DE2150646C3 - Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff- oder Graphitprodukten mit ver- . besserter Oxydationsbeständigkeit bei'hohen Temperaturen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff- oder Graphitprodukten mit ver- . besserter Oxydationsbeständigkeit bei'hohen TemperaturenInfo
- Publication number
- DE2150646C3 DE2150646C3 DE19712150646 DE2150646A DE2150646C3 DE 2150646 C3 DE2150646 C3 DE 2150646C3 DE 19712150646 DE19712150646 DE 19712150646 DE 2150646 A DE2150646 A DE 2150646A DE 2150646 C3 DE2150646 C3 DE 2150646C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- products
- impregnation
- carbon
- temperatures
- oxidation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 41
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims description 25
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims description 25
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims description 21
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims description 21
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 25
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 9
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N Copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H Aluminium sulfate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical class [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 aluminum sulfate Chemical compound 0.000 claims description 3
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 40
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N Boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 7
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 230000001603 reducing Effects 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 3
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L Copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 2
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H Zinc phosphate Chemical class [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 2
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K Aluminium phosphate Chemical class O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- MHJAJDCZWVHCPF-UHFFFAOYSA-L Dimagnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].OP([O-])([O-])=O MHJAJDCZWVHCPF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001138 Tears Anatomy 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005619 boric acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive Effects 0.000 description 1
- 229910000395 dimagnesium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L phosphate Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
15
20
25
35
40
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Produkten aus Kohlenstoff und Graphit mit
verbesserter Oxydationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen durch Tränken der Kohlenstoff- und Graphitprodukte mit einer wäßrigen Lösung von anorganischen
Verbindungen mit einem Zusatz von Zinksalben und Phosphorsäure und anschließendes Trocknen der
fcetränkten Produkte, insbesondere von in der Hüttenindustrie verwendeten Elektroden.
Die aus Kohlenstoff und Graphit hergestellten Produkte, wie auch die graphitierten Graphit-Eiektro-(den, weisen außer zahlreichen vorteilhaften Gebrauchseigenschaften eine verhältnismäßig geringe Oxydationsbeständigkeit bei Temperaturen oberhalb von
550-C auf.
Infolge der Oxydation unterliegen die Abmessungen
der Produkte einer Änderung, und außerdem wird die Struktur der Oberflächenschicht des Materials zerstört,
wodurch eine schnelle Abnutzung der Kohlenstoff- oder Graphitprodukte erfolgt, die in gasförmigen Atmosphären eingesetzt werden, in denen neben Temperaturen
oberhalb 5500C auch eine oxydierend wirkende Atmosphäre herrscht. Als Beispiel wird die verhältnismäßig schneite Abnutzung von graphitierten Elektroden bei der Herstellung von Elektrostahl angeführt,
4ς
45 iSSTSÄ-Stalb der Poren ablagern Es
Jfnd auch Methoden bekannt, in denen als Schutzüberzug SrogSphit oder seine Verbindungen verwendet
werden und die Tränkung der Produkte nut n.edng-Sv^nden Metallen. Salzen anorganischer oder
oiTntchereVerbLun3en. wie z. B. Aluminium, Kalzium oder Magnesium-Aluminiumverbindungen mit
Zusätzen vo„ Borax und Borsäure, durchgeführt wird.
Aus der US-PS 33 51 477 ist es bekannt. Kohlenstoffuni Graphitkörper mit einer wäßrigen Lösung von
^organischen Verbindungen m.t einem Zusatz an
SHze* sowie Phosphorsäure bei zwingender
Verwendung von Borsäure zu tränken Borsaure bildet
n^ Katalysator für die Graphitoxydation. *ufgrund
SSSTlU-l« sowie des Vorhandensems von Borsäure werden wenig oxydationsbestand.ge
Kohlen°"offkörper erhalten, so daß der Oxvdationsbe-Sn bei derart getränkten Graph.tgegenstanden bei
!£>" C liegt was bei einem Oxydationsbeginn von 550°C
ü? unbehandelten Graphit noch ^n Fortschritt ist.
"doch beträgt der Massenverlust des getränkten
Graphits schon bei etwa 900»C etwa 35<>/o.
Aus der US-PS 30 29167 ist die Verwendung von
Kupfersalzen komplizierter phosphororganischer Sauren in Imprägnierlösungen bekannt Diese werden
edoci niemal! gleichzeitig mit Zinksalzen sondern
stets alternativ zu den entsprechenden Zink- bzw. Eisensalzen eingesetzt Bei diesem Verfahren wird keine
Phosphorsäure eingesetzt, auch sind die phosphororganischen Metallsalze überaus kostspielig und schwer
erhaltlich. Dieses Verfahren eignet sich wegen der
hohen Gestehungskosten des Imprägnierungsmittels, der nur geringen Verminderung der Oxydierbarkeit der
Graphiterzeugnisse schon bei relativ niedrigen Temperaturen, der Flüchtigkeit des Imprägn.erungsmittels bei
erhöhten Temperaturen sowie auch wegen Verarbeitungsschwierigkeiten nicht zum Tränken von Elektroden füi Lichtbogenofen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Herstellung von Produkten aus Kohlenstoff und Graphit mit verbesserter Oxydationsbeständigkeit auch bei hohen Temperaturen durch Tränken
mit einer wäßrigen Lösung von anorganischen Verb.ndüngen mit einem Zusatz von Zinksalzen und
Phosphorsäure und anschließendes Trocknen anzugeben, insbesondere von Graphitelektroden, die im
Herstellungsprozeß von Elektrostahl bei Temperaturen oberhalb von 55O°C in einer oxydierenden
Atmosphäre verwendet werden, wobei die erhaltenen Produkte neben der erhöhten Oxydationsbeständigkeit
auch einen niedrigeren spezifischen Widerstand, eine verminderte Porosität und verbesserte Festigkeitsei-
< genschaften gegenüber den nach den bekannten Verfahren erhaltenen Produkten aufweisen sollen.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Tränken mit einer Kupfersalze als weiteren Zusatz
55
15
enthaltenden Lösung durchgeführt wird.
Es ist vorteilhaft daß die Tränklösung aus 1 bis 150 Gewichtsteilen Kupfer(H)-sulfat bzw. Kupfer(Il)-nitrat.
5 bis 40 Gewichtsteilen Zinkweiß, 6 bis 600 Gewichtsteilen Wasser und bis zu 100 Gewichtsteilen
Phosphorsäure bereitet wird.
Vorzugsweise wird die Tränklösung mit einem Zusatz von in Wasser oder in Phosphorsäure löslichen
Aluminiumsalzen, wie Aluminiumsulfat, oder A!uminiumoxid
ergänzt
Eine weitere vorzugsweise Ausführung der Erfindung besteht darin, daß die Produkte vor dem Tränken auf
Temperaturen von 150 bis 3500C vorgewärmt und dann
sofort in die kalte Tränklösung getaucht werden.
Vorzugsweise werden die getränkten Produkte bei Temperaturen von 100 bis 350° C getrocknet.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Graphitkörper sind bis zu einer Temperatur von
9000C voll oxydationsbeständig. Bei einer Temperatur von UOO0C beträgt der Massenverlust des getränkten
Graphits nicht mehr als 5%. Die physikalisch-mechanischen Eigenschaften werden durch die im Verfahren
auftretenden physikalisch-chemischen Umwandlungen erhöht, da in den Poren des Graphits Kupferoxid CuO,
Aluminiumoxid AI2O3 sowie unlösliches trisubstituiertes
Zinkphosphat Zm (ΡΟφ ausgeschieden werden. Weiter
wurde festgestellt daß bei dem anmeldungsgemäß behandelten Graphiten während ihres Einsatzes bei
Temperaturen von über 7500C aufgrund der reduzierenden
Wirkung des Kohlenstoffes auf Kupfer-, Zink- ond Aluminiumoxide auf der Innenfläche der Poren sowie
auf der Außenfläche der Erzeugnisse eine Ablagerung der reduzierten Metalle unter Bildung von Messing aus
Kupfer und Zink erfolgt wodurch der elektrische Widerstand der behandelten Erzeugnisse im Vergleich
zu den mit bekannten Tränklösungen behandelten Erzeugnissen um etwa 10% erniedrigt wird.
Aufgrund einer weiteren vorzugsweise durchzuführenden stabilisierenden Wärmebehandlung bei Temperaturen
von 150 bis 5000C erfolgt der Zerfall des Zinkphosphats unter Bildung von Zinkoxiden.
Die nach dem Verfahren hergestellten Produkte weisen eine schützende Schicht aus Kupfer-, Zink-,
Phosphor- und gegebenenfalls Aluminiumverbindungen an der äußeren und inneren Oberfläche des fertigen
Produktes auf. Sie zeichnen sich durch wesentlich verbesserte Oxydationsbeständigkeit aus, was aus der
Zeichnung, in der die Oxydierbarkeit nicht getränkter Formstücke durch Kurve 1, der mit Magnesiumhydrogenphosphat
unter Zusatz von Borsäure und Borax getränkten Formstücke durch Kurve 2, der mit
Ammoniumhydrogenphosphat und Borsäurelösung getränkten
Formstücke durch Kurve 3 und der erfindungsgemäß getränkten Formstücke durch Kurve 4 dargestellt
ist deutlich ersichtlich ist.
Die Produkte aus Kohlenstoff und Graphit werden erfindungsgemäß mittels wäßriger Lösungen von
anorganischen Verbindungen getränkt, die beispielsweise folgende Zusammensetzung haben können:
25
30
35
40
55
60
| Beispiel U | Kupfer(ll)-sulfat | 1-150 |
| Zinkweiß | 5-40 | |
| Orthophosphorsäure | 100 | |
| Aluminiumsulfat oder | ||
| Aluminiumoxid | 1-30 | |
| Wasser | 6-500 | |
| Gewichtstelle | |
| Kupfer(ll)-sulfat | 1-150 |
| Zinkweiß | 5-40 |
| Orthophosphorsäure | -100 |
| 50-600 |
Die in den Beispielen angeführten Salze werden mit Wasser bei Temperaturen von 60° bis 105° C in
bestimmten Gewichtsmengen vermischt wobei sich eine vollkommen klare wäßrige Lösung ergibt die nach
Abkühlung keinen Niederschlag bildet
Die zum Tränken vorgesehenen Kohlenstoff- oder Graphitprodukte werden zunächst bei auf Temperaturen
von 250° bis 3500C vorgewärmt und nachfolgend in
die zubereitete Tränklösung getaucht, die siedendheiß sein kann, am günstigsten jedoch eine Temperatur von
etwa 200C aufweist
Die im Verfahren angewandten Temperaturdifferenzen zwischen Produkt und Tränklösung und das rasche
und vollkommene Eintauchen des erwärmten Erzeugnisses in die verhältnismäßig kalte wäßrige Tränklösung
aus anorganischen Verbindungen haben zur Folge, daß in den natürlichen Poren des Produktes ein Vakuum
gebildet und dadurch die Tränklösung in die Poren selbsttätig eingesaugt wird.
Beim erfindungsgemäßen Tränken ist die Verwendung von Vakuum oder Überdruck nicht notwendig. Um
die Tränkung der Erzeugnisse zu beschleunigen, kann jedoch eine Vakuum- bzw. Drucktränkung vorgenommen
werden, wobei man die Vorwärmung der Produkte unterlassen kann.
Die durchtränkten Produkte werden im weiteren Verlauf des Prozesses einer ersten Trocknung bei 100° C
bis 1200C bis zur Verdampfung des Wassers unterworfen und nachfolgend bei 1500C bis 5000C einer
Wärmebehandlung unterzogen, wobei eine Zersetzung und Stabilisierung der innerhalb der Poren der Produkte
abgesetzten chemischen Verbindungen erfolgt. Infolgedessen setzt sich an der äußeren Oberfläche der
Produkte und innerhalb der offenen Poren eine schützend wirkende Salzschicht ab, wodurch die
allgemeine Porosität des Materials um etwa 30 bis 35% verringert und die der Oxydation ausgesetzte innere
Oberfläche einige zigmal vermindert wird.
Die erfindungsgemäß hergestellten Produkte können einmal oder mehrmals getränkt worden sein und sind
bei Temperaturen bis 9000C praktisch vollkommen gegen Oxydation beständig. Im Bereich höherer
Temperaturen verläuft die Oxydation der erfindungsgemäß getränkten Produkte einige zigmal langsamer als
bei nicht getränkten. An Hand von Versuchen wurde festgestellt, daß die Temperatur des Oxydationsbeginns
der erfindungsgemäß getränkten Produkte z. B. Graphit-Elektroden mit einem Durchmesser von 200 mm
ei'.va 9500C und der Oxydationsbeständigkeitsfaktor ungefähr 8,5 beträgt.
Der Einfluß des angewandten Verfahrens auf die Erhöhung der Oxydationsbeständigkeit von Kohlenstoff-
und Graphitprodukten wurde aufgrund durchgeführter Proben mit verschiedenen Imprägniermitteln in
den Tabellen 1 und 2 wiedergegeben.
Einwirkung von Imprägniermitteln auf die Oxydierbarkeit (Abbrand) graphitischer Formstücke mit einem Durchmesser
von 50 mm und einer Länge von 50 mm
Nr. Imprägniermittel
Gewichtszunahme
nach Tränkung
Gewichtsverlust nach 5 h
Oxydierbarkeit
(Abbrand)
% % g/m* - h
8000C 9000C 1000"C 800°C 900°C 10000C 800"C 9000C 1000°C
Oxydationsbeständigkeitsindex
800°C 9000C 1000°C
Formstücke —
ohne Tränkung
ohne Tränkung
Magnesium- 5,43
hydrogenphosphatlösung mit
Zusatz von
Borsäure
und Borax
hydrogenphosphatlösung mit
Zusatz von
Borsäure
und Borax
Borsäurelösung 3,11
mit Zusatz von
Ammoniumhydrogen-
phosphat
mit Zusatz von
Ammoniumhydrogen-
phosphat
- - 35,5 38,8 48,3 1387 1426 2188 100 100 100
433 7,44 24,11 25,57 40,6 909 978 1607 67,8 64,4 73.6
4,13 2,85 28,6 32,7 43,69 1086 1163 1611
78,4 81,5 73,8
Lösung gem.
Beispiel Il
Beispiel Il
Lösung gem.
Beispiel I
Beispiel I
9,8 10,78 12,9
11,3 bei 5000C
11,3 bei 5000C
4,26 - -
33
471 - - 7,8
171 - - 6,8
Imprägnierergebnisse gemäß den Beispielen I und II
I imprägniermittel
bei HOO0C
Gewichtszunahme
nach der Tränkung
Gewichtsverlust
nach 5 h Einbrennen
Oxydierbarkeit
(Abbrand)
g/m2 - h
ständigkeits-
index
nichtgetränkte —
Formstücke
Formstücke
Lösung gem. Beispiel I 11,75
Lösung gem. Beispiel H 12,30
2350
171
100,0
7»
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt es, die Temperatur, bei der ein intensiver, die
Struktur der Produkte zerstörender Oxydationsprozeß eintritt, bis auf etwa 11000C zu erhöhen. Diese
Temperatur liegt bei einer Imprägnierung mittels anderer bekannter Medioden um etwa 3000C niedriger.
Das erfindungsgemäße Verfahren übt außerdem
keinen nachteiligen Einfluß auf die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Materials aus. Im
Gegenteil, es trägt sogar zu deren Verbesserung bei. Das Material erreicht eine verminderte Porosität einen
niedrigen spezifischen Widerstand und eine höhere Festigkeit Die Steigerung des Aschegehaltes, welche
auf die Einführung einer gewissen Menge von anorganischen Verbindungen hauptsächlich von metallischen
Verbindungen in die Poren des Ausgangsproduktes zurückzuführen ist übt keinen größeren Einfluß auf
die Technologie von Prozessen aus, in denen erfindungsgemäS
getränkte Produkte verwandt werden, was in der Praxis durch chemische Analysen von Elektrostählen
bestätigt wurde, die unter Verwendung von erfmdungsgemäß
getränkten Elektroden hergestellt wurden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nach
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nach
folgendem technologischen Schema durchgeführt: Produkte aus Kohlenstoff und Graphit welche gegebenenfalls
vorbehandelt werden, werden im Ofen auf 250 bis 3000C erwärmt und dann sofort durch Eintauchen ii
eine kalte, erfindungsgemäß zubereitete Imprägnierte
sung getränkt
Die wäßrige Tränklösung von Salzen wird in einen Rührgefäß zubereitet welches mit einer Heizschlang«
ausgestattet ist die eine Temperatur der Lösung voi etwa 1500C zu erreichen erlaubt Die getränktei
Produkte werden zuerst bei 100" bis 1200C um
nachfolgend bei 300° bis 3500C getrocknet Im letztei
Temperaturbereich werden die Produkte etwa 3 bis 51 gehalten.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften dererfindungsge
maß getränkten Produkte kommen während ihre Einsatzes in elektrischen Öfen zur Geltung, da bei eine
Temperatur oberhalb 7500C durch die reduzierendi
Wirkung des Kohlenstoffes oder Graphits auf die in dei
Produkten enthaltenen Salzen eine schützende Schicht von metallischem Glanz gebildet wird.
Bestandteile von Anlagen, welche mit Imprägnierlösungen im direkten Kontakt stehen, sollten aus Kupfer.
Messing oder aus mit der Lösung nicht reagierenden Kunststoffen angefertigt sein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
- Patentansprüche:bei dem die Elektroden infolge der Wirkung des in der Z,™ Atmosphäre des Ofens als auch in der äsenden Sauerstoffes einer Verbren-t. Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffoder Graphitprodukten mit verbesserter Oxydatinnsbeständigkeit bei hohen Temperaturen durch Tränken der Kohlenstoff- und Graphitprodukte mit einer wäßrigen Lösung von anorganischen Verbindungen mit einem Zusatz von Zinksalzen und Phosphorsäure und anschließendes Trocknen der getränkten Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränken mit einer Kupfersalze als weiteren Zusatz enthaltenden Lösung durchgeführt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränklösung aus 1 bis 150 Gewichtsteilen Kupfer(I l)-sulfat bzw. Kupfer(ll)-nitrat, 5 bis 40 Gewichtsteilen Zinkweiß, 6 bis 600 Gewichtsteilen Wasser und bis zu 100 Gewichtsteilen Phosphorsäure bereitet wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränklösung mit einem Zusatz von in Wasser oder in Phosphorsäure löslichen Aluminiumsalzen, wie Aluminiumsulfat, oder Aluminiumoxid ergänzt wird.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Produkte vor dem Tränken auf Temperaturen von 150 bis 3500C vorgewärmt und dann sofort in die kalte Tränklösung getaucht werden.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das anschließende Trocknen der getränkten Produkte bei Temperaturen von 100 bis 350° C vorgenommen wird.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die getrockneten Produkte einer stabilisierenden Wärmebehandlung bei Temperaturen von 150 bis 5000C unterworfen werden.Verfahren zur Erhöhung der Oxydat von Produkten aus Kohlenstoff und Ä im wesentlichen auf der Anwendung rmebehandlung, wodurch eine maximale
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL14385170 | 1970-10-10 | ||
| PL14385170A PL76725B1 (de) | 1970-10-10 | 1970-10-10 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2150646A1 DE2150646A1 (de) | 1972-04-13 |
| DE2150646B2 DE2150646B2 (de) | 1976-06-24 |
| DE2150646C3 true DE2150646C3 (de) | 1977-02-10 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2522485B2 (de) | Verfahren zum Feuermetallisieren von Bändern oder Blechen aus niedriglegierten Stählen | |
| DE2135763C3 (de) | 31 08 70 Japan 45 76202 Verfahren zur Behandlung von Eisen- und Stahlgegenstanden zur Bildung einer Nitrid schicht | |
| DE2042225B2 (de) | Imprägnierlösung zur Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit von kohlenstoffhaltigen Körpern | |
| DE2126379C3 (de) | Verfahren zum Borieren von Metallen, insbesondere von Stahl | |
| DE3103461C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Lichtbogen-Mantelelektrode mit niedrigem Wasserstoffgehalt | |
| DE1621533B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines glasartigen UEberzugs mit hoher elektrischer Isolierfaehigkeit und hoher Hitzebestaendigkeit auf einem Siliciumstahlblech | |
| DE2150646C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoff- oder Graphitprodukten mit ver- . besserter Oxydationsbeständigkeit bei'hohen Temperaturen | |
| DE69119028T2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Chrom hoher Reinheit | |
| DE1469489A1 (de) | Kohlenstoffaeden mit verbesserter Widerstandsfaehigkeit gegen Oxydation und Verfahren zur Herstellung derselben | |
| DE2160784C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Schutzschichten auf Gegenständen aus Metallen durch Aufbringen von PoIyphosphaten | |
| DE668639C (de) | Verfahren zum Vergueten von Metallgegenstaenden | |
| DE2150646B2 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoff- oder graphitprodukten mit verbesserter oxydationsbestaendigkeit bei hohen temperaturen | |
| DE1207760B (de) | Verfahren zum Nachbehandeln von Phosphatschichten | |
| DE2809295A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohleartikeln, die so ausgelegt sind, dass sie bei hohen temperaturen in oxidierenden gasen eingesetzt werden koennen, sowie nach diesem verfahren erhaltene kohleartikel | |
| DE1196467B (de) | Verfahren zur Erzeugung von Oxalatueberzuegen erhoehter Schichtdicke auf Metallen | |
| DE2217493C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Trägerkatalysatoren | |
| DE976692C (de) | Verfahren zum Aufbringen von Oxalatueberzuegen auf Metallen | |
| DE1932382A1 (de) | Waermebehandlungsverfahren fuer martensitische und metastatische austenitische Staehle | |
| DE1184590B (de) | Verfahren zum Aufbringen von Phosphatueberzuegen auf metallischen Oberflaechen | |
| DE1250906B (de) | ||
| DE956338C (de) | Verfahren zur Oxydation von Ofenruss | |
| DE974190C (de) | Vorrichtung zum Herstellen von metallischen Diffusionsueberzuegen | |
| AT230436B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Magnetkernes | |
| DE2439163C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von stabilem Ferrosiliciumnitrid | |
| DE2102190C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von einer Reibungsbeanspruchung ausgesetzten Metallteilen |