DE392096C

DE392096C - Liquid conductors for electrical currents and methods of making such conductors

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Publication number: DE392096C
Application number: DEP41119D
Authority: DE
Original assignee: LOUISE PARASKOVICH
Current assignee: LOUISE PARASKOVICH
Priority date: 1920-12-14
Filing date: 1920-12-14
Publication date: 1924-03-15

Description

Flüssige Leiter für elektrische Ströme und Verfahren zur Herstellung solcher Leiter. Zur Verwendung als flüssigen Leiter für elektrische Ströme in verschiedenen Kontaktvorrichtungen wurden vielfach reines Quecksilber oder dessen Legierungen (Amalgame) mit Kupfer, Zinn, Zink, Cadmium in Vorschlag gebracht. Es hat sich aber gezeigt, daß diese Amalgame, wie auch die mit Silber oder Gold, für die genannten Zwecke durchaus ungeeignet sind, während bei reinem Quecksilber in den meisten Fällen entweder die zu geringe Viskosität oder aber der Umstand nachteilig ist, daß es viele Metalle stark angreift. Der Grund für die Unverwendbarkeit der vorgeschlagenen Amalgame liegt darin, daß diese Amalgame entweder von Anfang an kristallinisch sind oder in ,kurzer Zeit (längstens binnen einiger Tage) kristallisieren und dabei teils vollständig erhärten, teils feste Kristalle ausscheiden. Außerdem oxydieren die meisten dieser Amalgame, insbesondere Kupferamalgam, schon bei ruhigem Stehen an der Luft, noch rascher aber beim Schütteln unter Anwesenheit von Luft. Aus allen diesen Gründen hat sich bisher eine praktische Anwendung derartiger Amalgame nicht durchsetzen können.Liquid conductors for electrical currents and methods of manufacture such head. For use as a liquid conductor for electrical currents in various Contact devices were often pure mercury or its alloys (Amalgams) with copper, tin, zinc, cadmium in proposal. But it has shown that these amalgams, as well as those with silver or gold, for the named Purposes are quite unsuitable, while with pure mercury in most cases either the too low viscosity or the fact that it is disadvantageous strongly attacks many metals. The reason for the unusability of the proposed Amalgams lies in the fact that these amalgams are either crystalline from the start or crystallize in a short time (at most within a few days) and sometimes harden completely, partly solid crystals separate. In addition, they oxidize Most of these amalgams, especially copper amalgams, start when you stand still the air, but more quickly when shaken in the presence of air. From all For these reasons, such amalgams have so far not been used in practice can enforce.

Wenn man nun die Metalle der für die eingangs genannten Zwecke bisher vorgeschlagenen Amalgame im periodischen System der Elemente nach M e n d e 1 e j e f f einreiht, so ergibt sich, daß sie durchwegs denGruppen 1bisV dieses Systems angehören. Dagegen wurden bisher Amalgame mit Metallen der Gruppe VI bis VIII dieses Systems weder für die genannten Zwecke verwendet, noch sind sie hierfür in Vorschlag gebracht worden, obwohl diese Amalgame an sich längst bekannt sind, ebenso wie eine Einteilung der Metalle in Gruppen entsprechend ihrem Verhalten gegen Quecksilber.If you now use the metals for the purposes mentioned so far proposed amalgams in the periodic table of elements according to M e n d e 1 e j e f f, it follows that they consistently belong to groups 1 to V of this system belong. In contrast, amalgams with metals of groups VI to VIII have been used so far Systems are neither used for the purposes mentioned, nor are they proposed for this purpose has been brought, although these amalgams have long been known per se, as well as one Division of metals into groups according to their behavior towards mercury.

Dagegen sind die Eigenschaften der Amalgame mit Metallen der Gruppen VI bis VIII anscheinend nicht genügend untersucht worden, oder es wurde der Herstellung der Amalgame nicht die nötige Sorgfalt zugewendet.On the other hand, the properties of amalgams with metals are of the groups VI through VIII does not appear to have been adequately studied, or it has been manufacturing the amalgams have not been given the necessary care.

Es wurde nun durch Versuche gefunden, daß Amalgame mit Metallen der Gruppen VI bis VIII den gestellten Bedingungen eines flüssigen bis plastischen Leiters sehr gut entsprechen, und zwar insbesondere die Amalgame mit Nickel, Kobalt, Chrom, dann auch Eisen und Mangan. Im Gegensatz zu den bisherigen bekannten Versuchen zeigen diese Amalgame eine gute Haltbarkeit. So ist beispielsweise Nickel- und K obaltamalgam von 0,5 bis a Prozent Metallgehalt beim ruhigen Stehen an der Luft Monate und selbst über ein Jahr lang haltbar, ohne durch Kristallisieren zu erhärten und in erheblichem Maße zu oxydieren.It has now been found through experiments that amalgams with metals of Groups VI to VIII meet the requirements of a liquid to plastic conductor correspond very well, in particular the amalgams with nickel, cobalt, chromium, then also iron and manganese. In contrast to the previous known experiments show these amalgams have a good shelf life. For example, nickel and potassium amalgam From 0.5 to a percent metal content when standing quietly in the air for months and yourself Can be kept for over a year without hardening due to crystallization and in a considerable amount Oxidize dimensions.

Erfindungsgemäß werden nun die Amalgame von Metallen der Gruppen VI his VIII, insbesondere jene von Nickel und Kobalt, dazu verwendet, einen flüssigen bis plastischen Leiter haltbarer Konsistenz für elektrische Ströme herzustellen.According to the invention, the amalgams of metals of groups VI his VIII, especially those of nickel and cobalt, used to create a liquid to produce plastic conductors of durable consistency for electrical currents.

Beispielsweise kann ein dünnflüssiger bis dickflüssiger Leiter von ölartiger Konsistenz zur Herstellung eines guten Kontaktes zwischen umlaufenden und feststehenden Teilen elektrischer Maschinen, an Schleifringen u.dgl. verwendet «-erden, ferner als Schmiermittel zur Verminderung der Bürstenreibung an ebensolchen Schleifringen, als Schmier- und Dichtungsmittel für Pumpen, in denen ü1 aus chemischen Rücksichten nicht verwendet werden kann (Terpentinpumpen) und andere.For example, a thin to thick conductor of oily consistency to produce good contact between the surrounding and fixed parts of electrical machines, slip rings and the like. used «-Erden, also as a lubricant to reduce brush friction on such Slip rings, as lubricants and seals for pumps, in which ü1 from chemical Considerations can not be used (turpentine pumps) and others.

Amalgame von plastischer Konsistenz können gleichfalls zur Herstellung oder Verbesserung von Kontakten verwendet werden, sodann als Dichtung in Stopfbüchsen usf.Amalgams of plastic consistency can also be used for production or improvement of contacts, then as a seal in glands etc.

Die Herstellung der Amaiganie kann nach einer der bekannten Methoden, am besten elektrolytisch, erfolgen. Bäder zum Niederschlagen der genannten Metalle sind bekannt. Um aber ein bleibendes homogenes Endprodukt zu erhalten, müssen bestimmte Vorkehrungen getroffen werden. Dazu gehören Bewegung der Quecksilberkathode wie auch des Bades und Einhalten einer der Badzusammeizsetzung, Temperatur und Durchmischung entsprechenden Stromstärke. In Anbetracht der anzustrebenden Homogenität des Endproduktes ist es vorteilhaft, gleich bei der Elektrolyse auf die gewünschte Konzentration hinzuarbeiten, und sobald diese erreicht ist, die Elektrolyse zu unterbrechen, da durch nachträgliches Verdünnen eines Amalgams mit zu hohem Metallgehalt die Homogenität leidet. Das Endprodukt zeigt in diesem Fall geringere Viskosität und größere Neigung zum Kristallisieren.The production of the amaiganie can be done according to one of the known methods, best done electrolytically. Baths for depositing the aforesaid metals are known. However, in order to obtain a permanent, homogeneous end product, certain Precautions are taken. This includes movement of the mercury cathode like also of the bath and adherence to the bath composition, temperature and mixing corresponding amperage. In view of the desired homogeneity of the end product it is advantageous to achieve the desired concentration right away during the electrolysis work towards it, and as soon as this is achieved, interrupt the electrolysis, there by subsequently diluting an amalgam with too high a metal content the homogeneity suffers. The end product in this case shows lower viscosity and greater tendency to crystallize.

Zur Herstellung brauchbarer Amalgame kann man nach folgenden Beispielen vorgehen: Beispiel i. Schwefelsaures Nickelox;-dulainnion 6o g, kohlensaures Nickelotvdtilain:iiion 5 g, Borsäure krist. 30 g, Wasser 1 1.The following examples can be used to produce useful amalgams: Example i. Sulfuric acid nickelox; -dulainnion 6o g, carbonic acid nickelotvdtilain: iiion 5 g, boric acid crystall. 30 g, water 1 1.

Stromdichte ungefähr o,5 bis 2Anip.Jdiri2 bei langsamer Durchinischung, bis io ;'@inp.%dni'= hei schneller Durchmischung.Current density about 0.5 to 2Anip.Jdiri2 with slow mixing, until io; '@ inp.% dni' = hot mixing.

Beispiel e. Phosphorsaure, N ickeloxydul i 8 g, pliosphorsaures Natron -5-, Wasser il, Stromdichte wie oben.Example e. Phosphoric acid, nickel oxide 8 g, phosphoric acid sodium -5-, water, current density as above.

Beispiel 3. Schwefelsaures Kolialtoxvdulaninion 6o g, Borsäure krist. 30 g, Wasser 1 1, Stro1nclichte \\-ie oben.Example 3. Sulfuric acid colial toxinine ion 60 g, boric acid crystall. 30 g, water 1 1, straw light \\ - ie above.

Beispiel d. Schwefelsaures Eisenoxydtilanimon 133 g, Chlorammonium ioog, Wasser 11, Temperatur imgef. 8o° C, Stromdichte o,5 1üs 2 _@ml>.@@11n2. Beispiel 5.Example d. Sulfuric acid Eisenoxydtilanimon 133 g, Chlorammonium ioog, water 11, temperature imgef. 80 ° C , current density 0.5 1üs 2 _ @ ml>. @@ 11n2. Example 5.

Chromsulfat i8o g, Schwefelsäure i g, Wasser 6oo g, Temperatur ungefähr 7o° C, Stromdichte o,5 bis 3 Amp.Jdin2. Beispiel 6.Chromium sulphate 180 g, sulfuric acid 100 g, water 600 g, temperature approx 70 ° C, current density 0.5 to 3 Amp.Jdin2. Example 6.

llangansulfat id.o g, Schwefelsäure 3 g, @@'asser 6oo g, Temperatur ungefähr 9o° C, Stromdichte i bis 5 Arnp.Idm=.llangan sulfate id.o g, sulfuric acid 3 g, @@ 'ater 600 g, temperature about 90 ° C, current density i to 5 arnp.Idm =.

Die Haltbarkeit der Amalgame läßt sich in manchen Fällen noch dadurch verbessern, daß man sie unter sich legiert. Auch geringe Zusätze gewisser Metalle der Gruppen I bis V wirh.en ähnlich. Beispielsweise zeigt Nickel-C hronriamalgam, Eisenamalgam mit geringem Zinkzusatz und Nickelamalgam mit Silberzusatz größere Haltbarkeit, insbesondere gegen Oxydation, als die Komponenten.The shelf life of the amalgams can be reduced in some cases better that they are alloyed among themselves. Also small additions of certain metals groups I to V are similar. For example, nickel-chromium algam shows Iron amalgam with little added zinc and nickel amalgam with added silver are larger Durability, especially against oxidation, than the components.

Eine Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Amalgani@e gegen Oxydation ergibt sich auch, wenn man zur Herstellung der _4rtnalgame phosphorhaltige Metalle verwendet.An improvement in the resistance of the Amalgani @ e to oxidation also arises if one uses phosphorus-containing metals for the production of the _4rtnalgame used.

Benutzt man bei Herstellung eines zusammengesetzten Amalgams nicht ein Bad für die gleichzeitige Ausscheidung beider Metalle, sondern zwei getrennte Bäder nacheinander, so ist es zweckmäßig, die Homogenität des Produktes durch eine nachfolgende Wärmehehandlung zu erhöhen. Zu diesem Zweck erhitzt man sie auf Zoo bis 4oo° und kühlt danach rasch ab, z. B. durch Abschrecken in Wasser. Sehr wirksam erweist sich dieser Vorgang beispielsweise bei einem Nickelamalgam mit Silberzusatz. Schlägt man das Silber in das Nickelamalgam nieder, so scheidet es sich kristallinisch aus. Durch die nachfolgende %Värinebelianrllung erhält man ein homogenes Produkt.Not used when making a composite amalgam a bath for the simultaneous precipitation of both metals, but two separate ones Baths one after the other, so it is useful to ensure the homogeneity of the product by one to increase subsequent heat treatment. For this purpose they are heated at the zoo to 4oo ° and then cools down quickly, z. B. by quenching in water. Very effective if this is the case, for example, with a nickel amalgam with added silver. If the silver is deposited in the nickel amalgam, it separates in crystalline form the end. A homogeneous product is obtained through the subsequent% Värinebelianrllung.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrical conductors consisting of an amalgam, characterized in that anialgaines are used which contain one or more metals from groups VI to VIII of the periodic table of elements.

2. Electrical conductor according to claim i, characterized in that the amalgams Contains additives of metals from groups I to V.

3. Electrolytic method Production of amalgams according to claims 1 and 2 by depositing the: @Ietalles, whose amalgam you want to manufacture, from a solution onto a moving mercury cathode, characterized in that the composition of the bath, the current density, the Temperature and the mixing of the mercury with that on its surface each deposited metal can be selected in such a way that a consistently homogeneous changeable analgain arises. Method according to claim .a., characterized in that phosphorus-containing metals are used in the manufacture of the amalgams or phosphorus-containing mercury is used. 5. The method according to claim 3 and .4, characterized in that the electrolysis is only continued until the required concentration and viscosity of the amalgam has been reached. 6. Procedure to increase the durability of amalgams, especially those that contain several metals contain, characterized in that the amalgam is heated to 18o to doo ° and then is rapidly cooled.