DE1794214A1

DE1794214A1 - Flammspritzpulver

Info

Publication number: DE1794214A1
Application number: DE19681794214
Authority: DE
Inventors: Dittrich Ferdinand J
Original assignee: Metco Inc
Current assignee: Metco Inc
Priority date: 1967-09-29
Filing date: 1968-09-25
Publication date: 1971-07-29
Also published as: FR1602527A; US3617358A; GB1198745A; DE1794214B2; AT304728B

Description

DR.-ING.VON KREISLER DR.-I NG. SCHÖNWALD I/94214 DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH

Köln, den 2.9.1968 Mr/Ax

Metoo, Inc., 1101 Prospect Avenue, Westbury, Long Island, New York (V.St.A.).

Flammspritzpulver

vie Erfindung betrifft ein verbessertes Flammspritzpulver, ein Verfahren zu seiner Herstellung und ein unter seiner Verwendung durchgeführtes Flammsprit zverfahren.

iieim Flammspritzen wird, ein unter der Einwirkung von Hitze schmelzbarer V/er its t of;:' einer Erhitzungszone zugeführt, in der der Werkstoff geschmolzen oder wenigstens durch Hitze erweicht und dann aus der x4eizzone in feinteiliger Form im allgemeinen auf eine zu übersiehende Oberfläche gesprüht wird«, Das ,Spritzen erfolgt gewöhnlich unter Verwendung einer als FlammspritEpiatole bekannten Vorrichtung» Her Werkstoff kann zunächst in Form eines Pulvers vorliegen, das als "Flanimspritzpulver" bezeichnet wird, und die zum Spritzen aes zunächst in dieser Pulverform zu^eführten Werkstoffs , verwendeten Pistolen sind als "Pulverflammspritzpistolen" bekannt, jjei diesen Pistolen wird das Flammspritspulver gewöhnlich in einem Trägergas in die Heizzone der Pistole eingeführt, die in den meisten Fällen durch eine Flamme irgendeines Typs gebildet wird. In dieser Zone wird entweder das Pulver geschmolzen, oder zumindest die Oberfläche der Körner wird durch die Wärme erweicht, und die in dieser Weise thermisch vorbehandelten Teilchen werden zur Bildung

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eines "Überzuges auf eine Oberfläche geuprühto Obwcni nicht erforderlich, kann mit einer:« Gebläsegas gearbeitet v.eräen, um die Teilchen zusätzlich zu beschleunigen und aie nuf die zu überziehende Oberfläche zu schleudern und/oder aen G-runäwerkstcff und den anschließena gebildeter, überzug zu kühlen« Die Wärme für die Heizzone wird-in den meisten Fällen durch eine Flamme gebildet, die durch Verbrennung eines Brennstoffs, wie Acetylen, Propan, Erdgas ο»dgl, unter Verwendung von Sauerstoff oder Luft als Oxydati-önsmi-jtelerzeugt wird, kann jedoch auch durch einen eleictrisch&n Lichtbogen oder eine Plasmaflamme oder eine beliebige andere bekannte Heizvorrichtung erzeugt werden.

In der: frühen Phasen seiner technischen Entwicklung dier.^e das .Flammspritzen meistens zum Aufspritzen von Metallen. Es wird häufig noch als "Metallisierung" bezeicr.net, obwohl das Verfahren heute zum Aufsrritzen einer viel größeren" Gruppe von Werkstoffen, nämlich höherschmelzenäsn oder hoerschmelzenden Metallen, £eramikstoffen, Cermets, Carbiden, und anderen Metallverbindungen dient.

Ein pulverförmiger, durch Hitze schmelzbarer Werkstoff iniu gewisse physikalische Eigenschaften in Bezur auf Jro.ie, physikalische Festigkeit, Fließfähigkeit usw. aufweisen, um -einwandfrei aufgespritzt und als "FlaT.unsprixzpulver" bezeichnet werden zu können. Das Pulver muß ausreichend fließfähig oder rieselfähig sein, um ohne Schwierigkeiten oder Verstopfung durch die Flaranspritzpistole- geführt werden zu können, und diese Fließfähigkeit hängt nicht nur von der Größe und dem Fehlen backender Materialien, ζ,j, überschüssiger Feuchtigkeit, sondern auch von der Foriü und der öberflächenbeschaffenheit ab„ Um einen einwandfreien Überzag zu bilden, muß das Pulver einen bestimmten Grckenbereich beispielsweise zwischen 0,84 mm ~nd 1 u, 'vorzugsweise' zwischen'149 und 3 W. haben, und die Einzelteilehen dürfen in ihrer Größenverteilung nicht zu stark -schwanken* d.h. das Pulver muß frei von übermäßig feinen und größeren Teil--""

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^v BAD ORIGINAL

seine jleiuhnri-jifuceit und G-üte des durch Flammspritzen er .:üU:'j_u_ea hunger, häuf if von der &leichmä.3ig-

e äc-r Einheiteilchen im Pulver ab« Während des ^-nriiiserni ergibt eier, durch das kinetische Herausschleudern a-ir Teilchen und ihre iSerährunr mit einer· I-jedium einschlieioiich aar 7c-rcrennjn_£-sinitteL and der ireibgase häufig ein kiasjicrexi'ekt, ■ a^r die HLCogenit^t und •jieichmäjligkeit eic-:; ^b^r.;. .e.: o^-ein- -Scr.tigtc i/le Anvze 3 enne it eines zu t:ro-..-:-:. jt!;tv;iir -j»! !-""einteilen itan:; aio iratur des "ülDersupes Vv-r^;::iderr--a:"u' Lei-- .:. eis v/eise :^α eine::x zu _LroiBen uxydanteil Ocdr-« f^iircn,- . . ' ■ " :

_-"-r die .""eroCel^ur:^ geeigneter technischor JlaniGspritzpulver Jfe

::i;ij ia '-.lleeaeinei: in -"trc.:>en; umfange Siec- und Klassier- v-r^'-hTev, eri"o3'a~rlicr_, and riur ein verhältnismäßig kleiner oohiiitt aöä ver£'--^-::rcri Pulvermaterial*? eignet sich im r.Zlgesieinen .1"Ur den Vex-kaui als ?l-iüicispr it ^pulver. In den ::;-jio"ier- ϊ^:-ί11οπ \vird das Pulver ciurch Zer-lei'.eranfl, z.-.

-i.-.r-ü. :-.-:.-Le:. einer eroberen I-Iasse gebildet, -v/säarch sich iSIl'oiis=-. i:.ncri:·.-Ib eines ziemlich weiter. ^rü;jentereichs eivol-L⁵:., "axe vi-.!::: ^--siebt v/erdei". müsaen, in axe Schnitte eier Jiralctionei; ~x~ dei; geeigneter. j-röj;enbereici: zu erhplten.

Dies i.ilt _£:aii3 all^euei:; ohne ^.ücksicr.* auf die herkunft jur r.a^ie, die g-niihle?: v.ird, α_Εη_ο i'ür gepresste, gegessene, iCalr.i.ii-ierte eier strsiivcepress-te I-as.-en.

^e^ens^and aer 3riinäang ist aie herste 11-.*^ eines ν erbe=, er^er. i'iu;.:r-srritzpulvers. xiie ^πχηα-,-.η^ v.-ird r.achsteilend 1: V^rcir-dun;: -,l·: der Abbildung beschrieben, dis ein Plieiocheiä äarstellx, das das Verfahren si:r Herstellung yen P.iivrrn czeirAI der erfind: ng^eranschaulichto

Jer.:ä.i der ^irxind ng vi^rae nun gexunae""._r da.3 ein verbessertes, den bekannter. Produkten überlegenes Plamrnspritzpulver -unter-Anvenäiang der Lerst'lubangstrocknung hersestellt v/erden kann» G-esiäi .der Erfind-.-ng wird ein feinteiliaer PlasiEspritzv/erkstorf, der als ühiickex' oder Aufs chlämniuns -mit einem" ge eis-

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_ Γ "^-.-.;.- BAD ORiOliNÄL

neten Bindemittel und vorzugsweise Hilfsstoffen in einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser suspendiert ist, zerstäubt und die zerstäubte Suspension in einem heißen Gasstrom getrocknet, wobei das gröbere Flammspritzpulv.er gebildet wird, dessen Einzelteilchen eine im wesentlichen sphäroidische Form und eine Größe zwischen etwa 0,84 mm und 1 ja haben und aus einer Vielzahl von feinsten leuchen oder "Unterteilchen" bestehen, die ohne Verschmelzung durch das zerstäubungsgetrocknete Bindemittel aneinander gebunden sind ο Die Teilchen des Pulvers haben eine Druckfestigkeit von wenigstens 0,7 g«

Als feinteiliges Ausgangsmaterial für die Bildung des Schlickers können alle bekannten ober üblichen Flammspritzwerkstofie oder beliebige bekannte Kombinationen derselben verwendet werden. Außer den üblichen Metallen oder Legierungen oder Metallgemischen, die beim Flammspritzen schließlich Legierungen oder Halblegierungen bilden, eignen sich beispielsv/eise Oxyde, z.B. hochschmelzende oder feuerfeste Oxyde, z.B. Aluminiumoxyd AIgO,, Berylliumoxyd BeO, Ceroxyd CeOn, Chromoxyd Cr₂O,, Kobaltoxyd CoO, Galliumoxyd Ga₂O₅, Hafniumoxyd HfOo, Magnesiumoxyd MgO, Nickeloxyd HiO, Tantaloxyd Ta₂O₅, Thoriumoxyd ThO₂, Titandioxyd TiO₂, Yttriumoxyd Y₂O,, Zirkonoxyd ZrO₂, Vanadinoxyd VO, Moboxyd NbO, Manganoxyd MnO, Eisenoxyde Fe₂O₅, Zinkoxyd ZnO, komplexe Aluminate, z.B. BaCAl₂O₅, -, CeO . Al₂O₃, CoO^ Al₂O₅, Gd₂O₅ . Al₂O₅, K₂O . Al₂O₅, Li₂O . 5 Al₂O₅, MgO . Al₃O₅, NiO . Al₂O₅, Sr₂O₅ . Al₂O₅, SrO . Al₂O₅, SrO .

2 Al₂O₅, 2 Y₂O₅ . Al₂O₅, ZnO . Al₂O₅, Zirkonate, z.B. CaO. ZrO₂, SrO . ZrO₂, BaO . ZrO₂, Titanate, z.B. Al₂O₅ , TiO₂, 2BaO . TiO₂, CaO- . TiO₂, HfO₂ . TiO₂, 2 MgO . TiO₂, SrO . TiO₂, Chromite, z.B. CaO . Cr₂O₅, CeO . Cr₂O₅, MgO . Cr₂O₅, FeO . Cr₂O₅, Phosphate, z.B. Al₂O₅ . P₂O₅*

3 BaO . P₂O₅, 3 CaO . P₂O₅, 3 SrO . P₂O₅, und andere gemischte Oxyde, z.B. Ia₃O₅ . Fe₂CL, MgO . Fe₃O₅, 2MgO . GeO₂, CaO . HfO₂, La₂O₅ ο 2 HfO₂, Hd₂O₅ . 2 HfO₂, 6 BaQ . Nb₃O₅,

SAS

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Dy₂O₅	. ITb₂Q	ei 2MgO . SnO₂,	BaO .	ThO₂,	SrO .	UO₅.
UO₅,	GeO₂ .	Cr₉Q₅, Silicate	, z.B.	3Al₂O₅	• 2	SiO₂
BaO .	2 SlO₉	, BaO ο Al₉ 0·ν ο	2SiO₂,	BaO .	TiO₂	ο Si
2CaO	ο SiO₂,	Dy₂O₅ . SiO₂, .	Er₂O₅ .	SiO₂,	ZrO₂	, CaO .
(Mullit),

. SlO₂

(Zirkon), 2MgO . SiO₂, ZnO . ZrO₂ . SiO₂, Carbide, z.B. Titancarbid TiC, Zirkoncarbid ZrC, Hafniumcarbid HfC, Vanadincarbid VC, .Ni ob carbid 3TbC, Tantalcarbide TaC, Ohromcarbide Cr₅C₉, Cr₁C₅, Cr₂₅Cg, Molybdäncarbide MoC, Wolframcarbide WC, W₉C, Thoriurnearbide ThC, THC₉, komplexe Carbide, Z₀Bp WC + W₃C, ZrC + TiC, HfC, NbG, TaC oder YC, TiC + HfC, TaC, HbO oder YC, VC + NbC, TaC oder HfC, HfC + TaC oder NbC, NbC + TaC, W₃C + TaC, ITbC, ZrC, TiC, WC + TiC oder ZrC, TiC + Gr₅C₂, TiC + MogC, Boride, Z₀B, TiB₂, ZrB₂, HfB und HfB₂, Boride von V, Boride von Nb, Boride von Ta, Boride von Cr, Boride von Mo, Boride von W, Boride der Metalle seltener Erden, Silicide, z.B., Silicide von Ti, z_oB<, Ti₁-Si₅, Silicide von Zr, z.B. Zr^Sr₁-

Hf, ZcB. Hf₅Si₅

V, z.B. V₅Si oder VSi₂

Nb, ZoBo NbcSr, oder NbSi₀

Ta, z.B. Ta₅Si oder TaSi₂

Mo, ZoB. MoSi₂

Il	Il
ti	Il
Il	Il
It	Il
Il	It
Il	Il
It	It

Cr, ζ.Β» Cr₅Si oder Cr₅Si₂ 3, ZoB₀ 3.Si oder BgSi ¹¹ der Metalle seltener Erden,

Nitride, z.B. Bornitride und Siliciumnitride, Sulfide, z.B₀ MgS, BaS, GrS, TiS, ZrS, ZrS₂, HfS, VS, V₂S, CrS, MoS₉, WSo, die verschiedenen Sulfide seltener Erden, Metalloide, z.B. Bor, Silicium, Germanium, Cermets, ζ.B₀' WO/Co, Wpö/Ca, WC + W₂CZCo, NiZAl₂O₅, NiAlZAl₂O₅, ITiAlZZrO₂, CoZZrO₂, Co/TiO, NiZTiC, CoZWG+TiC, Cr+MoZAl₂O₅, Ni, Fe und/oder ihre Legierungen, Cu undZoder seine Legierungen, z.B_o Aluminium-

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"bronze, Phosphorbronze usw., mit den Disülfiden'ocier DeSe-leniden von Mo, W, ITb, Ta, Ti oder T oder Bornitrid, für "selbstschmierende"Überzüge mit sehr niedrigem Reibungskoeffizienten,

Cermets, die ein aktives ketal! aus der Gruppe Ti, Zr, Ta, Cr usw. oder Eydride oder andere Verbindungen oder Legierungen dieser aktiven Metalle enthalten, die mit der Metall-■ phase des Cermets eine Legierung bilden und die Haftung der Metallphase an der feuerfesten Phase durch Begünstigung der "Benetzung" der Oberfläche der feuerfesten Phase verbessern

Cermets, z.B. solche, die ein Metall und ein Carbid als hochschmelzende Phase enthalten, die gleichzeitig freien

■■'■■■ an Kohlenstoff, z,S, hechreinen Graphit ο„dgl», enthalt^ der die Oxydation der Carbidphase wirksam verringert oder verhindert und die Auflösung der Carbidphase iß der metallischen Bindemittelphase verringert.

Gemische beliebiger gewünschter Kombinationen dieser oder beliebiger bekannter Flammspritzwerkstqffe können für beliebige Zwecke verv/endet werden einschließlich der Bildung synergistischer Verbundwerkstoffe des Typs, der in der U₀3«A.-Patentschrift 3 254 970 beschrieben ist, oder von Kombinationen, die exotherm unter Bildung einer intermetallischen Verbindung reagieren, wie in der vorstehend genannten Patentschrift und in der ü.S,A»-^Patentschrift 3 322: 515 beschrieben. In Präge kommen ferner Iiosibirxstionen, die beim Flammspritzen endotherm reagieren, oder Kombinationen oder Komponenten, die sich unter Bildung der gewünschten Überzufesmaterialien zersetzen, z.B. Carbonate, Oxalate, Nitrate'oder Oxychloride, die sior unter 3ild>n^ von Oxydüberzügen zersetzen, ζ„3. solche von xV-oriar., Zirkon, Magnesium oder Yttrium. Geeignet sind ferner 3-p.r.i^che

^ - "-- j. ·,- j. · ,^ reaaier.ea . von Oxyden und i'.etslj-en, die m einer jiedcx-^.eakrior^ οει der ein Metall in ein Oxyd und ein Oxyd in ein I-ietall umgewandelt wird, wobei Metall-Qxyd-Gemische in die jlombinatxnen

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I-.e.ti-^;.lI-Ox;.^rd oder intermetallische Verbindung-Oxyd oder Oorniets cögi, ;am£[ewanaelt. werden, ζ.Bo

IiiO + «AI ——» IJl + Al₂O, oder

■3iO ■+ 5Al -—_: ■ > iiiAl + Al₂O₅

Cr₂O.^ + 2Al > 2 Cr + Al₃O₅ oder

Cr₂G-. + 4-Al 2 CrAl + Al₂O₅

Pe₂O.; + 2Al ^:—♦ 2 Fe +Al₂O₅

sintt Gemische von Metalloxyden und Reduktionsmitteln, metallen und IIiehtmetallen, ' z.B. Bor, Silicium, Stickstoff, 'Schwefel, Phosphor o,dgl.,.zu erwähnen. Außerdem kommen "ivetailxi;/ariäe allein oder in Mischung mit anderen Materialien, ζ.5β Iletalloxyden u.dgl., in Frage.

Diese feinteiliger Komponenten sollten vorzugsweise in Form von feinen oder feinsten -ieilchen vorliegen, die eine Große unter 74 μ, vorzugsweise- unter 44- Μ, insbesondere unter 15 ii haben.

Diese feinen oder feinsten Teilchen werden dann mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit und dem Bindemittel mechanisch geraischt, wobei eine Suspension oder Aufschlämmung gebildet wird, die als "Schlicker" bezeichnet wird. Die Konzentration der feinen oder feinsten Teilchen im Schlicker kann zwischen etwa 4'0 und 99 Gew.-ρ variieren und liegt vorzugsweise zwischen 50 und 9ß Gew.-56.

Wasser wird als Flüssigkeit zur Bildung des Schlickers bevorzugt, weil es leicht erhältlich, billig und unbrennbar ist, bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen schnell verdampft, verhältnismäßig inert ist und brauchbare Bindemittel zu lösen oder suspendieren vermag. Es.ist jedoch auch möglich, andere Flüssigkeiten, z.B. Kohlenv/asserstofflösungsfflittel, Alkohole oder andere organische Flüssigkeiten allein oder in Mischung zu verwenden. Bei Verwendung von brennbaren Flüssigkeiten sind jedoch VorsichtsmaSnahmen erforderlich-, um eine Verbrennung oder Explosion beim

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BAD ORtGrNAL

Trocknen zu vermeiden.

Der Schlicker muß zusätzlich ein Bindemittel enthalten, das in der Lage ist, die "Unterteilchen" zu den Flammspritzteilen der erforderlichen Festigkeit und Druckfestigkeit abzubinden.

Als Bindemittel eignen sich alle Materialien, die in der Grundflüssigkeit des Schlickers gelöst oder suspendiert werden können, und die bei der Trocknung einen Film bilden und/oder an dem su agglomerierenden \verkstoff haften, vorausgesetzt, daß das Bindemittel genügend hart und zäh ist, um ein Agglomerat der erforderlichen Festigkeit und Härte zu bilden» Im allgemeinen können filmbildende organische Harze verwendet werden, die in der Flüssigkeit dc-s Schlickers löslich sind. Geeignet sind beispielsweise Polyvinylalkohol, Gummiarabikum und andere liaturgummen, CarboxymethylcelluXosesalze, Polyvinylacetat, Methylcellulose, Äthylcellulose, Polyvinylbutyraldispersionen, Proteinkolloide, Acrylharzemulsionen, Äthylenoxydpolymere, wasserlösliche Phenolharze, Holzextrakte, z.B. Natrium-, Ammoniumoder Calciumligninsulfonate, Natrium-, Ammonium-, ialium- oder Propylenglykolalginate, verschiedene Mehle und Stärken.

Man kann empirisch eine als geeignet angesehene Kombination von Bindemittel und Werkstoff wählen und eine kleine Menge eines Testschlickers bilden, wobei in den letzteren etwaige Zusatzstoffe einbezogen werden, die für bestimmte 'Zwecke erforderlich und mit dem Bindemittel verträglich sind, z.B. Netzmittel, Suspendiermittel, Mittel zur Verhinderung der Ausflockung usw., deren Notwendigkeit durch Beeobachtung während des Mischens und der Bprobung des Schlickers bestimmt wird. Das Bindemittel darf durch einen Zusatz oder Feststoff nicht aus der Lösung ausgefällt werden. Die Feststoffe müssen in der Flüssigkeit annehmbar gut suspendiert und vollständig dispergiert bleiben. Der Schlicker darf

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BAD

nicht gelieren oder die Feststoffe als festen Kuchen aus- - fällen. Ferner darf keine ungewöhnliche chemische Reaktion zwischen den Bestandteilen im Schlicker, die beispielsweise eine Gasentwicklung zur Folge hat, stattfinden.

Eine qualitätative Ermittlung der Wirksamkeit des Bindemittels hinsichtlich des Zusammenbackens der leuchen kann wie folgt vorgenommen werden: Man trocknet einen Film des Schlickers auf einem aus Glas bestehenden Objektträger für Mikroskope und ermittelt die Härte und Abriebfestigkeit des Mehrkomponentenfilms, die Haftfestigkeit des·Bindemittels an den Feststoffteilchen und durch destruktiven Abrieb des getrockneten Films die Absonderung des Bindemittels aus den Feststoffen beim Trocknen. Die relative Filmhärte läßtsich in dieser Weise sehr einfach für die verschiedensten Binde» mittelkonzentrationen bestimmen.

Außer organischen Bindemitteln können auch anorganische Bindemittel, z.B. Uatriumsilicat, Borsäure, Borax, Magnesiumcarbonat oder andere lösliche Carbonate, Nitrate, Oxalate oder Oxychloride verwendet werden.

Außer für die eigentliche Aufgabe als Bindemittel können die Bindemittel auch so gewählt werden, daß sie Nebenaufgaben erfüllen oder dem Flammspritzpulver zusätzliche erwünschte Eigenschaften verleihen. Beispielsweise können Pigmente oder Farbstoffe dem Bindemittel oder dem Schlicker zur endgültigen Einarbeitung in das getrocknete Bindemittel zugesetzt werden, um das Flammspritzpulver durch die Farbe zu kennzeichnen. Wenn der Flammspritzwerkstoff zu unerwünschter Oxydation während des Flammspritzen neigt, können als Bindemittel Kohlenwasserstoffe gewählt werden, die einen inerten Schutzüberzug oder eine reduzierende Atmosphäre angrenzend an die schmelzenden oder reagierenden S_eilchen während des Flammspritzen bilden, um diese Oxydation zu unterbinden. Wenn der Zusatz eines weiteren Elements gewünscht wird oder der Verlust eines Elements im aufgespritzt

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- ro -

ten Überzug verhindert werden soll, kann ein Bindemittel gewählt werden, das diese Aufgabe erfüllt. Beispielsweise kann ein kohlenstoffhaltiges Bindemittel, z.B. ein organisches Bindemittel, verwendet werden, um Kohlenstoff zur Bildung eines Carbids oder zur Verhinderung des vollständigen Verbrauchs der ICohle beim Spritzen des Carbids einzuführen. Bindemittel, die sich unter Bildung einer reduzierenden Atmosphäre zersetzen oder Reduktionsmittel enthalten, können in Verbindung mit praktisch allen Metall- oder Legierungskomponenten verwendet werden, um die von Hatur aus

auf den Oberflächen der die Agglomerate bildenden Einzelvorhandenen Oxydfilme
teilchen/zu reduzieren und auf diese V/eise die Verfestigung, das Abbinden, die Legierungsbildung oder die Reaktion zwischen den Bestandteilen zu verbessern.

Das Bindemittel kann zusätzlich so gewählt werden, daß es sich in der durch das Gas oder die Dämpfe gebildeten Flamme schnell zersetzt, damit die agglomerierten !Flammspritzteilchen in der Flamme in eine Vielzahl von kleineren verfestigten, verschmolzenen oder umgesetzten Teilchen auseinanderfallen, was häufig für die Bildung dichterer Überzüge erwünscht ist. Es ist auch möglich, Bindemittel zu verwenden, die sich in der Flamme unter Bildung einer Schutzatmosphäre angrenzend an die schmelzenden Teilchen zersetzen, um eine Erhärtung von hierzu geneigten Metallen, wie Molybdän, Wolfram, Tantal oder Niob, durch Verunreinigungen, wie Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlenstoff, weitgehend auszuschalten oder zu verhindern. Es ist auch möglich, Bindemittel zu verwenden, die als Flußmittel wirken oder diese enthalten, z.B. Uatriumsilicat, Borsäure, Borax o.dgl., um den Zusammenhalt zwischen den Teilchen und die Haftfestigkeit am Grundwerkstoff zu.'verbessern und einen überlegenen Überzug mit geringerer Porosität und größerer Härte zu bilden.

Beim Spritzen von Oxyden, z.B. Keramikstoffen, kann eine unerwünschte Reduktion verhindert werden, indem ein Oxyda-

tionsmittel, z.B. ein iiitrit, ITitrat oder Pe r ma ng ana t, in das Bindemittel oder den Schlicker für die Abscheidung mit dem Bindemittel einbezogen wird. Im allgemeinen sollte das Sir.jeraittel im Schlicker in einer solohen Konzentration vorliegen, da/i der endgültige Gehalt an getrocknetem. Binde-" nittel ;'r. der: Teilchen bis zu 10 Gew.-^s, vorzugsweise 0,1 bis b,0 Gew.-ν= beträgt. Zu diesen Zweck sind im allgemeinen im öaLlici'ur bis zu 10,0 Gew.-??, vorzugsweise 0,1 bis .Ir₁G C-ew.-yo, bezcren auf aas im Schlicker enthaltene feine Ausgangcpulver, erforderlich,

Auwer der:; feinen Ausgangspulver, der Flüssigkeit und dem Mndemittel kann der Schlicker nach Bedarf Hilfsstoffe, ζ ο 3. Weichmacher, Netzmittel, die Ausflockung verhindernde ■ i-lit^el, Suspendiermittel, Konservierungs- oder Schutzmittel, ..orrosionsschutzmittel, Sehaumverhütungsmittel oder Schaumbeaeixingu-nHsmittel» Oxydationsverhütungs- und/oder Oxydationsmittel, enthalten* Die Verwendung von Weiohmschern ist bei Bindemitteln vorzuziehen, die harte, spröde Filme bilden, oder die beim Trocknen zur Rißbildung neigen, z.B. liatriaincarboxyinethylcellulose. Als Weichmacher eignen sich beispielsweise Glycerin, Ithylenglykol, Triäthsrlenglykol, Dibut-yiphthp.lat, Diglycerin, Xthanolamine, Propylenglykol, Glycerinmonochlorhydrin, Polyoxyätnylenaryläther usw. Diese V/eici::ür.cher werden im allgemeinen in Kengen von 1 bis 50 Sew»-)», vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-?ö, bezogen auf die trockenen Bindemittel, verwendet.

Suspendiermittel können erwünscht sein, um ein vorzeitiges Absetzen der Peststoffe im Schlicker zu verhindern. Zu diesem Zweck eignen sich hochmolekulare, wasserlösliche Kunstharze oder Gummen, z.B, Natriumcarboxymethylcellulose vom Molekulargewicht 200.000, Hethylcellulose vom Molekulargewicht 140.000 oder Polymere von Äthylenoxyd, die ein Molekulargewicht über etwa 125.000 haben. Im allgemeinen sind nur verhältnismäßig geringe Konzentrationen von einigen Teilen pro- Million bis zu einigen Gewichtsprozent, bezogen

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auf das im Schlicker enthaltene feine Ausgangspulver, erforderlich,

Ausflockungsverhütende Mittel können verwendet werden, um die Schlickerbildung zu begünstigen und eine "Agglomerierung im Schlicker zu verhindern. Geeignet sind beispielsweise Natriumhexametaphosphat, Katriummolybdat, jjetranatriumpyrophosphat, Ammoniumeitrat, Atnmoniumoxalat, Ammoniumtartrst, Ammoniumchlorid und Monoäthylamin. Übliche Mengen, wie sie bei der Bildung von Suspensionen und Kolloiden verwendet werden, kommen in Frage» Diese Kengen können beispielsweise im Bereich von O bi3 1,0 Gew_e-yo liegen und. betragen vorzugsweise 0,05 bis 0,2 Gew_o-$<,

Es ist auch möglich, Netzmittel zu verwenden, die äiiza beitragen, die Feststoffe im Schlicker in Suspenoion *;u halten. Geeignet sind die üblichen synthetischen Detergentien, z„B. Alkylarylsulfonate, Sulfate, Seifen u.dgl., die in den üblichen. Mengen von beispielsweise 1 Teil pro Million bis 1,0 Gew.-fo verwendet werden können.

Gewisse Bindemittel können einem Abbau durch Bakterien unterliegen oder von Pilz- oder Schimmelwachstum während der Lagerung befallen werden. In diesem Fall ist es erwünscht, ein E^onservierungs- oder Schutzmittel dem Bindemittel vor seiner Zugabe zum Schlicker oder dem Schlicker selbst zuzusetzen. Beliebige bekannte übliche Konservierungsmittel, z,B« 1,'atriumbenaoat, Phenol oder Phenolderivate, Formaldehyd, Merthiolat usw,, können in üblichen Mengen verwendet werden, die im allgemeinen zwischen etwa 0,1 und 0,5 Gew.-°/o der ursprünglichen Bindemittellösung liegen. Es ist zweckmäßig, im Hinblick auf die Zersetzungsgefahr in der Flamme ungiftige konservierungsmittel zu verwenden.

Bei feinen pulverförmiger Materialien, die der Korrosion unterliegen, oder bei denen die Bindemittel eine korrodierende V/irkung geigen, sollte das Bindemittel zusätzlich

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übliche Korrosionsschutzmittel in üblichen Mengen enthalten.

Wenn der Schlicker während seiner Herstellung oder während der Handhabung zum Schäumen neigt, können übliche Schaumverhütungsmittel oder Antischaummittel in üblichen Mengen von beispielsweise 0,1 bis 200 Teilen pro Million Teile ζugesetat werden.

In den 'Schlicker können verschiedene andere Zusatzstoffe zur Erzielung besonderer Effekte' bei der Herstellung oder Handhabung des Schlickers oder beim abschließenden Flammspritzen des hergestellten Pulvers einbezogen werden, beispielsweise chemische Aktivatoren, die die Sinterung der - 4fe hochschmelzenden feuerfesten Materialien begünstigen» Beispielsweise kann Chlor oder eine chlorbildende Verbindung zugesetzt werden, um die Sinterung der Carbide zu steigern. Hydrophobe Bindemittel können in Verbindung mit MgO verwendet, werden, da Wasserdampf das Sintern dieses Materials steigerte Übliche Säuren oder Basen können als Puffermittel zur Regelung und Einstellung des p„-Wertes des Schlickers zugesetzt werden«,

Wie bereit.s erwähnt, wird der Schlicker einfach durch - mechanisches.Mischen der Flüssigkeit, des feinen Pulvers und der Zusatzstoffe unter genügender Bewegung zur Bildung einer gleichmäßigen .Suspension gebildet. Der Schlicker wird Jj dann in einen üblichen Zerstäubungstrockner gepumpt, wo er zerstäubt und getrocknet wird. Die schwereren T_eilchen, die vom Boden des Turms abgezogen werden, dienen als Iflammspritzpulver, während die kleineren Teilchen, die ebenfalls bei der Zerstäubungstrocknung anfallen, in den Schlicker zurückgeführt und erneut dem Zerstäubungstrockner zugeführt werden können»

Bei der in der Abbildung dargestellten Ausführungsform wird der Schlicker im Mischbehälter 1 in der beschriebenen Weise hergestellt und durch die Dosierpumpe 2 dem Zerstäubungskopf'3.' des Zerstäubungstrocknungsturms 4 zugeführt. Die

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Zerstäubungsluft wird durch den Kompressor 5 in den Zerstäubungskopf 3 gedrückt« Der Schlicker wird zu dem feinen Staub 6 zerstäubte Luft wird durch das Gebläse 7 durch den Erhitzer 8, z.B. einen üblichen Verbrennungserhitzer, am oberen Ende des Zerstäubungsturms eingeführte Sie strömt nach unten, wie bei 9 angedeutet, und trocknet den zer- · stäubten Schlicker unter Bildung der agglomerierten Flammspritzteilohen, die im Turm zu Boden fallen und in der Vorlage 10 aufgefangen werden» Das Gas wird bei 11 durch den Zyklonabscheider 12 ausgeblasen, in dem die feineren suspendierten Teilchen abgetrennt und in der Vorlage 13 gesammelt werden,, Diese feineren Teilchen können durch Zusatz von weiterer Flüssigkeit, z.B. Wasser, wieder in einen Schlicker überführt und erneut durch die Vorrichtung geleitet, werden. Der Zerstäubungstrockner kann bei beliebigen üblichen erhöhten Temperaturen und Gasströmungsmengen betrieben werden, z.B. bei Eintrittstemperaturen des Trockengases von etwa 204 bis 427°O, vorzugsweise zwischen 260 und 37O⁰C. Bei der von der Anmelderin verwendeten Vorrichtung wird der flüssige Schlicker im allgemeinen in einer Menge von 3,8 bis 45,4 1/Std., vorzugsweise zwischen 9,5 und 30,3 1/ Std., bezogen auf eine Austrittstemperatur des Trockengases von 107 bis 204°C, vorzugsweise 121 bis 177°0, verdampft.

Das Flammspritzpulver gemäß der Erfindung hat eine allgemein sphäroidische Gesamtform» Ein Teil der Sphäroide ist etwas eingefallen, d_eh« wulstförraig oder ringförmig, und der hier gebrauchte Ausdruck "sphäroidisch" schließt diese eingefallene Form des Sphäroids sowie andere etwas verzerrte Sphäroidformen ein. Diese Pulver sind im Vergleich zu den üblichen Flammspritzpulvern ungewöhnlich rieselfähig oder fließfähig und können in allen üblichen Flammspritzanlagen ohne Schwierigkeiten verarbeitet werden. Das Pulver kann mit wesentlich geringeren Kosten hergestellt werden, als dies bisher möglich war, und zeigt überraschenderweise bessere Spritzeigenschaften und ermöglicht beispielsweise

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BAD ORiOINAL

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ein-i höhere Spritzgesclrwindigkeit und eine wesentlich verbesserte. Spritzleistung» Durch die Erfindung ergeben sich fern&r fast unbegrenzte Möglichkeiten hinsichtlich der ι OTnbination gewünschter Komponenten zu den einzelnen agglomerierten Pulverteilchen, was biüher nicht möglich war. Die kombinierten Keiirstoffteilchen gemäi? der Erfindung haben ζ S.Ireiuhe Vorteile gegenüber den bekannten Gemischen oder • D^iclien Ä^reraten oaer umhüllten Pulvern» Ihre Bestandteile sind gleichsäSig verteilt und in sehr inniger Berührung miteinander. Beim Spritzprozess ermöglicht dies vollständiges Legieren, LÖslichmaehen oder Reagieren der Komponenten, so.da*; überzüge von viel größerer Homogenität und J-leichiaH^igkeit möglich sind. Wenn beispielsweise die Bestand teile der luehrstof ft eilchen !Materialien sind, die ein Oersjet bilden, sind die Keramikstoffe und andere Phasen von sehr geringer Gfröße gleichmäßig verteilt· Ferner zeigen Leerzüge,- die aus den zerstäubungsgetrockneten Pulverteilcben gemäß dar Erfindung gebildet werden, häufig eine größere Dichte und Abriebfestigkeit als Überzüge, die mit den üblichen Pulvern des gleichen Typs hergestellt werden. uie ungewöhnlichen Sirenschaften und die ungewöhnliche !fließfähigkeit ermöglichen nicht nur bessere Handhabung in car "'laraTisprit^anlage, sondern auch eine bessere Siebung j.na -IvIa-¹S sie rung, um Schnitte oder Fraktionen von äui3erst gleichmä-iiger 2eilchengrÖße zu erhalten.

Die Pulver können im allgemeinen so, wie sie anfallen, verwendet werden, wobei die Bindemittel in dem jeweiligen fl'issigen Lösungsmittel des Schlickers, aus den sie gebildet werden, löslich bleiben, jedoch ist es auch möglich, sie durch eine Härte-, Yernetzungs- oder Gerbbehandlung unlöslich zu machen. Beispielsweise können die Teilchen zunächst mit einer verdünnten alkoholischen Lösung von Chromnitrat behandelt werden, worauf die überschüssige Lösung entfernt und eine Trocknung vorgenommen wird. Es ist auch · möglich, äie Bindemittel durch Behandlung mit konzentrierten

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bad

Lösungen von Dichromaten und anschlieiBende Bestrahlung mit aktinischem Licht, Z₀Bo Ultraviolett-licht, unlöslich zu machen. Als Bichromate eignen sich beispielsweise, alle Alkali- oder Hetalldichromate, z₀B_e Ammonium-, Natrium-, Kalium- oder Kupfer(II)-diehromat« Die Bindemittel können ferner durch Behandlung mit Kupferamrnoniumliydroxyd, das beispielsweise aus Kupfersulfat, Aramoniumhydroxyd und Hatriumhydroxyd hergestellt wird, unlöslich gemacht werden.

Es ist entscheidend wichtig, daß die einzelnen zerstüubungsgetrockneten Pulverteilchen gemäß der Erfindung eine Druckfestigkeit von wenigsten^ 0,7 g haben₀ Diese Druckfestigkeit ist einfach ein Maß des Gewichts, das die Einzelteilchen aushalten, bevor sie zerbrechen, zerstoßen oder zerstört werden. Diese Druckfestigkeit läßt sich sehr einfach bestimmen, indem ein einzelnes Teilchen a&f einen Amboss gelegt und das maximale Gewicht ermittelt ^wird, das das Teilchen aushält, ohne zu zerbrechen. Es wurde gefunden, daß sichdiese Druckfestigkeit am genauesten mit Hilfe einer Analysenwaage wie folgt bestimmen läßt:

Der DruckfestigkeitstesiEylst eine umgebaute Analysenwaage, an der die Schale an einer Seite durch einen Amboss auf der Oberseite des waagerechten Balkens und ein Gegengewicht ersetzt wurde, wobei Amboss und Gegengewicht zusammen das Gewicht der entfernten Schale haben. Eine flache Vertiefung arv&er Oberseite des Ambosses ermöglicht eine genaue Ausrichtung des zu prüfenden Teilchens, Eine verstellbare Platte ist über der Ambosso&erfläche dicht in deren Nähe befestigt. Die Höhe wird so- eingestellt, daß nach dem Einlegen des zu prüfenden Teilchens der Hullanzeigearm der Waage auf der Bezugsskala auf O zeigt, wenn das Teilchen gerade die Oberfläche der Platte berührt. Die Belastung wird dar.n allmählich stoßfrei vorgenommen, indem eine feine Kette von einem geeichten rotierenden. Zylinder in die andere Schale der Waage abgewickelt wird, wobei die Gradeinteilung

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das Gewicht- der auf die Schale abgelegten Kette anzeigt. . Das Verbrechen des Teilchens durch die Druckeinwirkung ist an der Bewegung des Nullanzeigearms relativ aur Bezugsskala erkennbar. Das Gewloht der Kette, das zum Zerbrechen erforderlich ist, läßt sich direkt vom geeichten Zylinder ablesen«

Die Seilohen müssen somit wesentlich stärker sein- und eine höhere Druckfestigkeit haben als Pulver, die für die meisten Zwecke der Pulvermetallurgie hergestellt werden, wobei sie durch Pressen geformt werden müssen, Teilchen, Z₀B. Keramik— teilchen, die zunächst durch Pressen vei^vformt werden sollen, ■ müssen eine verhältnismäßig niedrige Druckfestigkeit haben, um in eine Grünform von gleichmäßiger Konsistenz gepresst au werden.

Außer für das Aufspritzen als solches nach beliebigen bekannten üblichen Methoden des Flammspritzens unter Verwendung beliebiger bekannter oder üblicher Pulver-Flammspritzanlagen kann das Pulver gemäß der Erfindung natürlich in beliebigen gewünschten Gemischen oder Kombinationen mit anderen pulvern» die gemäß, der Erfindung hergestellt worde.'i sind, oder beliebigen bekannten oder üblichen Flammspritzpulvern aufgespritzt werden« Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.

Beispiel 1 Qermetpulver aus Wolframcarbid und Kobalt

Pulverförmiges. Wolframcarbid (WG), das eine mit dem Fisher-Feinsieb ermittelte duro hsohnittliche Teilchengröße (Fisher-Sub-Sieve Size, nachstehend als "FSS" bezeichnet) von 1,3 bis1,6 /U hatte, und pulverförmiges metallisches Kobalt, das eine mittlere Teilchengröße (FSS) von 2 «hatte, wurden im Gewichtsverhältnis von 88$ WC zu 12 Gew<>~$ Co gemischt.. Dieses Gemisch wurde dann trocken in einer Kugelmühle nach der in der Industrie üblichen Praxis so gemahlen, daß das

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.ie- 179.4*14

Kobalt auf die WC-Teilchen "geschmiert" wurde und jedes WC-Ieilchen von Kobalt umhüllt oder plattiert war.

Gummiarabikum als Bindemittel wurde in V/asser zu einer konzentrierten Lösung gelöst, die 30 Gew»-$> Gummiarabikum und 70 Gewo-5& Wasser enthielt» Als Konservierungsmittel für das Bindemittelkonzentrat wurde Phenol in einer Kenge von 0,05/», bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, zugesetzt.

Als Suspendiermittel wurde Eatriumcarboxymethylcellulose (CMO) verwendet, die ein sehr hohes Molekulargewicht (etwa ^ 20OeOOO) hatte ο Eine konzentrierte Lösung, die 1,4 Gew»-^ CMC und 9B,6 Gewo-^ί V/asser enthielt,, wurde vorbereitet,

Uatriumhexametaphosphat (Calgon) wurde als Dispergier- und Entflockungsmittel verwendet» Eine konzentrierte Lösung, die 25 GeW₀-JO des Feststoffs in 75 GeW₀-/* Wasser enthielt, wurde vorbereitet»

Als Hetzmittel wurde ITatriumlaurylsulfat (Proctor and Gamble, »Orvus WA-Paste", 34 Gew.-# Feststoffe in H₂O) verwendet» Da diese Verbindung hochwirksam ist und nur in einer Menge von 'Teilen pro Million Teile gebraucht wird, wurde eine verdünnte Lösung hergestellt, indem 0,3 g der ^ handelsüblichen Paste in. 100 g Wasser gelöst wurden, wobei - eine Feststoffkonzentration von 0,1 g/100 g Wasser erhalten wurdeβ - . . .- .

Ein Schlicker wurde aus den nachstehend genannten Bestand- teilen hergestellt, wobei die vorstehend beschriebenen vorbereiteten Konzentrate, wenn möglich, in den genannten Kengen·verwendet wurden.

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-■19 -

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insfze-'	Z u s s t ζ	Fest	Flüssig	Ge w ο -^l/o
ä -ißt		stoffe,	keit, g
zuge		g
setzt -	WC/Co-G-=räisch, in
äOüÜ g	der ivut.e!mühle ge
	mahlen
	Bindemittel mit	9000	-	90
3üü g	3Όϊ« Feststoff
•	CKG mit 1,4 'iew.-^	90	210	•1
360 g	Feststoff ·
	5	355

36 g
65 g

ilatri ummetaphcsphat, 25> Feststoff

Hetzmittel, Fest konaentration 0,1 G-eWc-^o

0,065

27 ο 5

0,1

360 g Wasser

2104,07 1017

657 360

10

10121

1.017

Beim Mischen der Bestandteile sur Bildung des dchlickers wurden alle Flüssigkeiten und Lesungen zuerst oei laufenden Rührer in den Mischbehälter gelegen« Das trockene Pulver wurde dann dem Mischbehälter so zugeführt, dsiB unmittelbar Entflockung stattfand, und nach einer kurzen Kischdauer hatte der Schlicker'gleichmäßige Konsistenz. In diesem . Augenblick wurde der p_H-Wert gemessen und durch Puffern mit Phosphorsäure auf p_H 7,4 eingestellt.. Pur Messungen der Viskosität und des spezifischen Gewichts wurden Proben genommen. Das spezifische Gewicht betrug 5,5 g/cm³ _e Die Entflockung des Pulvers war vollständig, so daß es nicht erforderlich war, den Schlicker zu sieben. Der Schlicker wurde in einem Laboratoriums-Zerstäubungstrockner (LT-04-1/2),(Hersteller Bowen Engineering Ineo, Uorth Branch, Few Jersey)_o Dieser Trockner hatte eine Nennleistung von etwa 9,07 kg Kammerprodukt/Stunde, bezogen auf die Trocknung eines AlgO^-Schlickers, der 60-70 Gew,.-fo Peststoffe zusammen mit einem geeigneten Bindemittelsystem

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enthält. Das Kammer produkt besteht aus etwa 15i° des Gesamtprodukts, während die restlichen 25$ im Zyklonabscheider aufgefangen werden und gewöhnlich aus Feinteilen bestehen. Erhitzte Luft wird in wirbeiförmiger Strömung an der Oberseite einer senkrechten geraden zylindrischen Trockenkammer eingeblasen. Der Schlicker wird in der Nähe des Bodens der Trockenkammer zu Tröpfchen zerstäubt und längs der senkrechten Mittellinie durch komprimierte Gebläseluft von unten nach oben getragen. Die Teilchen durchlaufen die Trockenkammer zweimal, nämlich von unten nach oben gegen die Strömung der Heißluft und dann von obsn nach unten, worauf sie sich durch die Schwere in einem Auffangbehälter absetzen.

Etwa 10000 g Schlicker wurden in die Zerstäubungsdüse gepumpt, aus der der zerstäubte Schlicker durch die Trockenkammer geschleudert wurde, worauf er schließlich in der Kammer undin den Zyklonabscheidern als trockenes Pulver aufgefangen wurde. Die folgenden Arbeitsbedingungen wurden angewendet:

Zugeführte Schlickermenge: etwa 180 ml/Minute

Gaseintrittstemperatur s. 288⁰C

Gasaustrittstemperatur: 134⁰C

Beheizung: direkte Gasbeheizung

Zerstäubertyp: SW-Gegenstromdüse

Kennzeichnung des ,Zerstäubers: 9-02 B Druck der Zerstäubungsluft: 2,8 kg/cm

Zugeführte Zerstäubungsluft: etwa 425 l/Minute

Etwa 6500 g von den 9000 g Pulver, die im Schlicker gemischt waren, wurden als Fertigprodukt in der Kammer und in den Zyklonabscheidern aufgefangen. Die verbleibenden 2500 g stellten den Verlust im Mischbehälter, Im Zuführungsbehälter, in den Zuführungsleitungen, für äie Dichtebestimmung usw. dar. Diese verhältnismäßig hohen Verluste lassen sich bei der Laboratoriums-Zuführungsvorrichtung und tfcl den geringen verarbeiteten Materialmengen nicht

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vermeiden und könnten zur Wiederverwendung zurückgewonnen werden.

Als Produkt wurde ein rieselfähiges Pulver erhalten, das aus im wesentlichen sphäroidisehen oder kugelförmigen !Teilchen bestand. Das Kammerprodukt machte 91$ des insgesamt aufgefangenen Produkts aus. Es hatte die folgende Teilchengrößenverteilung:

Siebgröße, ja.

>105 6,0

105 -88 6,9

88-74 9,9

74 - 62 6,9

62-53 3,2

53-44 14,5

< 44 54,3

Das Zyklonprodukt machte 9$> des insgesamt aufgefangenen Produkts aus und bestand im wesentlichen aus Teilchen einer Siebgröße bis 44 JA» Die JlleSmenge nach Hall (ASTM B-213-48 (1965)) für den Schnitt 44 bis 105yu des Kammerprodukts betrug 2,96 g/Sekunde und das Schüttgewicht (nicht eingerüttelt) 394 g/cm . Die !liefimenge nach Hall für den Schnitt des Kammerprodukts bis 44 ΊΧ betrug 2»99 g/Sekunde und' das Schüttgewicht (nicht eingerüttelt) 3,80 g/cm³. Die Teilchen der Größe 177 bis 250 M hatten eine Druckfestigkeit von 10,0 g»

Eine Siebfräktion unter 44 JA des Kammerprodukts wurde als ■Flammspritzpulver in einer Plasma-Flammspritzpistole "Meteo Type 2M" unter Verwendung von Argon als Plasmagas bei 7 kg/cm , 2,83 NmVStunde, Wasserstoff als Plasmagas bei 3,5 kg/cm , 70,8 Wl/Std· und iofgon als Trägergas bei 3,5 kg/cm² und 425 Nl/Std.verarbeitet. Mit einer ES-Düse betrug die aufgenommene Iieistung 500 A bei 43 Y, der Spritzabstand 7,6 cm und der Verbrauch des Aufspritzwerkstoffa 3,72 kg/Std.

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Das gleiche Pulver wurde in der gleichen Plasma-Flammspritzanlage, jedoch unter Verwendung einer Düse des Typs E und Stickstoff als Plasmagas bei 3,5 kg/cm², 4,25 Nm⁵/Std., Wasserstoff als Plasmagas bei 3,5 kg/cm², 283,2 ifl/Std., und Stickstoff als Trägergas bei 3» 5 kg/cm² und 425 Nl/Std. verarbeitet. Die aufgenommene leistung betrug 300 A bei 73 "V, der Spritzabstand 7,6 cm und der Verbrauch an Aufspritzwerkstoff 4,264 kg/Std.

Das gleiche Pulver wurde mit einer Flammspritzpistole "Metco Type 5P Thermo Spray" mit einer Düse P7G und einem Pulverdosierventil Hr.12 aus einem Abstand von 102 bis

2 127 mm unter Verwendung von Wasserstoff bei 2,17 kg/cm , 8,92 Nnr/Std,ι und Sauerstoff als Verbrennungs- und Trägergas bei 2,17 kg/cm² und 1,53 Nm^/Std, verarbeitet. Die aufgespritzte Werkstoffmenge betrug 3,95 kg Pulver/Std.

In allen vorstehend beschriebenen drei Fällen wurden ausgezeichnete harte, dichte, festhaftende und verschleißfeste Überzüge aufgebracht,

50 Gew.-ψ des Schnitts 44 bis 105 M des Kammerprodukts wurden mit 50 Gew.-$> einer 44-105 Ja-Fraktion eines üblichen sphäroidisohen Pulvers vom Typ einer selbstgehenden Aufschweißlegierung gemischt, wobei ein Pulvergemisch erhalten wurde, das in Bezug auf Mengenverhältnis der Bestandteile und chemische Zusammensetzung dem Produkt der Handelsbezeichnung "Metco 31C" der Anmelderin entsprach, in dem übliches kobaltgebundenes Wolframcarbidpulver verwendet wird, das die gleiche chemische Zusammensetzung und den gleichen Teilchengrößenbereich hat wie das zerstäubungsgetrooknete Material. Das Gemisch wurde dann mit einer Flammspritzpistole "Metco Type 2P Thermo Spray" mit einer Düse des Typs P7 und einem Pulverdosierventil Nr.2 unter Ver-

2 3 Wendung von Aoetylen bei 0,7 kg/cm , 0,71 Nm /Std. und Sauerstoff bei 0,84 kg/cm², 0,99 Nm^/Std., mit Acetylen als Trägergas in. einer Menge von 4,31 kg/Std. verarbeitet.

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Hacli der Verschmelzung nach, dem Auftrag stellte der gebildete Überzug ein vollständig verschmolzenes, porenfreies, homogenes Gemisch der Überzugbestandteile dar* das uit dem Grundwerkstoff vollständig verschmolzen war.

Ein Pulver ähnlich dem Pulver 310 (voriges Beispiel), das jedoch 80 Gev/.-fj des zerstäubungsgetrockneten WC/Co-Pulvers und 20 Gew.-^ der selbstgehenden pulverförmigen AufschweiSlegierung enthielt, wurde auf die gleiche Weise wie im vorigen BeispM. aufgespritzt mit dem Unterschied, daß nach dem Auftrag des Überzuges eine Deckschicht aus der selbstgehenden Aufschweißlegierung allein in einer Dicke von 20 bis 25f& des ersten Überzuges aufgetragen wurde. Das Überzugssystem wurde dann verschmolzen, wobei der Werkstoff der Deckschicht vom ersten Überzug während der Verschmelzung so wirksam absorbiert wurde, daß sämt-

wurden
liehe Poren ausgefüllt/und die Gesamtschicht mit dem Grundwerkstoff verschweißt wurde. Das Ergebnis war ein homogenes Gemisch der Überzugsbestandteile, das einen sehr hohen WC-Gehalt hatte und mit dem Grundwerkstoff vollständig verschmolzen war·

Bei den beiden letzten Beispielen war das Ergebnis ein Überzug, der im Vergleich zu entsprechenden üblichen Überzügen eine bessere Oberflächenbeschaffenheit nach dem Schleifen, geringere Porosität und ebenso gute*Verschleißfestigkeit und sonstige Eigenschaften hatte.

Beispiel 2 Oermetpulver aus Wolframcarbid und Kobalt

Wolframcarbidpulver einer mittleren Teilchengröße von ■1*3'- 1,6^Ci¹SS) und pulverförmiges metallisches Kobalt einer mittleren Teilchengröße von 2 ix (PSS) wurden im Verhältnis von 88 Gew*-^ WO zu 12 Gew.-^ Oo für;die Einarbeitung in einen Schlicker als einfaches Pulvergemisch vermengt» Das Vormisohen erfolgte lediglich zur Verein- ' faohung bei der Herstellung von Pulvern für eine Anzahl

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von Versuchschargene Die Zugabe zum Schlicker hätte auch ohne vorheriges Mischen vorgenommen werden können»

Die Bindemittel, Suspendiermittel, das Entflockungsmittel (Dispergiermittel) und das Netzmittel usw. wurden für den Gebrauch in kenzentrierten Lösungen auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt»

Ein Schlicker wurdo aus den in der folgenden Tabelle genannten Bestandteilen hergestellt, wobei die vorbereiteten Konzentrate, soweit dies in Präge kam, in den genannten Anteilen verwendet wurden.

Insge samt zuge setzt	g	Zusatz	Peststoff gewicht, R	Plus η ig- Gev/.-^o keits- gewicht, R
4700	(TQ	WC/Co-Pulvergemisch	4700
157	g	Bindemittel bei 30$ Peststoffgehalt	47	110 1
20	g	Natriumhexametaphos- phat (Calgon) bei 25$ Peststoffgehalt	5	15
190	g	CMC bei 1,4$ Peststoff gehalt	2,7*	187
30		Netzmittel bei 0,1 Gew„-$ Peststoffgehalt		30
	g		4754,7	342
491	Wasser	833	491 14,9

5587,7

833

Der Schlicker wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise gemischt. Er hatte ein spezifisches Gewicht von 3,84 g/cm'⁵. Der Schlicker wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung in der gleichen Weise zerstäubungsgetrocknet. Hierbei wurden folgende Bedingungen angewendet:

Zugeführte Schlickermenge etwa 120 ml/Min,

Gaseintrittstemperatur
Gasaustrittstemperatur
Beheizung: direkte Gasbehei-

241⁰C 135⁰C

zung

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Zerstaubertyp: SW-Gegenstroiadüse

Zerstäuberbezeichnung; 9-02B

2 Druck der Serstäuberlufti 2,1 kg/cm Zugeführte Zerstäuberluftmenge: etwa 425 Nl/Min.

Etwa 3900 g von. den in den Schlicker eingearbeiteten 4700 g Pulver wurden als Endprodukt in der Kammer und in den Zyklonabscheidern gewonnen. Als Produkt wurde ein rieselfähiges Pulver erhalten, das aus im wesentlichen sphäroidischen 'feilchen bestand« Das Kammerprodukt machte 84^ des insgesamt aufgefangenen Produkts aus und hatte folgende Teilchengrößenverteilung:

Siebgrößej, μ Gew. -j>

>105 ' 15,7

105-88 6,8

88-74 12,5

74 - 62 5,5

62-53 3,5

53 - 44 14,5

<.44 ; 41,5

Das Zyklonprodukt machte 16$ des insgesamt gewonnenen Produkts aus und hatte im wesentlichen eine Teilchengröße unter 44 Aο Die Strömungsgeschwindigkeit nach Hall für den Schnitt 44 bis 105 /U des Kammerprodukts betrug 1,95 g/Sek„ und das Schuttgewicht (nicht eingerüttelt) 2,62 g/ml. Die Druckfestigkeit der Teilchen des Größenbereichs 177 bis 25OyU betrug 17,0 g.

Eine Fraktion von -44 A aus dem Kammerprodukt wurde mit einer Plasma-Flammspritapistole "Metco Type 2M" unter Verwendung von Argon/Wasserstoff und Stickstoff/Wasserstoff als Plasmagase und mit der Flammspritapistale »Metco Type 5P ThermoSpray" auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise verspritzt. In allen drei Fällen wurden ausgezeichnete harte, dichte, festhaftende und verschleißfeste Überzüge aufgetragen.

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JAMSSBO OA«

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50/50- und 80/20-Ge-.7iische des zerstäubungsgetro-ckneten WC/Oo-Pulvers und einer üblichen pulverförmigen aelbstgehenden Aufschweißlegierung wurden gemischt/auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise flammgespritzt. Die Erg-ec-*-- nisse waren im wesentlichen die gleichen. Die aufgespritzten überzüge hatten im V^gleich zu üblichen Spritzüberzügen aus dein gleichen Werkstoff kleinere Poren und eine gleichmäßigere Verteilung der aufgetragenen Teilchen und Kristallite.

Beispiel 3 Pulverförmige selbstgehende Aufschweißlegierung

Die Bindemittel, Suspendiermittel, Netzmittel und das Entflockungsmittel wurden für den Gebrauch als konzentrierte Lösungen und/oder Dispersionen auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise vorbereitet bzw. trocken verwendet. Das als Weichmacher verwendete Glycerin wurde als Flüssigkeit in der eingekauften Form verwendet.

Ein Schlicker wurde aus den in der folgenden Tabelle genannten Bestandteilen hergestellt, wobei in den in Frage kommenden Fällen die vorbereiteten Komponenten in den genannten Anteilen verwendet wurden. Das "Pulver" hatte folgende Zusammensetzung:

Ferrosilicium	8,0	Gew. -
Chrombor	18,2	Il
Blockchrom ("blocking chrome")	1,5	Il
Elektrolytchrom	4,0	Il
Graphit	0,94	Il
Nickel	Rest

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.Insse- i· u s" a t ζ Feststoff- Flüssig- Gew.-?o

samt gewicht, keits-

zufie- gewicht,

setzt ' g g

21 CC ε "Palver" . 2100 .-

3;^;0 s CKG bei 10^ Feststoff-

gehalt 33 297

20 β Glycerin 20

15 g ■■ I7etamittel bei 0,1 Gew.-^fr

leststoffgehalt . 15

2 g Anraoniumtartrat, trocken 2

2135 332

270 £ Wasser 602 270

2737 602

Die Bestandteile des Schlickers wurden auf die in Beiepiel. 1 beschriebene Weise gemischt. Der Schlicker hatte ein spezifisches Gewicht von 3,03 g/ml.

Der Schlicker wurde in der gleichen Vorrichtung und in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, unter folgenden Bedingungen flammgespritzt: Zugeführte Schlickermenge: 90 ml/Minute

Gaseintrittstemperatur: 266⁰G

Gasaustrittstemperatur: 149⁰C

Beheizung: direkte Gasbe-

heizung >

Zerstäubertyp: SW-Gegenstromdüse

Zeratauberbeaeichnung: 9-O2B

Druck der Zerstäuberluft: 2,1 kg/cm²

Zugeführte Zerstäuberluftmenge: etwa 425 Kl/Min.

Etwa 1100 g von den 2100 g Pulver, die dem Schlicker zugemischt wurden, wurden als Fertigprodukt in der Kammer und in den Zyklonabscheidern gewonnen. Das Produkt war ein riesslfähiges Pulver, dessen leuchen im wesentlichen sphäroidische Form hatten. Das Kammer produkt machte 8-\jo des Gesamtprodukts aus und hatte folgende Teilchengröße^-.

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verteilung	• - *	>105
Teilchengröße	- 88
	- 74
105	- 62
88	- 53
74	- 44
62	<44
55

GeWq-'/ό 29,8 ' 7,0 8,1 5,7 3,9 10,5 36,2

Das Zyklonprodukt machte 19$ des Gesamtprodukts aus und hatte im wesentlichen eine Teilchengröße unter 44 u, Die Fließgeschwindigkeit nach Hall für den Schnitt 44 - 105 A des ICanimerprodukts betrug 1,24 g/Sek. und das Schüttgewicht (nicht eingerüttelt) 1,66 g/ml» Die Fließgeschwindigkeit nach Hall für den Schnitt < 44 ja des Kammerprodukts betrug 0,86 g/Sek. und das Schüttgewicht (nicht eingerüttelt) 1,68 g/ml. Die Teilchen der Größe 177 bis 250 ix hatten eine Druckfestigkeit von 6,0 g„

Der Schnitt 44 - 105 M des Kammerprodukte wurde mit einer Flanmspritzpistole "Metco Type 5P ThermoSpray" mit einer Düse Type P7G und einen: Pulverdosierventil Kr, 11 aus einem Abstand von 18 cm unter Verwendung von Acetylen als Brenn-

bei . ρ / gas und Trägergas/0,84 kg/cm , 935 l?l/Std., und unter Verwendung von Sauerstoff bei 1,47 kg/cm , 1,7 Nm'/Stci., aufgespritzte Die aufgespritzte Menge betrug 4,17 kg/Std. .■,'ach aem Auftrag des Überzugs auf Flußstahl als Grundwerkstoff, der vorher zur Verbesserung der Haftung des aufgespritzten Überzuges sandgestrahlt worden v/ar, wurde das Ganze auf etwa 1038 bis 1O93°C erhitzt, um die Teilchen im Überzug miteinander und den Überzug mit dem Grundwerkstoff zu verschmelzen. Das Schmelzen und die Verschmelzung des Überzuges waren an der Bildung einer Schlackeschicht auf der Oberfläche erkennbar. Bei Abkühlung auf Kaumtemperatur löste sich die Schlackeschicht ab, wobei die blanke glatte Oberfläche des harten, verschleißfesten Überzuges ,

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der mit dem Grundwerkstoff ve 'schweißt war, freigelegt .-vrnrde.

Der Schnitt <44 A <3es Kamraerprodukts wurde auf die gleiche vieise v;ie der vorherige hchnitt 44 his 105 M flar.mge~ spritzt mit dem Unterschied, daß eine Düse des Typs P7B - verwendet wurde und die Flamme der Pistole von Kühlluft ' umgeben war. Die Aufspritzmenge "betrug 3,18 kg/Std» Beim Erhitzen der aufgespritzten Schicht auf etwa 1038 his 1093 C zur Verschmelzung der T_eilchen des Überzuges miteinander und mit dem Grundwerkstoff waren das Schmelzen und die Verschmelzung an der Bildung einer dünnen Schlackenschicht φ auf der Oberfläche erkennbar, die zu Perlen verschmolz und ausgezeichneten Glanz erkennen ließ ο Das Ergebnis war eine glatte, gleichmäßige Schicht eines harten, verschleißfesten Überzuges, der mit dem Grundwerkstoff verschweißt war«

Die mit der Oberfläche des Grundwerkstoffs verschweißte Legierung hatte folgende typische Zusammensetzung:

0 0,7 ·- 1,0 Gew.-/<> Gr 16 - 18 Gew.-yo

Si .3,5 - 4,5 ι· IU + Go Rest

B 2,75-3,75 " Sonstige 1,0 Gew„->< > maxi-

Fe 3,5 - 4,5 " mal

Beispiel 4 Mehrkomponenten-Hullitpulver

Feiner Mul'lit 3 AIpO^ « 2 SiOp kann nach der Zeratäubungs— trocknungsrnethode durch Agglomerieren von feinen Mullitteilchen allein zu Teilchen geformt werden, die sich zum Flammspritzen eignen« Er kann auch aus mehreren Komponenten gebildet werden, indem leicht verfügbare und billige Rohstoffe, Zo.d, feinster Holochit und hochreines A^O.* im richtigen riengenverhältnis im zeratäubungsgetrockneten Pulver kombiniert werden« Molochit ist ein natürlich vorkommendes I'iineral, für das die folgende Zusammensetzung typioch ist;

109831/1803 ^iAD

SiO

Sonstige

54-55^ 42-43?°

MuIlit besteht tnecretisch aus 71,60 Gew.-^ Al^Q* und 28,20 Gew_o-p SiQp₀ Daher müssten 50,6 Gew,->u i-.olochit und 49,2 Gew„-^ Al₂O₃ die theoretische-Zusammensetzung von l'.ullit ergeben.

Die Bindemittel, -Jusr endieruitt-.l, Aaoflcckunrüvtrhütung..;-mittel, Hetztnittel usw. w-r'iHn ?ls konzentrierte Ic sanier, wie in Beispiel 1 hergestellt, Usr Schlicico-? -,/urce aus den- folgenden Bestandteilen ir der. genannten . en^er. hergestellt, wobei, sov.'eit verfügbar, die vorbereiteten Konzentrate verwendet wurden«

Insgesamt
zugesetzt

Z u s G t ζ

Gewicht Gewicht der der

stoffe, keit, g

1016 g Peinster Molochit 984 g Al₂O₃

67 g Polyvinylalkohol bei Feststoffgehalt

101 6 984

70

12 g "Daxad Nr.30" bei έ f

Peststoffgehalt

808 g Wasser

20	47	1
3	9	0,15
2023	56
867	608	30

2390

664

Der Schlicker wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise zubere^et. Er hatte ein spezifisches Gewicht von 1,7 g/ml. Der Schlicker wurde in der gleichen Vorrichtung und in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, unter folgenden Bedingungen zerstslubungsgetrocknet: Zugeführte Schlickermenge etwa 110 κΐ/Minute

Gaseintrittstemperatur 316 G

Gasaustrittstemperatur 149°C .

Beheizung direkte Gasbeheizung

10 9 8 31/18 0 3

kW

ty ι; - , SW Gs £ ens tr omdüs e .·_ des Zerstäubers . 9-023

Druc-< der 2er3t^:;uh'"ng3luft 5,5 kg/era

Zerst^:iuba:ii.-üluftmenge etwa 425 171/Minute

Etwa 1401 g von den 20Ol g Pulver, die in den Schlicker eingemischt wurden, wuraen als Fertigprodukt in der K.ar..mer und in den Zyklonabscheidern gewonnen» Das Ergebnis Vr-r ein rieselfähiges Pulver mit in wesentlichen sphäroidischen 'Jeilehen, ν er. denen -'edes aus einen homogenen Gemisch von ilolaohit und Al₉O, in den den Schlicker zugemischten Anteilen .wa-r* Jas ICa:nn:erproaUiCt machte 79>^s des Gesamtprodukts aus und hatte folgende Teilchengrößenverteilung: ■ . Siebgröie, p.

>74 . 4o

74-44 28

<44 ■■■'■■ 26

Das Zyklonprodukt machte 21> des G-psamtproduicts aus und hatte folgende T_Pilchengrö3enverteilung:

Siebgröße, a

>74 ' 9

74-44 14

< 44 77

Die Teilchen der Größe 177 bis 250 μ hatten eine Druckfestigkeit von 2,5 go ■ '

Verschiedene T_e.i lchengrößenfraktionen des Kamraerprodukts wurden mit Flammspritzpistolen Metco Type 2P und Type 5P ThermoSpray und mit der Plasmaflammspritzpistole Metco Type 214 unter folgenden Arbeitsbedingungen aufgespritzt:

109831/1803

17942U

Type 2P

Type 5P Type 2M

Düse
Trägergas

2 Sauerstoffdruck, kg/cm /

Menge, Km^/Stunde

Acetylendruck, kg/cm / Menge, Em^/Stunde

Stickstoffdruck, kg/cm / Menge, Bik/Stunde

Wasserstoffdruck,kg/cm / Menge, Nm^/Stunde

Spannung
Stromstärke
Spritzabstand, cm

P7C P7G EH Sauerstoff Sauerstoff Stick-

33

0,98/1,
0,84/0,79

1,4/1,7
0,91/0,93

50/15

7,6

5,1

3,5/2,12

3,5/0,425 75 V 500 A 7,6

In der folgenden Tabelle werden die Spritzmenge und die Auftragsv/irkun, sgrade für zerstäubungsgetrocknetes Kehrkomponenten-Mullitpulver mit den entsprechenden Werten für übliches Mullitpulver "Metco XP1146" verglichen. Das übliche Material war mit Metall·-stark verunreinigt, und die zerstäubungsgetrockneten Mullitüberzüge waren den üblichen -Mullituberzügen weit überlegen.

Spritzpistole

IhermoSpray

2P

Spritzabstand 7,6 cm

Spritz- Aufmenge trags-Kg/Std. wir-

kungs-ThermoSpray Plasma-Elamrn-5P spritzpistole

Spritzab- 2M, EH-Düse, stand 5,1cm Np/Hp,Spritz-

apstand 7,6 cm Spritz- Auf- Spritz- Aufmenge trags- menge, trags· kg/Std, wir- kg/Std. wir-

kungs- kungs-

Zerstäubungsgetrocknet:

< 44 λΐ

<53yu

< 62 jx

Übliches Flammsprit ZOulver
XP1146

1,04 1,32

1 1,27

0,227 0,406

98* 96*

98*

94*

18 47 1,13
2,09

100*
96*

1,91

2,4

0,86

78* 84* 87*

61

ÖAD ORIGINAL

17942U

* Die Auftragswirkungsgrade sind für ausgebranntes Bindemittel korrigiert.

Die optimale Teilchengröße, bezogen-auf die Spritamengen und die Auftragswirkungsgrade für die "^fJ!hermoSpray"-Anlage_/, beträgt entweder < 44 oder < 53 A un-d für die Pl as ma-!Flammspritzanlage < 62 oder < 53 xu Die schlechte Fließfähigkeit des üblichen Pulvers (bezogen auf die Spritzmenge bei äquivalenten Zuführungsbedingungen) ergibt sich ebenfalls deutlich aus den -Werten in der vorstehenden Tabelle._Mit der Plasmaflamme betrug die aufgespritzte Menge- des zerstäubungsgetrockneten Pulvers das 2,8-fache des üblichen Aufspritzwerkstoffs, und dar Auftragswirkungsgrad ist selbst bei der höheren bpritzmenge das 1,46-fache des Wertes für den üblichen Aufspritzwerkstoff„ Mit der !Flammspritzpistole "IhermoSpray 2P" betrug die Aufspritzriienge das 3,2-fache der Menge des üblichen Werkstoffs, und der Auftragswirkungsgrad ist etwas mehr als doppelt so groß wie bei dem üblichen Aufspritzwerkstoff. Mit der Flammspritzpistole "ThermoSpray'5P" betrug die Aufspritzmenge das 5-fache im Vergleich zum üblichen Werkstoff, und der Auftragswirkungsgrad war selbst bei der bedeutend größeren Spritzmenge mehr als doppelt so groß wie beim üblichen Aufspritzwerkstoff„

Beispiel 5 Exotherme Kombinationen von ITickel und Aluminium

ITickel-Aluminium-Kombinationen entsprechend dem bekannten FlaiüfflspritzpüTver "i-Ietco 404" (nominell Aluminium plattiert mit 80 G-eWo-'yk Έ1) und Flammspritzpulver "Metco 450" (nominell Hi plattiert mit 5 Gew_e->i Al) kann nach diesem Verfahren hergestellt werden«, ITi-Al-Pulver, die 5 Gew»-^ Al und 7,5 Gew.-'/ä Al enthalten, sind durch Zerstäubungstrocknung hergestellt worden. Die zerstäubungsgetrockneten Verbundwerkstoffe führen zur Bildung eines homogenen Reaktions-

109831/1803

BAD

Produkts auf Srund des homogenen Gemisches der sehr feinen Teilchen,

Carbonylnickel mit einer mittleren I'eilchengrcße von 3 eis 5 ü und hochreines sphäroidisches Al-Pulver von 3,5 bia 4,5 A wurden in den Schlickern in dem Kengenverhältnis gemischt, das zur Bildung der gewünschten Verbundwerkstoffe erforderlich war« Das Pulver mit 7,5 Gev.O-ya Al wird hi.;r speziell als Beispiel genannt, .jedecn Kann naturlich der Al-Anteil je nach den gewünschten Reaktionsprodakt und den gewünschten Eigenschaften zwischen 99,5 Gew«,-^ und 0,5 Gew. variieren.

Die Bindemittel, Suspendiermittel, ausflockungsverhutcnaen Mittel, Netzmittel usw. wurden 2um Gebrauch als konzentrierte Lösungen v/ie in Beispiel 1 vorbereitet. 3in Schlikker wurde aus den nachstehend genannten Bestandteilen in den angegebenen Mengen unter Verwendung der vorbereiteten Konzentrate hergestellt„

Insge samt zuge setzt	g	Zusatz	Fest stoff-, 'gewicht.,, g	Flüssig keits- gewicht, e	Gew.->j
37 Oü	g	Carbony!nickel	3700
300	g	Sphäroidisches Al	300
36	g	Polyvinylalkohol bei 55 Gev/,-5'3 Peststoff gehalt	20	• 16	0,5
37	g	Polyvinylalkohol bei 55 Gew.-73 Peststoff gehalt	20	17	0,5
16	g	Katriumhexametaphos- phat bei 25 Gew.-^ Peststpffgehalt	4	12
40		CMC bei 1,4 Gew_o->b Feststoffgehalt	0,5	40
··	g	,' ■	4044	85
600	Wasser	685	600	14,5

4729 685 "

109831/18 03

Der och'Iickei¹ vurue auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellte Sein spezifisches. Gewicht betrug 2,93 g/ml* Der -Schlicker-wurde in der gleichen Vorrichtung ..nö in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, jin ;er der. feilenden Bedingungen zerstäubungsgetrocknet:

Zu^e-führte uchlickemienfie etwa 150 ml/Kinute

eratur 2Sd G

Jöj-aU3 trittDtenperatur 149 O

Beheizung . direkte Gasbeheizung

."erst/iubertvp' SW-Gegenstromdüse

Bezeichnung des Zerstäubers 9-023

Druck der Zerstäubungaluft 1»75 kg/cm

Zerstäub^ngsluftmenge etwa 4-25 IIl/Min«

Etwa 3500 g von den 4000 g Pulver, die dem Schlicker zugemischt wurden, wurden als Fertigprodukt in der Kammer und in den Zy ,lonabscheidern gewonnen. Das Ergebnis war ein rieselfälliges Pulver in.it im wesentlichen sph^:iroidischen Teilchen. Das Ramraerprodukt machte 92,'5/i des insgesamt gewonnenen Produkts, aus und hatte die folgende i'oilchengrößenverteilungϊ

Siebgröße, η -Gew.-J*

>105 - 21,3

105 - 88 10 A

88-74 1.2,5 ;

74-62 2

62 - 53 9

53-44 17

<44 28,5

Das Zyklonprodukt machte 7»5/'" des Gesamtprodukts aus und hatte eine Teilchengröße von im wesentlichen-<44 u. Die Teilchen der Größe von 177 bis 250 μ. hatten eine Druckfestigkeit von 3,-6'g. Der Schnitt 44 bis 88 μ des Kammerprodukts wurde mit einer Flammspritzpistole "Metco Type 2P ThermoSpray" unter Verwendung einer Düse Type P7, Acetylen

109831/1803

BAD

-.36 -

17942U

2 als Brenngas und Trägergas bei 0,7 kg/cm , 708 Nl/Std., und

Sauerstoff bei 0,84 kg/cm², 0,99 NnrVstd,, aufgespritzt. Die Spritzmenge betrug 2,72 kg/Std. Die-Nickel- und Aluminiumteilohen in den Verbundteilchen vereinigten sich exotherm in der Flamme unter Bildung eines homogenen Teilchens, das aus Niekelaluminiden bestand, wobei die erzeugte Wärme dazu beitrug, daß die Teilchen von selbst mit der sauberen glatten Oberfläche des als Grundwerkstoff dienenden Stahls verschmolzen,, Beim Aufspritzen des zerstäubungsgetroekneten Pulvers wurde praktisch kein "Rauch" gebildet. Beim genormten Test zur Ermittlung der Haftfestigkeit des

«Überzuges wurde die Mindesthaftfestigkeit des Überzuges 2
mit 251 kg/cm als Bruchfestigkeit ermittelt, wobei der Brach an der Grenzfläche zwischen dem Bindeüberzug und der Deckschicht einträte Dieser Test wird wie folgt durchgeführt: Ein Überzug wird auf das flache Ende eines Stabes von 2,54 cm Durchmesser gespritzt. Das Ende eines anderen Stabes wird mit dem aufgespritzten Überzug verbunden. Die Stäbe werden in einer Universal-Prüfmaschine auseinandergezogen, wobei die Bruchfestigkeit bestimmt wird» (Lie-too Lab Report rir„ 106, P3 - Me te σ Inc 1963).

Beispiel 6
__ Exotherme Nickel-Aluminium-Verbundwerkstoffe

W Der in Beispiel 5 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß Nickel und Aluminium im Gewichtsverhältnis von 5 Gew.-fi Al zu 95 Gew«-$ Ni kombiniert wurden. Das gleiche Ergebnis wurde erhalten. Die Teilchen der Größe 177 bis 250 μ hatten eine Druckfestigkeit von 3,1 g.

Beispiel 7 Molybdän? ulver

Molybdänpulver einer maximalen Teilchengröße von weniger als 8 ix und einer mittleren Teilchengröße von etwa 5 M-wurde durch Zerstäubungstrocknung zu einem Pulver agglomeriert, von dem die für das Flammspritzen vorteilhaften

109831/1803

BAD

- 57.-

Sieilohengrößen abgetrennt werden konnten. Die Bindemittel, Suspendiermittel, das die Ausflockung verhütende Mittel usw* wurden auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise als leonzentrierte Lösungen für den Gebrauch vorbereitet. Ein Schlickerwurde aus den nachstehend genannten Bestandteilen in den genannten Mengen unter Verwendung der vorbereiteten Konzentrate hergestellt«,

Insge samt zuge setzt	Zusatz	Test- stoff- gewicht,	Flüssig keitsge wicht, g	Gev	5 '
4000 g	Molybdänpulver	4000		87_#
133 g"	Gummiarabikum bei 30$ feststoffgehalt	40	93	1	1
16 g	latriumhexametaphοs- phat bei 255* Fest- stoffgehalt	4	12	0,	012
40 g	Polyox bei 0_t5 Gew,-$ Feslstoffgehalt	0,2	40	0\|
		4044,2	145		5
440 g	Wasser	585	440	12,

4629

585

Der Schlicker wurae auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise gebildet. Er hatte ein spezifisches Gewicht von 4,50 g/cm ,

Der Schlicker wurde in der gleichen Vorrichtung und in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, unter den folgenden Bedingungen serstäubungsgetroeknet: Zugeführte Schlickermenge 120 ml/Minute

Gaseintrittstemperatur Gasauetrittstemperatur

Bexieisung direkte Gasbeheizung

SVi-Gegenstx'omdüse

Zerstäubers 9-02B

!Druck der ZerytHubun^sluft Zer3t-;iubun£Slufttrienge

232 C 135⁰O

1,4 lcg/cm etwa 425 Hl/Mn.

109831/1803

BAD ORIGINAL

Etwa 2600 g von den 4000 g Pulver, die dem,Schlicker zugemischt wurden, wurden als Fertigprodukt inύer Kammer und in den Zyklonabscheidern gewonnen. Das Ergebnis war ein rieselfähiges Pulver aus itn wesentlichen sphäroldischen Teilchen» Das Kamm er produkt nachte SGjfc des gewonnenen Gesamtprodukts aus und hatte die folgende Teilohen-^röDenver teilung:

Siebgröße, ja Gew.-^

>105 27,5

155 - 88 10,5

88-74 12,

74 - 62 ■■■ 12 53 - 44 13,5■■--:■'

<44 24,5

Das Zyklonprodukt machte YQfi des insgesamt gewonnenen Produkts aus und hatte die folgende Teilchengrößenverteilung:

SiebgröSe, μ

>105 Spur

155 - 88 Spur

86 -.. 74 ■ Spur

- 74 - 62 Spur

53-44 64

<44 35,5

Die PlieSgeschwindigkeiten nach Hall für den Schnitt 44 bis 86 ax des KaFonerprodukts betrug 2,25 g/Sek» und das Schiittgewicht (nicht ein^erüttelt) 2,8 g/ml. Der Schnitt < A¹'· A des ivaaimerprcdukts floß nicht glatt or.ne Rütteln, so da.·; ein genauer Test der jflieiSgeschv.inäigkeit nicht gemacht werden konnte. Das Schüttgewicht (nicht eingeruttelt) betrug 2,48 g/ml_o Die Teilchen der Größe l¹?? bis 250 μ hatten eine Druckfestigkeit vcn 1,3 g.

109831/1003

BAD

Der 44-86 u Schnitt dieses und anderer ähnlicher Molybdänpulver wurden mit derFlammspritzpistole "Metco 2P» und "Meteo Type 5PThermoSpray" und mit der Plasmaflammsiiitzpistöle "Metco Type 2M" unter den oben genannten Bedingungen aufgespritzt.

Zu den anderen MoIybdänpulvern, die unter Verwendung des Zerstäubungstrockners hergestellt worden waren, gehörten neben dem Pulver, das 1 Gew.-^ Gummiarabikum als Bindemittel enthielt, ein weiteres mit 1,6 Gew.-?* Gummiarabikum als Bindemittel, Pulver mit 0,5 Gew.-?*, 1 GeWi-.fi, 2 Gew.-^ und 3 Gew.-yo Polyvinylalkohol als Bindemittel und ein Pulver mit 1 Gew.,-fo Zucker als Bindemittel.

Die Spritzmengen und die Auftragswirkungsgrade, die mit den verschiedenen Flammspritzanlagen beim Spritzen zerstäubungsgetrockneter und üblicher Molybdänpulver erhalten wurden, sind in der folgenden Tabelle angegeben.

ThermoSpray . Flammspritz-• · pistole 2 M

Spritz- Aufmenge, tragskg/Std, wirkung s-

Spritz- Aufmenge, tragsk_£/Std₀ wirkung S-

Zerstäubungsgetrocknetes
Pulver:

0,5 Gew.-9b. PVA, 44-88 ax

1 Gewo-^o Gummiarabikum,
44-88 /u

Übliches Flammspritzpulver: Metco ITrο63

1,36

1,45

100* 97*

0,907 90-93 * Korrigiert für ausgebranntes Bindemittel

5,13
5_P35

3,4

84* 84*

75

Die //erte in der folgenden Tabelle veranschaulichen den liinfluß des Bindemittelanteils auf die Fließgeschwindigkeit nach Hall, das Schüttgewicht, die Spritzmenge und den Auftragswirkunesgrad für eine Gruppe von Pulvern₀ Die Spritz-

109831/1803

SAD

17942U

versuche wurden mit der Flammspritzpistole Type 2P ThermoSpray unter Verwendung von Pulver einer Teilchengröße von 44-88 η durchgeführt. Die Auftragswirkungsgrade sind für ausgebranntes Bindemittel korrigiert«

Bindemittel Fließge- Schüttge- Spritz- Auftragssohwindigkeit wicht des menge, wirkungsdes Pulvers Pulvers, kg/Std_e grad, ψ nach Hall, g/cm·⁵
g/Sek.

0,5 Gew.-fo PVA	2,29	2	2,6	1,36	100
1 Gew.-56 PVA	2,14-2,23	2	,5-2,56	1,31	98-99
2 Gew.-fo PVA	1,99	2	,28	1,18	98
3 Gew.-$ PVA	1,85	,12	1,18	99

Beispiel 8 Zirkonoxydpulver

Hit Kalk stabilisiertes Zirkonoxydpulver (ZrO₂), das etv/a 5 Gew.-<jo CaO zur Stabilisierung der Kristallstruktur bei der Wärmebehandlung enthielt, eine maximale Teilchengröße von weniger als 10 yu und eine mittlere Teilchengröße von etwa 3yu hatte, wurde durch Zerstäubungstrocknung zu einem Pulver agglomeriert, von dem die Teilchengrößen, die für das Flammspritzen erwünscht sind, abgetrennt werden konnten, Im vorliegenden Beispiel wird das "vorlegierte" Pulver verwendet, jedoch könnten natürlich die zerstäubungsgetrockneten T_eilchen ZrOp plus CaO in Form einer der vielen Verbindungen einschließlich Calciumzirkonat im richtigen Mengenverhältnis enthalten, so daß das agglomerierte und das aufgespritzte Pulver die gewünschte CaO-Henge enthalten würde»

Die Bindemittel, Suspendiermittel, die ausflockungsverhütenden Mittel usw. wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene

109831/1803

BAD

17942H

Weise in konzentrierten Lösungen für den Gebrauch vorbereitet» Ein' Schlicker wurde aus den nachstehend genannten Bestandteilen in den angegebenen Mengen hergestellt, wobei die vorbereiteten Konzentrate verwendet wurden»

Ins ge- Z u- s a t ζ s amt
zugesetzt

Fest- Flüssigstoffkeitsgegewicht, g wicht, u

3000 g Zirkonoxydpulver

100 g Polyvinylalkohol bei ^f/o Feststoff gehalt

3000

30

72

70

12g Natriumhexametaphosphat ("Galgon") bei 25/0 Feststoffgehalt

7,5 g OMG (trocken)

1103 g Wasser

3	5	9	0,	1
7,	5	_	0,	25
3040,		79
1182	1103	28

4222

1182

schlicker wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene V/eise gemischt. Er hatte ein spezifisches Gewicht von 2»04 g/ml« Der Schlicker wurde in der gleichen Vorrichtung und in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, unter den folgenden Bedingungen zerstäubungsgetrocknet: Zugeführte Schlickermenge etwa 150 ml/Hin.

Gaseintrittstemperatur
Gasauotrittstemperatur
Beheizung - direkte Gasbeheizung

Zeratnubertyp SW-Gegenstromdüse

Zerstäuberbe^eichnung 9-023

Druck der Zerst?ubun£sluft .Zers taubunr: s luftmenge

26O⁰O 135⁰O

2,8 kg/cm

et v/a 425 Kl/Kin,

Etwa 2150 g der 3OuO g Pulver, die dem Schlicker zugemischt wurden, wurden als Fertigprodukt in der Kammer und in den Z.yklonabrjcheiciern gewannen. Das Ergebnis war ein rieselfähigea Pulver mit. im wesentlichen sphäroidischen Teilchen,,

109831/1803

-42- 17942 H

1~,	in
δ
10,	5
12,	5
20,	5
34

Das Kacimerprcdukt m&chte 81> des insgesamt aufgefangenen Produkts aus und hatte die feilende leilchen^rcäenverteilung:

SiebgrbTrfe, >u &ew_o-p

>105

105 - 88

88-74

74-53

. 53 - 44 <44

Das Zyklonprodukt machte "\9yo des insgesamt gewonnenen Pro dukts aus und bestand im wesentlichen, aus Teilchen unter

Die I?lie:3geschwindigkeit nach Hall fur den ochr.itt 44-7^ /U des Ka.rjnerprodUKtn "betrug 1,08 g/Sek, und das ochüttgev/icht 1,35 g/cm (nicht ein£erüttelt"). Der ocnnitt C 44 /U des /.amrnerproduicts floß nicht ohne Rütteln gla~"; durch die Keitilende der Hall-Plie^testapparatur, so daß ein genauer Test zur Ermittlung der Ilieibgeschwindigkeit nicht gemacht werden konnte. Das Schüttgewicht (nicht eingeri-.ttelt) betrug 1,35 g/ml«

Die Teilchen der Grb'iBe 177-250 η hatten eine Drucicfestigkeit von 3,5 g.

Die Schnitte 44-74 Jd und < 44 A des ^a^-nier-Orociul'.:":=: wurden unter Verwendung der Flamnispritzpistcle "I.etcc iype 2P Thermo Spray" und mit der Plasir-aflammspritznistrle ¹¹I-Ie t co Type 2ί·Ι" unter den in den vorigen Beispielen genannten Bedingungen aufgespritzte Die bpritzmengen und die Auftragswirkungsgrade bei den Spritzversuchen und bei Vergleichsver&uchen mit den gleichen Planuispritzanlagen unter den gleichen Bedingungen, jedoch mit üblichem Plammspritzpulvor »Metco 201» (44-1100 Al) und "Hetco 201B" (44-74 m) aus

10 9 8 3 1/18 0 3

BAD ORIGINAL

179Λ214

_tJ ir ken oxy α 3 in α in α er folgenden Tabelle an^e^eben.

Flasmsprit^pistcle

"fheriaoSpiay

!Eype 2P

Spritz- Auf-

menge, trags-

kg/Std. wir- kg/Std₆

kungs-

grad,^

Plasma-Flammspritz-

pistole 2ΙΊ ·

bpritz- Auftrags· me nge, wirkungsgrad,^

Ζ e r o^r t a ub u-n-g s £ e trocknetes Pulver
< 44 μ

Hetoo 201

Zerstäubungsgetrocknet 44-74 w

Metco 201B

1,09 93*

1,91 · 89* 0,91 80

0,77 91* 1,13 81*

gilt normalerweise nicht als spritzbar

1,81 2,99

2,04

60 85*

65

Die Spritzmengen und die Auftragswirkungsgrade mit den zerstäubungsgetrockneten Pulvern waren erheblich besser als bei den entsprechenden üblichen Pulvern, mit denen direkte Vergleiche gemacht wurden. Außerdem waren die Härte und die Verschleißfestigkeit der mit dem zerstäubungsgetrockneten Pulver hergestellten Überzüge stets besser.

Ein Versuch mit Zirkonoxydpulver mit 1 Gew.-^ Polyvinylalkohol in einem Fall und 2 Gew.-?6 Polyvinylalkohol als Bindemittel im anderen ^alT/für einen direkten Vergleich durchgeführt. Die beiden Pulver wurden in V/asser flammgespritzt, getrocknet und unter dem Mikroskop untersucht. Hierbei wurde festgestellt, daß das 2 Gew.-^Polyvinylalkohol als Bindemittel enthaltende Pulver bedeutend mehr vollständig verschmolzene hohle Teilchen enthielt als das mit 1 Gew.-ψ Polyvinylalkohol abgebundene Pulver. Bei der vorläufigen Untersuchung erwies sich der Üherzug, der mit dem Mit 1 Gew.-^c/i> Polyvinylalkohol abgebundenen Pulver hergestellt worden war, als anscheinend dichter und verschleißfester. AuiSerdem wurde mit der gleichen Flammspritzpistole

10983171803

BAD

17942U

"ThermoSpray Type 2P" unter den gleichen Bedingungen ein höherer Auftragswirkungsgrad mit dem 1 Gew₀-^ Polyvinylalkohol als Bindemittel enthaltenden Pulver erhalten?

opritz- Auftrags- Spritz- Auftregs-

menge, wirkungs- menge, wirlcungs-

kg/otdo grad, jo kg/Stfl» grad_t/a

Polyvinylalkohol
als Bindemittel

1 Gew.-> 1,09 93* 1,91 89*

2 " 1,09 92* 2 63*

A * Die Auftragswirtcungsgrade sind für ausgebranntes

...ittel korrigiert und stellen das Verhältnis des auf den Grancv.'erkstoff aufgebrachten -Zirkonoxyds zu dem im aufgespritzten Pulver enthaltenen Zirkonoxyd dar.

Beispiel 9 ^

Der gemäß Beispiel 1 hergestellte Schlicker wurde in einem Zerstäubungstrockner von .Versuchsanlagengröße (Hersteller Bov/en Engineering Ine«, Korth Braaeh, ITe-w Jersey) zerstäubungsgetrockinet. Die Nennleistung dieses Trockners betragt 45,4 kg,Kammerprodukt/Stdo,, bezogen auf die Trocknung eines Al₂O,-Schlickers, der 60-70 Gew.-yo Feststoffe zusammen mit einem geeigneten Bindemittelsystem enthält. W Die gleichen Ergebnisse wurden ,erhalten»

Beispiel 10

Der in Beispiel 4 beschriebene Versuch wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die im Schlicker suspendierten Einzelteilchen des Flammspritzmaterials aus 70 Gew_o->a eines Gemisches von MgO und 2 Gew₀-^ TiO₂, bezogen auf MgO, bestanden» Die Pulverteilchen der Größe 177-250 Ai hatten eine Druckfestigkeit über 0,7 g. Das Pulver wurde auf die in ■ Beispiel 4 beschriebene Weise flammgespritzt. Hierbei v/urde ein dichter, festhaftender, verschleiß^ester Überzug erhalten, der im wesentlichen aus MgO bestand, wobei sich

109831/1803

45- 17942 K

jedoch das TiO₂ mit dem MgO in der Flamme verband, so daß der Auftrag durch Steigerung des Schmelzens und des Ver-Bchmelzens der MgO-Einzelteilchen möglich war»

Beispiel 11

Der in Beispiel 7 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß 0,2 GeWo-fä Amraonium-alginat an Stelle von Gummiarabikum als Bindemittel 'verwendet wurden,, Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden erhalten, jedoch übte das Ammoniumalginat eine stärkere Schutzwirkungaus, und durch Bildung einer stärker reduzierenden Atmosphäre war die Härte der Seuchen um etwa 100 Knoop-Ein- . g* heiten geringer, weil ein Material von größerer Reinheit aufgetragen wurde und die Grenzflächenoxyde der Teilchen im Überzug stark reduziert waren»

Beispiel 12

Der in Beispiel 11 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß 0,1 Gew.-°fo Natriumnitrat, bezogen auf die im Schlicker enthaltenen Feststoffe, als Oxydationsmittel zugesetzt wurde. Der ρττ-Wert des Schlickers wurde unter Verwendung von Natriumhydroxyd vor der Zugabe des Nitrits auf 7,0 gepuffert, um Zersetzung des Nitrats und Entwicklung des giftigen Gases zu verhindern.

Die igilchen der Größe 177-250 ix hatten eine Druckfestigkeit über 0,7 g.

Das Pulver wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 flammgespritzt. Der Sauerstoff, der durch das Oxydationsmittel bei seiner Zersetzung beim Flammspritzen entwickelt wurde, bewirkte eine Härtung der Molybdänteilchen von KHFq ₀3B6 bis KHNc _Q549 auf Grund des Vorhandenseins in den Zwischenräumen der Molybdänteilchen. ·

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-46- 17942H

Beispiel 13

Der in Beispiel 4 beschriebene Versuch wird v;iedarholt nit dem Unterschied, daß 3 Gew.-'/j Molybdate Oranre YE-4P.6-B (von DuPont hergestellter Farbstoff), beso.e;. avf ü^y troCf-.ene Bindemittel, -dem Schlicker zugesetzt wurden, iiie gleichen Ergebnisse wurden erhalten mit de;:: Unterschied, dass das Pulver orangefarben ist, wodurch seine Kennzeichnung erleichtert wird.

Beispiel 14

I)- r in Beispiel 8 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß AIpO^ mit Hatriumsilicat an Stelle von ZrOp und Polyvinylalkohol als Bindemittel verv/enuet wurde. Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wuraen erhalten mit dem Unterschied, daß das ^iatriumsilicat sich in der Flamme zersetzte und die Zersetz.ingsproäukte einschließlich SiOp die AlpO^-Teilchen miteinander verbanden.

Beispiel 15

Der in Beispiel 8 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, da.:. Or₉O^ mit watriumcarboxymethylcellulose an Stelle von ZrOp und Polyvinylalkohol als Binc.emittel verwendet wurden. Die Teilchen der Größe 177-250 a. hatten eine Druckfestigkeit von mehr als 0,7 £· Ie wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden erhalten.

Beispiel 16

Der in Beispiel 15 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß 15 Gew.->a Borsilicatglas, bezogen auf das CrO₂» dem Schlicker zugesetzt wurden. Im wesentlichen das gleiche Ergebnis wurde erhalten mit dem Unterschied, daß das Borsilicatglas die CrpO-,-Einzel teilchen während des Plammspritzens wirksam miteinander verband und die Kohäsion der Teilchen im Überzug zusätzlich verbesserte, wodurch ein härterer, dichterer Überzug mit größerer Verschleißfestigkeit erhalten wurde.

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BADORieiNAL

Beisriel 17

^j-iT in .;el;:T:iüI β b_bcJlri-jcen.e. Versuch wurde wiederholt ir.it- .-.er.; ^fJ;/-;er^cnied, da.; -.iO, mit Iuethylcellulose als :sinv^TTiit-zel an Stal.e von ZrOp und seines .Bindemittels im oc:iick>ir vor\veⁱ" jet wurde. Irr: wesentlichen die gleichen _Mvecni3'^:e v^ru-in erhalten.

Beispiel 18

Der in Beispiel S beschriebene Versach wurde wiederholt mit dem Unterschied, da.? CeO₂ an stelle von ZrO- in Schlikicer verwendet wurde. Im wesentlichen die gleichen Lrgeb.- 4k niose wurden erhalten.

Beispiel 19

.-Deν in Beispiel 8 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß TiO₂ an Stelle von ZrO₂ im Schlicker verwendet wurde„ Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden erhalten.

Beispiel 20

Der in Beispiel 2 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit den unterschied, daß Borcarbid B-C an Stelle Ton Wolframcarbid und Aluminium an Stelle von Kobalt verwendet wurden, Im 'wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden erhalten«

Beispiel 21 ■ ' -

Der in Beispiel 2 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem .Unterschied, daß Chromcarbid Cr^C₂ an Stelle von .Wolframcarbid und eine Nickel-Chrom-Legierung an Stelle von Kobalt verwendet wurde. Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden erhalten.

Beispiel 22

Der in Beispiel 5 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß Chrom an Stelle des in den Schlicker gemäß Beispiel 5 eingearbeiteten Mckels verwendet wurde. In wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden erhalten«

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Beispiel 23

Der in Beispiel 4 beschriebene Versuch wurae wiederholt mit dem Unterschied, daß Aluminiumoxyd AIpO,- und iitandioxyd TiO₂ an Stelle der Feststoffe im Schlicker verwendet wurden. Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden erhalten»

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iAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

1. Flammspritzpulver mit im wesentlichen shäroidisch geformten Einzelteilchen einer Teilchengrösse zwischen 0,84 mm und Iu, die aus einer Vielzahl von Unterteilchen bestehen, welche ohne Verschmelzung durch ein zerstäubungsgetrocknetes Bindemittel miteinander verbunden sind, wobei die Einzelteilchen eine Druckfestigkeit von wenigstens 0,7 g besitzen.

2. Plammspritzpulver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, w daß die Unterteilchen eine Teilchengrösse unterhalb etwa 74 V-besitzen. -. . . "

3· Plammspritzpulver nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulver-Einzelteilchen eine Teilchengrösse zwischen l49j* und 3 u besitzen.

4. Flammspritzpulver nach Anspruch 1 bis J5> dadurch gekennzeichnet, daß das angewandte, zerstäubungsgetrocknete Bindemittel ein wasserlösliches Bindemittel ist.

5. Plammspritzpulver nach Anspruch 1 bis j5, dadurch gekenn- M zeichnet, daß das Bindemittel ein organisches Polymeres ist.

6. Plammspritzpulver nach Anspruch 1 bis 3* und 5*. dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Gummiarabikum, Salzen der Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Xthylcellulose oder Dispersionen des Polyvinylbutyrals besteht.

7. Flammspritzpulver nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilchen aus mindestens zwei verschiedenen, für das Flammspritzen geeigneten Bestandteilen bestehen.

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8. Plammspritzpulver nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Pigment enthält.

9. Plammspritzpulver nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel befähigt ist, bei der thermischen Zersetzung eine reduzierende Atmosphäre auszubilden.

10. Plammspritzpulver nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennsichnet, daß das Bindemittel ein Oxydationsmittel enthält.

11. Plammspritzpulver nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gelennzeichnet, daß das Bindemittel ein Material enthält, das befähigt ist, sich mit den Unterteilchen beim Flammspritzen unter Ausbildung eines flammgespritzten Überzugs zu vereinigen.

12. Plammspritzpulver nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilchen aus Wolframcarbid bestehen.

135. Plammspritzpulver nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilchen aus Wolframcarbid- und Cobaltunterteilchen bestehen.

14. Plammspritzpulver nach Anspruch 1 bis Γ3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilchen Bestandteile einer Mullits selbstfließenden Hartmetall-Aufschweißlegierung sind.

15. Flammspritzpulver nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilchen Bestandteile des darstellen.

16. Plammspritzpulver nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilchen mindestens zwei Metalle enthalten, die befähigt sind, beim Zusammenschmelzen exo-

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therm unter Ausbildung einer intermetallischen Verbindung miteinander zu reagieren.

17. Haöimspritzpulver nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilchen aus Nickel- und AIuminiumuntertellchen bestehen.

18. Plammspritzpulver nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ünterteilchen aus Wolframcarbid und Kobalt bestehen, während das Bindemittel Natriumcarboxymethylcellulose ist.

19. Verfahren zum Flammspritzen unter Einsatz der Flammspritzpulver nach Anspruch 1 bis l8, dadurch gekennzeichnet, daß man einen feinteiligen Flammspritzwerkstoff, der als Schlicker oder Aufschlämmung mit einem geeigneten Bindemittel in einer Flüssigkeit vorliegt, zerstäubt und die zerstäubte Suspension in einem heissen Gasstrom trocknet, die durch Zerstäubungstrocknung gebildeten Teilchen sammelt, in eine Heizzone führt, hier durch Hitze mindestens zum

eichen bringt und dann die heissen Teilchen zwecks Ausbildung eines Überzugs auf eine Unterlage aufspritzt.

20, Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, m daß man einen Schlicker anwendet, der als wässriger Schlicker vorliegt und der ein organisches wasserlösliches Bindemittel enthält.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlicker feine Teilchen mit mindestens zwei verschiedenen Flammspritzwerkstoffen enthält.

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