DE1458461A1

DE1458461A1 - Baustoff und seine Herstellung

Info

Publication number: DE1458461A1
Application number: DE19641458461
Authority: DE
Inventors: Breton Ernest Joseph
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1963-06-10
Filing date: 1964-06-10
Publication date: 1969-01-23
Also published as: GB1064933A; DE1458461C3; US3205566A; DE1458461B2

Description

Patentanwälte

L-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER MORF 1 458461

Mönchen

• 10. Juni 1964 ED-201

B* Io DU mm DB HBMOURS ASD COMPANY 10th and Market Streets« Wilmington 98» Delaware,

Bauetoff und seine Herstellung

Hie Erfindung betrifft Baustoffe oder Konstruktionswerk-

stoffβ auf Grundlage korrosionsinhibierter Metall-Glas-Massen und ein Verfahren au ihrer Herstellung <>

Die Erzeuger und Benutzer von Metallen und Legierungen haben eine grossβ Mühe und hohe Kosten darauf verwandt, Metalle und Legierungen gegen Korrosion und Veränderungen des Aussehens auf Grund einer langzeitigen Einwirkung, der Witterung und anderer zerstörend wirkender Umgebungen au sichern. Bine wirklich allgemeine Lösung des Problems ist bisher jedooh noch nicht gefunden worden, und auch davon abgesehen, ist jeder Schute Ip Art des eilt Aue a en auf trägen erzielten gewöhnlich nur vorübergehender Natur und auch oft dadurch störend, dass das Metall selbst nicht mehr sichtbar let« Auf Grund der Bunahmenden Verknappung der natürlichen Vorräte, der Kosten und Unzulänglichkeit der Maeanahoen, mit denen .;

. -. - 1 - -χ-909804/0635

SL "

die Erneuerung geschädigter Oberflächen angestrebt wird, und anderer Schwierigkeiten erlangt das vorliegende Problem von Jahr zu Jahr an Bedeutung«

Die vorliegende Erfindung stellt allgemein einen Baustoff in Form eines Sintermetall-glae-Verbundstoffs aus einem innigen Gemisch von gepulverten Metall und einen mit Wasser auslaugbaren, gemahlenen Glas, das einen Erweichungspunkt im Bereich von + 100⁰C der Sintertemperatur des Metalls aufweist, und im Verlaufe seiner langsamen Auflösung während der Einwirkung der Umgebung einen Korrosionsinhibitor für das Metall freisetzt, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben zur Verfügung»

Weitere Vorteile und Zweckangaben der Erfindung ergeben sich aus der folgenden, detaillierten Beschreibung, auch In Verbindung mit den Zeichnungenο In den Zeichnungen zeigtj

Pig c 1 photographs ehe Mikroaufnahmen (15Of ache Vergrößerung) von polierten Proben stranggepresst er A lumihium-Olae-Verbundstoffe gemüse der Erfindung, die 2, 5 bew.10 Volji alas enthalten» und

?igo 2 eine allgemeine graphische Darstellung der Zug- ■ . festigkeits- und Dehnungseigenschaften von Eisen-Glae-Verbundst of fen gemüse der Erfindung in Abhängigkeit von dem

909804/0635 -

ED-201 '

Raumgehalt an Glas_o

Der Begriff "Glas" umfasst hier nicht nur die herkömmlicherweise als Gläser bezeichneten, überkühlten, festen Lösungen, sondern auch Porzellanglasuren (Emaillen)» Der Begriff "Metall" umfasst auch Legierungen

Die Struktur der Metall-Glas-Verbundstoffe gemäse der Erfindung kann 3e nachdem, ob Produkte mit im wesentlichen metallischen Eigenschaften oder gefärbte Verbundstoffe (wie gernäss Auelegeschrift »«_η (USA-Patentanmeldung Serial IiOo 286 746)) gewUnsoht werden» zwei allgemeinen Typen angehören« In dem erstgenannten Fall wird lediglich ein verhältnismässig geringer Glasgehalt, in den meisten Fällen nicht Über 15 VoIJi₉ benötigt» um eine gute Korrosionsbeständigkeit zu erzielen, während in dem zweitgenannten Pail das Glas auoh die Funktion eines Farbträgers Übernimmt» so dass zur Erzielung besonderer ästhetischer Wirkungen hohe Glasgehalte» wie 70 notwendig werden können«

Die Korrosionsinhibierung gemäss der Erfindung wird durch innige Verteilung auslaugbaren Glases in der Nachbarschaft aller Metallteilchen der Verbundstoffe erhalten» wobei das Ausmass dieser Verteilung fUr selbst geringe Glaegehalte aus Fig* 1 zu ersehen istj welche das Glas in Form von nicht .

- 3 .»
909804/0635 .

• ED-201

lichtreflektierenden, dunkelgefärbten Adern (Stringere) re igt, die in recht gleichmäseigen Abständen in dem geeamten

Al-Metall-träger vorliegen«. Alle in Fig« 1 ge β β igten Proben

sind bei Drttoken von etwa 2461 kg/cm² (35 000 psi), !Temperaturen Ton 580° O ιηβ Strangpreeeverhältniseen von 16 t 1 stranggepresst worden (die Strangpressling stellt, wie später näher bee ohr i eben, eine bevorzugte Methode but Verdichtung der Verbundstoffe dar), wobei die in der Zeichnung gezeigten, langge&ögenen Glasaderη bei derart geringen Olaegehalten wie 2 Voljß erhalten werden ο unter Berücksichtigung der 150fachen Vergrößerung ist bei einer Bildgrösee der Mikroaufnahme τοη 7,0 χ 10,θ om eine Streck« von 1,27 o» etwa Of 1 mm gemessener £äi|ge- äquivalent, &<rh* einer Strecke, die eine» Radius wirksamer Korrosionsinhibierung um jede gegebene Stelle, an der ein auslaugbares Glaeteilchen vorliegt, herum entspricht (vergib Beispiel 3)* Wie eine Betrachtung von Pig» 1 zeigt, gibt es bei keinem der erläuterten Glaegehalte einen Bereich von 2,54 cm Durchmesser, der nioht reichlich mit Stellen beset st wäre, an denen leuchen das benachbarte Metall eohttteenden Olaees vorliegen«

Die oben erwähnten^ gefärbten Metall-aias-Terbundstoff« besitsen viel höhere Olas-Metall-Verhältniss· und beetehen in der Tat idealerwelse aus «wei feinen, im wesentlichen kontinuierlichen, innig ineinandergreifenden und wahrscheinlich auoh miteinander gebundenen, stark irregulären Orundmassen ' aus Metall und Glas« Die Dicke des Metalls in ssiner Cfrrund-

.90 98-04A06 3 5 SA© ohksjnal

masseform beträgt in typiecher Weise etwa 150/i, während das Glas* durchschnittlich etwa 2$0 μ dick ist (entsprechend einer Zusammen*etsung aus 40 YpI* Metall und 60 VoI* Glad)» so dasa Metall und Glas hier in noch engerer Nachbarschaft vorliegen als wenn, wie von den Massen gemäße Fig. 1 erläutert, eine Inhibierung von Korrosion das einzige Ziel darstellt. μ

Die Glaekoaponente der srfindungsgemässen Verbundstoffe besitst dadurch eine Mehrfachfunktion, d*ss das Glas ein gelenktes Jreigabenediu* für korroeioneinbibierend· stoffe darstellt,die aus ihe durch Auslaugen freigesetst werden, einen SohutsUberaug for von ihm seihst verschieden·« ohenisoh reaktive» kerroeioneinhibierendβ atoffe*bildet und dadurch diese gegen einen Verlust durch Hasetsung mit der benachbarten Metallkomponente,, der Atmosphäre oder anderen Umgebungen sichert, und sohliesslioh ein Metalloberflächen- ' Netanedium ist, das eint sehr innige Berührung korrosionsinhioierender Bubetansen mit dem korrosiven Angriff ausgeaetaten Metallflächen sicherstellt, 2ine weitere Punktion des Glases besteht darin, dass es zur Breielung einer festen Bindung mit Metallflachen und anderen flächen herangesogen werden kann« an denen die korroeionsinhibitierten Massen in Über auge form festgelegt werden pollen» Sine sehr sufriedenstellende lorroeioneinhibierung gemMaa-der Erfindung let je

·■ 'ZS^' ■ * $ - - . ■'■'·.■■

BAD ORKaJNAL

ο- ■

nach der Schärfe der einwirkenden Umgebung mit etwa 5 Die 15 VoI* Glas erzielbar, so das β die hohe Festigkeit, die spanende Bearbeitbarkeit und das natttrliohe Aussehen dea Metalle in einem sehr hohen Grade bewahrt bleiben»

Di· Silieatgläser und Phosphatglas er stellen zwei fUr die Zwecke der Erfindung besonders geeignete Glasklassen dar; die Zusammensetzungen der Gläeer beider Klassen lassen sieh recht leicht so einstellen, dass »an eine Auslaugbarkeit dux. Wasser erhält, welche die Freigabe bestirnter korrosions-Inhibierender Stoffe nit vorbestimmten Geschwindigkeiten βichertu Die fUr in einer epeaiellen Umgebung optimale Ergebnisse: liefernde Geschwindigkeit der IiihibitorfrelsetsuBg hängt naturgemäße von der Natur der Umgebung und auch dem Jeweils verwendeten Inhibitor ab. So hechwirkeamp Inhibitoren; wie die Chromate, Wolframate, Molybdate und Nitrite, in den «eieten Fällen in einer Konsentration dea inhibierenden Ione Ib Bereich το η 50 bie 10 000 ppm arbeitsfähig» bedingen die etwas weniger wirkaamen Phosphate, Perrate und Hitrate etwa» höhere werte von etwa 200 bis 10 000 ppm, während die Silioat· in sooh höheren Konsentrationen von etwa $00 bis Ip 000 ppi» vorliegen sollen» wobei diese Alerte jev.eile wie folgt be~ »tissrt werden«

1. Sine Probe des Glases, das inhibitierende Stoff· als Produkt der Glasauf lösung als solcher oder durch fort«

BD-201 '

•abreitende Freigabe τοη in ae eingeführten Zusatsstoffen freieetet, wird auf eine solche Korngröeee gemahlen, dass ea von eines Sieb τοη O,U9 «ο Si·*· öffnung (lOO-Maschen-Sieb) vollständig hlndurehgelassen und von eines Sieb von 0,074 as Sieböffnung (200-Haechen-Sleb) vollständig «urüekgehalten wird.

·" ■ i

2. 1 Teil locker vorliegendes, gewüaenes Glas geaäas

(1) wird sit 2 Baustellen deetllliertes Vaeser TerraiBOht.

5* Sas geaahlea· Glas und dae Wasser werden 4 Std· bei RaoMtemperatur (25° O) schwach bewegt, us Gleichge-

. wichtsbedingungen eu erreichen·

4· 2>er Wasserextrakt wird abfiltriert und nach herköstaliohen

Methoden auf das Vorliegen von inhibierenden oder pasei-Tierenden Ionen analysiert.

Die Auslaugbarkelt des ölaeee lfisst sioh durch entsprechende üodifieierung der Zusasseneetsune einetellen; s. B* ergibt eine Einverleibung der Oxyde Ia₂O, X₂O und B₂O₃ Is allgemeinen eise Erhöhung der Wasaerlöslichkeit, während die Brdalkalioaqrde CaO und BeO is allgeseinen die Wasaerlöelichkeit vermindern»

Ken verfügt heute über unfangreiohe Ericenntnisse beeUglich

- 7 w ■.■..' ^!f 9Ö-9804/0635'*

ED-201

bestimmter Stoffe, die ale Korroe lone Inhibitoren fUr be·» stimmte Metalle In mind eat ens allgemein definierten Umgebungen wirksam sind; Beispiele für besonders wirksame S übe tan Ben sind die Sllioate, Chromate, Wo If restate, Molybdate, Nitrate, Nitrite, Ferrate und Phosphate der Alkali- und Erdalkalimetalle und des Zinks« Der genaue Arbeitamechanismue der Korrosionsinhibitoren ist unbekannt« Sie sehe inen jedoch in Gegenwart von Feuchtigkeit mindestens In einem gewissen Grade Ionen zu bilden und sloh Über benachbarte Metallfläohen auseubreiten und das Metall hierduroh anodisch, kathodisch unter Passivierung, wobei ein Metallschute durch physikalische Abschirmung eintritt, durch Passivieren oder auf Grund einer praktisch sofortigen Unterbrechung des korrosiven Angriffe entsprechend den Grundeät«en des Massenwlrkungsgesetses «u sohUtsen* In jeden Falle führt eine dem Bedarf entsprechend und mit geringer Geschwindigkeit erfolgende, progressive Ergänzung von Ionen In der Art der, wie oben beschrieben, Ohromationen, volfranatlonen usw», die den lokalisierten Metallstellen direkt sugefUhrt werden, BU einer Korrosionsinhibierung sehr hoher Gröseenordung, wobei In vielen Fällen, wie s. Bo bei« Aluminium, das freiliegende Metall sogar gegen Veränderungen der Oberfläohtnbesohaffenheit, lioohfrase und dergleichen geschlitzt wird»

Bei der Herstellung der Metall-Glas-Verbundstoffe gemMss der

• 909804/0636

Erfindung werden vorzugsweise Pulver mit einer Korngrösse unter etwa 0,149 mm (100 Maschen) verwendet, wobei die Handelssorten von Metallpulvern im allgemeinen zufriedenstellen» Die gepulverten Oläser werden im Hinblick auf die benötigte Auslaugbarkelt durch Wasser der Sonderherstellung bedürfen, da es zufriedenstellende Handelsgläser niobtgeben dürfte·

Die besten mechanischen Eigenschaften in Bezug auf Festigkeit i wie auch spanende Bearbeitbarkeit werden, soweit die Glaetemperatur unter dem Metälleohraelzpunkt bleibt, erhalten, wenn der Erweichungspunkt der Glaskomponente in einen Bereich von + 100° C (vorzugsweise auf der Minus-Seitβ) der teohnisohen Sintertemperatur des Metallpartners gelegt werden kannο Die technisch· Sinterpraxie hat gezeigt, dass die praktische Untertemperatur von Metallen und Legierungen mit höherwerdenden Temperaturen progressiv niedriger als die tatsächlichen Metalleohmelispunktβ ist, so dass zwar Zinks, Magnesium und Aluminium und ihre Legierungen bei Temperaturen verhältniamMasig nahe Ihrer aehmelapunkte sintern, aber Kupfer bei einer beträchtlich unter seinem Schmelzpunkt von 1083° liegenden Temperatur gesintert werden kann und sich Elsen und höheraohatlaejide Metalle und Legierungen mit Erfolg bei Temperaturen βloter» lassen, die Hunderte von Graden unter den jeweiligen eohmtlzpunkten liegen* Dieeer Umstand ist vom Standpunl^. dee inhibitor-Korroeionee(9hut«eei aus günstig, da

SAß 909804/0635

auf diese Weise die Tendenz su einem Verlust durch chemische Qmsetsung mit benachbartem Metall stark vermindert wird, was wiederum ermöglicht, für dsn Korrosionsschutz eins beträchtlich grösssre Zahl von' Substanzen su verwenden als es sonst möglich wars» .

DIs Korrosionsinhibitoren, welche als die korrosionsinhi* bierende wirkung der Produkte der Auflösung des Glases als solchem unterstützende Zusatsstoffe Verwendung finden, insbesondere die glas lös liehen, werden in den Glasansats eingeführt, indem nan sie diesem beimischt und danach bsi femperaturen von typisch 900° O 60 Kino schnilst, bis «um Vorliegen einer klaren, blasenfreien Lösung rührt und darauf die Produkte ohmeise durch Eingieße en in kaltes Wasser unter Bildung einer Pritte abschreckt« Die Pritte wird dann getrocknet und durch Kugelmahlen auf eine Korngrösss unter etwa Of149 mm gebracht. Einige Inhibitorzüeät*e, wis die Volframate und Molybdate, sind in Glas m* wenig löslich, so dass der durch ihre Einverleibung in das Glas unter direkten Zuaa/fc« su dem Glasansats ersielbare Vorteil geringer iet, wenngleich man hierbei auch einen gewissen physikalischen RLnsohluae erhält, der bei bestimmten Urnetfinden ausgesprochen vorteilhaft sein kann» Oft ist in diesen Fällen sin inniges Mischen des gemahlenen Glases und des gepulverten Korrosionsinhibitor» unmittelbar vor der Herstellung der Verbundstoff· vorteilhaft. Di· belesenen Tritten sind lagerungsfähig und

- 10 -

#τπ·

brauchen eo«it bei der Anwendung nicht frisch «!bereitet en sein·

Der Korrosionsinhibitor wird vorzugsweise vor de« Äueate dee Metalle des 01a« grütndlloh einverleibt, da hierdurch gewöhnlich die öehutsfunktion des Glases erleichtert wird» aber bei Verwendung von relativ nicht reaktionsfähigen i Inhibitoren 1st diese Arbeitsweise nicht wichtig·

Die beladen· Frltte und das gepulvert· Metall werden ohargenwelss in des gewünschten Verhältnis (s.B» 5 bie 15 VoIiC Olas tmd Metall) trocken gevlsoht, wobei eine Misohselt von 15 Min. typisch iat, worauf aan da« Gemisch bei etwa 95 kg/a·² (bei Aluminium und anderen weichen Metallen oder inren Legierungen auch beträchtlich geringeren Brücken) unter Bildung eines verdichteten Rohkörpers alt einer Dichte von etwa 90 j( der Theorie kalt preset, der dann entsprechend der technischen Praxis gesintert wird· Bei Alunlnltoi bat sich eine Erhitzung von 45 Hin« auf 500 bis 550° 0 als angesessen erwieeen, w&rend Ie-¥erbundstoffe bei äquivalenten Behandlungsßeiten hohe Teaperaturen, wie 8Q0 bis 1100° 0» erfordern können. Xs ist oft vorteilhaft, das produkt durch entsprechende 8ohut«ataoaphäre» gegen eine Oxydation der Hetallkoaponent· wie auch Verschlechterung der Korrosionsinhibitoren nt schUtsen; auch abstrelfbare, heraetisch verschlossene Be-

TJL

ED-201

halter sind hierzu prazisgereoht. Durch Verdiohtungsbehandiungen des he ie β en, gesinterten Verbundkörper», ein-Bohlieeelich Sohnieden, Valeen, Strang- oder ^Umpressen und andere intensive Behandlungen» in deren Verlauf die f ertiggef ormten Körper hergestellt werden können, lassen sioh die meohanisohen Bigensohaften verbessern*

Die Wichtigkeit der Auslaugbarkeit als Korroslonsinblbierunge-Wirkaechanieaue genäse der Erfindung seigt der folgende Vergleiche ve rauch, bei des der Prüfling 16 Std» bei einer Temperatur von 82° 0 einer Luf tatnaoaphäre sit einer relativen Feucht· von 100 * ausgesetat wird (bei diesen Bedingungen tritt eine kontinuierlich· Kondensation von Wasser auf den Proben ein)«

Die Metall-Glas-Verbundetoffprobe (nit A bsselonnet) wird erhalten, indes man auf einer Kugelsuhle 85 Haueteil· Eisenpulver sit 15 Bausteilen gemahlene» Glas (jeweils von einer solchen Korngrusse, dass ein Sieb von 0,149 ss Sieböffnung das Gut vollständig hindurählässt und von 0,097 se Sieböffnung vollständig zurückhält) trookenaisoht, bei 94,5 kg/as² presst und 4 Std. bei 850° 0 sintert» Bas Glas hat folgende analytieohe ZueaBsensetaungt 39»O Gew*£ SiO₂, 24*0 Gew.jC K₂O + Ha₂O, 18 Gew.* B₂O₅, 2,0 Gew.* Al₂O₅, 5,0 Gew.* OaP₂,

BAD ■9 09804/0635

U58461

8,3 Gew.£ PbO vaß$ 3,7 Gew.* CrOjo Pie Prüfung auf Auelaugbarkeit in der obsnbeschriebenen Weise ergibt fur (SiO₃)" 915 ppa und für (CrO₊)* 825 ppm·

-. ■ .■

Eine zweite Xetall-ulae-Verbundstoffprobe (mit B bezeichnet)

wire mit der Abänderung genau wie die Probe A hergestellt,

dass als ölaa ein typieehe8, unlösliches Soda-Kalk-Silicat- "

Pensterglas des Handele (analytische Zueamneneätzung 72,7 Oewoji SiO₂, 13*25 GeWcjC Ha₂O₉ ψ6 Gewo* Al₂O₃ und 13,0 Gew.* CaO) Verwendung findet» das einen Auelaugwert ron nur 40 pp»

(SiO₃)* ergibt«

Zur Kontrolle wird auch ein Streifen eines herkömmlichen, kaltgewalzten Stahle (SAE 1020) mit einem Waeser-Sxtraktionsürert bei der Auelaugpriifung von 0 geprüft«

Der Unterechied im Verhalten der Proben tritt vieuell draetiech in Erscheinung., Hs Probe A seigt nur einige geringfügige Löcher, während die Probe B auf etwa 70 9* ihrer Plttehe reichlich mit sowohl groseen als auch kleinen Löchern bedeckt ist« Sie Stahl-Kontrollprobe erweist sich auf ihrer gesamten Ausdehnung als extrem stark korrodiert, so dass eins 'Relativbewertung an Band einer linearen Skala unter Zugrundelegung sines Wertes der probe A gleich 1 bsi Probe B einen Wert

gAD QRK3INAL

908804/0041 .

ED-201

zwischen 5 und 6 und bei der Stahlprobe von 10 bis 12 ergeben wUrde«

Wie oben gezeigt» stellt die Auslaugbarkeit einen kritischen Faktor für ein erfolgreiches Arbeiten gemass der Erfindung das. 3DIe in Handel verfügbaren Gläser sind so unlöslich, daee sie für die vorliegenden Zwecke unwirksam sind, und auch die Tier folgenden Speaialglaearten versagen bei der Aualaugprüfung und sind eooit ebenfalls ungeeignet:

Olaaart (SiO*)", ppm

Pyrex < 20

plaschenglas des 50

Handele

Stahleaaille 42

(PeBCO S-918 Steel Enamel)

Emaille < 20

(Du Pont 1-388)

ΊΟ.9 tfirkaankeit der Korroeioneinhibierung gemäss der Erfindung im Vergleich Mit typischen, Ib Handel verfügbaren» konkurrierenden Werkstoffen, wie Elsen» Plusestaiii und Schmiedeeisen, zeigt die folgende Langzeitprüfung. Sie Proben werden bei dieser Prüfung 20 volle Tage kontinuierlich auf 50° 0 gehaltener Luft «it einer relativen Feuchte von

- 14 -

909804/0635

ED-201 -

100 t auegeeetet, wobei Ban «ie vertikal an Haken ana polymerieat*attrial aufhängt mid ihr Vermögen, der Korrosion Widerstand au leisten, in der umgekehrten Reihenfolge rom an etärketen korrodierenden bie «ei am wenigeten korrodier« baren Material» d.h. in der Reihenfolge, in der die 00«· euninmt, tabellarieoh aufBelohnet.

Alle Metall-Glae-Verbundetoffprob«! werden hergestellt, inda« nan Eisenpulver (Komgrösee <O_v149 wm) «it GlaapulTer (der gleichen allgemeinen Spezifikation -und der nachfolgend genannten Zueammeneetisung) im Voliatenrerh^ltnio von 85 t 15 eintert, durch Kaltpressen bei 94«5 kg/·»² einen veraichtettn Rohkörper bildet und 4 Std« bei 850° G sintert. Die Probe 8 (" Chromat-aiae") wird mit eines Glas der ZueamaeneetBung der Probe 5 hergestellt, wobei jedooh 5 bis 4 Gew.jC X₂OrO₄ «ugeeetrt werden» tot den Vorteil der eaeätelichen Ohroaat-Inhibierung eu erhalten« Xn ähnlicher Veie· enthält die Probe 9 ("Wolframat-Glae") «in GIm der Zueanaeneeteung genaaa probe 5» wobei jedoch ein JSueate von 5 bis 4 Gew«j( K₂VO₄ erfolgt» us den «ueätelichen Torteil dee Wolfraeation· au prüfenο

- 15 -

909804/0635 BA, OBK.NAL

ED-201

Bei spiel 1

Probe	Güte-	•	Bemerkung
Nr. Beschreibung	Reihen folge
Kontrollproben

Stahl (SAE 1020)

Bisenstab 7

(hochreines Eisen mit einem Kohlenetoffgehalt von unter 1 #; unbearbeitet)

Schmiedeeisen 6

(analytische Zusammensetzung: C 0,02 #, Mn 0,06 #, Si 0,13 ¥>, P 0,15 #, S 0,01 #, Schlacke 2,5 ^, Best Pe)

Kalkglas, am wenigsten 5b

löslich

(100 SiO₂s4O Ifa₂O:2O CaO) Borsilicatglas 5a (100 SiO₂:50 B₂O₅ s17 Na₂O ) Kalkglas, weniger löslich 4 (100 Si0₂t40 Ka₂OHO CaO)

Proben gemäas der Erfindung

Kalkglas, am stärksten 3 löslich

(100 Si0₂s40 Na₂O:5 OaO)

Ohromatglas 2

Wolframatglas

60 96 von grossen Rostflecken bedeckt, Rest zu. 70 % bedeckt» Schlechteste Probe der Reihe.

60 % der Oberfläche von groseen Rostflecken bedeckt, Rest zu 50 96 . Flecken.

40 # von Flecken bedeckt* Rost fleckig, aber freier als bei Probe 2.

10 $> grosse Rostflecken, Rest kleine Plecken.

Aussehen etwa der Probe 4 entsprechend.

Hehrere grosse Rostflecken eowie viele feine Punkte·

Keine grossen Rostflecken, aber viele winzige Punkte·

Bndzonen 15 £ verfärbt, Rest wie Probe 7. ·

5 £ Verfärbung am einen Ende eowie feine Punkte wie bei Probe 7 auf des Rest. Beete Probe der Reihe. >

- 16 -

909804/0635

Dieses Beispiel bestätigt, dass alkalireiche Gläser löslicher als erdalkalireiche Gläser und die letztgenannten wiederum löslich als Gläser sind, die an Elementen, wie Eisen, reich sind, welche die hauptsächlichen in Schmiedeeisen auftretenden Metallsilicate bilden. Die erhaltenen Werte zeigen klar die Bedeutung der Auslaugbarkeit mit ihrer Begleiterscheinung, der Freisetzung von korrosioneinhibierend wertvollen Produkten der Auflösung der Glasphase zusammen mit der progressiven Freigabe jeglicher eingeführten Zusatzstoffe, die als solche von inhibierendem Wert sind« Allgemein gilt, dass die Kontrollproben sehr starker Rostbildung und Verfärbung unterliegen, während alle Proben gemäss der Erfindung nur leicht beeinflusst werden, wie- durch punktförmige Stellen-, z. B. in Verbindung mit einer leichten Färbung an den Probeenden, an denen sich während dee langen Prüfzeitraums Kondenswasser sammelt.

Beispiel 2

Dieses Beispiel ist darauf abgestellt, bei einem Alumlniummetall-Olas-Verbundstoff eine charakteristische Oberfläche, aber dennoch eine Korrosionsbeständigkeit gegenüber SaIasprühvasser au erhalten. Xb Hinblick hierauf wird ei» höherer CHasgehalt als zur Erzielung allein eines Korroeions-

- 17 - · . ' 9Q9804/0M5;

'** 145846t

33D-2O1

beständigkeit notwendig, nämlich von 25 bzw. 41 Vol# angewandt, wobei für Jede Glaskonzentration eine Prüfung im geätzten und ungeätzten Zustand (Ätzmittel 2#ige wässrige Natronlauge) erfolgt. Dabei behalten die ungeätzten Proben im allgemeinen einen weichen, seidigen Metallglanz, während durch das Ätzen eine stumpfe, matte, steinartige Oberflächenbeschaffenheit erhalten wird»

In den verschiedenen Massen werden zwei niedrigschmelzende Gläser eingesetzt, die beide die gleichen Mengen an Ohromat und Siliciumdioxid enthalten, wobei jedoch das Glas D zur Erhöhung seiner Löslichkeit nahezu 50 $ mehr Na und entsprechend weniger TiO₂ als das Glas 0 enthält:

Glas

	PbO	,3	SiO₂	Li	2°	Na	2°	K	2°	TiO₂	,5	Sb₂O₅	,78	OrO₃	,8
C	13	,6	39,2	6	Λ	19	,0	2	,0	14	,4	0	,79	4	,9
D	13	39,2	6	,5	27	,5			7	0	4

Sie Sintermetall-Glas-Verbundstoffe werden hergestellt, indem man Aluminium mit einer Korngrösse von 0,149 mm mit dem Jeweiligen, gemahlenen Glas (Korngrösse «£0,149 mm) mischt, bei 2812 kg/cm kalt verdichtet und danach durch einstUndiges Erhitzen auf 540° 0 sintert, worauf die Dicke durch Warraeohraieden von 25,4 mm auf etwa 10,2 mm reduziert wird»

- 18 -

Bad 909804/0636

ED-201

Zu Vergleichpzwecken werden Kontrollproben aus Handelealuminium (Sorte 2S) und "Alclad", einer Aluminiumlegierung (2024s), die beidseitig mit reinem Aluminium beschichtet ist, hergestellt« Alle Proben werden bei einer konstanten Temperatur von 35° C 600 Std. mit 5 i> NaCl in Wasser besprüht.

Ergebnisse: Probe	I	Güte- Reihen folge
Kontrollproben
Aluminium 23 "Alolad"	beide 5

Proben gemäss der Erfindung

41 Vol# Glas C, )

ungeätst )

41 Vol# Glas C, )

geätzt )

25 Yol# Glas C, ungeätst,

25 VoljS Glas C_c geätzt

41 Ύο1?& Glas D, ungeätzt,

41 Vol# Glas D, geätzt

25 Vol# Glas D, ungeätst,

25 Vo1$ Glas D, geätzt Bemerkung

(Beide Proben sind von einer unregelmässigen, fleckigen, hellbraunen Färbung Überzogen, weisen Löcher auf und zeigen weisse Korrosionsprodukte (wahrscheinlich Al(OH)₃).

Verstärkte Mattheit, leicht braune Tönung. Leichte Punktbildung weieser Korrosionsprodukte ο

Leicht verstärkte Mattheit. Im wesentlichen unverändertο

Leichte Punktbildung weisseη Korrosionsprodukts.

Leicht verstärkte Mattheit.

Im wesentlichen unverändert. Im wesentlichen unveränderte

19

909804/0635

ED-2Q1

Merkwürdigerweise erscheinen die Proben mit geringerem Glasgehalt (25 Vol£) denjenigen mit höherem ölaagehalt (41 *) etwas Überlegen. Bine mikroskopische Untersuchung bei 1Ofacher Vergrösserung zeigt, dass In den glasreichen Verbundstoffen eine gewisse, leichte Rissbildung vorliegt (was möglicherweise auf einer Wasserebsorption durch das Glas beruht), . aus der sich bei diesen Proben visuell das Bild einer verstärkten Korrosion ergibt, obwohl die Erscheinung zutreffender als oberflächlicher Abbau der Probe anstatt als Korrosion anzusprechen ist.

Aus diesem Versuch ist zu folgern, dass zwar die SalEsprühprüfung einen gewissen Angriff auf die.nicht geätzten Proben führen mag, das Ergebnis aber selbst bei dem am wenigsten löslichen Glas grossenteils auf eine gewisse Auebildung einer Mattheit beschränkt let, die in den meisten Fällen durchaus nicht stört und sogar eine gewisse Dekorwirkung ergibt. Sin Glas erhöhter Auslaugbarkeit, wie das Glas der Zusammensetzung D, jedoch ist dem Glas 0 bezüglich seiner Koxrosionssohutzkraft noch überlegen, insbesondere in den Fällen, in denen die ursprüngliche Oherflächenbesehaffenheit beibehalten werden soll»

- 20 -

909804/063 5

Beispiel 3

Dieses Beispiel ist darauf abgestellt, den erfindungsgemäss angewandten Inhibierungsprozess zu verifizieren«

Ein Rundstab von 1,3 cm Durchmesser aus. kohleηstoffarmem Stahl (SAE 1020) wird am Ende mit einer konzentrischen Bohrung von 1,6 mm Durchmesser und 12,7 mm Tiefe versehen, die man mit einem leicht auslaugbaren, verdichteten, chromathaltigen Glas der Zusammensetzung des Glases D von Beispiel 2 füllt» Das Glas wird eingeschmolzen, indem man den aufrechtstehenden Stab auf 600° 0 erhitzt, und das Stabende dann poliert, um als Prüffläche eine glatte Metall-Glas-Oberfläche zu erhalten.

Wenn man die Probe 24 Std. in Wasser untertaucht, lässt das Metall auf einer Entfernung von 1 mm von dem Glas keine sichtbare Korrosion erkennen, während das restliche Metall eine starke Rostbildung zeigt. Das Glas vermag somit auf einem 1 mm breiten, ringförmigen Umfangsbereioh des Metalls eine genügende Konzentration inhibierend wirkender Ionen aufrechtzuerhalten, um jegliche Korrosion in diesem Bereich zu verhindern.

21 -

909804/0635

ED-201

Im allgemeinen wird es nicht erwünscht sein, sich mit einem solchen, in radialer Richtung 1 mm um jede Glasstelle herum erstreckenden Schutzbereich zu begnügen, da das Wasserbad in dem vorliegenden Beispiel ruhig ist und somit die Tendenz' zur Aufrechterhaltung einer verhältnismässig hohen Ionen-Inhibierkonzentration über einen recht grossen Radius um k . die Glasstelle herum besteht«. Bei der gewöhnlichen Einwirkung der Umgebung erfolgt eine recht intensive Abwaschung der freiliegenden flächen durch frisches Wasser, wie bei Regenfall, Nebel und dergleichen, wodurch die Verbundstoffe einer potentiell wirkungsschärrferen Umgebung ausgesetzt sind. Eine selir gute Sieherheitstoler&ns; lässt sich dementsprechend erhalten, wenn man den Radius auf ein Zehntel verringert und somit einen Schutz nur auf einem 0,1-mm-Radius der Glasstellen spezifiziert«

Beispiel 4

Eiaenraetalle bleiben bekanntlich selbst dann, wenn sie durch elae Glasur geschützt sinö, an allen Punkten, an denen die Glasur durchdrungen werden ko"ante₉ sehr korrosionsempfindlioh. Gegen Korrosion inhibierte Metall-Glas-Verbundstoffe sollten somit wertvolle Schuts-Unterschichten für Glasuren bzw. Emaillen der auf Stahl angewandten Art darstellen, wenn eine genügend feste Bindung zwischen Glasur und Unterschicht erzielbar ist, um Stoss- bzw. Schlagbeanspruchungen der Art ··

- 22 909804/0635

zu vertragen, wie sie im Einsatz solcher Materialien auftreten.

Es wird ein Verbundstoff aus Eisen und 15 Vol# Glas (Zusammensetzung 19,9 Gew.# Na₂O, 13,8 Gew.# BgO^, 6,9 Gew.# Al₃O₅, 49,4 Gewo# SiO₂, 7,5 Gew_o# OaP₂, 0,6 Gew.# CoO und 1,9 Gew.# MnO) unter Verwendung von Pulvern mit einer Korngrösse •CO,149 mm hergestellt (wobei das inhibierend wirkende Ion das (SiO^)^ÄIon ist). Die Pulver werden unter einem Druck von 63,0 kg/mm zu Knüppeln von 76 χ 13 x 19 mm gepresst und 18 Std. bei 880° C in einem Gemisch von 90 # Argon und 10 fo Wasserstoff gesintert, worauf man sie durch Warmschmieden auf eine Dicke von 1,6 mm bringt.

Als Vergleichsstandard dient ein im Handel verfügbarer Stahl mit einer Porzellanglasur ("Ti-Hamel", Erzeugnis der Inland Steel Uo., Chicago, Illinois), der zum Schutz gegen Kohlenstoffverlust aus dem Stahl in Form störender CO-HLäschen metallisches Titan enthält. Dieser Standard und die Verbundstoffproben werden mit Schmirgelpapier (200 Grit) behandelt und mit einer Aufschlämmung einer gemahlenen Stahl-Deckemaille überzogene Nach dem Trocknen werden alle Proben 5 Min» bei 830° C gebrannt»

- 23 -

909804/0635

1458Λ61

In einer Standard-FaIlprUfung wird die jeweilige Haftung der Glasur an dem Grundmetall bestimmt« wobei die Sohlagbeanspruchung mit einer Kugel von 0,45 kg Gewicht erzeugt wird. Die Kontrollprobe versagt bei 8,1 cm.kg, während der Metall-Glas-Verbundstoff noch eine Beanspruchung von 15,8 cm.kg gut verträgt. DarÜberhinaus zeigt die Emaille am Aufprallpunkt selbst beim Versagen nur eine Rissbildung· aber kein Abblättern, während die Emaille der Kontrollprobe auf einer erheblichen Strecke von 2 1/2 cm vom Aufprallpunkt abblättert, was die deutliche Überlegenheit der Metall-Glas-'Verbunästoffe für den vorliegenden Zweck zeigt.

Beispiel 5

Aus Aluminiumpulver und 20 # Glas werden wie in Beispiel 2 Aluminium-Glas-Verbundstoffe hergestellt und vor dem Sintern bei 2461 kg/cm verdichtet. Die Produkte zeigen gute meohanlsche Pestigkeitseigensohaften und sind in einem Grade bearbeitbar, der eine verwickelte Formgebung nach praktischen Methoden erlaubt.

Selbst bei dem verhältnismässig hohen Glasgehalt von 20 # zeigt eine bei 580° 0 und einem Strangpreseverhältnie von 16 ι 1 stranggepresste Probe eine Zugfestigkeit Von 1617 und eine Dehnung von 4,5 96.

- 24 - ■

■ ' ■ BAD ORIGINAL

■ 909804/0635

Sie Veränderung der Zugfestigkeit und Dehnung mit dem prozentualen Glasgehalt ist graphisch in Pig. 2 für Eisen-Glas-Verbundstoffe in dem gesamten Bereich gezeigt, in dem das hauptsächliche Interesse an einem Korrosionsschutz liegt (im Unterschied zu der zusätzlich eingeführten Färbung oder Erzielung von Oberflächeneffekten der eingangs erwähnten Art)

Beispiel 6

Dieses Beispiel erläutert die Bestimmung der korrosionsinhibierenden Wirksamkeit von Phosphatglaserη als solchen, d.h. ohne Einschluss irgendwelcher Zusatzstoffe, so dass die erzielte Inhibierung sich allein aus Auflösungsprodukten ergibt, die von dem Glas als Folge der Auslaugung freigegeben

werden.

Es wird ein gepulvertes Sohwammeisen des Handels (analytische Zusammensetzung 96 »5 Gew.# Fe, 0,5 Gew.# 0, 0,05 Gew.^ S, 0,015 Gew.# P, Rest im Hinblick auf Fehlen von SiO₂ wohl Eisenoxide) verwendet, das von einem Sieb von.0,149 mm Sieböffnung bis auf eine Spur hindurchgelassen und von einem Sieb von 0,074 mm Sieböffnung zu 10 $> und von einem Sieb von 0,044 mm Sieböffnung zu 15 i> zurückgehalten wird (75 $<0,Q44 mm). Als Glas dient gemahlenes Glas (analytische Zusammensetzung 24 Gew.# Al₂O₅, 23,θ Gew.# Al (PO₅J₅, 9,7 , 12,0 Gew.56 B₂O₅ und 30,6 Gew.# Na₂O) mit einer Korn-

- 25 ;909804/0635

-π-

gröese von.<£0,149 mm, dessen Auslaugwert 4000 ppm

beträgt. Das Eisen und das Glas werden in solchen Verhältnissen eingesetzt, dass man Verbundstoffe mit einem Glasgehalt von, 5, 10 bzw. 15 Gew.56 erhält. In allen Fällen werden die Pulver innig gemischt, bei 2812 kg/cm kaltgepresst, in molekularem Wasserstoff auf 870° 0 erhitzt und warmgeschmiedet. Die Verbundstoffproben werden dann mit Schmirgelpapier (240 Grit) behandelt»

Zur Korrosionsprüfung werden die Proben unter einer Neigung von 10 bis 15° mit der Vertikalen in den oberen Teil eines Exsikkators eingegeben, der im unteren Teil Wasser enthält. Durch Wärmezufuhr zum Behälterboden wird dann Wasser verdampft, das als Wasserdampf den Proben zuströmt, auf ihnen kondensiert und in das Wasserbad zurüoktropfto Die Temperatur in der oberen Kammer beträgt 75° C. Man führt die Prüfung ohne Unterbrechung 720 Std« durch, entnimmt dann die Proben und untersucht sie auf Korrosion.

- 26 -

909804/0635

¹ ü ·■ ■ ί." ·;

' ED-201

Probe

100 i> Pe (Kontrollprobe)

5 # Glas 95 # Pe 10 # Glas 90 $> Pe

15 85

Glas Pe

Korrosion am Kopf, an dem ein Spalt mit den Exsikkatorwänden gebildet wird (d.h. in Bereichen, in denen Wasser einge fangen wird)	Lochfrase- Korroeioh	Allgemein Korrosion
stark	veretreut an Kanten	85 *
massig	leicht	20 £
keine	keine	sehr schwach
keine	veretreut	20 1» - weisee Korrosione- produkte (wahrschein lich Eiaen- (III)-phoB- phat

Diese Ergebnisse seigen, dass die Erfindung zu. einer deutliohen Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit führt. In etwas überraschender Weise verhält sich die Probe mit einem Glas-, gehalt von 10 $ besser als diejenige mit 15^ GIaS₉ was darauf beruht, dass bei den geringeren Glasgehalten die Eisen-Glas-Produkte besöere mechanische Eigenschaften besitzen und hieraus eine Gesamtvergütung auf Grundlage einer optimalen Bemessung des Metall-Glae-Verhältnisses erhalten wird. '

- 27 -

909804/0635

Die gute Beständigkeit der. Verbundstoffe gegen Korrosion· an dem Spalt ist besonders bedeutsam, da bezüglich dieser Eigenschaft beim Einsatz als Unterschicht für Anetriohe und Keramik wie auch bei ausnehmungen aufweisenden Körpern, wie den Gängen von Schrauben und dergleichen, maximale Vorteile zu erwarten sind·

B ei spiel 7

Dieses Beispiel erläutert eine Prüfung dee Wirkungsgrades von Einschlüssen von Korrosionsinhibitorssusätsen in Gläsern _; des Phosphat-Iyps, wie den in Beispiel 6 beschriebenen·

Es werden drei Gläser verschiedener Analysen (E, F und G) hergestellt', indem man auf 1000° 0 erhitzt und ohne Pr it te η abkühlen lässt (Zusammensetzung in Gew.?6)i

E P G

K₂CrO₄	ι fS t	12,0	10,0	10,0
ZnCrO. 4		30,6	10,9
B₂O₃		9,7	27,8	10,9
Na₂O	23,8	8,8	27,8
TiO₂	24,0	21,7	8,8
Al(PO₃J₅		21,8	21,7
Al₂O₅	4000		21,8
Auslaugwerte, ppm	keiner *3 98 04?δβ3 5*	9600
(PO₄)- Ion		340.	10 600
8 800 4

Die Gläser werden jeweils für sich auf eine solche Feinheit gemahlen, dass sie ein Sieb von 0,074 mm Sieböffnung paseieren, una im Anteil von 10 Vol# mit dem in Beispiel 6 beschriebenen Schwamoeisen gemischt. Die Bisen-Glas-Geaische werden dann bei 7031 kg/cm² zu Knüppeln von 51 χ 38 χ 19 mm kaltgepresst,

die man in einer Hg-Atmqsphäre 20 Min. auf 880° C erhitzt und dann warmschmieden Die anfallenden Verbundstoffe werden mit Schmirgelpapier (120 Grit) behandelt und in Aceton gespült, um Oberfläehenverunreinigungen au entfernen«

Die Proben werden einzeln für sich geprüft, indem man sie 20 std. aufrecht in getrennten Bechergläsern mit Leitungswasser stehen lässt, wobei das Wasser etwa bis zur Probenmitte reicht, um eine für korrosiven Angriff besonders empfindliche Luft-Wasser-Grenzfläche aufrechtzuerhalten. Zum Vergleich wird eine Vergleichsprobe aus gesintertem Schwammeisen ohne jeglichen Glaszusatz der gleichen Prüfung unterworfen»

Die Probe E zeigt eine Korrosion in Form von drei gut definierten Roststreifen im oberen Seil, d„ h.' über dem Wasserspiegel. Die Probe F zeigt einen Angriff etwa der gleichen Art wie die Probe B, wobei jedoch die Streifen allgemeiner verteilt sind, Die Probe G ist von allen sichtbaren Zeichen einer Korrosion frei und behält unbeeinflusst ihre 'ursprüngliche Beschaffenheit. Die Kontrollprobe rostet auf dem gesamten über öea Wasser liegenden feil sehr stark.

- 29 - '

90^804/0635·

ED-2Q1

Die relative Unterlegenheit der Probe E gegenüber den Proben E oder ff dürfte darauf beruhen, dass das ZnCrO₄; in Bezug auf das K₂CrO₄ relativ unlöslich ist, wie die Vergleichsprüfungen der Auslaugbarkeit zeigen. In dem vorliegenden Fall in Verbindung mit den vorliegenden, besonderen Glaszusammensetzungen dürfte.die verhältnismässig starke Freigabe des (PO.)- Ions allein nicht genügen, um einen Korrosionsschutz zu sichern, aber das in verhäitnismässig grossen Mengen gleichzeitig, freigesetzte (CrO,)~ ist ausgesprochen günstig.

Die Erfindung eignet sich besonders zur Anwendung bei den korrosionsanfälligen kohlenstoffarmen Stählen, wie SAE 1018 und 102Oo Zu typischen Z:in]rlegierungen₉ die als Metallkomponente Verwendung finden können, gehören die ASTM-Typeö ΧΧΙΪΙ und XXVo Tyi-fische Hagnesiumlegierungen sind die ASTM-Typen AZ61A-F und Α380Α-Έ5· Die Verwendung anderen Metalle, wie Kupfer, ist gleichfalls möglich, aber da die Handelsmaterialiet ohnehin eine ziemlich gute Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion aufweisen, sind die Möglichkeiten zu einer Verbesserung in dieser Beziehung dementsprechend nicht so gross_o

Eine in korrosiver, Umgebungen eintretende Auslaugung scheint keine merkliche physikalische Schwächung von erfindungegemäss erzeugten Verbundstoffen zu ergeben, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Auslaugung ein langsamer Prozess ist und wahr- .'

- 20 -

909804/0635

PW

scheinlich entsprechend dem Massenwirkungsgesetz durch Einschluss von inhibitorreichen Lösungen in den Foren des gesinterten Verbundstoffe mit fortschreitender Einwirkung der Umgebung progressiv abnimmt.

Die Verbundstoffe gemäße der Erfindung ermöglichen auf Grund ihrer ausgezeichneten Befähigung zur Bindung von Metall und Glas die Erzielung vielschichtiger Gebilde, die materialmäseig von Metall als dem einen Extrem bis zu im wesentlichen reinem Glas als dem anderen Extrem reichen, wobei der dazwischenliegende Raum von abgestuften Metall-Glas-Verbundstoffen ausgefüllt ist, die von der Metallseite zur Glas« seite progressiv glasreicher werden und eine Vielfalt "eingebauter" Kerrosionsinhibierungseigenschaften besitzen, mit denen sie besonderen Anforderungen im Hinblick auf die Umgebung zu genügen vermögen.

Bartlberhinaus bieten sich für den Einsatz bei der Herstellung, Verfestigung und Endformung der Produkte die bequemsten und bevorzugten Verarbeitungstechniken an, wobei solche Techniken von dem Einsatz der Induktivbeheizung bei der raschen, gleichmassigen Erhitzung der verdichteten Rohkörper bis zu Strangoder Flieespressungen bei hohem Pressverhältnis bei der Endbearbeitung der Verbundstoffe reichen.

~ 31

909804/0835

In Verbindung ait der Herstellung gefärbter MetaXl-aias-Verbundstoffe geaäss Auslegeschrift . ... ... (USA-Patentanmol· dang Serial Ho. 286 746) erweist sioh die vorliegende Erfindung ale roll wirkaam, um den gefärbten Verbundetoffen eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit su erteilen· In ά^τ Tat werden sioh in dem einen oder anderen Falle die Bollen des färbenden Stoffes und des Korrosionsinhibitors überlappen, wie bei Verwendung von öhroraaten als Farbstoff für die Glaskonponente, was die Verwendung einer eineigen Substans für beide Funktionen erlaubt, wobei natürlich das Erfordernis bestehtt der Auslaugprttfung su genügen₀

4
/

Unter "Sintertenperatur" ist in dem hier gebrauchten Sinne die Temperatur zu verstehen* die gebräuchlichere is β bei technischen Sinterarbeiten Anwendung finden; sie kann von etwa 67 bis etwa 95 # des Schmelzpunkte8 des jeweils vorliegenden Metalls reichen, wobei sie sich der Schmelztemperatur bei den niedrigerschmelzenden Metallen am stärksten nähert und bei den Metallen und Legierungen mit höheren Schmelzpunkten zunehmend entfernt.

- 32 -

909804/0635

Claims

Patentansprüche

ο Baustoff auf Grundlage eines korrosionsbeständigen Sintermetall-Glas-Yerbundstoffs, der von einem innigen Gemisch von gepulvertem Metall und gemahlenem Glas gebildet wird, das einen Erweichungspunkt im Bereich von etwa + 100° C der Sintertemperatur, aber unter dem Schmelzpunkt des Metalls aufweist und von Wasser langsam auslaugbar ist derart, dass unter Auflösung des Glases korroaionsinhibier ende Stoffmengen zu benachbarten Metallflächen freigegeben werden.

2ο Baustoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gemahlene Glas ein Silicat- oder 'Phosphatglas ist.

3. Baustoff nach Anspruch 1 und bzw« oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas etwa 5 bie 25 Vo1$ des Verbundstoffe bildetο

4* Baustoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gemahlene Glas mit einem färbend wirkenden, der bei der Höchsttemperatur des Glases im erweichten Zustand noch echten Stoff beladen istο

- 33 -90980^/0635

BD-201

5. Baustoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4_t dadurch gekennzeichnet, dass das gemahlene Glas, bestimmt unter Zusatz von 1 Teil gemahlenem Glas zu 2 Teilen destilliertem Wasser und 4stündiger leichter Bewegung bei Raum- ' temperatur, für mindestens einen der folgenden Korrosionsinhibitoren die folgende Auslaugbarkeit durch Wasser besitzt: Chromat-, Wolframat-, Molybdate und bzw- oder Nitrition 50 bis 10 000 ppm,

Phosphat-, Ferrat- und bzw. oder Nitration 200 bis 10 000 ppm,
Silication 500 bis 10 000 ppm.

ο Baustoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass das Glas als Träger mit einem ihm zugesetzten Korrosionsinhibitor beladen ist, der durch Ionisation korrosionsinhibierende Stoff- k mengen zusammen mit den durch die Auflösung des Glases gebildeten abgibt.

ο Baustoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das gemahlene Glas mit einer' Metall-Sauerstoff-Verbindung beladen ist, die als solche korrosionsinhibierende Eigenschaften be sitzt <»

909804/0635

8. Baustoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metall-Sauerstoff-Verbindung tolfraraat, Chromat, MoIybdat und bzw. oder Phosphat ist.

9. Verfahren zur Herstellung des Baustoffs gemäes Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man gemahlenes Glas, das einen Erweichungspunkt im Bereich von etwa ± 100° C der Sintertemperatur des ihm zuzuordnenden Metalls, aber unterhalb dessen Schmelzpunkt aufweist und unter langsamer Auslaugung durch Wasser durch Auflösung korrosionsinhibierende Stoffmengen zu benachbarten Metallflächen freizusetzen vermag, und ein gepulvertest Metall innig mischt, das Gemisch von Glas und Metall bei einem solchen Druck kaltverdichtet, dass ein, selbsttragender, verdichteter Körper erhalten wird, und den verdichteten Körper auf die Sintertemperatur des Metalls erhitzt.

IQo Verfahren nach Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, dass man das Glas zunächst mit einem Korrosionsinhibitor belädt, der dem Glas als Träger vor dem Mischen des Glases mit den Metall zugesetzt wird ο

~ 35 -

909804/0635

11. Verfahren nach Anspruch 9 und bzw. oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass man den verdichteten Körper, während er im wesentlichen auf die Sintertemperatur dee Metalle erhitzt ist, einer ausgedehnten Warmbearbeitung duroh Schmieden, Strang- oder Fliesspressen oder andere VerdichtungsmaBsnahmen unterwirft»

12· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Glas vor dem Einmischen des Metalls einen färbend wirkenden, bei der Höchsttemperatur des Glases in seinem erweichten Zustand noch echten Stoff einverleibt«

' 909804/0635