DE1471436A1 - Verfahren zum Impraegnieren von aus Kohlenstoff oder Graphit bestehenden Koerpern mit geschmolzenen Metallen - Google Patents

Verfahren zum Impraegnieren von aus Kohlenstoff oder Graphit bestehenden Koerpern mit geschmolzenen Metallen

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DE1471436A1 DE19641471436 DE1471436A DE1471436A1 DE 1471436 A1 DE1471436 A1 DE 1471436A1 DE 19641471436 DE19641471436 DE 19641471436 DE 1471436 A DE1471436 A DE 1471436A DE 1471436 A1 DE1471436 A1 DE 1471436A1
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Description

Society Le Carbone-Lorraine, Paris XVII, Rue des Acacias 45(Prankreich)
"Verfahren zum Imprägnieren von aus Kohlenstoff oder Graphit bestehenden Körpern mit geschmolzenen Metallen"
Französische Priorität vom 18. März 1963 aus der französischen Patentanmeldung Nr. 928 268
Die Imprägnierung von Graphit mit geschmolzenen Metallen, wie Kupfer, Silber und Blei, wird im allgemeinen in einem Autoklaven vorgenommen. Nach dem Evakuieren des Autoklavs, in dem die zu imprägnierenden Stücke sich in Berührung mit dem geschmolzenen Metall befinden, kann man noch einen Oasdruck zur Erleichterung des Imprägniervorganges anwenden. Diese Arbeitsweisen, die abwechselnd Vakuum und Druck anwenden, können wiederholt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Imprägnierverfahren zu schaffen, bei dem man keinen Autoklaven und keinen Gasdruck mehr benötigt und dennoch ein gleichwertiger Imprägnierungsgrad wie bei bisherigen Verfahren gewährleistet ist. Diese Aufgabe 1st bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren vor allem dadurch gelöst, dad erflndungsgemäß der zu imprägnierende Körper und das betreffende Metall in festem Zustand in ein elektrisch leitendes,
Cas MG-82
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aufgrund ausreichender Verdichtung gegenüber dem geschmolzenen Metall undurchlässiges Putter eingebracht und das Ganze einem mechanischen Druck von 150 bis' 200 kg/cm ausgesetzt sowie durch unmittelbare Beheizung mindestens der Schmelztemperatur dieses Metalls unterworfen wird.
Das so ausgeführte Verfahren wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, die den Ablauf dieses Verfahrens unter Benutzung einer entsprechenden, rein schematisch dargestellten Vorrichtung beispielsweise veranschaulicht. Pig. 1 stellt sehe-. matisch im Schnitt eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Imprägnierverfahrens geeignete Vorrichtung dar.Fig· 2 bis 5 lassen die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte des erfindungs-
.-"-?.-Si)1Jo eil rf q ■■--. r ..--..
gemäßen Verfahrens unter Verwendung^ der Imprägniervorrichtung gemäß Fig. 1 erkennen. Fig. 6 zeigt; eine weitere Ausfünrungsform dieser Vorrichtung, die ebenfalls die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erlaubt.
Wie aus Pig. 1 zu erkennen ist, werden in eine aus Graphit gefertigte Matrize 1 die zu imprägnierenden Graphitstücke 2 und das Metall eingebracht, das in den Graphit eindringen soll. Das Metall ist hierbei mit 5 bezeichnet. Die zu imprägnierenden Stücke und das Imprägniermittel 5 sind gemeinsam von einem Futter 4 aus verdichtetem natürlichem Graphit umgeben. An den beiden Enden des Futters 4 sind Stücke zur Aufbringung des Drucks in direktem Kontakt mit den Elektroden angeordnet. Man erhitzt dann soweit, daß das Imprägniermittel schmilzt, und beaufschlagt es darauf mit Hilfe eines Stempels 5 und einer Presse 6 mit einem mechanischen
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Druck, der von dem Putter 4 aus natürlichem Graphit übertragen wird. Das aus einem Pulver aus natürlichem Graphit (Qualität OMH) von entsprechender Korngröße bestehende Putter 4 ist ausreichend fließr fähig, um den Druck übertragen zu können, und ausreichend dicht, damit das Imprägniermittel durch das Putter nicht durchdiffundiert.
Die folgenden Beispiele geben einige Ausführungen des mit der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens wieder, bei denen als Imprägniermittel beispielsweise Kupfer bzw. Silber verwendet wird.
Beispiel ί: Imprägnierung mit Kupfer
In einer gemäß Fig. 2 aus Graphit gefertigten, mit einem Fundament 7 aus natürlichem Graphit ausgestatteten Matrize 1 bereitet
•■-/..■■-■.•ν. ■■' . . Ο · 'ΐ9^ σΠ)/ί '- "·' · I '
man ein mit 200 kg/cm verdichtetes Putter 4a aus natürlichem Graphit zu. In diesem Futter (siehe Pig, J5) stellt man eine Aushöhlung her, in die man das zu imprägnierende Stück 2 und das der Imprägnierung dienende Kupfer 3 einbringt (Pig. 4). Das Ganze wird dann durch
mit 150 kg/cm verdichteten natürlichen Graphit 4b überdeckt (Pig.5) Das Metall kann in pulvriger, körniger oder sonstiger Form vorliegen. Auf den Stempel 5 und das Fundament 7 bringt man sodann z.B. aus Kupfer bestehende Elektroden 6 auf (Fig. 6) und erhitzt das eingeschlossene Material durch unmittelbaren elektrischen Stromdurchgang unter Anwendung eines Drucks unter 150 kg/cm . Der für die Erwärmung benötogte elektrische Strom wird hierbei den Elektroden 6 über die Zuleitungen 8 zugeführt.Wenn die Temperatur im tiefsten Innern des Putters mindestens ΙΟδ}07 C beträgt und damit den Schmelzpunkt des Kupfers erreicht oder überschritten hat, wird der Druck fortschreitend bis auf 200'k%/öm2 erhöht. Dann läßt man
abkühlen, wobei man den Druck einige Minuten beibehält. Die erfindungsgemäß imprägnierten Stücke zeigen eine Porösität von 10# und enthalten bis zu 30# Kupfer, wobei dieser Kupfergehalt durch das Verhältnis
Gewicht des Kupfers bestimmt ist.
Gewicht des Körpers nach Imprägnieren Der Itnprägnierungsgrad entspricht also dem der im Autoklav und mit einem Gasdruck von 50 kg/cm imprägnierten Körper.
Beispiel 2: Imprägnierung mit Silber
Man verfährt mit Silber genau so wie mit Kupfer. Die erhaltenen Ergebnisse sind vergleichbar und sogar überlegen, da die Silbermenge, die in die Graphitstücke eingedrungen ist, bis zu 35$ ansteigen kann.
In Abwandlung der beschriebenen Ausführungsbeispiele ist es möglich, die Graphitmatrize durch eine Metallmatrize zu ersetzen,
die mit einem feuerfesten und isolierenden Körper wie Kohlenstoff schwarz oder vorzugsweise Magnesia zu schützen ist. Fig. 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform,bei der die Metallmatrize innen mit einer Schicht la aus Magnesia oder Lampenruß ausgekleidet ist.
Die unmittelbare Beheizung kann man auch mit anderen Mitteln als durch Joulesche Wärme, z.B. durch Erhitzen mit Hochfrequenz erreichen.
Die erfindungsgemäß behandelten, aus mit geschmolzenem Metall imprägnierter Kohle oder Graphit bestehenden Stoffe finden zahl-
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reiche Anwendungen, insbesondere als Schleifmittel, Schleifkohle, Stromabnehmer, Kollektoren, elektrische Kontakte und Stoffe, die in dem Chemieingenieurwesen und der Kerntechnik Verwendung finden.
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Claims (4)

147Η36 Patentansprüche:
1. Verfahren zum Imprägnieren von aus Kohlenstoff oder Graphit bestehenden Körpern mit geschmolzenen Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß der zu imprägnierende Körper und das betreffende Metall in festem Zustand in ein elektrisch leiten-* des, aufgrund ausreichender Verdichtung gegenüber dem geschmolzenen Metall undurchlässiges Putter eingebracht und das
Ganze einem mechanischen Druck von 150 bis 200 kg/cm ausgesetzt sowie durch unmittelbare Beheizung mindestens der Schmelztemperatur dieses Metalls unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man · ein Putter aus einem Pulver natürlichen Graphits entsprechender Korngröße verwendet, das zuvor unter einem Druck von 150 bis 200 kg/cm verdichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung unmittelbar durch Joulesche Wärme durch Anlegen von Elektroden auf die druckausübenden Teile vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung unter Verwendung von Hochfrequenz vorgenommen wird.
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DE19641471436 1963-03-18 1964-02-17 Verfahren zum Imprägnieren von aus Kohlenstoff oder Graphit bestehenden Kor pern mit geschmolzenen Metallen Expired DE1471436C (de)

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FR928268 1963-03-18
FR928268 1963-03-18
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DE1471436A1 true DE1471436A1 (de) 1969-03-13
DE1471436B2 DE1471436B2 (de) 1972-09-21
DE1471436C DE1471436C (de) 1973-05-17

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US3396054A (en) 1968-08-06
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