DE2748135A1 - Flexibler graphitschichtstoff - Google Patents

Description

Flexibler Graphitschichtstoff

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Graphitschichtstoff, der nichtgraphitische Korrosionsinhibitoren enthält.

Zum Herstellen von flexiblem Graphitschichtstoff ist es nach der deutschen Patentschrift 66 804 bekannt, flockenförmigen Naturgraphit in ein flüssiges Oxidationsmittel einzutauchen und anschließend innerhalb einiger Sekunden auf etwa 1000 C zu erhitzen. Die einzelnen Graphitpartikel dehnen sich bei dieser Behandlung um einen beträchtlichen Betrag und können ohne den Zusatz eines besonderen Bindemittels etwa durch Walzen oder Stampfen zu flexiblen Flächengebilden, wie z.B. dünnen Folien oder dickeren laminatartigen Formen verdichtet werden. Der für Flüssigkeiten und Gase undurchlässige, temperaturbeständige und selbstschmierende Schichtstoff wird unter anderem als Dichtung und Packung verwendet, bei denen der Schichtstoff an anderen Werkstoffen, wie z.B. Metall, anliegt.

Es wurde gefunden, daß einige Stahlsorten im Kontakt mit Graphitschichtstoff korrodieren, wobei die Stärke des Korrosionsangriffs durch die Art des umgebenden Mediums und Art und Menge der in dem Schichtstoff enthaltenden Verunreinigungen bestimmt wird. Beispielsweise korrodieren

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Chrom-Nickel-Stähle in Kontakt mit Graphitschichtstoff in vollentsalztem Wasser, nicht jedoch in normalem Leitungswasser. Durch eine Reinigung des Graphitschichtstoffs kann der Korrosionsangriff zwar vermindert, aber selbst bei sehr kleinen Aschegehalten von weniger als 40 ppm nicht vollständig ausgeschlossen werden. Derartige Reinigungsverfahren, bei denen beispielsweise der Schichtstoff bei einer höheren Temperatur mit halogenhaltigen Gasen behandelt wird, sind zudem aufwendig und können die Eigenschaften des Schichtstoffs, wie etwa die Flexibilität nachteilig verändern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Graphitschichtstoff zu schaffen, der im Kontakt mit einem metallischen Werkstoff keine Korrosion hervorruft.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst mit einem flexiblen Graphitschichtstoff, der ein Alkalisalz eines oder mehrerer Elemente der VI A des Periodensystems enthält. Bevorzugt enthält der Graphitschichtstoff Natriumsalze, insbesondere Natriummolybdat, die eine verhältnismäßig kostengünstige Lösung ergeben. Der Anteil der Salze an dem Graphitschichtstoff beträgt bevorzugt 0,1 bis 1,0 Gew.*.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft erläutert.

Scheiben aus Graphitschichtstoff wurden zwischen je zwei Stahlscheiben eingespannt - deren möglicherweise passivierend wirkende Oberflächenschichten zuvor durch Schleifen entfernt worden waren - und die Anordnung

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bei Raumtemperatur in einen mit vollentsalztem Wasser gefüllten Behälter eingehängt. Die Leitfähigkeit des Wassers betrug weniger als 1 ,uS/cm und die Versuchszeit 14 Tage. Die Proben wurden dann getrocknet und der Korrosionsangriff mikroskopisch bestimmt, wobei zur quantitativen Bewertung der Korrosion eine vierstufige, Anzahl, Größe und Tiefe der Korrosionsstellen erfassende Vergleichsskala zugrundegelegt wurde. 0 bedeutet keine Korrosion, 3 einen sehr starken Korrosionsangriff.

Werkstoff-Nr. Vergleich

1.4057 3

1.4550 3

1.4104 2

1.4401 1

1.4571 0

1) Salzgehalt 0,15 Gew.%

2) Salzgehalt 0,12 Gew.%

3) Salzgehalt 0,10 Gew.%

Gleiche Ergebnisse wurden in siedenem Wasser erzielt.

Die Temperaturbeständigkeit der eingelagerten, die Korrosion inhibierenden Salze ermöglicht die Verwendung des flexiblen Graphitschichtstoffs beispielsweise für Packungen und Dichtungen von Kraftwerkarmaturen, die

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Natnum-	Natrium-	Natrium	1)
chromat	molybdat	wolf ramat	2)
0	0	0	3)
0	0	0	3)
0	0	0	3)
0	0	0
0	0	0

Temperaturen von 400⁰C und mehr ausgesetzt sind. Graphitschichtstoffe, die ausschließlich bei tiefen Temperaturen verwendet werden, enthalten vorzugsweise neben den salzartigen Verbindungen einen oder mehrere wasserlösliche organische Beizinhibitoren, z.B. Chinonderivate, Thioharnstoffderivate oder Diaminderivate in einer Konzentration bis etwa 0,1 Gew.%, die unter atmosphärischen Bedingungen eine ausgezeichnete Beständigkeit aufweisen und auch nach einer langen Lagerzeit einen Korrosionsangriff wirksam verhindern.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Graphitschichtstoffs werden die pulverförmigen Salze mit expandiertem Graphit gemischt und das Gemisch zu Folien und dergleichen verpreßt. Nach einem anderen Verfahren werden die Salze mit einer Graphitverbindung, wie Graphithydrogensulfat gemischt, das Gemisch zur Bildung von expandierten Graphitteilchen erhitzt und anschließend zu flexiblen Flächengebilden geformt. Bevorzugt wird ein Verfahren, bei welchem flexibler Graphitschichtstoff in die wäßrige Lösung eines Alkalisalzes einer oder mehrerer Elemente der Gruppe VI A des Periodensystems getaucht und dann zur Entfernung des Wassers bei einer erhöhten Temperatur getrocknet wird. Geeignet sind Lösungen, die etwa 1 % Alkalisalze enthalten. Für Graphitfolienbänder mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Rohdichte von 0,7 g/cm beträgt die Tauchzeit etwa 0,5-1 Minuten.

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Claims (5)

1. 77/12

   Patentansprüche

   Flexibler Graphitschichtstoff, gekennzeichnet durch seinen Gehalt an einem Alkalisalz eines oder mehrerer Elemente der Gruppe VI A des Periodensystems.
2. 2. Flexibler Graphitschichtstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seinen Gehalt an Natriummolybdat.
3. 3. Flexibler Graphitschichtstoff nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtstoff eine oder mehrere wasserlösliche organische Beizinhibitoren enthält.
4. 4. Flexibler Graphitschichtstoff nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Salzen 0,1 - 1,0 Gew.% beträgt.
5. 5. Verfahren zum Herstellen eines Graphitschichtstoffs nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Graphitschichtstoff in die wäßrige Lösung eines Alkalisalzes eines oder mehrerer Elemente der Gruppe VI A des Periodensystems getaucht und anschließend zum Entfernen des Wassers bei einer erhöhten Temperatur getrocknet wird.

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