DE583391C

DE583391C - Verfahren zur Herstellung von Beryllium-Aluminium-Legierungen

Info

Publication number: DE583391C
Application number: DEB148965D
Authority: DE
Inventors: Walter Pfau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-03-15
Filing date: 1931-03-15
Publication date: 1933-08-26

Description

Verfahren zur Herstellung von Beryllium-Aluminium-Legierungen Verfahren zur Herstellung von Beryllium-Aluminium-Legierungen sind an sich bekannt. So können bekannterweise derartige Legierungen dadurch dargestellt werden, daß die Metalle Beryllium und Aluminium getrennt gewonnen und dann zusammengeschmolzen werden. jedoch infolge der hierzu nötigen hohen Schmelztemperaturen tritt hierbei eine starke Oxydierung der Metalle ein, wodurch das Produkt unbrauchbar wird. Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, daß die vermischten Metallsalze oder Oxyde des Berylliums und Aluminiums auf thermischchemische Weise zu einer Metallegierung reduziert werden. Die auf diese Weise her= gestellten Legierungen sind sehr unrein, außerdem ergeben sie sich nicht in kompakter Form.
Für technische Zwecke wird man daher zur Herstellung von Bervllium-Aluminium-Legierungen die Elektrolyse zu Hilfe nehmen. Bei der Herstellung von Beryllium-Aluminium-Legierungen mit Hilfe der schmelzflüssigen Elektrolyse ist nun bereits vorgeschlagen worden, als Elektrolyt ein Gemisch von geschmolzenen Doppelsalzen dieser Metalle zu verwenden, und zwar hat man in Ausführung dieses Vorschlages bisher so verfahren, daß man Berylliumsalz getrennt von dem Aluminiumsalz als basisches Berylliumfluorid bzw. als Oxyfluorid herstellte und in Mischung mit einem geeigneten Aluminiumsalz, z. B. dem Fluorid unter Zugabe von Alkali- und Erdalkalifluoriden, der Elektrolyse unterwarf. (Wissenschaftliche Veröffentlichungen aus dem Siemens-Konzern, VIII. Band, erstes Heft, 29a9, S. 38 letzter Abschnitt und S.8889 »Gewimiung von Aluminium-Beryllium-Legierungeri auf elektrolytischem Wege«.) Man hat demnach vermieden, ein basisches Fluorid bzw. Oxyfluorid der Elektrolyse zu unterwerfen, welches neben Beryllium gleichzeitig Aluminium enthält, weil man annahm, daß für die Herstellung eines geeigneten Elektrolyten nur getrennt hergestelltes basisches Berylliumfluorid bzw. Oxyfluorid brauchbar sei.
Erfindungsgemäß lassen sich nun Beryllium-Aluminium-Legierungen dadurch herstellen, daß die in den, Bervllerzen enthaltenen Metalloxyde des Berylliums und des Aluminiums (chemische Formel für Beryll 3 Be0 - A120, --6 Si02) durch entsprechende Behandlung gleichzeitig und gemeinsam in basische Fluoride bzw. Oxyfluoride umgesetzt werden und die so gewonnenen Salze mit Leitsalzen vermischt der Sclimelzflußelektrolyse unterworfen werden. Es scheidet sich dann, wie viele Versuche bewiesen haben, an der Kathode ohne Störung eine Beryllium-Aluminium-Legierung ab. Das neue Verfahren hat gegenüber den bekannten Zerfahren insofern einen wesentlichen wirtschaftlichen Vorteil, als mit allgemein denselben Arbeitsgängen sofort die nötigen doppelten Salze des Berylliums und des Aluminiums durch die einfache Anwendung von F lußsäure gewonnen werden.
Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung sei nachstehend näher- beschrieben: i kg Berylliumerz wird fein zermahlen und dann i kg Natriumsilicofluorid dem Erz zugemischt. Hierauf wird die Mischung mehrere Stunden erhitzt. Zur Herstellung der doppelten basischen Fluoride wird nun das Gemisch mit,angesäuertem Wasser ausgelaugt. Es sind dann im Wasser gelöst enthalten die Doppelfluoride von Berylliumnatrium und Aluminiumnatrium. Die Flüssigkeit wird hierauf dekantiert. Durch Behandlung der Flüssigkeit mit Ammoniak werden die Hydroxyde des Berylliums und des Aluminiums gefällt und durch Filtration für sich gemeinsam gewonnen. Hierauf werden die Hydroxyde mit Flußsäure behandelt, worauf sich nach Eindampfung die basischen Fluoride bzw. Oxyfluoride des Berylliums und des Aluminiums gemeinsam ergeben, und zwar 8o01" basisches Berylliumfluorid bzw. Oxyfluorid und 2o01" basisches Aluminiumfluorid: Bei dieser Zusammensetzung beträgt der Metallgehalt etwa 1&°r" Beryllium und etwa 60r" Aluminium, so daß durch Elektrolyse eine Beryllium-Aluminium-Legierung entsteht, deren Aluminiumgehalt etwa 25010° beträgt. Zur Durchführung der Elektrolyse verfährt man am besten folgendermaßen: In einem geeigneten Graphittiegel werden wegen der leichteren Schmelzbarkeit zuerst Zoo g Natriumfluorid eingebracht. Hierauf wird der Tiegel durch Außenbeheizung erhitzt und allmählich mit i kg der doppelten basischen Fluoride bzw. Oxyfluoride der angegebenen Zusammensetzung zugleich mit i kg Bariumchlorid 'angefüllt. Bei einer Temperatur von etwa i2oo° C wird mit der Elektrolyse begonnen, wobei der Tiegel als Anode geschaltet wird. Als Kathode wird am besten ein wassergekühltes, unten geschlossenes Eisenrohr in die Schmelze eingetaucht. Die Elektrolyse kann durchgeführt werden bei etwa 70 Volt Spannung und @ioo Amp. Stromstärke entsprechend einer Stromdichte von etwa .4o Amp. pro em2 an der Kathode, worauf sich an der Kathode eine Beryllium-Aluminium-Legierung in kompakter Form oder als Überzug abscheidet. Vorteilhafter ist es jedoch, mit wesentlich höheren Stromdichten zu arbeiten, beispielsweise bis zu dem i ofachen Wert, da bei der während der Elektrolyse auftretenden Verdampfung eine schnellere Metallabscheidung zu einer besseren Metallausbeute führt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Beryllium-Aluminium-Legierungen in kompakter Form oder als Überzug durch Schmelzflußelektrolyse, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt eine Schmelze aus den aus den Erzen gemeinsam gewonnenen basischen Fluoriden bzw. Oxyfluoriden des Berylliums und des Aluminiums verwendet wird, denen in bekannter Weise Halogensalze der Alkali- und bzw. oder Erdalkalimetalle als Leitsalze zugesetzt werden.