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. .