DE2558694C3 - Mutterkörper zum Herstellen von Startplatten zur elektrolytischen Gewinnung von Nichteisenmetall - Google Patents
Mutterkörper zum Herstellen von Startplatten zur elektrolytischen Gewinnung von NichteisenmetallInfo
- Publication number
- DE2558694C3 DE2558694C3 DE2558694A DE2558694A DE2558694C3 DE 2558694 C3 DE2558694 C3 DE 2558694C3 DE 2558694 A DE2558694 A DE 2558694A DE 2558694 A DE2558694 A DE 2558694A DE 2558694 C3 DE2558694 C3 DE 2558694C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polybutene
- electrically conductive
- conductive
- polybutene resin
- butene
- 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
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 67
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 67
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 80
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 80
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 claims description 68
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 16
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 15
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920013639 polyalphaolefin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 17
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 16
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 7
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 108091081062 Repeated sequence (DNA) Proteins 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-AHCXROLUSA-N copper-60 Chemical compound [60Cu] RYGMFSIKBFXOCR-AHCXROLUSA-N 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229920002681 hypalon Polymers 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000003017 thermal stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/02—Layer formed of wires, e.g. mesh
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/16—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer formed of particles, e.g. chips, powder or granules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
- B32B9/007—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile comprising carbon, e.g. graphite, composite carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B9/045—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
- B32B2307/202—Conductive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
- B32B2311/12—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
- B32B2311/24—Aluminium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2313/00—Elements other than metals
- B32B2313/04—Carbon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mutterkörper zum Herstellen von Startplatten zur elektrolytischen
Gewinnung von Nichteisenmetall mit einem laminaren elektrolytischen Abscheidungskörper und einem mit
dem Rand des Abscheidungskörpers verbundenen rahmenförmigen Isolierkörper.
Ein derartiger Mutterkörper ist seinem grundsätzlichen Aufbau nach ausi£r DE-AS 11 97 231 bekannt
Wenn ein Nichteisenmetall, beispielsweise Kupfer, Zink und dgl., elektrolytisch raffiniert oder extrahiert
werden soll, kann man als Kathodenstartplatte eine dünne Platte aus reinem Kupfer verwenden. Diese
Startplatte wird in einem Elektrolyten aus Kupfersulfat einer Anode gegenübergestellt, die beispielsweise aus
Rohkupfer besteht. Beim Ausführen der Elektrolyse wird Kupfer auf der Startplatte abgeschieden. Die als
Kathodenstartplatte benutzte dünne Platte aus reinem Kupfer wird im allgemeinen ebenfalls elektrolytisch
hergestellt, und zwar derart, daß auf einer Kathode für eine kurze Zeitdauer von etwa 24 h Kupfer niedergeschlagen
wird und dann das niedergeschlagene Kupfer von der Kathode abgelöst oder abgeschält wird. Die
zum Herstellen einer Kathodenstartplatte benutzte Elektrode wird hier Mutterkörper genannt.
Es sind Mutterkörper bekannt, die aus einer gewalzten Kupferplatte bestehen, deren Randzonen mit
einem Isolierband überzogen sind. Auf der Vorderseite und der Rückseite der gewalzten Kupferplatte sind
somit zwei voneinander getrennte Abscheidungsoberflächen mit der erforderlichen Flächenausdehnung
vorhanden.
Der Grund, warum man den Rand der Kupferplatte mit einem Isolierband überzieht, ist folgender. Wenn die
Elektrolyse mit einer auf ihrer gesamten Oberfläche elektrisch leitenden Kathodenplatte ausgeführt wird, ist
es schwierig, den Niederschlag abzuschälen, da das die Startplatte bildende Metall auf der gesamten Oberfläche
der Kathode einschließlich der Ränder niedergeschlagen wird. Selbst wenn man den Metallniederschlag
ablösen kann, hat das niedergeschlagene Material die Form einer Tasche. Man erhält also in diesem Fall keine
voneinander getrennten Startplatten auf den beiden Oberflächen der Kathodcnplatte. Aus diesem Grund ist
es wichtig, daß der Randabschnitt des Mutterkörpers eine Isolierzone aufweist, so daß auf beiden Seiten des
Mutterkörpers voneinander getrennte Abscheidungsoberflächen gebildet werden.
Unter Berücksichtigung der obigen Gesichtspunkte
ist es somit wesentlich, daß die Abseheidungsoberfläcben
eines Mutterkörpers eine gute elektrische Leitfähigkeit und ein geeignetes Haftvermögen gegenüber
dem darauf niedergeschlagenen Metall während des Abscheidungsvorganges aufweisen. Andererseits
soll der Mutterkörper während des Abschälvorganges ein geeignetes Ablösevermögen und eine ausreichende
mechanische Festigkeit aufweisen, damit das niedergeschlagene Metall von den Abscheidungsoberflächen
sowohl ohne Beschädigung des Metallniederschlags als auch der Abscheidungsoberflächen leicht entfernt
werden kann. Weiterhin soll der Mutterkörper eine hohe Beständigkeit gegenüber Chemikalien aufweisen
und während des Abscheidungsvorganges mechanisch stabil sein.
Es wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen, um die Ablösbarkeit von den Abscheidungsoberflächen
und die anderen Eigenschaften der Abscheidungsoberflächen zu verbessern. Man hat beispielsweise Mutterkörper
aus Titan hergestellt oder einen planaren Metallkörper zwischen zwei nicht metallischen Schichten
eingebettet, die durch Dispersion einer leitenden pulverförmigen Substanz elektrisch leitend gemacht
worden sind. Auf diese Weise hat man einen Mutterkörper mit einem laminaren Aufbau erhalten.
Diese Mutterkörper waren aber mit gewissen Nachteilen behaftet und führten zu keinen ausreichenden
Ergebnissen. Dazu wird folgendes ausgeführt
Obwohl ein Mutterkörper aus Titan ein hinreichendes Abschälvermögen aufweist, wenn die Oberfläche des
Mutterkörpers in geeigneter Weise behandelt wird, ist ein solcher Mutterkörper nicht nur unwirtschaftlich,
sondern es treten auch im Anschluß an einen Abscheidungsvorgang gewisse Schwierigkeiten beim
Ablösevorgang auf. Der aus Titan hergestellte Mutterkörper weist normalerweise Umfangsnuten auf, um die
Abscheidungsoberflächen voneinander zu trennen. Dies hat den Nachteil, daß ein beträchtlicher Zeitaufwand
erforderlich ist, um das niedergeschlagene Metall auf dem außerhalb der Nuten befindlichen Teil zu entfernen.
Es ist dahi r schwierig, den Abschälvorgang zu automatisieren.
Bei der Verwendung eines nicht metallischen Werkstoffs, der in der oben beschriebenen Weise
elektrisch leitend gemacht worden ist, treten während der Benutzung als Mutterkörper zahlreiche Schwierigkeiten
auf. Ein gummi- oder kautschukartiges Material, das Butylkautschuk oder Isoprenkautschuk mit darin
dispergiertem Kohlenstoffpulver oder Metallpulver enthält, weist an seiner Oberfläche mikroskopische
Poren auf, die das niedergeschlagene Metall einfangen und daher das Abschälen des abgeschiedenen Metalls
von der Kaotschukoberfläciie erschweren. Ein solches
kautschukartiges Material ist daher für die Praxis nicht geeignet.
Wenn man andererseits in dem Mutterkörper ein elektrisch leitendes synthetisches Harz verwendet, das
durch Leitendmachen eines gewöhnlichen synthetischen Harzes gewonnen wird, beispielsweise von Polyvinylchlorid,
Polyäthylen und Polypropylen, treten an dem Mutterkörper unerwünschte Deformationen oder Risse
auf, wenn der Mutterkörper in dem Elektrolyten bei den üblichen Elektrolyseternperaturen, von beispielsweise
etwa 60°C, verwendet und dann auf Zimmertemperatur gekühlt wird. Infolge des unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
der Kunststoffschichten und der darin eingebetteten planaren metallischen Schicht oder
des Kernmaterials, die a'.V; zusammen den Mutterkörper bilden, besteht in vielen Fällen die Gefahr, daß die
Klebekraft zwischen diesen Schichten nachläßt, so daß der Mutterkörper unbrauchbar wird.
Wenn man in dem Mutterkörper Siliconkautschuk 5 oder Teflon als ein Harz benutzt, das die elektrisch
leitenden nicht metallischen Schichten darstellen soll, treten während der Verwendung des Mutterkörpers
keine Schwierigkeiten im Hinblick auf das Abschälvermögen und die Stabilität der Abmessungen auf. Die
ίο Verwendung solcher Werkstoffe ist jedoch im Hinblick
auf die hohen Kosten nicht wirtschaftlich und aufgrund der schwierigen Verarbeitung auch nicht praktisch.
Die üblichen Werkstoffe zum Hestellen der nicht metallischen Schichten des Mutterkörpers sind daher
mit zahlreichen Schwierigkeiten behaftet, die unbeschadet von solchen Vorteilen wie geringes Gewicht und
hohe chemische Beständigkeit überwunden werden müssen.
Außer dem Abschälvermögen der Abscheidungsoberflächen des Mutterkörpers ist auch die Beständigkeit der am Rand der Abschermngsoberflächen ausgebildeten Isolierzone von Bedeutung. Die Isolierzone wird durch Aufbringen eines Isolierbandes gebildet, das bei der wiederholten elektrolytischen Abscheidung und beim Ablösen des niedergeschlagenen Metalis der Gefahr von mechanischen Beschädigungen ausgesetzt ist. Diese Beschädigungsgefahr wird noch dadurch erhöht, daß auf den Abscheidungsoberflächen Risse auftreten können. Weiterhin wird durch das Eindringen des Elektrolyten ein etwa verwendetes Klebemittel nachteilig beeinträchtigt. Es kann daher zu einem Ablösen des Isolierbandes von den Abscheidungsoberflächen kommen. Die durchschnittliche Betriebslebensdauer des Isolierbandes beträgt daher etwa vierzig in
Außer dem Abschälvermögen der Abscheidungsoberflächen des Mutterkörpers ist auch die Beständigkeit der am Rand der Abschermngsoberflächen ausgebildeten Isolierzone von Bedeutung. Die Isolierzone wird durch Aufbringen eines Isolierbandes gebildet, das bei der wiederholten elektrolytischen Abscheidung und beim Ablösen des niedergeschlagenen Metalis der Gefahr von mechanischen Beschädigungen ausgesetzt ist. Diese Beschädigungsgefahr wird noch dadurch erhöht, daß auf den Abscheidungsoberflächen Risse auftreten können. Weiterhin wird durch das Eindringen des Elektrolyten ein etwa verwendetes Klebemittel nachteilig beeinträchtigt. Es kann daher zu einem Ablösen des Isolierbandes von den Abscheidungsoberflächen kommen. Die durchschnittliche Betriebslebensdauer des Isolierbandes beträgt daher etwa vierzig in
r> wiederholter Folge ausgeführte Abscheidungs- und
Ablösevorgänge. Danach muß das Band erneuert werden. Zur Erneuerung des Bandes sind aber manuelle
Arbeiten erforderlich. Man muß nämlich das abgenutzte und beschädigte Band abschälen, die Abrcheidüngsoberfläche
glattschleifen und ein neues Band aufbringen. Es ist schwierig, diese Arbeitsgänge zu mechanisieren,
und sie erfordern daher einen erheblichen Aufwand an Arbeit und Zeit. Die mit dem Isolierband verbundenen
Schwierigkeiten stellen bei der elektrolytischen Gewin-
4> nung oder Raffination von Nichteisenmetallen einen
bedeutenden Engpaß dar. Man benötigt daher fur die Ausführung der Elektrolyse zahlreiche Mutterkörper.
Der aus der bereits erwähnten DE-AS 1197 231
bekannte Mutterkörper weist eine Struktur auf, bei der
V) elektrisch leitende Teile, die auf ihrer Rückseite
beispielsweise durch ein Silberlot miteinander verbunden sind, die elektrolytischen Abscheidungsoberflächen
bilden. Der Rand der elektrisch leitenden Teile ist von einer Umfangseinfassung umgeben, die aus einem
r> elektrisch nichtleitenden oder dielektrischen Werkstoff besteht. Demgegenüber sind die elektrisch leitenden
Teile vorzugsweise aus Kupfer oder einem rostfreien Stahl hergestellt.
Bei diesem bekannten Mutterkörper besteht somit
M) der elektrisch leitei.Je Abscheidungskörper und der an
seinem Rand angebrachte Isolierkörper aus unterschiedlichen Werkstoffen. Es treten daher auch h'er die
diesbezüglich oben erläuterten Schwierigkeiten auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum
hi Herstellen von Startplatten für die Gewinnung von
Nichteisenmetall einer; eleklrolytischen Mutterkörper zu schaffen, der trotz leichter Verarbeitung auch
dauerhaft ist und bei dem trotz einer eruten Anhaftune
das niedergeschlagene Metall leicht abgelöst werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs beschriebene Mutterkörper nach der Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß der laminare elektrolytische Abscheidungskörper eine Vielzahl von elektrisch
leitenden Polybuten-Har/schichten, die an demselben
Körper zwei elektrolytische Abscheidungsoberflächen bilden, und einen zwischen den elektrisch leitenden
Polybuten-Harzschichten angeordneten planaren Me- in tallkörper aufweist, daß der rahmenförmige Isolierkörper
mit dem Rand des Abscheidungskörpers integral ausgebildet ist und aus elektrisch nicht leitendem
Polybuten-Harz hergestellt ist, bei dem es sich um ein Homopolymer aus Buten), ein «-Copolymer aus r,
Buten-1 und a-Olefin mit Kohlenstoffatomen von 2 bis 4
und in einer Menge, die 20 Gew.-% des Buten-1 nicht übersteigt, oder ein polymeres Gemisch aus Polybuten-1
und Poly-Ä-Olefin mit Kohlenstoffatomen von 2 bis 4
und in einer Menge, die 20 Gew.-% des Polybuten-1 :n
nicht übersteigt, handelt, und daß das elektrisch leitende Polybuten-Harz ein Gemisch aus dem elektrisch nicht
leitenden Polybuten-Harz und einer elektrisch leitenden pulverförmigen Substanz ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Mutterkörper ist der _>-, Abscheidungskörper im wesentlichen aus dem gleichen
Werkstoff wie der rahmenförmige Isolierkörper hergestellt. Die beiden Körper können daher zu einer
integralen bzw. einstückigen Einheit miteinander verbunden werden. Die sonst übliche Trennung dieser in
beiden Körper und die damit verbundene Herabsetzung der Lebensdauer des Mutterkörpers ist somit durch den
Erfindunsgegenstand beseitigt. Polybuten-Harz hat sich als Material zum Herstellen des Mutterkörpers am
geeignetsten erwiesen. Das Harz kann durch die Zugabe y,
einer elektrisch leitenden pulverförmigen Substanz, beispielsweise Kohlenstoffpulver, elektrisch leitend
gemacht werden und stellt dann einen elektrisch leitenden Werkstoff dar. der alle erforderlichen
Eigenschaften aufweist, die für einen elektrolytischen Abscheidungskörper notwendig sind, einschließlich der
ii 1.-:, λ _:—ι-
buten-Harz gestattet die Ausbildung einer sehr glatten
Oberfläche, an der ein niedergeschlagenes Metall nur schwach anhaftet. -t,
Der nach der Erfindung ausgebildete Mutterkörper zeichnet sich daher sowohl durch ein ausgezeichnetes
Abscheidungsvermögen als auch Ablösevermögen für Nichteisenmetall aus. Weiterhin ist er dauerhaft und hat
eine hohe Lebensdauer. Insbesondere ergeben sich die -><> folgenden Vorteile:
(1) Da sowohl der laminare Abscheidungskörper als auch der Isolierkörper im wesentlichen aus
demselben Werkstoff bestehen, nämlich Polybuten-Harz, und integral miteinander verbunden sind, also
einen einstückigen Körper darstellen, kann die Haftfestigkeit zwischen dem Abscheidungskörper
und dem Isolierkörper bis auf 250 kg/cm2 erhöht werden. Infolgedessen besteht keine Gefahr, daß
sich die beiden Körper voneinander trennen, wenn der Mutterkörper vom Abscheidungsgefäß zum
Abschälort gebracht wird oder wenn die abgeschiedene oder niedergeschlagene Metallschicht von
dem Mutterkörper abgeschält wird, obwohl der Mutterkörper während dieser Vorgänge mechanischen
Kräften und Stoßen ausgesetzt ist.
(2) Das elektrisch leitende Polybuten-Harz weist
charakteristische Eigenschaften auf, die für einer Abscheidungskörper sehr gut geeignet sind.
Ein elektrisch leitendes Polybuten-Harz aus beispielsweise Polybuten-1 und darin dispergiertem Kohlenstoff in einer Menge von beispielsweise 45 bis 50% des Polybuten-1 hat einen spezifischer Widerstand von 10±5Ω cm, der für der Anwendungsfall gerade richtig ist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Harzes beträgt 1,25. Trot/ Temperaturschwankungen hat man daher im wesentlichen ein konstantes Werkstück. Der Erweichungspunkt beträgt etwa 125"C. Dieser Wert ist für die Verwendung des Mutterkörpers in einem üblichen Elektrolyten bei einer Temperatur von 60° C geeignet.
Ein elektrisch leitendes Polybuten-Harz aus beispielsweise Polybuten-1 und darin dispergiertem Kohlenstoff in einer Menge von beispielsweise 45 bis 50% des Polybuten-1 hat einen spezifischer Widerstand von 10±5Ω cm, der für der Anwendungsfall gerade richtig ist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Harzes beträgt 1,25. Trot/ Temperaturschwankungen hat man daher im wesentlichen ein konstantes Werkstück. Der Erweichungspunkt beträgt etwa 125"C. Dieser Wert ist für die Verwendung des Mutterkörpers in einem üblichen Elektrolyten bei einer Temperatur von 60° C geeignet.
Weiterhin zeigt das elektrisch leitende Polybuten-Harz ein gutes Anhaftvermögen gegenüber der
dünnen Schicht aus dem abgeschiedenen Metall. Dadurch wird vermieden, daß sich die abgeschiedene
Schicht während des Transports vom elektrolytischen Gefäß zum Abschälort von dem Polybuten-Harz
ablöst. Andererseits kann aber das abgeschiedene Metall leicht von dem Polybuten-Harz gelöst
werden. Dabei treten im wesentlichen keine Verunreinigungen zwischen dem Mutterkörper
und der abgeschälten dünnen Metallschicht auf. Das elektrisch leitende Polybuten hat den weiteren
Vorteil, daß es in den Temperaturbereich von - 30° bis +1000C stabile Eigenschaften zeigt.
(3) Das Polybuten-Harz, aus dem der elektrolytische Abscheidungskörper und der Isolierkörper hergestellt sind, ist äußerst beständig und widerstandsfähig gegenüber Spannungsrissen. Das Harz ist somit für Anwendungen geeignet, bei denen wiederholt Spannungszustände auftreten und der Werkstoff gleichzeitig in Berührung mit verschiedenartigen Chemikalien kommt. In einem Test zur Untersuchung der Standfestigkeit des Harzes gegenüber anderen Materialien wurde ein Vorgang, bei dem die zu vergleichenden Werkstoffe drei Tage lang mit Dampf von 100cC erhitzt wurden und ui: -n - _
(3) Das Polybuten-Harz, aus dem der elektrolytische Abscheidungskörper und der Isolierkörper hergestellt sind, ist äußerst beständig und widerstandsfähig gegenüber Spannungsrissen. Das Harz ist somit für Anwendungen geeignet, bei denen wiederholt Spannungszustände auftreten und der Werkstoff gleichzeitig in Berührung mit verschiedenartigen Chemikalien kommt. In einem Test zur Untersuchung der Standfestigkeit des Harzes gegenüber anderen Materialien wurde ein Vorgang, bei dem die zu vergleichenden Werkstoffe drei Tage lang mit Dampf von 100cC erhitzt wurden und ui: -n - _
ti\.it 1 ag tong augcivuiiii wuiucll,
mehrmals wiederholt. Dabei hat es sich gezeigt, daß Proben aus Polyäthylen bereits nach 48 Stunden
der durchgeführten Untersuchung zu reißen begannen, während die Probe aus Polypropylen erst nach
einer Untersuchungszeit von 1600 Stunden Risse zeigte. Demgegenüber konnte an der Probe aus
Polybuten nach einem Dauertest von 6000 Stunden keine bemerkenswerten Veränderungen festgestellt
werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand einer Zeichnung erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht einer Ausführungsform eines Mutterkörpers nach der
Erfindung,
F i g. 2 ein die laminare Struktur des Mutterkörpers darstellender Querschnitt längs der Linie H-II der
Fig. 1,
Fig.3 ein der Fig. 2 ähnlicher Querschnitt einer Abwandlung des in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels,
Fig.4 ein der Fig.2 ähnlicher Querschnitt einer
weiteren Abwandlung des in der Rg. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels,
F i g. 5 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig.6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI der
Fig. 5.
Fig.7 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht
eines dritten grundsätzlichen Ausführungsbeispiels der Erfindung und >
Fig.8 ein Querschnitt längs der Linie VIII —VIII der
Fig. 7.
In 'Jtr Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele
eines Mutterkörpers oder eines Ausgangsniaterials gemäß der Erfindung darges'ellt. in
In den Fig. t und 2 ist die grundsätzliche Konstruktion
des Mutterkörpers gezeigt. Die Fig. I ist eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels
des nach der Erfindung ausgebildeten Mutterkörpers, und die F i g. 2 ist ein Querschnitt längs ι
> der Linie II —Il der Fig. I. Wie es aus der Fig.2 deutlich hervorgeht, weist die grundsätzliche Konstruktion
des Mutterkörpers gemäß der Erfindung einen clekiruiyiisehen Äbscheidungskörper mit einer iaminnren
Struktur auf, die im Verbund zwei Oberflächen- -'<> schichten 1 aus einem elektrisch leitenden Polybuten-Harz,
eine Lage aus einem Metalldrahtnetz 2, das einen planaren Metallkörper darstellt, der sich zwischen den
beiden Oberflächenschichten befindet, und einen rahmenähnlichen Isolierkörper 3 enthält, der aus einem >
> elektrisch nicht leitenden Polybuten-Harz besteht und integral am Rand des elektrolytischen Abscheidungskörpers
angebracht ist.
Unter einem integralen Aufbau oder unter einem Aufbau, bei dem Teile integral angebracht sind, ist eine w
StruL.ur zu verstehen, bei der die betreffenden Bauteile
in einer nicht trennbaren Weise miteinander schmelzverbunden sind, wie es insbesondere für den elektrolytischen
Äbscheidungskörper und den Isolierkörper der Fall ist. Der in der beschriebenen Weise als integrale r>
Struktur ausgebildete Mutterkörper kann an einem Querstab 4 befestigt und zum Abscheiden von
Nichteisenmetall verwendet werden.
Es ist von Vorteil, daß die Lage aus dem Metalldrahtnetz 2, das einen planaren Metallkörper w
darstellt, durch den gesamten Bereich des elektrolytischen Abscheiduneskörpers verläuft. Dem planaren
Metallkörper kommen die Funktionen zu, die elektrische Leitfähigkeit des elektrolytischen Abscheidungskörpers
zu erhöhen sowie den gesamten Mutterkörper ·4> zu versteifen und auf ihn einen gewichtseinstellenden
Einfluß auszuüben. Polybuten-Harz hat den Vorteil, daß es leicht ist. In Anbetracht des spezifischen Gewichts
des Elektrolyten von etwa 1,25 ist es allerdings erforderlich, daß der Mutterkörper ein geeignetes
Gewicht hat. Aus diesem Grunde kann man in einigen spezifischen Fällen mehr als einen einzigen planaren
Metallkörper verwenden. In der F i g. 3 ist ein Beispiel eines Mutterkörpers mit zwei Metalldrahtnetzen
dargestellt Zwischen den beiden Metalldrahtnetzen befindet sich eine Schicht la aus einem elektrisch
leitenden Polybuten-Harz. Es können auch noch mehr Metalldrahtnetze vorgesehen sein. In der F i g. 4 ist der
Querschnitt eines Mutterkörpers gezeigt, bei dem ein Versteifungskörper 5 aus einem faserverstärkten ao
Kunststoff oder dgl. zwischen den beiden Metalldrahtnetzen angeordnet ist, um die Verstärkung oder
Versteifung zu verbessern.
Anstelle einer Lage aus dem Metalldrahtnetz kann man für den planaren Metallkörper auch ein Stück einer
dünnen Metallplatte verwenden. In diesem Fall ist aber
die Adhäsionskraft oder das Haftvermögen zwischen dem Metall und dem Polybuten-Harz unzureichend.
Daher sind in der Metallplatte vorzugsweise eine Vielzahl von Perforationen vorgesehen. Durch diese
Perforationen kann sich das elektrisch leitende Polybu· ten-Harz auf beiden Seiten der Metallplatte miteinandei
integral vereinigen, wodurch das Haftvermögen zwischen diesen beiden Komponenten des Mutterkörper!
verbessert wird.
Die Fig.5, 6, 7 und 8 zeigen Beispiele eines Mutterkörpers, bei dem eine solche perforierte
Metallplatte als planarer Körper benutzt wird. Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Beispiel weist eine
perforierte Metallplatte 6 eine Vielzahl von rechteckigen oder quadratischen öffnungen 6a auf, die im
Schachbrettmuster angeordnet sind. Die Metallplatte 6 ist zwischen den Schichten 1 aus dem elektrisch
leitenden Polybuten-Harz eingebettet. Die Fig.6 stellt
einen Querschnitt längs der Linie VI —Vl der F i g. 5 dar. Bei einer anderen Ausführungsform nach der Fig. 7
sind in einer fvieiaiipiaite 7 anstelle von quadratischen
Löchern 6a runde Löcher 7a vorgesehen. F i g. 8 ist ein Querschnitt längs der Linie VIII —VIII der Fig. 7. Nach
der Erfindung können die Form und die Anordnung der Löcher beliebig gewählt sein. So können beispielsweise
dreieckige, ovale oder anders geformte Löcher oder Kombinationen dieser Löcher verwendet werden.
Im folgenden werden die Werkstoffe von jedem Teil des Mutterkörpers und die Art und Weise, wie der
Mutterkörper zusammengefügt wird, im einzelnen beschrieben.
Der elektrolytische Niederschlags- oder Abscheidungskörper und der Isolierkörper, die zusammen den
Mutterkörper bilden, können im wesentlichen aus demselben Material bestehen, nämlich einem Polybuten-Harz.
Unter dem Ausdruck »Polybuten-Harz« soll hier ein Harz verstanden werden, das als Hauptbestandteil
polymerisierte Buten-I-Einheiten enthält. Das hier mit Polybuten-Harz bezeichnete Harz enthält insbesondere
ein Homopolymer aus Buten-I (Polybuten-1), ein Copolymer aus Buten-I und «-Olefin mit Kohlenstoffatomen
von 1 bis 4 und in einer Menge, die 20 Gew.-% des Buten-I nicht überschreitet, und ein polymeres
Gemisch aim Pnlvhiitpn-1 nnH pinpm Pn\ympr ai_ic
a-Olefin mit Kohlenstoffatomen von 2 bis 4 und in einer
Menge, die 20 Gew.-% des Polybuten-1 nicht überschreitet.
Das Polybuten-Harz ist normalerweise von kristalliner Natur, und zur Beibehaltung des kristallinen
Zustands beträgt die Menge des zugegebenen oben genannten «-Olefins oder Polymers vorzugsweise nicht
mehr als 10% und entsprechend einer noch mehr bevorzugten Ausbildung nicht mehr 5% des Buten-I
oder Polybuten-1. Ein äußerst vorteilhaftes Polybuten-Harz ist das Homopolymer aus Buten-1.
Das Polybuten-Harz hat vorzugsweise einen Schmelzindex in einem Bereich von 1,0 bis 3,5,
vorzugsweise von 2,0 bis 2,8, eine Erweichungstemperatur in einem Bereich von 100 bis 140° C, vorzugsweise
von 115 bis 1300C, und einen Schmelzpunkt in einem
Bereich von 120 bis 180° C, vorzugsweise von 140 bis 165°C.
Dem Polybuten-Harz kann man weitere Additive hinzugeben, die im allgemeinen bei der Harzverarbeitung
verwendet werden, beispielsweise ein Weichmacher, ein thermisches Stabilisierungsmittel, ein Pigment
und dgl, und zwar in Mengen, die für solche Additive üblich sind. Das auf diese Weise hergestellte Polybuten-Harz
kann man für das oben genannte elektrisch nicht leitende Polybuten-Harz verwenden.
Zur Herstellung des elektrisch leitenden Polybuten· Harzes wird in dem oben beschriebenen Polybuten-Harz
ein elektrisch leitendes Material dispergiert, beispielsweise ein Metall oder Kohlenstoff, vorzugsweise
in Pulverform. Kohlenstoffpulver, insbesondere elektrisch leitendes Kohlenstoffpulver, ist ein für die
Erfindung hervorragend geeignetes Material. Das Pulver soll ein? Teilchengröße von weniger als 100 ιτιμ
haben. Eine Teilchengröße in einem Bereich von 5 bis 50 Γημ wird bevorzugt. Die Menge des zu dem
Polybuten-Harz zugegebenen Kohlenstoffpulvers hängt von dem gewünschten spezifischen Widerstand des
endgültigen Harzes ab. Im allgemeinen wird eine Menge in einem Bereich von 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise in
einem Bereich von 30 bis 60 Gew.-°/o des Polybuten-Harzes gewählt.
Das Mischen und Dispergieren des Kohlenstoffpulvers in dem Polybuten-Harz werden gleichzeitig mit der
Zugabe der Additive, und zwar mit Hilfe eines Banbury-Mischers, eines Extruders oder einem anderen
geeigneten Mischgerät.
Der Erweichungspunkt des elektrisch leitenden Polybuten-Harzes kann manchmal erhöht sein, und
zwar im Vergleich zu demjenigen desselben Harzes vor der Dispersion des elektrisch leitenden Pulvers. Zur
Kompensation dieser Erhöhung des Erweichungspunktes ist es besonders vorteilhaft, daß man zur Herstellung
des Polybuten-Harzes für den elektrolytischen Abscheidungskörper ein Polybuten-Harz mit einem geringfügig
niedrigeren Erweichungspunkt verwendet oder daß man dem Polybuten-Harz, das zur Herstellung des
Isolierkörpers dient, eine säurebeständige, elektrisch nicht leitende pulvrige Substanz zusetzt, beispielsweise
Kieselerde oder Ton.
Aus Gründen der elektrischen Leitfähigkeit, Versteifung und Wirtschaftlichkeit ist es von Vorteil, wenn der
planare Metallkörper, der vorzugsweise als Metalldrahtnetz oder perforierte Metallplatte ausgebildet ist,
aus Kupfer oder Aluminium besteht.
Das Verfahren, nach dem der Mutterkörper unter Verwendung der oben angegebenen Materialien integral
ausgebildet wird, kann in einem weiten Bereich vaiiicri werden. Su kann man fviutterkorper beispielsweise
in einer solchen Weise herstellen, daß das elektrisch leitende Polybuten-Harz zunächst durch
gewöhnliches Preßformen oder einen ähnlichen Vorgang als dünne Platte geformt wird, anschließend ein
planarer Metallkörper mit dem oben beschriebenen Aufbau zwischen zwei Platten oder Lagen des
Polybuten-Harzes gegeben wird, der auf diese Weise zusammengesetzte Körper preßgeformt wird, um den
laminaren elektrolytischen Abscheidungskörper zu erhalten, dann ein vorher aus einem elektrisch nicht
leitenden Polybuten-Harz ausgeformter Rahmenkörper 3 um den Rand des laminaren elektrolytischen
Abscheidungskörpers gelegt wird und schließlich die gesamte Anordnung unter Erhitzen in einer unter Druck
stehenden Metallform in einen integralen Mutterkörper geschmolzen wird.
Abweichend davon kann man den laminaren Abscheidungskörper mit dem obigen Aufbau in eine Metallform
legen, die etwas größer als der Abscheidungskörper ist,
anschließend elektrisch nicht leitendes Polybuten-Harz in Form von Tabletten, Kügelchen oder dgl. in den
Zwischenraum zwischen der Metallform und den Rand des Abscheidungskörpers legen und dann den gesamten
Inhalt der Metallform unter Druck durch Erhitzen schmelzformen.
Andererseits kann man zur Herstellung des Mutterkörpers einen hohlen rahmenartigen Körper aus einem
Polybuten-Harzfilm (elektrisch leitend oder nicht leitend) und init einer Gestalt, die der oberen
Umfangsgestalt des elektrolytischen Abscheidungskörpers entspricht (der Durchmesser des hohlen rahmenartigen
Körpers ist notwendigerweise größer als seine Höhe), in eine Metallform geben, dann als erstes
Teilchen aus einem elektrisch leitenden Polybuten-Harz
ίο innerhalb des rahmenartigen Körpers anordnen, anschließend
einen planaren Metallkörper hineinlegen und darauf wiederum elektrisch leitende Polybuten-Harzteilchen
anordnen und schließlich elektrisch nicht leitende Polybuten-Harzteilchen zwischen die Außen-
i'. seite des rahmenartigen Körpers und die Metallform
geben. Daraufhin wird die Metallform geschlossen, beispielsweise mit einer Patrize, und der gesamte Inhalt
der Metallform wird unter Druck durch Erhitzen schmelzgeformt.
2n Zum Gewinnen des integralen Aufbaus des Mutterkörpers
nach der Erfindung kann man irgendein Verfahren bzw. irgendeine Vorrichtung verwenden, mit
dem bzw. mit der man das Polybuten-Harz auf eine Temperatur erhitzen kann, bei der es möglich ist, das
2i Harz unter Druck unter Ausführung des endgültigen
Formgebungsschrittes zu schmelzen.
Der nach der Erfindung ausgebildete Mutterkörper ist auch zur Rückgewinnung geeignet. Wenn ein
mechanisch beschädigter Mutterkörper auf eine Temperatur von mehr als 1500C gehalten wird, erweicht das
darin enthaltene Polybuten-Harz und trennt sich von der Metallplatte oder dem Metalldrahtnetz. Das auf
diese Weise getrennte Polybuten-Harz wird somit zurückgewonnen, und ihm wird, falls erforderlich, ein
j-) elektrisch leitendes Pulver zugegeben, um die Leitfähigkeit
einzustellen, und daraufhin wird das Harz durch eine Formpresse gegeben, um ein elektrisch leitendes
Polybuten-Harz zu erhalten. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden.
Nach der Erfindung wird somit ein Polybuten-Harz, aus dem man mit großem Vorteil einen elektrisch
leitenden Körper und einen Isolierkörper herstellen kann, integral mit anderen Komponenten gleichzeitig
vereinigt, um einen Mutterkörper zu bilden, der eine lange Lebensdauer hat und der als Kathodenstartmaterial
mit Vorteil zum Niederschlagen oder Abscheiden und Abschälen verwendet werden kann. Diese Eigenschaften
sind von der industriellen Anwendung her äußerst erwünscht.
so Im folgenden soll die Erfindung an Hand von besonderen Beispielen und einem Bezugsbeispiel im
einzelnen erläutert werden. Die erfindungsgemäße Lehre soll allerdings nicht auf diese Beispiele beschränkt
sein.
Bezugsbeispiel
Um ein geeignetes Material zum Bilden eines elektrolytischen Abscheidungskörpers in dem Mutterkörper
zu finden, wurden verschiedenartige, in der folgenden Tabelle zusammengestellte Harze einem
Verfahren zum Herstellen der elektrischen Leitfähigkeit unterworfen (50 Teile von elektrisch leitendem Kohlenstoff
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 20 πιμ werden 100 Teilen des Harzes zugesetzt),
b5 und Proben aus den gewonnenen Materialien wurden
bezüglich verschiedener Eigenschaften miteinander verglichen. Die Untersuchungsergebnisse sind ebenfalls
in der Tabelle zusammengestellt
Klasse Spezifischer Dehnung Zug-
Widersiand festigkeit
(ijcm) (%) (kg/cm2)
Ablösevermögen
Chemische WärmeBeständig- auskeit dehnung
Butylkautschuk
Neopren
Hypalon
SBR (Styrolbutadienkautschuk)
Polybuten-1
Epoxidharz, gehärtet
Phenol-Fulfural-Harz
Polyester, ungesättigt
Polyäthylen
Polypropylen
Epoxidharz, gehärtet
Phenol-Fulfural-Harz
Polyester, ungesättigt
Polyäthylen
Polypropylen
EVA (Äthyle v-Vinyl-
acetat-Copolymer)
Polyvinylchlorid
A A A A
B A A A B B B
11,5 | 700 | 140 | X |
9,1 | 200 | 220 | X |
- | 75 | 230 | X |
6,4 | 600 | 254 | X |
7-13,0 | 160 | 260 | (S) |
400 | 1,8 | 320 | O |
225 | 2,4 | 195 | O |
212 | 4,5 | 280 | O |
104 | 195 | 164 | O |
86 | 146 | 205 | O |
33 | 460 | 85 | Δ |
38
76
291 O O O χ
O O O O O
O Δ
O O O O
O Δ Δ Δ O O O
Anmerkung: A = aushärtbar; B = thermoplastisch.
Die Untersuchungen wurden unter Berücksichtigung gängiger Industrienormen durchgeführt.
Bedeutung der in der Tabelle verwendeten Zeichen:
Ablösevermögen:
® leicht
O möglich (im wesentlichen wie bei einem Kupfer-Mutterkörper mit einem oberflächenaktiven
Mittel)
Δ schwierig
x unmöglich
Chemische Beständigkeit:
Ogut
Δgenügend
x gering
Wärmeausdehnung:
Ogut
Δ genügend
Aufgrund dieser Untersuchungsergebnisse ist es augenscheinlich, daß das elektrisch leitende Polybuten
gemäß der Erfindung bezüglich der mechanischen Eigenschaften, des Ablösevermögens und der chemischen
Beständigkeit hervorragend ist und daher zur Herstellung des elektrolvtischen Niederschlags- oder
Abscheidungskörpers sehr gut geeignet ist.
Ein elektrisch leitender Kohlenstoff mit einer durchschnittlichen Teiichengröße von etwa 22 μ wurde
in Polybuten-1 mit einer Menge von 50 Gew.-% des Polybuten-1 gemischt und dispergiert. Auf diese Weise
erhielt man ein elektrisch leitendes Polybuten-Harz. Zwei Lagen eines genormten Kupferdrahtnetzes
wurden zwischen den Werkstoff in einer Tiefe von i,5mm von den Oberflächen gegeben. Weiterhin
wurden zwei Lagen von identischen Kupfernetzen in der Mitte der laminaren Schichten angeordnet, so daß
ein laminarer elektrolytischer Abscheidungskörper mit Niederschlags- oder Abscheidungsoberflächen von
1000 mm χ 1000 mm auf beiden Seiten entstand. Am
Rand des laminaren elektrolytischen Abscheidungskörpers wurde ein Isolierkörper mit einer Breite von 8 mm
befestigt, der aus einem Polybutene bestand, das mit dem für die laminaren Schichten benutzten Polybuten-1
identisch war, allerdings nicht elektrisch leitend gemacht worden ist. Die gesamte Anordnung wurde
unter Druck erhitzt. Dabei erhielt man einen elektrolytischen Mutterkörper mit einer Stärke von etwa 9 mm
und mit einer integralen Struktur. Der elektrisch leitende Abschnitt des auf diese Weise erhaltenen
Mutterkörpers war derart ausgebildet, daß die Kupferdrahtnetze über den oberen Rand des Mutterkörpers in
einer gewünschten Gestalt und Form hinausragten und zur Verbindung mit einem üblichen Querstab dienten,
über den Strom zugeführt werden konnte.
45 Mutterkörper und 46 Anoden zur elektrolytischen Raffination von Kupfer wurden abwechselnd in einem
elektrolytischen Gefäß angeordnet. Unter üblichen Bedingungen, die zur Herstellung von Startplatten
geeignet sind, wurde ein elektrolytischer Abscheidungsvorgang ausgeführt:
Zusammensetzung des Elektrolyten: | 180 g/l |
Freie Säure | 40 g/l |
Kupfer | 60° C |
Temperatur des Elektrolyten | 2,1 A/dm |
Stromdichte | 100 mm. |
Anodenabstand | |
bo Während des Abscheidungsvorgangs wurden alle 24
Stunden die Mutterkörper nach oben gezogen, und die abgeschiedenen dünnen Startplatten wurden von den
Mutterkörpern abgeschält. Der oben beschriebene Vorgang wurde während eines Zeitraums von drei
b5 Monaten wiederholt. Nach dieser Zeit wurden an den
Mutterkörpern keine beachtenswerten Beschädigungen festgestellt. Man erhielt in kontinuierlichem Betrieb
ausgezeichnete Startplatten.
In ein elektrisch leitendes Polybuten-Harz, das mit
dem Harz nach Beispiel 1 identisch ist, wurden zwei Lagen von Kupferplatten mit einer Stärke von 0,5 mm
und mit Perforationen von 20% des Flächenbereiches (runde Perforationen mit einem Durchmesser von
7,5 mm in Schachbrettmuster) eingesetzt, um einen Mutterkörper von einer Größe zu bilden, die mit ι ο
derjenigen des Beispiels 1 identisch ist
45 Mutterkörper der beschriebenen Art und 4 Anoden wurden abwechselnd in einem elektrolytische
Gefäß angeordnet Unter denselben Bedingungen W beim Beispiel 1 wurde eine Elektrolyse ausgeführt D
Mutterkörper wurden alle 24 Stunden aus dem Gefä gezogen, und die auf den Mutterkörpern ausgebildete
dünnen Kupferplatten wurden abgelöst Nach eini Betriebsdauer von drei Monaten wurden keine beacl
tenswerten Schaden an den Mutterkörpern festgestel Man erhielt im ununterbrochenen Betrieb ausgezeicl
nete Startplatten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Mutterkörper zum Herstellen von Startplatten zur elektrolytischen Gewinnung von Nichteisenmetall
mit einem laminaren elektrolyiischen Abscheidungskörper
und einem mit dem Rand des Abscheidungskörpers verbundenen rahmenförmigen
Isolierkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der laminare elektrolytische Abscheidungskörper
(1, 2; 1, la, 2; I1 2, 5; 1, 6; 1, 7) eine
Vielzahl "on elektrisch leitenden Polybuten-Harzschichten
(1), die an demselben Körper zwei elektrolytische Abscheidungsoberflächen bilden, und
einen zwischen den elektrisch leitenden Polybuten-Harzschichten angeordneten planaren Metallkörper
(2; 6; 7) aufweist, daß der rahmenförmige Isolierkörper (3) mit dem Rand des Abscheidungskörpers
integral ausgebildet ist und aus elektrisch nicht leitendem Polybuten-Harz hergestellt ist, bei dem es
sich um eau Homopolymer aus Buten-1, ein
Copolymer aus Buten-1 und a-O'.efin mit Kohlenstoffatomen
von 2 bis 4 und in einer Menge, die 20 Gew.-% des Buten-1 nicht übersteigt, oder ein
polymeres Gemisch aus Polybuten-1 und Poly-a-Olefin
mit Kohlenstoffatomen von 2 bis 4 und in einer Menge, die 20 Gew.-% des Polybuten-1 nicht
übersteigt, handelt, und daß das elektrisch leitende Polybuten-Harz ein Gemisch aus dem elektrisch
nicht leitenden Polybuten-Harz und einer elektrisch leitenden pulverförmigen Substanz ist
2. Mutterknrper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch nicht leitende
Polybuten-Harz ein Homopolymer aus Buten-1 ist und daß das elektrisch lehende Polybuten-Harz ein «
Gemisch aus einem Homopolymt. von Buten-1 und einer elektrisch leitenden pulverförmigen Substanz
mit einem Anteil von 20 bis 80 Gew.-% des Buten-1-Homopolymers ist.
3. Mutterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch nicht leitende
Polybuten-Harz ein Copolymer aus Buten-1 und «-Olefin mit Kohlenstoffatomen von 2 bis 4 und in
einer Menge, die 5 Gew.-% des Buten-1 nicht übersteigt, oder ein polymeres Gemisch aus
Polybuten-1 und Poly-«-Olefin mit Kohlenstoffatomen von 2 bis 4 und in einer Menge, die 5 Gew.-°/o
des Polybuten-1 nicht übersteigt, ist und daß das elektrisch leitende Polybuten-Harz ein Gemisch aus
diesem elektrisch nicht leitenden Polybuten-Harz ίο
und einer elektrisch leitenden pulverförmigen Substanz ist, die in einer Menge von 20 bis 80
Gew.-% des elektrisch nicht leitenden Polybuten-Harzes zugegeben ist.
4. Mutterkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch v,
gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende pulverförmige Substanz ein Kohlenstoffpulver ist.
5. Mutterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende
pulverförmige Substanz ein elektrisch leitendes hi Kohlenstoffpulver mit einer Teilchengröße von
nicht mehr als tOÖ πιμ ist.
6. Mutterkörper nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der planare Metallkörper
eine Lage eines Metalldrahtnetzes (2) ist. h">
7. Mutterkörper nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der planare Metallkörper
eine perforierte Metallplatte (6; 7) ist.
8, Mutterkörper nach einem der Ansprüche l bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der planare Metallkörper
aus Kupfer oder Aluminium hergestellt ist,
9, Mutterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der laminare elektrolytische
Abscheidungskörper einen Versteifungskörper (5) enthält
10, Mutterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er unter Anwendung
eines Verfahrens hergestellt ist, in dessen letzter Herstellungsstufe die Polybuten-Harze durch Erhitzen
unter Druck schmelzgeformt werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50003518A JPS5178704A (de) | 1974-12-28 | 1974-12-28 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2558694A1 DE2558694A1 (de) | 1976-07-01 |
DE2558694B2 DE2558694B2 (de) | 1979-11-29 |
DE2558694C3 true DE2558694C3 (de) | 1980-08-07 |
Family
ID=11559575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2558694A Expired DE2558694C3 (de) | 1974-12-28 | 1975-12-24 | Mutterkörper zum Herstellen von Startplatten zur elektrolytischen Gewinnung von Nichteisenmetall |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4040937A (de) |
JP (1) | JPS5178704A (de) |
CA (1) | CA1055425A (de) |
DE (1) | DE2558694C3 (de) |
GB (1) | GB1473810A (de) |
IT (1) | IT1051979B (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4158612A (en) * | 1977-12-27 | 1979-06-19 | The International Nickel Company, Inc. | Polymeric mandrel for electroforming and method of electroforming |
DE3219300A1 (de) * | 1982-05-22 | 1983-11-24 | Rolf 2838 Sulingen Schweers | Kathode fuer die galvanische abscheidung von metallen, insbesondere zur gewinnung von feinzink |
AT395722B (de) * | 1990-04-23 | 1993-02-25 | Austria Metall | Kathodenbleche aus aluminium fuer die elektrolytische gewinnung von zink |
US5709586A (en) * | 1995-05-08 | 1998-01-20 | Xerox Corporation | Honed mandrel |
US6231730B1 (en) * | 1999-12-07 | 2001-05-15 | Epvirotech Pumpsystems, Inc. | Cathode frame |
TW585342U (en) * | 2003-04-25 | 2004-04-21 | Cateron Corp | Composite material structure with high heat conduction and electromagnetic shielding functions |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1057625A (en) * | 1963-11-25 | 1967-02-01 | Ici Ltd | Electro deposition process |
US3385780A (en) * | 1964-07-10 | 1968-05-28 | Exxon Research Engineering Co | Porous dual structure electrode |
US3830710A (en) * | 1971-01-08 | 1974-08-20 | Int Nickel Co | Masked electrode structure and process for electrolytic deposition of metals |
JPS514964Y2 (de) * | 1971-10-08 | 1976-02-12 | ||
US3804724A (en) * | 1972-12-11 | 1974-04-16 | Ca Copper Refiners Ltd | Production of blanks used in the electrodeposition of strippable metal coatings |
-
1974
- 1974-12-28 JP JP50003518A patent/JPS5178704A/ja active Pending
-
1975
- 1975-12-24 IT IT7530793A patent/IT1051979B/it active
- 1975-12-24 GB GB5281675A patent/GB1473810A/en not_active Expired
- 1975-12-24 DE DE2558694A patent/DE2558694C3/de not_active Expired
- 1975-12-24 CA CA242,580A patent/CA1055425A/en not_active Expired
- 1975-12-29 US US05/645,289 patent/US4040937A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2558694B2 (de) | 1979-11-29 |
AU8794275A (en) | 1977-07-07 |
CA1055425A (en) | 1979-05-29 |
GB1473810A (en) | 1977-05-18 |
US4040937A (en) | 1977-08-09 |
DE2558694A1 (de) | 1976-07-01 |
JPS5178704A (de) | 1976-07-08 |
IT1051979B (it) | 1981-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2905905C2 (de) | ||
DE3528087A1 (de) | Substrat fuer solarzellen aus amorphem silicium | |
DE2249796B2 (de) | Oberflächenrauhe Kupferfolie fur die Herstellung gedruckter Schaltkreisplatten und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE3018563A1 (de) | Korrosionsfeste, amorphe edelmetall- legierungen | |
DE7829624U1 (de) | Elektrode fuer die elektrolytische abschaltung von metallen | |
DE69904237T2 (de) | Elektrogewinnungs-Anoden mit einer sich schnell bildenden Oxid-Schutzschicht | |
DE2558694C3 (de) | Mutterkörper zum Herstellen von Startplatten zur elektrolytischen Gewinnung von Nichteisenmetall | |
DE69302941T2 (de) | Fäulnisverhindernde Materialien | |
DE102010007624A1 (de) | Separator für eine Brennstoffzelle und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE2823984A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kupfer | |
DE3003927A1 (de) | Kathode fuer die elektrolytische raffination von kupfer | |
DE10242018A1 (de) | Al-Legierung für lithographisches Blech | |
DE1224942B (de) | Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Metallen | |
EP0333281A1 (de) | Membranelektrolysevorrichtung | |
DE3027008C2 (de) | Dauerform für die Galvanoplastik | |
DE1496748A1 (de) | Kupferkoerper mit bearbeiteter Oberflaeche und Verfahren zum Behandeln der Oberflaeche | |
DE102021120427A1 (de) | Strangpressverfahren, Rotationsstrangpressmaschine und Flachleiter | |
DE2232903A1 (de) | Titanelektroden fuer die kupferraffination | |
DE2843458C3 (de) | Selbsttragende Kupfer-(I)-chlorid-Elektrode für galvanische Elememente und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE3707494A1 (de) | Ptc-bauelement | |
DE2555419C2 (de) | Kathode zur Herstellung von Nickelkörpern | |
DE2108088B2 (de) | Dünnwandige zylindrische Siebschablone für den Rotationssiebdruck sowie Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE19945191C2 (de) | Herstellung keramischer Erzeugnisse nach dem Druckgussverfahren und Druckgussform zur Durchführung des Verfahrens | |
DE456870C (de) | Galvanisierungsverfahren | |
DE923404C (de) | Verfahren zur Herrichtung von Dichtungsmaterial fuer das galvanische Aufbringen eines Metallueberzuges |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |