leistung pro Masseneinheit der verbrauchten Legierung auf.
Galvanische Opferanoden können aus der neuen Legierung unter Verwendung von üblicherweise in der
Aluminiumtechnik angewendeten Legierungs-, Guß-
709 718/346
oder sonstigen Herstellungsmethoden hergestellt werden. Es sind keine speziellen Maßnahmen erforderlich.
Das zur Herstellung der neuen Legierung verwendete Reinaluminium (99,5 bis 99,9% -Al) hat die
üblichen durch die Herstellung eingebrachten Verunreinigungen, wobei Silicium etwa 0,1% un-d Eisen
etwa 0,22 % betragen können. Falls gewünscht, kann Reinstaluminium mit, %,. B. 99,99 0J0 Reinheit verwendet
werden, jedoch ist es nicht erforderlich, um' hohe Spannung und hohen Anodennutzeffekt (d. h.
eine hohe elektrische Leistung pro Masseneinheit der Legierung) zu erreichen. Die Legierungselemente
können ebenfalls hohe Reinheit oder handelsübliche Qualität aufweisen.
Die Legierung wird bei Lagerung in normaler Atmosphäre durch Luftoxydation nicht schädlich
beeinflußt.
Es wurde eine Anzahl von Opferanoden gemäß vorliegender Erfindung hergestellt, indem man Reinaluminiumbarren
in einem Graphittiegel, welcher in einem elektrischen Ofen angeordnet war, schmolz.
Die" erforderlichen Mengen an Gallium, Indium, Wismut und Blei wurden in das geschmolzene Aluminium
eingebracht und. die Schmelze gerührt, um eine Dispersion der Legierungsbestandteile zu erreichen.
Die Legierung wurde in eine Graphitform zu zylindrischen Probestücken von 14 cm Länge und
1,6 cm Durchmesser gegossen. Die Abkühlungsgeschwindigkeit der Probestücke wurde so geregelt,
daß diese derjenigen bei der technischen Herstellung gegossener Opferanoden in großem Maßstab ähnlich
war.
Die Leistungsfähigkeit der Legierungen wurde bewertet, indem man jede gegossene zylindrische Probe
als Anode in einer Stahlbüchse von 7,6 cm Durchmesser und 15,2 cm Höhe (als Kathode) anordnete.
Als Elektrolyt wurde synthetisches Seewasser verwendet, wobei etwa 10,2 cm jeder Probe eingetaucht
waren. Die Zellen wurden vervollständigt hinsichtlich der elektrischen Schaltung; es wurde ein Gleichrichter
zur Beibehaltung eines konstanten Stromes durch eine Gruppe von Zellen, die in Serie geschaltet waren,
angewendet.
Die Ergebnisse einer Anzahl von Versuchen, bei welchen die Leistungsfähigkeit der Opferanoden aus
der erfindungsgemäßen Legierung mit derjenigen von Anoden aus unlegiertem Reinaluminium verglichen
wurde, sind in der Tabelle zusammengefaßt.
45
Ver such |
Le Ga |
0,005 | gierung In |
sbestandteile Bi I Pb |
0,025 | 0,025 | Potential | Leistung |
Nr. | - | 0,005. | Gewichtsprozent) | 0,40 . | 0,40 | (Volt) | % | |
1 | 0,01 | 0,03 | 0,20 | 0,10 | 1,00 | 64 | ||
2 | 0,01. | 0,03 | 0,80 . | 0,10 | 1,42 | 62 | ||
3 | 0,01 | 0,03 | 0,20 | . 2,00 . | 1,40 . | 57 | ||
4 | 0,01 | 0,20 | 2,00 ■ | 0,10 | 1,47 | 64 | ||
5 | 0,01 | 0,20 | 0,40 | 0,80 | 1,28 | 50 | ||
6 | 0,037 | 0,20 | 0,4 | 0,29 | 1,48 | 59 | ||
7 | 0,013 | 0,03 | 0,17 | 0,22 | 1,47 | 55 | ||
8 | 0,02 | Vergleich (99,9% Al) | 1,53 | 51 | ||||
•9 | 0,28 | 1,52 | 52 | |||||
0,72 | — |
55
— als Werkstoff für Opferanoden hinsichtlich des Oxydationspotentials
und des hohen elektrochemischen Äquivalents im Vergleich zu unlegiertem Reinaluminium.
Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß das Oxydationspotential und die günstige elektrische
Leistung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sich sämtlich in dem für eine erfolgreiche Verwendung
als Werkstoff für Opferanoden erforderlichen Bereich bewegen.
Es wurden große Anoden mit D-förmigem Querschnitt und einem Durchmesser von etwa 8,9 cm
sowie 30,4 cm Länge aus einer der neuen Legierungen hergestellt, welche im wesentlichen aus 0,02 Gewichtsprozent
Gallium, 0,03 Gewichtsprozent Indium, 0,5 Gewichtsprozent Wismut, 0,5 Gewichtsprozent Blei, Rest
Reinaluminium bestand. Nachdem diese Anoden etwa 9 Wochen lang einem Betriebstest in fließendem
Seewasser unterzogen worden waren, arbeiteten sie in zufriedenstellender Weise als galvanische Opferanoden
mit einem Potential von etwa 1,45VoIt und einer Stromleistung von etwa 60%·
Die neuen Legierungen zeigen sämtlich ein hohes Oxydationspotential und eine hohe elektrische Leistung
und sind neben der Verwendung als Opferanoden beispielsweise als galvanische Pigmente in Anstrichfilmen
oder Überzügen, als galvanisches Anodenmaterial für Primärbatterien und als galvanische
Schutzüberzüge für Stahlblech und andere gegenüber Aluminium kathodische Metallbleche geeignet. Außerdem
sind diese Legierungen verwendbar als aktiver Bestandteil in Leuchtmitteln oder Leuchtkörpern, zur
Verwendung bei chemischen Reduktionen und zur Herstellung von Aluminiumalkylen.
Claims (3)
1. Aluminiumlegierung mit hohem Oxydationspotential und hohem elektrischem Äquivalent,
bestehend aus 0,005 bis 0,2% Gallium, 0,015 bis 0,5% Indium, 0,02 bis 3% Wismut und 0,02 bis
3 % Blei» Rest Reinaluminium.
2. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 0,01 bis
0,03% Gallium, 0,02 bis 0,3% Indium, 0,1 bis 1% Wismut und 0,1 bis 1% Blei.
3. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1 oder 2 als Werkstoff für galvanische Opferanoden
mit hohem Oxydationspotential.
Die Ergebnisse zeigen eindeutig die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Legierungen bei Verwendung
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2565 544.
709 718/346 12.67 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US384773A US3337332A (en) | 1964-07-23 | 1964-07-23 | Aluminum alloys and galvanic anodes made therefrom |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1258606B true DE1258606B (de) | 1968-01-11 |
Family
ID=23518696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED47785A Withdrawn DE1258606B (de) | 1964-07-23 | 1965-07-21 | Aluminiumlegierung und deren Verwendung fuer galvanische Opferanoden |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3337332A (de) |
BE (1) | BE667340A (de) |
DE (1) | DE1258606B (de) |
DK (1) | DK106948C (de) |
GB (1) | GB1066724A (de) |
NL (1) | NL144441B (de) |
SE (1) | SE306620B (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4808498A (en) * | 1987-12-21 | 1989-02-28 | Aluminum Company Of America | Aluminum alloy and associated anode |
GB0011202D0 (en) * | 2000-05-09 | 2000-06-28 | Kci Licensing Inc | Abdominal wound dressing |
DE102009000348B4 (de) * | 2008-08-28 | 2011-09-01 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung von Flachglas |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2565544A (en) * | 1946-08-28 | 1951-08-28 | Aluminum Co Of America | Cathodic protection and underground metallic structure embodying the same |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1997165A (en) * | 1933-10-20 | 1935-04-09 | Aluminum Co Of America | Duplex metal article |
-
1964
- 1964-07-23 US US384773A patent/US3337332A/en not_active Expired - Lifetime
-
1965
- 1965-07-08 SE SE9019/65A patent/SE306620B/xx unknown
- 1965-07-21 DE DED47785A patent/DE1258606B/de not_active Withdrawn
- 1965-07-22 GB GB31228/65A patent/GB1066724A/en not_active Expired
- 1965-07-23 NL NL656509581A patent/NL144441B/xx unknown
- 1965-07-23 BE BE667340A patent/BE667340A/xx unknown
- 1965-07-23 DK DK380565AA patent/DK106948C/da active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2565544A (en) * | 1946-08-28 | 1951-08-28 | Aluminum Co Of America | Cathodic protection and underground metallic structure embodying the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK106948C (da) | 1967-04-03 |
GB1066724A (en) | 1967-04-26 |
NL144441B (nl) | 1974-12-16 |
SE306620B (de) | 1968-12-02 |
BE667340A (de) | 1966-01-24 |
NL6509581A (de) | 1966-01-24 |
US3337332A (en) | 1967-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1229816B (de) | Anode fuer kathodische Schutzeinrichtungen | |
DE1281232B (de) | Anode fuer den kathodischen Korrosionsschutz | |
DE1458452C3 (de) | Verwendung einer Aluminiumlegierung als Anodenmaterial | |
DE3229703A1 (de) | Zinklegierung zur verwendung in einer elektrode | |
DE3820550A1 (de) | Fuer opferanoden geeignete aluminiumlegierungen | |
DE1258606B (de) | Aluminiumlegierung und deren Verwendung fuer galvanische Opferanoden | |
DE1268852B (de) | Aluminiumlegierung und deren Verwendung fuer galvanische Opferanoden | |
DE2653825A1 (de) | Auf titan basierende legierung | |
US3281239A (en) | Aluminum base alloys containing thallium | |
DE112017002534T5 (de) | Aluminiumlegierung und Verfahren zur Herstellung einer Aluminiumlegierung | |
DE1275284B (de) | Aluminiumlegierung und daraus hergestellte galvanische Opferanode | |
DE1458312B2 (de) | Verwendung einer aluminiumlegierung als werkstoff fuer galvanische anoden | |
DE1256037B (de) | Anode fuer den kathodischen Schutz | |
DE1231906B (de) | Verwendung von lanthan- und gegebenenfalls cerhaltigen Zinklegierungen als Aktivanoden fuer den kathodischen Korrosionsschutz | |
DE1135727B (de) | Anoden zum kathodischen Schutz | |
DE3141584C2 (de) | Korrosionsbeständige Anode aus legiertem Blei | |
DE1483302C3 (de) | Verwendung einer Wolfram-Iridiumlegierung für die Anode von Röntgenröhren | |
EP0119640B1 (de) | Galvanische Opferanode auf Aluminiumlegierungsbasis | |
DE1558478B1 (de) | Verwendung einer aluminium-zink-quecksilber-legierung fuer opferanoden, insbesondere zum kathodischen schutz im meerwasser, mit hoher stromausbeute | |
DE2150102A1 (de) | Aluminiumlegierung fuer Anoden fuer galvanische Baeder | |
DE1125190B (de) | Verfahren zur Herstellung von Aluminium durch Elektrolyse in einem geschmolzenen Elektrolyten | |
DE1558476A1 (de) | Galvanische Anode | |
DE2103689C3 (de) | Verwendung einer Bleilegierung für massive und gitterförmige Elektroden | |
DE1147390B (de) | Verfahren zur Gewinnung von Aluminium durch Schmelzflusselektrolyse | |
DE1243884B (de) | Verwendung einer ternaeren Aluminium-Zinn-Zink-Legierung als Werkstoff fuer sich selbst verzehrende Anoden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |