DE355484C - Verfahren zur Herstellung von Formstuecken aus reinem Graphit - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus reinem Graphit. Zu verschiedenen Zwecken, hauptsächlich in der elektrischen und elektrochemischen Industrie, werden widerstandsfähige Formstücke aus Graphit benöitgt. Man stellt jetzt diese Formstücke in der Regel dadurch eher, daß Graphitpulver mit geeigneten Bindemitteln zu einer plastischen Masse verarbeitet wird, welcher nach Formgebung durch Pressen, Erhitzen oder ähnlichen Maßnahmen Beständigkeit verliehen werden kann. Eine andere Methode zur Erzielung - bestimmter Formstücke besteht darin, daß aus großen, auf elektrothermischem Wege .gewonnenen Blökken sogenannten künstlichen Graphites durch Sägen, Fräsen und ähnlicher Bearbeitung die gewünschten Formstücke herausmodelliert werden. Diese letzte Methode liefert zwar Formstücke aus ziemlich reinem Graphit, wenn man die nicht zu verneinenden Unterschiede zwischen dem sogenannten künstlichen und :dem natürlichen Graphit außer acht läßt; aber von dem hochwertigen .Materiale gehen durch die Herausarbeitung aus den Blöcken ziemliche Mengen als Abfallstücke verloren. Die erstgenannte Methode, welche von Graphitpulver ausgehen kann und Verluste deshalb vermeidet, hat den bedeutenden Nachteil, zu den Zwecken der Formgebung dem Graphit gewissen Fremdkörper als Bindemittel zusetzen zu müssen. Diese Bindemittel stellen aber Verunreinigungen der fertigen Formstücke dar, die deren elektrische Leitfähigkeit in der Regel ungünstig beeinflussen. Wird der Ausweg :gewählt, durch einen Brennprozeß ,die Bindemittel wieder teilweise zu entfernen oder unter Bildung von Kohlenstoff zu zersetzen, so ist nicht zu vermeiden, daß die fertigen Formstücke eine Porosität aufweisen, die gerade für die besonderen elektrochemischen Verwendungszwecke sehr nachteilig ist. Beispielsweise in der Chloralkakelektrolyse, einem Hauptverbrauchsgebiet von Graphitformstücken als Elektrodenplatten, ist es bekannt, daß die durch den Betrieb stattfindende Zerstörung der Elektroden um so rascher vor sich geht, je mehr diese porös sind oder durch Inhomogenität in der Zusammensetzung Neigung haben, porös zu werden.
• Es wurde nun gefunden, daß man chemisch vollständig homogene, nur aus Graphit bestehende und deshalb den elektrischen Strom gut leitende Formstücke herstellen kann, wenn man als Bindemittel kolloiden Graphit benutzt. Graphit, welcher beispielsweise in Wasser so fein zerteilt ist, daß er dem Zustand einer kolloiden Lösung entspricht, weist infolge seiner großen Oberfläche entsprechend den allgemeinen Eigenschaften der Kolloide eine Bindefähigkeit auf, die es ermöglicht, in Verbindung mit pulverförmigem Graphit eine plastische, abbindende Masse zu erzielen. Diese plastische Masse ist der Formgebung in der üblichen Weise .durch Kneten und Pressen zugänglich, und es kann aus ihr die betreffende Flüssigkeit, wie das Wasser, durch eine der Methoden entfernt werden, die aus der keramischen Technik bekannt sind. Es sind dies freiwillige Verdunstung oder Verdunstung durch Erwärmung unterstützt oder hoher Druck. Um rissefreie und porenlose Formstücke zu erhalten, wird man zweckmäßig diese Methoden kombinieren, indem man durch hohen Druck die Hauptmenge Flüssigkeit entfernt und den letzten Rest durch Verdunstung oder Verdampfung bzw. Austrocknung im Vakuum fortschafft. Durch Erhitzung auf höhere Temperatur kann der in den Formstücken noch in kolloider Form vorhandene Graphit wieder in den kristallinnschen Zustand übergeführt werden, so daß die Formstücke dann Beständigkeit auch gegen Flüssigkeiten und Chemikalien aufweisen. Die Herstellung des als Bindemittel dienenden kolloiden Graphites kann nach einem der bekannten Verfahren erfolgen. Man kann die Zerteilung des Graphites auf chemischem Wege nach den Methoden der sogenannten Peptisation durchführen, wobei meistens oxidierende, den Graphit angreifende Substanzen Verwendung finden, oder man kann den kolloidalen Zustand auf physikalischem Wege erreichen. Es ist dies ebenfalls bereits technisch bekannt und möglich, und zwar durch weitgehende Naßvermahlung in besonderen sehr stark wirkenden Zerkleinerungsvorrichtungen, welche die Bezeichnung K,ölloidmühlen erhalten haben.
• Gerade nach der letztgenannten Methode läßt sich besonders leicht ein für die Formgebung geeignetes Gemisch von noch kristallinischem mit kolloidalem Graphit erzielen, indem man beispielsweise Graphit mit Wasser als Dispergierungsflüssigkeit in einer Kolloidmühle so lange behandelt, bis ein Teil des Graphites in den Zustand der kolloidalen Lösung übergegangen ist und sich dann naturgemäß bereits in innigster Vermischung mit dem übrigen Graphit befindet. Die nach der vorstehend beschriebenen Methode hergestellten Graphitformstücke, wie Stäbe, Platten und ähnliche, zeichnen sich durch gute elektrische Leitfähigkeit und hohe Widerstandsfähigkeit gegen chemische Beeinflussung aus.
• Es ist zwar bereits bekannt, zur Herstellung von Elektroden Graphit im Zustande der kolloidalen Verteilung zu verwenden, aber diese Verwendung fand nicht zum Zwecke der Formgebung statt. Nach dem Verfahren des Patentes 27243q. erfolgt der Zusatz von kolloidalem Graphit zu einer depotarisierenden Elektrode zu dem Zwecke, die depotarisierende Substanz zu umhüllen und dadurch deren Wirksamkeit zu regulieren und gleichmäßig zu gestalten. Solche depotarisierende Elektroden werden gemäß den Anforderungen ihres Bestimmungszweckes nicht in der Gestalt fester Formstücke verwendet, sondern als mehr oder weniger poröse, nur durch äußere Umhüllungen zusammengehaltene pulverförmige Massen, als sogenannte Beutelelektroden. Demgegenüber wird nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung der neue Erfolg erreicht, durch kolloidalen Graphit als Bindemittel feste Formstücke aus reinem Graphit zu erzielen, welcher Erfolg nach dem Verfahren des Patentes a72434 weder erstrebt noch erreicht wird.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus reinem Graphit, dadurch gekennzeichnet, daß der zerkleinerte Graphit mit auf chemischem oder mechanischem Wege in einer Flüssigkeit bis zur Überführung in den Zustand einer kolloiden Lösung dispergiertem Graphit innig gemischt wird, worauf man aus der Mischung die Dispersionsflüssigkeit unter Erzeugung der gewünschten Form durch freiwillige Verdunstung oder hohem Druck oder durch Wärme oder durch eine geeignete Verbindung dieser Methoden entfernt.