DE589449C

DE589449C - Use of platinum or platinum metal alloys for items that are exposed to high temperatures

Info

Publication number: DE589449C
Application number: DEH126100D
Authority: DE
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1931-03-24
Filing date: 1931-03-24
Publication date: 1933-12-07

Description

Verwendung von Platin- oder Platimnetallegierungen für Gegenstände, die hohen Temperaturen ausgesetzt werden Es ist bekannt, daß sich die Platinmetalle trotz ihrer hohen Schmelzpunkte bei Temperaturen, die ungefähr r2oo° überschreiten, durch Verdampfung in nachweisbaren Mengen verflüchtigen und an kälteren Stellen niederschlagen. Platin und. Iridium oxydieren sich bei diesem Vorgang an der Oberfläche nicht merklich, sondern sie bleiben blank. Gerade dieses Blankbleiben betrachtet man als ein charakteristisches Kennzeichen für die genannten Edelmetalle.Use of platinum or platinum-metal alloys for objects The platinum metals are known to be exposed to high temperatures despite their high melting points at temperatures that exceed roughly r2oo °, volatilize by evaporation in detectable quantities and in colder places knock down. Platinum and. During this process, iridium is oxidized on the surface not noticeable, but they remain blank. Just considered this remaining blank one as a characteristic mark for the mentioned precious metals.

Diese Verdampfung ist natürlich außerordentlich störend; sie begrenzt z. B. die Verwendungsmöglichkeit des Platins als Heizwicklung an Widerstandsöfen für höhere Temperaturen in unangenehmer Weise.This evaporation is of course extremely troublesome; it limits z. B. the possibility of using platinum as a heating coil in resistance furnaces for higher temperatures in an uncomfortable way.

Selbst bei Temperatureh, die unter rooo° liegen, ist übrigens der Platinverlust in längeren Zeiträumen durchaus nachweisbar und bei Verwendung größerer Mengen von Platin unangenehm fühlbar. So betragen z. B. die Verluste der Platinkatalysatoren bei der Ammoniakverbrennung, die bei 6oo bis goo ° erfolgt, oft immerhin erhebliche Prozentzahlen.Incidentally, this is even at temperatures below rooo ° Platinum loss can be proven over longer periods of time and when larger ones are used Amounts of platinum uncomfortably felt. So amount z. B. the losses of the platinum catalysts in the case of ammonia combustion, which takes place at 600 to goo °, it is often considerable Percentages.

Man hat zwar versucht, die Verdampfungsverluste beim Platin durch Zulegieren anderer weniger stark flüchtiger Platinmetalle herabzusetzen, jedoch sind die Erfolge verhältnismäßig beschränkt geblieben, und das Problem der Herabsetzung der Verdampfung ist jedenfalls nach wie vor brennend. Ferner hat man schon vor längerer Zeit bei Iridiumöfen versucht, die . Verdampfungsverluste durch Überziehen des Iridiums mit einer emailleähnlichen Schutzhaut herabzusetzen und hierbei tatsächlich erhebliche Fortschritte erzielt, jedoch blieb der Nachteil, daß diese nachträglich aufgebrachte Haut recht spröde war und bei geringen mechanischen Beanspruchungen schon abblätterte. In allen Fällen aber, wo es sich um eine. Verwendung der Platinmetalle für katalytische Zwecke handelte, war ein derartiger Überzug naturgemäß ganz unbrauchbar.Attempts have been made to reduce the evaporation losses in the case of platinum Alloying other less volatile platinum metals, however the successes remained relatively limited, and the problem of degradation the evaporation is in any case still burning. Furthermore, one has long ago Time at iridium ovens tried that. Evaporation losses due to coating of the iridium with an enamel-like protective skin and actually considerable Progress was made, but the disadvantage remained that this was applied subsequently The skin was quite brittle and peeled off under slight mechanical stress. In all cases, however, where it is a. Use of platinum metals for catalytic Purposes acted, such a coating was naturally quite useless.

Die Erfinderin ist bei ihrer Erfindung von folgendem Gedanken ausgegangen: Es ist bekannt; daß man z. B. Aluminiumdrähte sehr erheblich über ihren Schmelzpunkt erhitzen kann, wenn man dafür Sorge trägt, daß das äußere Oxydgerippe den schmelzflüssigen Kern tragen kann. Etwa entstehende kleine Risse in der Oxydhaut schließen sich sofort durch das Nachdringen des flüssigen Metalls, das sich sogleich wieder mit einer Oxydhaut bedeckt. Man hat auf diese Art eine sehr dünne, aber mechanisch recht widerstandsfähige Bedeckung.In her invention, the inventor started from the following idea: It is known; that one z. B. aluminum wires very much above their melting point can be heated if one takes care that the outer oxide skeleton is the molten one Core can carry. Any small cracks in the oxide skin close immediately by the penetration of the liquid metal, which immediately reappears with a Oxide skin covered. In this way you have a very thin, but mechanically very resistant one Cover.

Legiert man nun Platinmetalle mit kleinen Prozentsätzen von Aluminium und erhitzt Drähte aus solchen Legierungen, so wird sich das an der Oberfläche befindliche Unedelmetall oxydieren und größere Teile des Drahtes mit einer Oxydhaut bedecken, deren Stärke von der Höhe des Unedelmetallgehaltes der Legierung -abhängt, die aber den Vorteil hat, daß sie bei etwaiger Beschädigung durch aus dem Inneren des Drahtes-nachdringende Unedelmetallatorne sich immer wieder ergänzt. Das sich bildende Metalloxyd hat bei geeigneter Wahl des Legierungszusatzes eine außerordentlich hohe Temperaturbeständigkeit. Da erhebliche Teile des Platins durch die Oxvdhaut bedeckt sind, kann man erwarten, daß die Verflüchtigung des Platins wesentlich herabgesetzt wird. Tatsächlich haben auch die Versuche ergeben, daß auf diese Weise eine ganz erhebliche Besserung in dieser -Hinsicht zu erreichen ist. So wurde z. B. festgestellt, daß bei einer Legierung von Platin mit etwa r °/o Calcium die Ver dampfungsgeschwindigkeit bei ungefähr 130o° auf etwas mehr als die Hälfte von derjenigen des reinen 'Platins herabgesetzt war. Dasselbe gilt für die Legierungen des Palladiums mit Calcium. Hier erzielt man noch den Vorteil, die unter Umständen durch ihre Farbe störende Palladiumoxydhaut sehr merklich aufzuhellen.If you now alloy platinum metals with small percentages of aluminum and if wires made of such alloys are heated, that which is on the surface becomes Oxidize base metal and cover larger parts of the wire with an oxide skin, their strength on the level of the base metal content of the alloy -depends, but this has the advantage that it is damaged by The base metallators penetrating the inside of the wire always complement each other. With a suitable choice of alloy additive, the metal oxide that forms has a extremely high temperature resistance. Because significant parts of the platinum through If the oxide skin is covered, one can expect the volatilization of the platinum is significantly reduced. In fact, the tests have shown that on in this way a very considerable improvement in this regard can be achieved. So was z. B. found that an alloy of platinum with about r ° / o calcium the evaporation rate at around 130o ° to a little more than half was lowered from that of pure 'platinum. The same goes for the alloys of palladium with calcium. Here one still achieves the advantage that under certain circumstances very noticeably lighten the palladium oxide skin which is disturbing due to its color.

Während man also bisher die Anwesenheit geringer Beimengungen von typischen Unedelmetallen in den Platinmetallen als unerwünscht betrachtete, sie aber beispielsweise beim Schmelzen von Platin in Kalktiegeln nicht ganz vermeiden konnte, führt die vorliegende Erfindung dazu, Legierungen der Platinmetalle, die diese Unedelmetalle in nicht ganz unwesentlichen Mengen bis zu 5 °/o derselben enthalten, absichtlich zum Zweck ihrer Verwendung für Gegenstände, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, herzustellen.While so far the presence of small additions of typical base metals in the platinum metals as undesirable, they but not completely avoided, for example when melting platinum in lime crucibles could, the present invention leads to alloys of the platinum metals, the contain these base metals in not entirely insignificant quantities up to 5% of the same, intentionally for the purpose of their use on objects exposed to high temperatures are to produce.

Zur Vervollständigung des Standes der Technik wird hoch ausgeführt, daß auch bereits vorgeschlagen wurde, die Kathode von Entladungsgefäßen aus einem Kern herzustellen und diesen mit einer Oxydschicht zu versehen, die ihrerseits wiederum eine Schicht aus reinem Metall trägt. Auch bei diesem Gegenstand wird an der Oberfläche des Kernes ein Überzug schwer flüchtiger Oxyde aus dem Inneren des Metalles erzeugt. Durch die so hergestellte Kathode wird die Elektronenaussendung in den Entladungsgefäßen verbessert, aber nicht wie beim Erfindungsgegenstand die Verdampfung des Metalls an der Oberfläche herabgesetzt. Bei dieser bekannten Einrichtung soll im Gegensatz zur Erfindung stets reines Metall durch die Oxydschicht an die Elektronen aussendende äußere Oberfläche gelangen. Die Kathoden von Entladungsgefäßen werden normalerweise, d. h. ohne ihre Lebensdauer nicht erheblich herabzusetzen, nicht mit solch hohen Temperaturen betrieben, wie dies bei dem erfindungsgemäßen Gegenstand der Fall ist.To complete the state of the art it is carried out high, that it has also already been proposed that the cathode of discharge vessels from one Manufacture core and provide this with an oxide layer, which in turn carries a layer of pure metal. This object is also on the surface of the core creates a coating of poorly volatile oxides from the interior of the metal. The cathode produced in this way causes the emission of electrons in the discharge vessels improved, but not the evaporation of the metal as with the subject of the invention depreciated on the surface. In this known device, in contrast to the invention always pure metal through the oxide layer to the electrons emitting outer surface. The cathodes of discharge vessels are normally d. H. without significantly reducing their lifespan, not with such high Temperatures operated, as is the case with the subject matter of the invention.

Ein weiterer Vorteil der nach dem neuer. Versfahren gewonnenen, mit Schutzschicht überzogenen Platinlegierungen ist der, daß beim Einbetten von Drähten, Folien oder Bändern in keramische Massen die Oxydschicht sich leicht unter Glasbildung mit diesen vereinigt, wodurch ein erheblich festeres Haften des Drahtes an der keramischen Masse erzielt wird als bei Verwendung von Drähten aus reinen Platinmetallen.Another benefit of following the new. Versfahren won with Protective layer coated platinum alloys is that when embedding wires, Foils or tapes in ceramic masses the oxide layer easily under glass formation united with these, creating a considerably stronger bond between the wire and the ceramic Mass is achieved than when using wires made of pure platinum metals.

Ein besonderer Erfolg aber wurde noch beobachtet bei Verwendung der nach diesem Verfahren erhaltenen Legierungen für katalytische Zwecke, z. B. für die Ammoniakverbrennung. Nicht nur daß die Edelmetallverluste bei dem Prozeß erheblich verringert wurden, es wurde vielmehr auch eine Ausbeutesteigerung erzielt, die diejenige Größenordnung erreichte, welche bisher nur durch Legieren des Platins mit Rhodium erhalten wurde.A particular success was observed when using the alloys obtained by this process for catalytic purposes, e.g. B. for the ammonia combustion. Not only that, the precious metal losses in the process are considerable were reduced; rather, an increase in yield was also achieved, the one Reached the order of magnitude that was previously only possible by alloying platinum with rhodium was obtained.

Claims

PATENT CLAIM: Use of alloys, consisting of up to 5 ° / o earth or alkaline earth metals and platinum or platinum metals or alloys from platinum metals as the remainder for the manufacture of objects that use high temperatures get abandoned.