DE2041564C3

DE2041564C3 - Verfahren zum Herstellen von Metallfaserteilen

Info

Publication number: DE2041564C3
Application number: DE19702041564
Authority: DE
Inventors: Thomas Brian Birmingham Ashcroft (Grossbritannien)
Original assignee: Inco Ltd
Current assignee: Inco Ltd
Priority date: 1969-08-22
Filing date: 1970-08-21
Publication date: 1974-10-24
Also published as: GB1307830A; DE2041564B2; FR2059094A5; NL7012320A; SE353669B; DE2041564A1

Description

Tabelle I

Probe	Holz	Ausgangs dicke	Tränkung	Dicke	Porosität	Biegefestigkeit
		(mm)		(mm)	(%)	(kp/cm¹)
1	Balsa	3,2	ohne Vakuum	0,7	92,2	*12,0) 5,4+)**
2	Kiefer	2,0	im Vakuum	0,6	85,5	*52,6) 27,5+)**
3	Kiefer	2,0		0,5	88,5	*23,3) 16,8+)**
4	Kiefer	2,3	im Vakuum	0,7	87,5	*28,7) 6,9-)**
5	Kiefer	2,3		0,6	91,1	33,5») 22,5+)

*) Parallel zum Urspningskom. +) Quer zum Urspnmgskom.

Die Flachkörper des vorerwähnten Versuchs wurden schließlich chemisch mit Nickelhydroxyd als aktive Masse einer Batterieplatte getränkt und ihre elektrischen Eigenschaften mit den in der nachfolgenden Tabelle II zusammengestellten Werten ermittelt.

Tabelle H Beispiel 2

	Widerstand	Kapazität bei	constantem	Meßwert	bezogen auf
		Entladungsstrom		eine Platten
Probe		(Ah/dm¹)	3,42 (0,6c)	dicke von 1 mm
			1,96 (0,56c)	4,65
	*357,5)**		3,22
	*430,4)**	1,73(0,7Ic)
1	*551,5)**	2,41 (0,42c)	3,43
2	1934,3+)	2,13 (0,43c)	3,39
3	*160,4)**	3,36
	*310,3)**
4
5

*) Parallel zum Ursprungskorn.
+) Quer zum Ursprungskorn.

Aus weichem Holzmehl mit einer Teilchengröße unter 210 μΐη wurden drei Flachkörper 6, 7 und 8 hergestellt, wobei das Holzmehl für den Flachkörper keiner Vorbehandlung unterworfen wurde, während das Holzmehl für die Flachkörper 7 und 8 3 Stunden in einer 10%igen Lösung von Natriumhydroxyd gekocht wurde. In jedem Falle wurde das Holzmehl in einer Nickelchlorid-Lösung imprägniert, die der im Beispiel 1 angegebenen ähnlich war, und 4 Stunden bei 5,6 kp/cm* gepreßt. Hiernach wurde das Holzmehl getrocknet und in flachen Lagen gesintert. Die Flachkörper 6 und 7 wurden 30 Stunden bei 1150° C und der Flachkörper 8 1 Stunde bei 1150° C gesintert. Die

Schichtdicken vor dem Sintern und die Dicken der gesinterten Flachkörper, die Porositäten und die Biegefestigkeiten sowie die elektrischen Widerstände der Proben ergeben sich aus der Tabelle III.

Tabelle III

Probe

imprägniert und getrocknet

Dicke (mm)

nach dem Sintern Porosität
(7.)

Widerstand
(Mikroohm · cm)

7 8

3,3 3,2 3,2

1,1

0,89

0,76

94,3 90,0 88,5

9,5 16,7 20,5

1075,3 763,7 664,4

Claims

materialien mit beträchtlicher Dicke herstellen lassen. Dieser Vorteil erleichtert beispielsweise die Her-Patentansprüche: stellung von Platten, die nicht mehr aus einzelnen, gestapelten Flachmaterialzuschnitten aufgebaut und 5 durch Sintern des Stapels hergestellt zu werden

1. Verfahren zum Herstellen von Metallfaser- brauchen, um eine ausreichend dicke Batterieplatte teilen, bei dem ein aus natürlicher Zellulose be- herzustellen. Vielmehr läßt sich bei der Verwendung stehendes Faserteil mit einem oder mehreren von Holz oder Holzmehl in einem einzigen Verthermisch zersetzbaren Metallsalzen getränkt, ge- fahrensschritt sogleich eine Platte ausreichender Dicke trocknet und anschließend in reduzierender Atmo- io herstellen.

Sphäre die Zellulosefaser zerstört, das Salz oder Um nach dem oben beschriebenen Verfahren einen

die Salze zu Metall zersetzt und dieses gesintert Metallkörper unter Verwendung von Fasermaterial wird, nach Patent 1758 827, dadurch ge- herzustellen, muß die Tränkung vollkommen sein, kennzeichnet, daß Holz oder Holzmehl Bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Holz unter Anwendung von Druck getränkt wird. 13 oder Holzmehl erfolgt das Tränken unter erhöhtem

Druck, der mindestens 4,2kp/cm* betragen sollte.

Im Hinblick auf ein vollständiges Durchtränken muß

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet der Preßdruck eine gewisse Zeit aufrechterhalten durch einen Preßdruck von mindestens 4,2 kp/cm*. Reiben, und zwar um so langer, je geringer der Preß-

ao druck ist. Gute Ergebnisse wurden beispielsweise mit einem Preßdruck von 5,6kp/cm² erzielt, wenn

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch dieser 4 Stunden aufrechterhalten wurde. Das Tränken gekennzeichnet, daß das Holz oder Holzmehl vor läßt sich vervollkommnen, wenn das Ausgangsdem Tränken im Vakuum entgast wird. material zunächst einem Vakuum ausgesetzt wird.

25 Bei der Verwendung von Holzmehl oder harzigem

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ^{Holz als} Ausgangsmaterial sollten zunächst alle dadurch gekennzeichnet, daß aus dem harzigen Fremdstoffe entfernt werden. Das kann mit den von der Holz oder Holzmehl zunächst alle Fremdstoffe Papierherstellung bekannten Verfahren zum Beentfernt werden. handeln von Holzpulpe, beispielsweise durch Kochen

30 in einer Lösung von Natriumhydroxyd geschehen. Auf diese Weise wird die Festigkeit erhöht und der elektrische Widerstand verringert, was insbesondere bei der Verwendung des Sinterkörpers für Platten von alkalischen Batterien von Vorteil ist.

35 Da eine hohe Porosität bei Metallplatten, die nach

dem Inkorporieren aktiver Masse für alkalische Batterien verwendet werden, von besonderem Vorteil ist, sollte in diesem Falle ein nicht zu dichtes Holz, sondern beispielsweise Balsa- oder Kiefernholz als «o Ausgangsmaterial dienen. Als Tränkungsmittel eignen sich dabei vor allem Nickelsalzlösungen, insbesondere

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum auf Basis Nickelchlorid.

Herstellen von Metallfaserteilen, bei dem ein aus Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Aus-

natürlicher Zellulose bestehendes Faserteil mit einem führungsbeispielen des näheren erläutert,
oder mehreren thermisch zersetzbaren Metallsalzen 45
getränkt, getrocknet und anschließend in reduzierender Atmosphäre die Zellulosefaser zerstört, das Salz . I₁
oder die Salze zu Metall zersetzt und dieses gesintert Beispiel 1
wird, nach Patent i 758 827.

Bei dem voreiwähnten Verfahren entsteht ein fester 50

Metallkörper, dessen Porosität den Poren in der Flache Körper aus Balsa- und Kiefernholz wurden

Zellulosefaser ebenso wie den Abständen zwischen mit einer Lösung aus 120 g NiCl₂OH₈O je 100 cm³ den Fasern des Ausgangsmaterials entspricht. Handelt Wasser getränkt. Danach wurden einige der Flaches sich bei dem Fasermaterial um ein Gewebe oder körper 2 Stunden bei einem Druck von 5,6 kp/cm^a anderen Materialzuschnitt, so fällt auch das Ver- 55 gepreßt. Andere Flachkörper wurden zunächst im

' fahrensprodukt als Flachmaterial an, das nach dem Vakuum behandelt, wobei der Druck in dem Vakuum-

Stapeln mehrerer Flachmaterialzuschnitte erneut ge- gefäß 30 Minuten auf unter 1 mm Q. S. gehalten, sintert werden kann, um Metallplatten herzustellen, danach eine Nickelchlorid lösung zugegeben und das die nach einem Imprägnieren mit aktiver Masse für Vakuum erneut für 1 Minute eingestellt wurde. Im alkalische Batterien geeignet sind. 60 Anschluß an die Vakuumbehandlung wurde der

Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe Druck auf 5,6 kp/cm² erhöht und für 2 Stunden beibesteht darin, daß Stapeln und zusätzliche Sintern behalten. Sämtliche Flachkörper wurden dann gebeim Herstellen von beispielsweise Platten zu ver- trocknet und 30 Minuten bei 1100° C gesintert. Die meiden. bei den Versuchen ermittelten Daten, d. h. die Aus-

Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf der Fest- 65 gangsdicke jedes Flachkörpers, der Unterdruck, die stellung, daß sich bei der Verwendung von Holz oder Dicke und Porosität des Nickelskeletts sowie die Holzmehl als natürliche Zellulosefaser besonders Biegefestigkeit ergeben sich aus der nachfolgenden gute Ergebnisse erzielen und insbesondere Flach- Tabelle I.