DE2648649A1

DE2648649A1 - Verfahren zum aufbringen eines festhaftenden ueberzuges aus pulverfoermigen, nicht bzw. schwachleitenden nichtmetallischen stoffen auf einer elektrisch leitenden unterlage beliebiger form

Info

Publication number: DE2648649A1
Application number: DE19762648649
Authority: DE
Inventors: Josef Dr Phil Heyes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-10-27
Filing date: 1976-10-27
Publication date: 1978-05-03

Description

Verfahren zum Aufbringen eines festhaftenden
Überzuges aus pulverförmigen, nicht bzw. schwachleitenden nichtmetallischen Stoffen auf einer elektrisch leitenden Unterlage beliebiger Form Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines festhaftenden Überzuges aus pulverförmigen, nicht bzw. schwachleitenden nichtmetallischen Stoffen auf einer elektrisch leitenden Unterlage beliebiger Form unter Anwendung der Elektrophorese, bei dem der Überzug aus pulverförmigem Stoff auf der Unterlage und in den Poren des pulverförmigen Stoffes befestigt wird.
Ein solches Verfahren ist bekannt (DT-OS 2 313 104). Mit einem solchen Verfahren ist es möglich, die Härte und die Verschleißeigenschaft der Unterlage zu erhöhen, wenn entsprechende pulverförmige Stoffe, wie Carbide, Nitride, Boride, Oxyde und Silizide, insbesondere der Metall-Wolfram, Titan, Tantal, Molybdän, Niob, Zirkon und des Silizium oder Bors oder auch Diamantpulver und andere, z.B. A1203 verwendet werden. Da die Härte und die Verschleißeigenschaft aber nicht nur von dem pulverförmigen Stoff selbst sondern auch von der überzugsdicke und der Dichte des Überzugs bestimmt werden, wird bei dem bekannten Verfahren der pulverförmige Stoff schichtweise in aufeinanderfolgenden elektrophoretischen Behandlungen aufgebracht und die Schicht verpreßt Die mehrmale Anwendung der Elektrophorese zur Erzielung einer bestimmte Schichtdicke wird wegen des Zeitaufwandes für aufwendig gehalten.
Der ERfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren der elngangs genannten Art zu sehaffens bei dem mit geringerem Zeitaufwand als bisher eine bestimmte Schichtdicke bei der Elektrophorese zu erreichen ist.
DieseAufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dap vor der Elektrophorese der pulverförmige Stoff mit einem metallischen Überzug versehen wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Vergleich zu dem bekannten Verfahren mit nichtmetallisiertem Pulver unter sonst gleichen Bedingungen eine achtmal größere Auftragsmenge an Pulver auf die Unterlage gebracht.
Vorzugsweise erfolgt die Metallisierung des nicht bzw. schwachleitenden nichtmetallischen Pulvers in einer Lösung eines Metallsalzes mit einem Reduktionsmittel. Als Metallsalz eignet sich insbesondere ein Metallsulfat, vorzugsweise ein Schwermetallsulfat.
Die elektrophoretisch aufgebrachte Pulverschicht kann, wie bekannt, durch galvanische Behandlung auf der Unterlage und in sich befestigt werden, vorzugsweise wird sie aber durch Sintern befestigt. Dieser Verfahrensschritt ist durch den metallischen Überzug des Pulvers möglich geworden. Er läßt sich schneller und mit weniger Aufwand als die Galvanisation durchführen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert.
Als nicht leitendes Pulver wurde Wolframkarbid von der Qualität HC 100 mit einer Korngröße von 1 in einer Lösung eines Metallsalzes, z.B. Nickelsulfat oder Kupfersulfat, mit einem metallischen überzug versehen. Dem Metallsalz wurde ein Reduktionsmittel, z.B. bei Kupfersulfat Formaldehyd, zugesetzt.
Als Reduktionsmittel eignet sich aber auch NA- bzw. CA-Hypophosphit oder NA- bzw. CA-Boromat. Die Metallisierung des Pulvers mit Kupfer erfolgte bei Zimmertemperatur, während die Metallisierung mit Nickel oder Kobalt bei erhöhter Temperatur zu erfolgen hat. Nach erfolgter Metallisierung wurde das Pulver abfiltriert und getrocknet.
Das elektrophoretische Beschichten erfolgte in einem Liter Alkohol, das 4 % Wasser bei 1/1000 Mol Kobaltchlorid enthielt.
Einem Liter wurden 100 g vernickeltes Wolframkarbid zugesetzt.
Die Elektrophorese erfolgt in einer Hullzelle bei einer Spannung von 250 V zwei Minuten lang. Die Beschichtung betrug dann 563,4 mg. Bei einem entsprechenden Versuch mit nichtmetallisiertem Wolframkarbidpulver betrug die Beschchtung nur 73,5 mg.
Anschließend wurde die beschichtete Probe bei etwa 3000 C getrocknet und dann zwischen zwei dünnen Gummiplatten in einer isostatischen Presse bei einem Druck von 3 t cm2 verpreßt.
Anschließend erfolgte die Befestigung des überzugs durch Galvanisation in einem Kobaltsulfatbad, das 504 g/l Kobaltsulfat, 17 g/l Natriumchlorit und 45 g/l Borsäure und 2 ml eines Netzmittels (z.B. Texapon, eingetragenes Warenzeichen der Fa.
Deutsche Hydrierwerke AG, Düsseldorf) enthielt. Die Galvanisation dauerte 180 Minuten und erfolgte bei einer TEmperatur von 200 C. Der PH-Wert betrug 5,0 und die Stromdichte 0,5 Amp/dm2.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Aufbringen eines festhaftenden Überzuges aus pulverförmigen, nicht bzw. schwachleitenden nichtmetallischen Stoffen auf einer elektrisch leitenden Unterlage beliebiger Form unter Anwendung der Elektrophorese, bei dem der Überzug aus pulverförmigem Stoff (insbesondere galvanisch durch Abscheiden eines Metalls oder einer Metallegierung) auf der Unterlage und in den Poren befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Elektrophorese denpulverförmige Stoff mit einem metallischen Überzug versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung des nicht bzw. schwachleitenden nichtmetallischen Pulvers in einer Lösung eines Metallsalzes, insbesondere Metallsulfates, vorzugsweise Schwermetallsulfates, mit einem Reduktionsmittel erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der elektrophoretisch aufgebrachten Schicht des metallisierten Pulvers durch Sintern erfolgt.