DE1446273A1 - Process for forming a coating on aluminum - Google Patents

Process for forming a coating on aluminum

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DE1446273A1
DE1446273A1 DE19591446273 DE1446273A DE1446273A1 DE 1446273 A1 DE1446273 A1 DE 1446273A1 DE 19591446273 DE19591446273 DE 19591446273 DE 1446273 A DE1446273 A DE 1446273A DE 1446273 A1 DE1446273 A1 DE 1446273A1
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Bulloff J Jack
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    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
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Description

Bezeichnung: Verfahren zur Bildung eines Überzuges auf Aluminium. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von ogydfreiem Aluminium und hat zum Gegenstand die Erzeugung von Aluminiumverbindungen in solcher Form,dass die' chemische Aktivität des Aluminium in vorteilhafter Weise beim Hartlöten,Auflöten und Schweissen in Anspruch genommen werden kann. Vom elektromotorischen Standpunkt aus gesehen,sollte eigentlich das Aluminium in chemischer Aktivität mit dem Calzium rivalisieren,jedoch ist es in Wirklichkeit ein stabiles industriel verwendetes Material,das für Konstruktions- und Haushaltszwecke in gleicher Weise geeignet ist und nicht ohne weiteres chemisch angegriffen wird. Diese Trägheit des Aluminiums ist auf eine schützende Oxydschicht auf der Oberfläche von molekularer Grössenordnung zurückzuführen,die Gegenständen aus Aluminium. eine Passivität gegenüber chemischen Reaktionen verleiht und demgemäss das Material gegen Hartlötegn,Schweissen und dgl.wegen der zurückbleibenden Oxydhaut widerstandsfähig-macht. Es sei darauf hingewiesen,dass die Entfernung der Oxydhaut mit Lauge,zum Beispiel in Anwesenheit von metalli-r der schein Quecksilber,um die/Oberfläche bevor die Oxydation derselben einset zt,eine vorübergehende Schutzschicht aus Quecksilber ermöglicht,die dem Aluminium erlaubt Wasserstoff aus Ifasser,wie es die Alkalimetalle machen,auszutauschen, jedoch die vorübergehende 'firkung einer-derartigen Schutzschicht verhindert ihre handelsübliche Verwend-Die vorliegende Erfindung umfasst die Schaffung einer metallischen Schutzschicht mit stabiler Natur auf Gegenständen aus oxydfreiem Aluminium;die erfindungsgemässe Schutzschicht ist zwar metallisch,jedoch kann sie so gewählt werden,dass durch ihre besondere Natur das dadurch erhaltene Produkt für vorbestimmte Gebrauchsmög@lichkeiten geeignet wird. Die vorliegende Erfindung umfasst gleichfalls die Ermöglichung eines neuartigen Verfahrens zur Abscheidung von Metallüberzügen auf Oxyd freiem Aluminium und insbesonders betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren das Uberzügen von einem Metall ermöglicht, das normalerweise nicht auf Aluminium haftet.Diese letztere Ausführungsform wird dadurch bewirkt,dass zuerst eine Unter oder Zwichenschicht eines anhaftenden Metalles auf dem oxydfreien Aluminium niedergeschlagen und dann die Oberschicht auf der Zwischenschicht angehaftet wird. Ein weiterer durch die vorliegende Erfindung umfasster Gegenstand ist die Schaffun.cr eines Systemes für die ununterbrochene Plattierung von oxydfreiem Aluminium mit einem Metall oder Yetallen,wobei Mittel vorgesehen sind das Oxyd des gewöhnlichen Aluminiums kontinuierlich zu entfernen. Bei dem erfindungsgemäs>en Verfahren wird das Aluminium zuerst von jeder darauf befindlichen Spur Oxyd befreit. wenn das Aluminium in fester Form vorliegt wird diese Reinigung dadurch in leichtester. Weise bewirkt, dass das Aluminium in ein Bad aus geschmolzenem Kryolit -eingefUhxt wird,weIches rasch die Entfernung des gewöhnlichen Oxydfilmes bewirkt und dadurch reines Aluminium ermöglicht. -Wenn das Aluminium in geschmolzenem Zustand vorliegt und oxydfrei ist,so kann es in diesem Zustand durch eine geeignete Vorrichtüng,die es mit einer inerten sauerstofffreien Atmosphäre vor und während der Durchführung der Überzugsbildung mit einem schützenden hletall,umgibt,gehalten werden. --Dasrfreie Aluminium wird vorzugsweise unter Hochvakuumbeding=.gen*oder in einer Atmosphäre eines sauerstofffreien Gases,welches gegenüber Aluminium inert ist,einem Salz eines Metalles ausgesetzt,welches mit dem Aluminium reagiert um eine gasförmige Aluminiumverbindung zu bilden und das Metall des Salzes ab zuscheiden;umgekehrt kann auch Reaktion9 zwischen einem verdampften Salz eines Met alles in einem Gas in Anwesngheit des oxydfreien Aluminiums durchgeführt werden,wobei einmetallischer Niederschlag auf dem Aluminium und ein sich verflüchtigendes Gas als gasförmige Verbindung gebildet wird,welches ununterbrochen aus der Umgebung des Aluminums in dem Mass wie die Plattierung vorschreitet,entfernt wird. Die wie oben beschriebenen abgeschiedenen Metalle können wenn sie,'an Aluminium haften@und gegenüber der Atmosphäre inert sind,das einzige Schätzmedium darstellen,oder wenn das Überzugsmetall selbst von solcher Natur ist,dass es nicht an Aluminium anhaftet,muss zuerst eine Haft- oder Zwischenschicht in Übereinstimmung mit den oben erwähnten Reaktionen abgeschieden werden. Metalle,welche für, eine oxydtreie Aluminiumfläche sowohl als Unter- als auch als Oberschicht geeignet sind,umfassen Osmium,Molybdän,Gallium,Beryllium,Esen,Rhenium,Tellur, Antimon,Wismuth und', die sich beispielsweise alle aus ihren Chloriden abscheiden lassen. Metalle,welche besonders als-Überzüge und zur Anhaftung an den obengenannten Metallen geeignet sind,sind Titan, Rb.enium,Tantal,Iridium,Wolfram,Bor,Silizium,die alle aus ihren lPluoriden oder Chloriden ableitbar sind@und das einzelne Metall wird vorzugsweise durch Umsetzung des Salzes mit-Wasserstoff in Anwesenheit des Oxydjreien Aluminiums abgeschieden.Zirkon und Hafnium sind gleichfalls aus ihren Chloriden in der gleichen Weise herleitbar und sind in ähnlicher Weise wirksam. Die Verbindungen aus welchen die Metalle bei der praktischen Durchführung der-Erfindung sich herleiten sind verflüchtigbare Materialien und eine Umsetzung,z.B.zwi-und sehen der Verbindung,/dem Aluminium erhöht die Reaktion, durch Bildung flüchtiger Verbindungen des Aluminiums,die aus der Plattierungsdurchführungskammer so wie sie gebildet werden abgezogen werden.Ähnliche flüchtige Verbindungen' werden bei der praktischen Durchführung der Erfindung gebildet,wenn Dämpfe oder gasförmige Reaktionsteilnehmer sich umsetzen um ein Metall auf dem Aluminium abzuscheiden und diese werden in gleicher Weise aus der Plattierungskqminer sowie sie gebildet werden entfernt,sodass die zu plattierende Fläche nicht verunreinigt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass gasförmige Verbindungen, die Sauerstoff enthalten und bisweilen bei der Abscheidung von Metallen nützlich sind wie z.B. die Karbonyle und Nitrosyle,in Verbindung mit der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung nicht geeignet sind,da sie zu der Anwesenheit von Sauerstoff und Kohlenstoff enthaltenden Materialien führen und die Neigung der sauerstofffreien Aluminiumoberfläche geht dahin sich sowohl mit Kohlenstoff oder Sauerstoff umzusetzen. um Karbide oder Oyde zu bilden. Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen die beigefügten Zeichnungen dienen. Fig 1 zeigt eine schematische Darstellung einer zur Durchführung der Erfindung geeigneten Apparatur.Designation: Process for the formation of a coating on aluminum. The present invention relates to the production of oxide-free aluminum and its object is the production of aluminum compounds in such a form that the 'chemical activity of aluminum is advantageous in brazing and soldering and welding can be used. From the electromotive point of view From the point of view of this, the aluminum should actually be in chemical activity with the calcium rival, however, it is actually a stable, industrially used material that is and is not equally suitable for construction and household purposes is readily chemically attacked. This inertia of aluminum is due to one protective oxide layer on the surface of molecular order attributed to the Objects made of aluminum. a passivity towards chemical Gives reactions and accordingly the material against hard soldering, welding and the like because of makes the remaining oxide skin resistant. It should be noted that the removal of the oxide skin with lye, for example in the presence of metalli-r the appearance of mercury around the / surface before the oxidation of the same sets in, a allows temporary protective layer of mercury that allows the aluminum Exchanging hydrogen from Ifasser, as the alkali metals do, but the temporary 'firing of such a protective layer prevents its customary Use The present invention involves the provision of a metallic protective layer with a stable nature on objects made of oxide-free aluminum; Although the protective layer is metallic, it can be chosen in such a way that its special nature the product obtained thereby for predetermined possible uses becomes suitable. The present invention also includes enabling one novel process for the deposition of metal coatings on oxide-free aluminum and more particularly, the present invention relates to a method of coating of a metal that enables usually not on aluminum This latter embodiment is effected in that first a sub or intermediate layer of an adhering metal deposited on the oxide-free aluminum and then adhering the topsheet onto the intermediate layer. Another through The subject matter encompassed by the present invention is the creation of a system for the continuous plating of oxide-free aluminum with a metal or Yetallen, where means are provided the oxide of common aluminum continuously to remove. In the process according to the invention, the aluminum is first removed from every trace of oxide on it is freed. when the aluminum is in solid form This makes cleaning the easiest. Way causes the aluminum in a bath of molten cryolite is injected, which is rapidly removed of the usual oxide film and thus enables pure aluminum. -If If the aluminum is in a molten state and is oxide-free, it can do so in this state Condition by means of a suitable device, which it with an inert oxygen-free Atmosphere before and during the formation of the coating with a protective hletall, surrounds, be held. --Dasr-free aluminum is preferably used under high vacuum conditions = .gen * or in an atmosphere of an oxygen-free Gas, which opposite Aluminum is inert, exposed to a salt of a metal that interacts with the aluminum reacts to form a gaseous aluminum compound and the metal of the salt to separate; conversely, reaction9 between an evaporated salt of a Met everything can be done in a gas in the presence of oxide-free aluminum a metallic deposit on the aluminum and a volatilizing gas is formed as a gaseous compound, which is continuously released from the environment of the aluminum is removed as the plating proceeds. The like The deposited metals described above can if they "adhere to aluminum" and are inert to the atmosphere, are the only medium of estimation, or if the clad metal itself is of such a nature that it does not have to adhere to aluminum first an adhesive or intermediate layer in accordance with those mentioned above Reactions are deposited. Metals, which for an oxide-free aluminum surface are suitable as both a lower and an upper layer include osmium, molybdenum, gallium, beryllium, esen, rhenium, tellurium, Antimony, bismuth and ', for example, all of which are deposited from their chlorides permit. Metals, which are especially used as coatings and to adhere to the above Metals are suitable are titanium, Rb.enium, tantalum, iridium, tungsten, boron, silicon, the all can be derived from their fluorides or chlorides and the individual metal is preferably made by reacting the salt with hydrogen in the presence of Oxide-free aluminum is deposited. Zircon and hafnium are also from theirs Chlorides can be derived in the same way and are similarly effective. The compounds of which the metals are used in practicing the invention are derived are volatilizable materials and a conversion, e.g. zwi-und see of the compound / aluminum increases the reaction by forming volatile compounds of aluminum formed from the plating passage chamber as it is Similar volatile compounds' are used in practice of the invention formed when vapors or gaseous reactants react to deposit a metal on the aluminum and these will be in the same way removed from the plating kqminer as well as they are formed so that the to be plated Surface is not contaminated. It should be noted that gaseous compounds, which contain oxygen and are sometimes useful in the deposition of metals are such as the carbonyls and nitrosyls, in connection with the practical implementation of the present invention are not suitable as they involve the presence of oxygen and containing carbon Materials lead and the inclination The oxygen-free aluminum surface goes away with both carbon or to convert oxygen. to form carbides or oyds. For a more detailed explanation the accompanying drawings are intended to serve the purpose of the invention. 1 shows a schematic Representation of an apparatus suitable for carrying out the invention.

Fig.2 zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemässe Pro-Fig.3 zeigt einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform des erfindungsgemässen Produktes. Fig.4 ist ein Schnitt durch eine andere geeignete Apparatur zur Durchführung der Erfindung. Bezüglich der Zeichnungen,so wird in Fig.1 mit 1 eine Rolle einer Aluminiumschicht 2 bezeichnet,die drehbar auf einem Ständer 3 gelagert ist,und die durch die Walzen 5,7 abgezogen wird,wobei eine ';ialze für eine Führung des Aluminiumschicht nach rechts der Fig.1 Sorge trägt.Auf der rechten Seite der Fig.1 wird eine Rolle 9 gezeigt,dievon einem Träger 11 gestützt wird und auf welcher die Aluminiumschicht nach der erfindungsgemässen Behandlung aufgewickelt wird,Die Rolle wird für diesen Zweck durch ein Getriebe 13 und einem Motor 15 angetrieben und die Geschwindigkeit der 'iyalze 5 kann beispielsweise mit der des Motorhin irgend einer bekannten 'leise wie Treibriemen mit variabler Geschwindig keit synchronisiert werden. Mit 17 wird ein. Behälter bezeichnet,der geschmolzenes Kryolit 19 enth--:#lt,welcher in induktiver;eise mittels einer Schlange 21 erhitzt wird, oder falls gewünscht kann das b_ryolit in einfacher Weise durch eine Gasflamme erhitzt.werden.Die Aluminiumschicht 2 wird über eine Rolle 23 geführt und abwärts um die Rollen 25,27 durch das Kryolitbad gerichtet.Dieses Kryolit löst Aluminiumoxyd,welches gewöhnlich auf exponierten Aluminiumoberflächen vorhanden ist,augenblicklich aufund am meisten ist ein Bad geeignet das für diese Zwecke ein keinen Sauerstoff enthaltendes Salz wie z.B. Flusspat (CaF2) enthält,welcher dazu beiträgt die Temperatur des geschmolzenen kryolits verhältnismässig niedrig zu halten und gleichzeitig verhindert, dass die Aluminiumoberfläche Neigung zeigt bei dem Hindurchgdang durch das Bad,gehärtet zu werden.Man erhält daher einen oxydfreien Aluminiumstreifender das Kryolitb ad über die Rolle 29 verlässt. Das Bad wirkt als Verschluss und ist durch ein geeignetes Gehäuse 31 bedeekt,das einen abwärts gerichteteh Teil 33 aufweiet;der sich in das Bad 19 hinein erstreckt,um einen Verschluss für das Innere der Plattierungsap-paratur,bezeichnet als-35,gegenüber der Atmosphäre zu ermöglichen.FIG. 2 shows a section through the pro-FIG. 3 according to the invention a section through another embodiment of the product according to the invention. Fig.4 is a section through another suitable apparatus for performing the Invention. Referring to the drawings, in Figure 1, 1 is a roll of an aluminum layer 2 denotes, which is rotatably supported on a stand 3, and which by the rollers 5.7 is deducted, with a '; ialze for a guide of the aluminum layer after on the right of Fig. 1. On the right-hand side of Fig a carrier 11 is supported and on which the aluminum layer according to the invention Treatment is wound up, the roll is for this purpose through a gear 13 and a motor 15 driven and the speed of the 'iyalze 5 can for example with that of the engine to anyone known 'quiet as drive belts with variable Fast can be synchronized. At 17, a. container denotes, the melted cryolite 19 contains: # lt, which in inductive; iron means a coil 21 is heated, or if desired, the b_ryolit can be in simpler The aluminum layer 2 is heated by a gas flame Roller 23 guided and directed downwards around rollers 25,27 through the cryolite bath Cryolite dissolves aluminum oxide, which is usually found on exposed aluminum surfaces is available instantly and most of all a bath is suitable for this Purposes a non-oxygen-containing salt such as fluorspar (CaF2), which the relatively low temperature of the melted cryolite contributes to this and at the same time prevents the aluminum surface from tilting to be hardened as it passes through the bath. An oxide-free one is therefore obtained The aluminum strip leaves the cryolite bath via the roller 29. The bathroom acts as a Closure and is covered by a suitable housing 31 facing downwards Part 33 which extends into the bath 19 to provide a closure for the inside of the plating apparatus, labeled -35, facing the atmosphere to enable.

Die Konstruktion der Plattierungsausrüstung und der elektrischen Verbindungen der Apparatur werden ausführlichst in dem US-Pat,ent No.2 580 976 von H.A,Toulmin,Jr.,veröffentlicht am 1.1.1952 beschrieben.Die Vorrichtung umfasst Stützwalzen 37 für den Aluminiumstreifen, ebenso werden obere Walzen von Platten 40 gehalten,welche die Apparatur in einzel@ie getrennte Abteilungen unterteilt und diese oberen Walzen sind jede mit Bürsten 41 versehen die von geeigneter Art sein können,welche auf den Rollen schleifen und elektrischen Strom heranführen aus einer t ,Stromquelle (nicht gezeigt),falls zusätzliche Wärme benötigt wird. Die Walzen stehen mit dem Aluminiumstreifen in Berührung und dadurch fliesst Strom durch den Alumiritumabschnitt jeder Abteilung,wodurch der darin befindliche Aluminiumstreifenteil erhitzt wird.Im vorliegenden Fall ist die Temperatur des Aluminiums vorzugsweise etwas weniger als 260o C., zum Beispiel 232oC.Und die Anwendung von elektirscher Wärmeerzeugung ist nicht notwendig,da die restliche Wärme aus dem Kryolitbad ausreichen dürfte. Die in der Vorrichtung gebildeten Abteilungen werden mit 45,47,49,51,53 und 55 bezeichnet .Das Aluminium wird zunächst in die Abteilung 45 geführt,welche vorher vollständig von Luft befreit wurde und welche in Verbindung mit einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) steht,um um ein ununterbrochenes Absegen der Kammer und zumntfernung -jedes Gases,welches vielleicht aus dem Kryolitbad stammt zu ermöglichen. Des weiteren ist im oberen Ende dieser Kammer ein Durchlass 58 vorgesehen durch welchen sauerstofffreie0 Argon aus dem Durchlass 57 unter dem Einfluss der Vakuumpumpe geführt werden kann..Deagemäss wird die Atmosphäre innerhalb der Kammer 45 im Hinblick auf das hindurchgeführte Aluminium vollständig im Gleichgewicht sich befinden. Die er 47 kann gleichfalls unter hohen Vakuumbed#.gurigen etehen,wobei Gase daraus durch das Ve mtil 59 wie angezeigt abgezogen werden können.Falls gewünscht kann diese Kammer gleichfalls mit einer Zufuhr von sauerstofffreiem Argon durch den Einlass 60 versehen sein und auf diese Weise wird sicher gestellt,dass kein Sauerstoff mit dem Aluminium bei seiner Hindurchführung durch die Plattierungskammer 47 in Berührung kommt. Die Planierungsabteilung 49 tat mit einem Einlass61 und einem Auslaso 62 versehen und im vorliegenden Fall werden Dämpfe von Antimonehlorid (SbC13),welches einen Siedepunkt von ungefähr 219°C hat an dieser Stelle hindurchgeführt. Das aus dieser Verbindung herstellbare Antimon kann selbst den Überzug bilden,jedoch im vorliegenden Fallfür den Zweck des klareren Verständnisses der Erfindungsoll unterstellt werden,dass das Antimon aus dem dampfförmigen Zustand als Unter- oder Zwischenschicht niedergeschlagen werden soll. Die Dämpfe des Antimonchlorids werden der Kammer 49 durch den Einlass 61 zugeführt und wenn sie in Berührung mit dem erhitzten Aluminium kommen,werden sie damit Dämpfe von Alwrttiniumchlorid erzeugen und einen Niederschlag von Antimon auf dem Metall abscheiden.Die Dämpfe von Aluminiumchlorid werden zusammen mit den anderen urzersetzten Dämpfen von Antimonchlorid unter Vakuumdruck durch die Zeitung 62 abgesaugt.Diese Dämpfe können kondensiert und die Bestandte:.e daraus gewünschten Falls wiedergewonnen werden. Das mit Antimon überzogene Aluminium wird dann anschliessend nacheinander durch die Kammern 51 und 53 geführt, deren Atmosphäre aus Molybdänchlorid und Wasserstoff besteht,und wobei das Molydänchlorid durch die Durchlässe 63 und 64 und der Wasserstoff bei 65,66 zugeführt wird. In jeder dieser Kammern setzt sich das Molybdänchlorid, welches sich bei ungefähr 268°C verflüchtigt,mit dem Wasserstoffgas im dampfförmigem Zustand um,um Chlorwasserstoffdämpfe und metallisches Molybdän zu bilden,wobei let$-teres auf dem sich langsam bewegenden Streifen von mit Antimon überzogenen Aluminium abscheidet:Die Chlorwasserstoffdämpfe werden durch die Zeitungen 67,68 unter Vakuujjlbedingungen des Reaktionsgebietes abgesaugt und der Streifen selbst wird durch die Kammer 55 hindurch zur Aufwindung bei der Rolle 9 geführt. Die Enden der Kammern der Apparatur 45,55 werden mit Verschl-:issegn 70,72 versehen,die in dem früher schon genannten Patent ausführlich beschrieben werden,um das Eindringen von Sauerstoff zu der zu plattierenden Oberfläche unter allen Umständen zu verhindern.Die mittleren Abteilungen 49.51,53,werden vorzugsweise unter sehr niederigen Vakuumsbedingungen gehalten,der bevorzugte Druck für die Molybdänumeetzung soll ungefähr ein Millimeter Eg betragen. Gewünschtenfalls jedoch kann auch ein inertes sauerstofffreies Gas diesen Kammern zugeführt werden um einen höheren Druck zu erzeugen und dadurch beizutragen die innere Atmosphäre frei von Sauerstoff zu halten. Als weiteres Beispiel für die erfindungsgemäße Behandlung kann der Kammer 49 beispielsweise Wismuthchlorid zugeführt werden und in diesem Falle sollte die innere Atmosphäre auf einenmöglichst niedrigen Druck gehalten werden, vorzugsweise nur wenige Tausendstel mm Hg. Die Kammern 51, 53 kören dann mit Titantetrachlorid beschickt werden, das sich bei ungefähr 13600 verflüchtigt und welches bei der Umsetzung mit Wasserstoff, der durch die Leitungen 65,66 zugeführt wurde, metallisches Titan auf dem@Wismuth niederschlägt. Es sei darauf hingewiesen im Hinblick auf die Molybdänabscheidung auf Aluminium, dass das gleiche durch direkte Zuführung von nur Mnlybdänehlorid in die Apparatur erreicht werden kann, da dieses sich mit dem sauerstofffreien Aluminium umsetzt unter Bildung von Aluminiumchlorid und einem Kolybdänniedersohlag auf dem restlichen festen Aluminium. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung ist es nur notwendig, dass das Aluminium durch die beschriebene Apparatur oder eine andere geeignete Apparatur geführt wird, jedoch bei der Temperatur gehalten wird, welche das erwünschte Ergebnis ermöglicht. Beispielsweise, darf ein Streifen welcher seine Streifenform beibehalten soll,nicht bis zum ErwYechungspunkt von Aluminium erwärmt werden.Jedoch geschmolzenes Aluminium oder Aluminium,das schon plastische Eigenschaften hat,kann dennoch erfindungsgemäss plattiert werden,wobei eine Apparatur wie sie in Fig.4 erläutert wird und noch ausführlicher in der US#patentschrift 2 657 457 von H.A.Toulmin,Jr.veröfentlicht- am 3.11.1953 ,beschrieben wird,verwendet werden muss. So kann,wie in Fig.4 gezeigt/ ein heisser Aluminiumkörper 75 durch eine Plattierungseinheit,die allgemein mit 77 bezeichnet wird,hindurchgeführt werden,welche aus einer inneren Plattierungskammer .78,einem äusseren rechtwinkligen Raum 79,durch welchen kontinuierlich.ein inertes Gas geführt wird,und einem dazwischenliegenden rechtwinkligen Raum 80 welcher im allgemeinen unterhöheren Drücken staht,als die der inneren oder der äusseren Kammer,besteht.Bei diesem Fall werden die Dämpfe,die das plattierende Gas enthalten die Apparatur durch die Zeitung 81 und die abzuziehenden . Gase werden durch die Zeitung 82 durch Vakuum abgesaugt. Die Apparatur verhindert in wirksamer Weise Undichtgkeiten und der'-Aluminiumkörper 75 kann wie in dem erwähnten Patent angegeben, aus geschmolzenem Aluminium gebildet worden sein und ist demgemäss sauerstofffrei und ist bei seinem Hin- 5 durohgang durch die Planierungskammer durch be%#ipielsweise eine Was*serstoffatmosphäre,die den Körper umgibt,geschützt. Die erfindungsgemäss erzeugten Endprodukte werden im Schnitt in den Fig.2 und@3 gezeigt,wobei der sauerstofffreie Aluminiumkörper mit 83 bzw.83a bezeichnet ist.Bei Fig.2 kann der ü'berzug 84 aus irgend einem der hetalle bestehen,die an Aluminium anhaften,welches Beis ; @ elsweise wie oben beschrieben beim Molybdän der Fallist, Bei Fig.3 kann der Aluminiumkörper 83a mit einer Unter-Schicht 85 aus Antimon wie schon beschrieben und der Überzug aus einem geeigneten Metall wie z.B. Molybdän 87 sein. Die als Überzüge und Zwischenschichten beschriebenen Metalle können solcher Art sein,dass sie leicht schweissbar,hartlötbar oder anlötbar sind,oder die erfindungsgemässen Produkte können natürlich auch für andere Zwecke verwendet werden,wo sauerstofffreies Aluminium erwünscht ist. Auf jeden Fall soll die Zwischenschicht und der Überzug im Hinblick auf den letztendlichen Zweckfür welchen das Endprodukt bestimmt ist,ausgewählt werden. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung können auch noch andere Komponenten und eine Kombination dieser Komponenten,Temperaturen und Drücke angewandt werden und die erwähnten Beispiele dienten nur der Erläuterung der Erf indung,oollen sie also keinesfalls in irgend einer Form begrenzen. Im Hinblick auf Pig.1 sei darauf hingewiesen,dass bei der Durchführung 4-ew des Verfahrens,darauf zu achten ist,dass Kryolit höher Schmilzt als Aluminium.Die Aluminiumschicht oder der Draht oder anders geformte h.örper aus Aluminium welcher durch die Senmelze geführt wird,muss mit einer solchen Geschwindigkeit durch die Schmelze hindurchgezogen werden,die so hocn ist,dass ein Schmelzen des metallischen Aluminium. verhindert wird, jedo ch auch wiederum genügend langsam um das Oxyd in wirksamer Weise zu entfernen. Diese Geschwindigkeit wechselt mit den Bedingungen und Besonderheiten der Dicke des Aluminiumquerschnittes und eine dickere Schicht fizlirt die Hitze aus den Teilen des Bades leichter ab.Der Zusatz von Flusspat,gewöhnlicghem Salz oder Aluminiumchlorid kann dazu verwendet werden die Badtemperatur falls notwendig auf ungefähr 850°C zu erniedrigen.Falls die Durchführungsbedingungen dazu führen dass eine feste Salzschicht das Aluminium bedeckt,so sollen Abquetschrcllen oder Schabemesser bei 29 (Fig.1) diese brüchigen nicht anhaftenden Oberzüge in leichter reise abstreifen.Eine Neigung zum Anhaften des Überzuges zeigt an ,dass die Durchführungsgeschwindigkeit zu hoch ist und die Streifenbewegung soll dann verlangsamt werden,.um-sqlch ein Anhaften zu verhindern.The construction of the plating equipment and the electrical connections of the apparatus are fully described in U.S. Pat. No. 2,580,976 to HA, Toulmin, Jr., published 1/1/1952. The apparatus includes backup rolls 37 for the aluminum strip, as will be The upper rollers are held by plates 40, which divide the apparatus into separate compartments, and these upper rollers are each provided with brushes 41, which may be of a suitable type, which slide on the rollers and supply electricity from a power source (not shown) if additional heat is required. The rollers are in contact with the aluminum strip and this causes current to flow through the aluminum strip portion of each compartment, heating the aluminum strip part therein. In the present case, the temperature of the aluminum is preferably slightly less than 260oC, for example 232oC. And the use of Electric heat generation is not necessary, as the remaining heat from the cryolite bath should be sufficient. The compartments formed in the device are denoted by 45, 47, 49, 51, 53 and 55. The aluminum is first fed into the compartment 45, which has previously been completely freed from air and which is connected to a vacuum pump (not shown) in order to allow the chamber to be sunk continuously and any gas that may come from the cryolite bath to be removed. Furthermore, a passage 58 is provided in the upper end of this chamber through which oxygen-free argon can be passed out of passage 57 under the influence of the vacuum pump. Accordingly, the atmosphere within chamber 45 will be completely in equilibrium with regard to the aluminum passed through. The chamber 47 can also be ventilated under high vacuum conditions, gases can be withdrawn therefrom through the valve 59 as indicated. If desired, this chamber can also be provided with a supply of oxygen-free argon through the inlet 60 and is thus provided ensured that no oxygen comes into contact with the aluminum as it passes through the plating chamber 47. The leveling department 49 was provided with an inlet 61 and an outlet 62 and in the present case vapors of antimony chloride (SbC13), which has a boiling point of approximately 219 ° C., are passed through at this point. The antimony which can be produced from this compound can itself form the coating, but in the present case, for the purpose of a clearer understanding of the invention, it should be assumed that the antimony is to be deposited from the vaporous state as a lower or intermediate layer. The vapors of antimony chloride are fed to chamber 49 through inlet 61 and when they come into contact with the heated aluminum they will thereby create vapors of aluminum chloride and deposit a precipitate of antimony on the metal. The vapors of aluminum chloride will be along with the others Decomposed vapors of antimony chloride are sucked through the newspaper 62 under vacuum pressure. These vapors can be condensed and the constituents: .e recovered from them if desired. The coated with antimony aluminum is then performed followed by successively through the chambers 51 and 53, the atmosphere of molybdenum chloride and hydrogen and wherein the Molydänchlorid through the passages 63 and 64 and the hydrogen is supplied at 65.66. In each of these chambers, the molybdenum chloride, which volatilizes at about 268 ° C, reacts with the hydrogen gas in a vaporous state to form hydrogen chloride vapors and metallic molybdenum, the latter on the slowly moving strip of antimony-coated aluminum separates: The hydrogen chloride vapors are sucked off through the newspapers 67, 68 under vacuum conditions of the reaction area and the strip itself is passed through the chamber 55 to wind it up at the roll 9. The ends of the chambers of the apparatus 45, 55 are provided with seals 70, 72, which are described in detail in the patent cited earlier, in order to prevent the ingress of oxygen to the surface to be plated under all circumstances. The middle compartments 49.51.53, are preferably kept under very low vacuum conditions, the preferred pressure for molybdenum decomposition should be approximately one millimeter Eg. If desired, however, an inert, oxygen-free gas can also be fed to these chambers in order to generate a higher pressure and thereby help to keep the inner atmosphere free of oxygen. As a further example of the treatment according to the invention, for example bismuth chloride can be fed to the chamber 49 and in this case the internal atmosphere should be kept at as low a pressure as possible, preferably only a few thousandths of a mm Hg. The chambers 51, 53 are then charged with titanium tetrachloride, which volatilizes at approximately 13600 and which, when reacted with hydrogen supplied through lines 65,66, precipitates metallic titanium on the bismuth. With regard to the molybdenum deposition on aluminum, it should be pointed out that the same can be achieved by feeding only molybdenum chloride directly into the apparatus, as this reacts with the oxygen-free aluminum to form aluminum chloride and a colybdenum deposit on the remaining solid aluminum. In practicing the invention it is only necessary that the aluminum be passed through the apparatus described or some other suitable apparatus, but be kept at the temperature which enables the desired result. For example, a strip which is to retain its strip shape must not be heated up to the point where aluminum rises. However, molten aluminum or aluminum, which already has plastic properties, can still be plated according to the invention, using an apparatus as illustrated in FIG described in greater detail in US Pat. No. 2,657,457 to HAToulmin, Jr. published on November 3, 1953. Thus, as shown in FIG. 4, a hot aluminum body 75 can be passed through a plating unit, generally designated 77, which consists of an inner plating chamber 78, an outer rectangular space 79 through which an inert gas is continuously passed and an intermediate rectangular space 80 which is generally at higher pressures than those of the inner or outer chamber. In this case, the vapors containing the plating gas will pass through the apparatus through the newspaper 81 and that to be withdrawn. Gases are evacuated through the newspaper 82 by vacuum. The apparatus effectively prevents leaks, and the aluminum body 75 can, as indicated in the patent mentioned, have been formed from molten aluminum and is accordingly free of oxygen and, on its passage through the grading chamber, is essentially a waterfall. protected from the oxygen atmosphere that surrounds the body. The end products produced according to the invention are shown in section in FIGS. 2 and 3, the oxygen-free aluminum body being designated 83 or 83a. In FIG. 2, the coating 84 can consist of any of the metals that adhere to aluminum what Beis; As described above, this is the case with molybdenum. In FIG. The metals described as coatings and intermediate layers can be of such a type that they can be easily welded, brazed or soldered, or the products according to the invention can of course also be used for other purposes where oxygen-free aluminum is desired. In any event, the intermediate layer and coating should be selected with a view to the ultimate purpose for which the final product is intended. In the practice of the invention, other components and a combination of these components, temperatures and pressures can also be used and the examples mentioned are only intended to illustrate the invention and are therefore not intended to limit it in any way. With regard to Pig. 1 it should be pointed out that when carrying out the 4-ew of the process, care must be taken that cryolite melts higher than aluminum must be pulled through the melt at such a speed that it is so high that the metallic aluminum is melted. is prevented, but also slowly enough to remove the oxide in an effective manner. This speed varies with the conditions and peculiarities of the thickness of the aluminum cross-section, and a thicker layer more easily determines the heat from the parts of the bath. The addition of fluorspar, common salt or aluminum chloride can be used to raise the bath temperature to around 850 ° C if necessary If the implementation conditions lead to a solid layer of salt covering the aluminum, then squeezing screws or scraping knives at 29 (Fig. 1) should gently wipe off these brittle, non-adhering coverings. A tendency to sticking of the coating indicates that the implementation speed is increasing is high and the stripe movement should then be slowed down to prevent sticking.

Für den Fachmann ist aus der vorliegenden Be:. chreibung erkennbar,dass das erfindungsgemässe Verfahren noch zahlreichen Abwandlungen und Mƒd tfikationen fähig ist.Diese im Rahmen der technischen Äquivalenz liegenden Abwandlungen sollen gleichfalls zum Schutzumfang-der vorliegenden Erfindung gehören. .For the skilled person is from the present Be :. spelling recognizable that the inventive method still numerous modifications and modifications These modifications should be within the scope of the technical equivalence also belong to the scope of protection of the present invention. .

Claims (1)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1.Verfahren zur Bildung einer Überzuges auf Aluminium., dadurch gekennzeichnet,dass Aluminium von seiner normaler Weise anhaftenden Oxydhaut befreit und das oxydfreie
Aluminium in einer sauerstofffreien Atmosphäre mit Dämpfen einer sauerstofffreien,ein Metall enthaltenden Verbindung in Berührung gebracht wird,wobei die Verbindung mit dem Aluminium sich umsetzt und eine flüchtige Aluminiumverbindung und einen metallischen Niederschlag auf dem Alu-, minium bildet und die flüchtige Aluminiumverbindung aus der Atmosehäre entfernt wird. 2.Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,die
Oxydhaut,die normaler Weise dem Aluminium anhaftet,durch ein Bad von geschmolzenem Kryolit entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass das erhitzte oxydfreie Aluminium mit einem flüchtigen Metallchlorid im Vakuum behandelt, das entstehende Aluminiumchlorid entfernt und das erhitzte mit einem Metall überzogene Aluminium mit Wasserstoffgas und einem Metallchlorid zusammengebracht wird, um einen zweiten Metall-überzug auf dem ersten Metallüberzug abzuscheiden. 4.Verfahren nach Anspruch 1-3,dadurch gekennzeichnet,dass das oxydfreie Aluminium nur mit stickstoff-,kohlenstoff-und sauerstofffreien Verbindungen behandelt wird. 5.Verfahren nach Anspruch 1 - -,dadurch gekennzeichnet, das;: als flüchtige,als ein Nietall enthaltende Verbindungen Chloride des Antimons und des Molybdäns verwendet werden. 6.Verfahren iz-ch Anspruch 5@,dadurch gekennzeichnet,dass das oxydfreie Aluminium zuerst mit Antimonylchlorid und zur Ausbildung einer weiteren, Schicht mit Molybdänchlorid behandelt wird.
Patent claims 1. Process for the formation of a coating on aluminum., Characterized in that aluminum differs from its normal Way adhesive oxide skin is freed and the oxide free
Aluminum is brought into contact with vapors of an oxygen-free, metal-containing compound in an oxygen-free atmosphere, the compound reacting with the aluminum and forming a volatile aluminum compound and a metallic deposit on the aluminum, removing the volatile aluminum compound from the atmosphere will. 2.Verfahren according to claim 1, characterized in that the
Oxide skin that normally sticks to the aluminum a bath of molten cryolite is removed.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the heated oxide-free aluminum is treated with a volatile metal chloride in vacuo, the aluminum chloride formed is removed and the heated aluminum coated with a metal is brought together with hydrogen gas and a metal chloride to form a second metal coating to be deposited on the first metal coating. 4.Verfahren according to claim 1-3, characterized in that the oxide-free aluminum is treated only with nitrogen, carbon and oxygen-free compounds. 5.Verfahren according to claim 1 - -, characterized in that that ;: as volatile compounds containing a rivet Chlorides of antimony and molybdenum can be used. 6.Verfahren iz-ch claim 5 @, characterized in that the oxide-free aluminum first with antimonyl chloride and to form another layer with molybdenum chloride is treated.
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