DE3916398A1 - Katalysator - Google Patents

Katalysator

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DE3916398A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Katalysator mit einem auf der Oberfläche einer beliebig geformten Tragstruktur durch ther­ misches Spritzen aufgebrachten, aus mehreren Komponenten be­ stehenden katalytisch aktiven Masse bei der zumindest eine Komponente thermisch empfindlich ist sowie ein Verfahren zur seiner Herstellung.
Katalysatoren, deren Oberfläche Titandioxid in der Anastas-Modi­ fikation enthalten, werden im allgemeinen als Oxidationskataly­ satoren eingesetzt. Insbesondere ist ihr Einsatz in Rauchgasen, in Gegenwart eines Reduktionsmittels, zur Verminderung der Stickoxide bekannt (vgl. DE-PS 24 58 888). Hierbei ist es auch bekannt, Titandioxid mit Oxiden der Elemente Molybdän, Wolfram und Vanadium zu kombinieren. Bei solchen Katalysatoren bereitet es Schwierigkeiten, die katalytisch aktiven Komponenten hin­ reichend fest aufeinander und auf der Tragstruktur zu befesti­ gen. Infolge der mechanischen und thermischen Belastungen, der sie im Rauchgasstrom ausgesetzt sind, ist aber die Standzeit solcher Katalysatoren ganz wesentlich von der Haftfestigkeit der katalytisch aktiven Masse bestimmt.
Für die Hydrierung von Kohlenmonoxid ist durch die US-PS 32 71 326 ein im wesentlichen nickelhaltiger Katalysator be­ kannt, bei dem die katalytisch aktive Oberfläche durch Flamm­ spritzen aufgetragen wird. Hierbei wird auf einer zuvor mecha­ nisch aufgerauhten stählernen Tragstruktur, wie z. B. Stahl­ platten, -stangen, -rohre oder dergleichen zur weiteren Auf­ rauhung Aluminium flammgespritzt. Danach werden in einem wei­ teren Arbeitsgang die katalytisch aktiven Komponenten durch Flammspritzen auf die so vorbehandelten Oberflächen aufgetragen. Es ist Eigenart dieses recht aufwendigen Herstellverfahrens, daß die auf die vorbehandelte Tragstruktur thermisch aufgespritz­ ten katalytisch aktiven Komponenten dabei bis zu ihrer Schmelz­ temperatur aufgeheizt werden.
Des weiteren ist es bekannt, ein mit Zuschlägen modifiziertes Titandioxid durch thermisches Spritzen auf eine metallische bzw. plattenförmige oder bandförmige Struktur aufzutragen (vgl. P 38 13 312.1). Dabei schmelzen die katalytisch aktiven Kompo­ nenten kurzfristig auf und verschmelzen anschließend beim Ab­ kühlen an den Berührungsstellen miteinander. Eine solche Art der Beschichtung führt zu gut haftenden katalytisch aktiven Oberflächen. In diesem Zusammenhang ist es aber auch bekannt, daß die katalytische Aktivität des Titandioxids sehr stark von dem Anteil des Titandioxids abhängt, der in der Anastas-Modifi­ kation vorliegt. Die Anastas-Modifikation des Titandioxids hat jedoch die Eigenschaft, sich begünstigt durch höhere Tempera­ turen, irreversibel in die weniger aktive Rutil-Modifikation umzuwandeln. Im Kristallgefüge haben die Rutilkeime wiederum die Eigenschaft, bei Wärmezufuhr weiter zu Lasten der Anastas- Modifikation zu wachsen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu weisen, wie durch thermisches Spritzen gut haftende, katalytisch hochaktive Beschichtungen hergestellt werden können. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß bei dem Einsatz thermisch empfindlicher katalytisch aktiver Komponenten, wie z.B. der Anastasmodifikation des Titandioxids, diese katalytisch aktiven Komponenten keiner allzu hohen thermischen Belastung auszusetzen sind, um unerwünschte Umwandlungen in weniger aktive Kristall­ gefüge zu vermeiden. Darüber hinaus solle es die Erfindung er­ möglichen, auch starke Schichtdicken ohne allzu große thermi­ sche Belastung der thermisch empfindlichen Komponenten aufzu­ tragen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 14 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den An­ sprüchen 2 bis 13 sowie 15 bis 26 zu entnehmen.
Weil das Kornspektrum der auf der Tragstruktur thermisch aufge­ spritzten, katalytisch aktiven Masse des Katalysators erfindungs­ gemäß mit Ausnahme der niedrig schmelzenden Komponenten unaufge­ schmolzen geblieben ist, ist auch das ursprüngliche Kristallge­ füge der übrigen Komponenten mit Ausnahme der niedrigst schmel­ zenden Komponenten im wesentlichen unverändert geblieben. Das wiederum hat zur Folge, daß die katalytische Aktivität der ther­ misch empfindlichen Komponente einerseits und die Porenstruktur der Beschichtung andererseits durch den Aufschmelzvorgang kaum beeinträchtigt werden. Es können also auf diese Weise die mit dem Verschmelzen der katalytisch aktiven Komponenten verbunde­ nen guten Hafteigenschaften ohne wesentliche Einbußen an kata­ lytischer Aktivität erreicht werden.
Dadurch, daß erfindungsgemäß ein aus wenigstens einer thermisch empfindlichen, katalytisch aktiven Komponente und aus wenigstens einer weiteren, bei einer tieferen Temperatur als die thermisch empfindliche Komponente erweichenden bzw. schmelzenden Komponen­ te bestehendes Spritzmaterial in einer thermischen Spritzvorrich­ tung eingesetzt wird, wird eine Voraussetzung geschaffen, um die thermisch empfindlichen, und die weiteren Komponenten mit­ einander zu verschmelzen, ohne die thermisch empfindliche Mikro­ kristallite selbst aufzuschmelzen. Das hat zur Folge, daß die ursprünglich vorliegenden hochaktiven Kristallmodifikationen der thermisch empfindlichen Komponenten durch den Spritzvorgang weitgehend unbeeinträchtigt bleiben können.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn in Ausge­ staltung der Erfindung im Katalysator alle katalytisch aktiven Komponenten unaufgeschmolzen sind. In diesem Fall ist die ther­ mische Belastung der Komponenten noch geringer und erfolgt der Halt durch die plastische Verformung der niedrigst schmelzenden bzw. erweichenden Komponenten beim thermischen Spritzen durch den Aufprall auf die Tragstruktur.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung kann die kataly­ tisch aktive Masse ein Metall wie z. B. Aluminium als niedrigst schmelzende Komponente enthalten. Eine solche Komponente, deren Schmelztemperatur weit unterhalb der Schmelztemperatur des Ti­ tandioxids liegt, ermöglicht es, den Wärmeeintrag beim thermi­ schen Spritzen zu begrenzen. Überraschenderweise bleibt auch die katalytische Gesamtaktivität beim Verschmelzen mit Aluminium be­ sonders gut erhalten. Letzteres dürfte damit zusammenhängen, daß sich das aufgeschmolzene Aluminium wegen der hohen Oberflächen­ spannung im Bereich der Berührungspunkte zwischen den Mikrokri­ stalliten zusammenzieht und so zwischen den einzelnen katalytisch aktiven Mikrokristalliten kleine, schmale Brücken bildet. Dies wiederum hat zur Folge, daß die Oberflächen der Mikrokristallite nur in sehr begrenztem Maße durch die aluminiumhaltige Schmelze zugedeckt werden.
In einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann die katalytisch aktive Masse ein Metalloxid wie z. B. Molybdän­ oxid oder Vanadiumpentoxid als niedrigst schmelzende Komponente enthalten. Dadurch wird es möglich, sogar eine katalytisch akti­ ve Komponente zur Verschmelzung der übrigen Komponenten heranzu­ ziehen.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn in Ausgestaltung der Erfindung die Spritzparameter so eingestellt werden, daß im wesentlichen nur die Komponente des Spritzpulvers aufschmilzt, deren Erweichungs- oder Schmelztemperatur am niedrigsten liegt. In diesem Fall bleiben alle übrigen katalytischen Komponenten völlig unaufgeschmolzen. Nur die niedrigst schmelzende Kompo­ nente dient als Klammer für die übrigen katalytisch aktiven Komponenten. Dadurch bleiben auch die für die katalytische Aktivität so bedeutsamen kristallinen Störstellen an den Ober­ flächen der übrigen Komponenten erhalten.
Noch günstigere Aktivitätswerte können erhalten werden, wenn in besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Spritzparameter so eingestellt werden, daß die Komponente des Spritzmaterials mit der niedrigsten Erweichungstemperatur gerade soweit aufgeheizt wird, daß diese die übrigen Komponenten beim thermischen Spritzen verbindet. Daß dies geht, dürfte darauf zu­ rückzuführen sein, daß eine bereits erweichte Komponente beim Auftreffen auf die Unterlage zusätzliche kinetische Energie frei­ setzt und sich dabei an die Form des Untergrundes besser anpaßt bzw. sich mit diesem verkrallt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Tragstruktur eines erfindungs­ gemäßen Katalysators und die durch thermisches Spritzen darauf aufgebrachten katalytisch aktiven Komponenten,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 1 und Fig. 3 eine schematische Darstellung des Herstellungsverfahrens für den in Fig. 1 gezeigten Katalysator.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Katalysators 1 wird am besten durch die schematisierte Darstellung der Fig. 1 verdeutlicht. Man erkennt dort einen schräg schraffierten Schnitt durch eine Tragstruktur 2, die im Ausführungsbeispiel ein dünnes Edelstahl­ streckmetallblech ist. Diese Tragstruktur könnte aber ebensogut auch eine beliebige andere metallische Tragstruktur, wie etwa eine ebene Blechplatte, ein Drahtgeflecht, ein Lochblech oder dergleichen oder aber auch ein beliebig geformter Keramikkörper 32 sein. Auf dieser Tragstruktur erkennt man in der Fig. 1 in horizontaler Schraffur die diversen, im Ausführungsbeispiel et­ wa 35 bis 45 µm großen Mikrokristallite 4 der einzelnen Kompo­ nenten der katalytisch aktiven Masse. Diese Mikrokristallite liegen mehr oder weniger locker aufeinander und bilden dabei ei­ ne poröse Struktur. An den Berührungspunkten 6, 7, 8 sowohl zur Tragstruktur 2 hin als auch untereinander sind diese Mikro­ kristallite - was in der Ausschnittvergrößerung in der Fig. 2 deutlich wird - punktförmig miteinander verschmolzen. Diese Schmelzverbindungen 10 bestehen im Ausführungsbeispiel aus metallischem Aluminium, das sich infolge seiner Oberflächenspan­ nung durch Kapillarwirkung an den Berührungspunkten 6, 7, 8 zwischen den einzelnen Mikrokristalliten bzw. den Mikrokristalli­ ten und der Tragstruktur punktförmig zusammengezogen hat. Außer­ halb dieser Berührungspunkte sind die Oberflächen der Mikro­ kristallite 4 nur noch wenig mit Aluminium bedeckt. Diese in der Fig. 2 zum Ausdruck kommende sehr spärliche Abdeckung der Mikrokristallite mit der Aluminiumschmelze kommt den Bedürfnis­ sen sehr entgegen, läßt sie doch die für die katalytische Akti­ vität so wesentliche Oberflächenstrukturen der Mikrokristallite im wesentlichen unabgedeckt.
Anstelle von metallischem Aluminiumpulver können auch andere, bei einer niedrigeren Temperatur als die thermisch empfindli­ che, katalytisch aktive Komponente erweichende oder schmelzende Metalle oder Metallegierungen eingesetzt werden wie z. B. Alu­ miniumlegierungen oder auch Chrom-Nickel-Legierungen. Es kann auch ein niedrig schmelzendes Metalloxid wie z. B. eine aktive Komponente des Spritzpulvers Verwendung finden, sofern deren Schmelzpunkt deutlich unter dem Schmelzpunkt der thermisch empfindlichen, katalytisch aktiven Komponente liegt. Bei TiO2-halti­ gen Katalysatoren kann das MoO2 oder Vanadiumpentoxid sein, deren Anteil am Spritzmaterial gegebenenfalls zu erhöhen wäre. Aus Kostengründen oder technologischen Gründen kann auch eine Kombination mehrerer der obengenannten Komponenten Verwendung finden.
Ein Herstellverfahren für einen solchen Katalysator läßt sich anhand der Fig. 3 in die folgenden Verfahrensschritte aufglie­ dern: Zunächst werden die einzelnen für den jeweiligen Anwendungszweck gewählten katalytisch aktiven Komponenten 12, 14, 16, 18 einem Mischer 20 zugeführt und intensiv miteinander vermischt. Bei der späteren Verwendung zur Reduktion von Stickoxiden in Gegen­ wart von Ammoniak haben sich hierzu außer dem thermisch empfind­ lichen Titandioxid in der Anastasmodifikation als weitere kata­ lytisch aktive Komponenten MoO, W 2O3, V2O5 gut bewährt. Auch bei SiO2 gibt es eine solch thermisch empfindliche, katalytisch ak­ tive Komponente, die jedoch für andere Anwendungszwecke geeignet ist. Zugleich kann dem Mischer 20 über die gestrichelte Leitung 21 auch eine weitere, bei einer niedrigeren Temperatur als Ti­ tandioxid schmelzende Komponente 22 - im Ausführungsbeispiel Alu­ minium in Pulverform - zugeführt werden. Das fertig gemischte Pulver wird vom Mischer in einen Temperofen 24 überführt, wo es bei einer Temperatur getempert wird, die so eingestellt ist, daß im wesentlichen nur die niedrigst schmelzende Komponente, d.h. im vorliegenden Fall das Aluminiumpuler, aufschmilzt und sich dabei auf die übrigen Mikrokristalliten verteilt. Nach dem Tempern wird der getemperte Kuchen 9 im Ausführungsbeispiel in einer Mühle 26 auf eine Korngröße von 30 bis 45 µm herunterge­ mahlen und das Mahlgut einem Mehrfachsieb 28 zugeführt. Es wer­ den aus dem Mehrfachsieb 28 nur die Korngrößen im Bereich von 30 bis 45 µm einer nachgeschalteten thermischen Spritzanlage 30 zugeführt. Gröbere Mikrokristallite werden über die Leitung 27 wieder in die Mühle 26 rezirkuliert. Die feiner gemahlenen Mi­ krokristallite werden über die Leitung 25 in den Temperofen 24 zurückgeleitet.
Die thermische Spritzanlage 30 kann eine handelsübliche Flamm­ spritzanlage oder eine handelsübliche Plasmaspritzanlage sein. In ihr wird das Spritzpulver auf eine vorbereitete Tragstruk­ tur, etwa einem Keramikformstück 32 oder einem Streckmetall­ blech 34, thermisch aufgespritzt. Dabei werden die Spritzpara­ meter, d. h. Flamm- oder Plasmatemperatur, Spritzabstand und Gasgeschwindigkeit, so eingestellt, daß nur die niedrigst er­ weichende oder niedrigst schmelzende Komponente erweicht oder aufschmilzt. Das Streckmetallblech sollte zuvor in einer Zwi­ schenstation 36 entweder durch Sandstrahlen oder Korundstrahlen oder durch Eintauchen in ein Säurebad oberflächlich aufgerauht werden. Nachdem die katalytisch aktive Masse durch thermisches Spritzen beidseitig auf der Tragstruktur 2 aufgetragen worden ist, ist der Katalysatorkörper 1 bereits einbaufertig. Eine wei­ tere Behandlung ist nicht mehr erforderlich.
Abweichend vom vorgenannten Herstellungsverfahren ist es aber auch möglich, die niedrigst schmelzende Komponente 22 über die Leitung 29 direkt der thermischen Spritzanlage 30 zuzuführen, statt sie über die Leitung 21 dem Mischer 20 zuzuleiten. In diesem Fall wird diese niedrigst schmelzende Komponente erst in der Flamme der Spritzpistole bzw. in die heißen Zone des Lichtbogens mit den übrigen Komponenten zusammengebracht. Die­ se letztgenannte Verfahrensweise, hat zur Folge, daß keine so umfassende Abdeckung der Mikrokristallite 4 mit der niedrig schmelzenden Komponente 22 erfolgt, wie dies beim gemeinsamen Mischen, Tempern und Mahlen der Fall wäre. Daher bietet sich diese Variante des Verfahrens bei der Verwendung einer nied­ rigst schmelzenden Komponente mit nicht ganz so hoher Oberflä­ chenspannung an.
Die aus der thermischen Spritzanlage 30 entnommenen, mit den katalytisch aktiven Komponenten 12, 14, 16, 18 und der niedrigst schmelzenden Komponente 22 flammgespritzte Tragstruktur 2 sieht aus wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Sie zeichnet sich durch eine dem Anschein nach verhältnismäßig glatte Oberfläche aus. Sie ist aber im Bereich von unter 30 µm äußerst porös und bildet somit - wie erwünscht - eine sehr große katalytische Oberfläche. Insbesondere bei der Verwendung einer niedrigst schmelzenden Komponente mit sehr hoher Oberflächenspannung sind diese Mikrokristallite 4 im wesentlichen nur punktförmig an ihren gegenseitigen Berührungsstellen 6, 7, 8 und an den Be­ rührungsstellen mit der Tragstruktur 2 mit der niedrigst schmelzenden Komponente 22 verschmolzen. Dabei ist es der be­ sondere Vorteil dieses Verfahrens, daß die Titandioxid-Mikro­ kristallite nicht aufgeschmolzen sind und die Anastasmodifika­ tion des Kristallgitters im Innern nicht oder kaum in eine Rutilkonfiguration umgewandelt wurde. Dies kommt unter anderem daher, daß infolge des großen Temperaturunterschieds zwischen den Schmelzpunkten der im Ausführungsbeispiel gewählten nied­ rigst schmelzenden Aluminiumkomponente und dem der Titandioxid- Mikrokristallite letztere nur auf eine Temperatur aufgeheizt wurden, die weit unter ihrer Schmelztemperatur liegt. Außerdem sind diese Titandioxid-Mikrokristallite infolge der zeitlich auf höchstens 5 Minuten begrenzten Temperung und der extrem kur­ zen Spritzzeit nur sehr kurzzeitig thermisch belastet worden, so daß nur unwesentliche Bereiche der Anastas-Modifikation des Titandioxid-Kristallgitters Zeit hatten sich in die katalytisch weniger aktive Rutilmodifikation umzuwandeln. Dieser geringe Ru­ tilanteil gewährleistet daher eine relativ hohe Standzeit bezo­ gen auf die Umwandlung in die weniger aktive Rutilmodifikation der auf diesem Wege hergestellten Katalysatoren. Diese sogenann­ te Umwandlungsstandzeit ergänzt die wegen der erhöhten Haftfestig­ keit hohe sogenannte Abrasionsstandzeit in erwünschter Weise.
Es ist noch eine weitere Variation des Herstellverfahrens in der Weise möglich, daß alle oder nur die thermisch empfindli­ chen Komponenten vor dem thermischen Spritzen mit der niedrigst schmelzenden oder niedrigst erweichenden Komponente umhüllt werden. Dies kann z. B. durch chemische Abscheidung dieser niedrigst erweichenden oder schmelzenden Komponenten auf die anderen Komponenten geschehen. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere bei der Abscheidung reiner Metalle wie Cr, Ni, Eisen oder von Metallegierungen wie Chrom-Nickellegierungen. Aber auch ein Bedampfen im Vakuum wäre denkbar.
Schließlich ist es auch denkbar, die verschiedenen miteinander vermischten Komponenten in geeigneter Weise, etwa mit einem or­ ganischen oder anorganischen Binder in einem Schlauch oder zu einem Stab zu agglomerieren und diesen Festkörper der Spritzan­ lage zuzuführen.

Claims (30)

1. Katalysator (1) mit einer auf der Oberfläche einer beliebig geformten Tragstruktur (2) durch thermisches Spritzen aufge­ brachten, aus mehreren Komponenten (12, 14, 16, 18) bestehenden katalytisch aktiven Masse, wobei zumindest eine Komponente (12) thermisch empfindlich ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kornspektrum der auf der Tragstruk­ tur (2) aufgebrachten katalytisch aktiven Masse mit Ausnahme der niedrigst schmelzenden Komponenten (22) unaufgeschmolzen ist.
2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß alle katalytisch aktiven Komponenten (12, 14, 16, 18) unaufgeschmolzen sind.
3. Katalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die katalytisch aktive Masse als niedrigst schmelzende Komponente ein Metall (22) enthält.
4. Katalysator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kataly­ tisch aktive Masse eine Metallegierung als niedrigst schmelzende Komponente enthält.
5. Katalysator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kataly­ tisch aktive Masse ein Metalloxid (14, 16, 18) als niedrigst schmelzende Komponente enthält.
6. Katalysator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kataly­ tisch aktive Masse Aluminium als niedrigst schmelzende Komponen­ te (22) enthält.
7. Katalysator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kataly­ tisch aktive Masse eine Aluminiumlegierung als niedrigst schmel­ zende Komponente enthält.
8. Katalysator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kataly­ tisch aktive Masse Nickel als niedrigst schmelzende Komponente enthält.
9. Katalysator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kataly­ tisch aktive Masse Chrom als niedrigst schmelzende Komponente enthält.
10. Katalysator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als ther­ misch empfindliche Komponente (12) in der Anastasmodifikation vorliegendes Titandioxid verwendet ist.
11. Katalysator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als ther­ misch empfindliche Komponente Al2O3 verwendet ist.
12. Katalysator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als ther­ misch empfindliche Komponente SiO2 verwendet ist.
13. Katalysator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die kata­ lytisch aktive Masse Oxide wenigstens eines der Metalle Titan, Vanadium, Wolfram oder Molybdän enthält.
14. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein aus wenigstens einer ther­ misch empfindlichen, katalytisch aktiven Komponente (12) und wenigstens einer bei einer tieferen Temperatur als die ther­ misch empfindliche Komponente erweichenden bzw. schmelzenden weiteren Komponente (22) bestehendes Spritzmaterial in einer thermischen Spritzvorrichtung (30) eingesetzt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spritzparameter so eingestellt werden, daß im wesentlichen nur die Komponente (22) des Spritz­ materials aufschmilzt, deren Erweichungstemperatur oder Schmelz­ temperatur am niedrigsten liegt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spritzpa­ rameter so eingestellt werden, daß die Komponente (22) mit der niedrigsten Erweichungstemperatur gerade soweit aufgeheizt wird, daß diese die übrigen Komponenten beim thermischen Spritzen ver­ bindet.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompo­ nente (22), deren Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt am niedrig­ sten liegt, vor dem thermischen Spritzen mit den übrigen Kompo­ nenten (12, 14, 16, 18) des Spritzpulvers vermischt wird.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen Komponenten (12, 14, 16, 18) des Spritzmaterials von wenigstens der Komponente, deren Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur am niedrigsten liegt, in einem dem thermischen Spritzen vorge­ schalteten Verarbeitungsschritt umhüllt werden.
19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhül­ lung durch galvanisches Abscheiden aufgebracht wird.
20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhül­ lung durch Aufdampfen aufgebracht wird.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Komponente (22), deren Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt am niedrigsten liegt, gegebenenfalls auch mit den übrigen Komponen­ ten vermischte thermisch empfindliche Komponente (12) vor dem thermischen Spritzen agglomeriert wird.
22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das agglo­ merierte Material anschließend erneut vermahlen wird.
23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompo­ nente (22), deren Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt am nied­ rigsten liegt, getrennt von der thermisch empfindlichen Kompo­ nente (12) und den übrigen Komponenten (14, 16, 18) des Spritz­ pulvers in die heiße Zone der thermischen Spritzvorrichtung (30) eingeführt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß metallisches Aluminiumpulver als Komponente, deren Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt am nied­ rigsten liegt, eingesetzt wird.
25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alumi­ niumlegierung als Komponente (22), deren Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt am niedrigsten liegt, eingesetzt wird.
26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß Molybdän­ oxid als Komponente (22), deren Erweichungspunkt bzw. Schmelz­ punkt am niedrigsten liegt, eingesetzt wird.
27. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium­ pentoxid als Komponente (22), deren Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt am niedrigsten liegt, eingesetzt wird.
28. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine Chrom- Nickel-Legierung als Komponente, deren Erweichungspunkt am nied­ rigsten liegt, eingesetzt wird.
29. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß Stahl als Komponente, deren Erweichungspunkt am niedrigsten liegt, einge­ setzt wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 29, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Spritzma­ terial als weitere Komponenten Oxide eines oder mehrerer der Metalle Titan, Molybdän, Vanadium, Wolfram zugegeben werden.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19624923C1 (de) * 1996-06-21 1998-03-12 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Katalysators sowie danach hergestellter Katalysator
EP0830888A2 (de) * 1996-09-19 1998-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung eines Katalysators sowie Reinigungsverfahren für einen derart verwendeten Katalysator
WO2007140495A2 (de) * 2006-06-07 2007-12-13 Ab Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Verfahren zur herstellung eines schaltungsträgers

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19624923C1 (de) * 1996-06-21 1998-03-12 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Katalysators sowie danach hergestellter Katalysator
US6228801B1 (en) 1996-06-21 2001-05-08 Siemens Aktiengesellschaft Process for producing a catalyst
EP0830888A2 (de) * 1996-09-19 1998-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung eines Katalysators sowie Reinigungsverfahren für einen derart verwendeten Katalysator
EP0830888A3 (de) * 1996-09-19 1998-07-01 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung eines Katalysators sowie Reinigungsverfahren für einen derart verwendeten Katalysator
WO2007140495A2 (de) * 2006-06-07 2007-12-13 Ab Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Verfahren zur herstellung eines schaltungsträgers
WO2007140495A3 (de) * 2006-06-07 2008-10-09 Mikroelektronik Ges Mit Beschr Verfahren zur herstellung eines schaltungsträgers

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