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Verfahren zur Herstellung metallischer Überzüge auf Aluminium Zur
Herstellung metallischer Überzüge auf Aluminium und Aluminiumlegierungen sind diejenigen
Verfahren, welche bei anderen Metallen die Herstellung dichter und festhaftender
Überzüge gewährleisten, nicht ohne weiteres brauchbar. So sind z. B. die zum Verkupfern
und Verzinken oder zur Herstellung von galvanischen Niederschlägen bei anderen Metallen
üblichen Verfahren zur Herstellung dichter, festhaftender Überzüge auf Aluminium
ungeeignet. Der Gründ hierfür liegt vor allem darin, daß das Aluminium stets mit
einer dünnen Oxydhaut überzogen ist, welche die zur Erzielung genügend starker Adhäsionskräfte
notwendige innige Oberflächenberührung des Überzugsmetalles mit dem Aluminium verhindert.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden,
das Aluminium vor dem Aufbringen des überzugsmetalles mittels oxydlösender . Stoffe
zu behandeln. Eine genügend starke Haftfähigkeit zwischen dem Überzugsmetall und
dem Aluminium wird jedoch auch bei diesem Verfahren nicht erzielt, weil bei der
Berührung des von der Oxydhaut befreiten Aluminiums mit Luft oder Feuchtigkeit sogleich
eine neue Oxydhaut gebildet wird, so daß sich bei dem darauffolgenden Aufbringen
des übtrzugsmetalles wieder die gleichen Übelstände zeigen. Ähnliche Mängel weisen
auch die bekannten Verfahren auf, bei welchen Aluminium mit Halogenverbindungen
des überzugsmetalles, insbesondere zwecks Verkupferung mit wasserhaltigem Kupferchlorid,
erhitzt wird.
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Es ist auch bekannt, Gemische von in der Wärme flüchtigen Halogensalzen
mit den Metallverbindungen, aus denen durch Umsetzung in der Wärme mit dem Aluminium
das freie Metall entsteht, mit der zu überziehenden Aluminiumoberfläche reagieren
zu lassen. Hierbei soll sich die gebildete Halogenverbindung des Überzugsmetalles
im Entstehungszustande mit dem Aluminium umsetzen.
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Gemäß der Erfindung wird nun das Metallsalz in Mischung mit solchen
Mengen von Halogensalzen der fixen Alkalien oder Erdalkalien einzeln oder zu mehreren
angewendet, daß in dem Salzgemisch die Menge der Alkali- bzw. Erdalkalihalogenide
die Menge des Metallsalzes übertrifft. Bei Anwendung solcher Mischungsverhältnisse
gestattet die oxydlösende und die Reaktion mäßigende Wirkung der im Überschuß anwesenden
fixen Alkali- bzw. Erdalkalihalogenide die Herstellung praktisch verwendbarer dichter
und festhaftender Metallüberzüge auf Aluminiumgegenständen, und zwar von Metallen,
die sowohl-einen höheren als auch einen niederen Schmelzpunkt als Aluminium haben.
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Zwar ist schon vorgeschlagen worden, Gemische von Metallhalogenid
und einem Doppelsalz aus dem Metallhalogenid und Alkalihalogenid zum Löten oder
auch zum Überziehen von Aluminiumgegenständen zu verwenden. Dabei soll das Doppelsalz
das bei
der Umsetzung zwischen dem Chlorid des Überzugsmetalles
und dem :Aluminium entstehende Aluminiumchlorid, das sofort Salz= säure bildet,
durch Bildung eines Doppel;," salzes von Aluminiumchlorid und Alkali`: Chlorid für
den Arbeiter unschädlich mac er Im Rahmen dieser hauptsächlich als Löt=1 oder Flußmittel
vorgeschlagenen Metallsalzgemische erreichen jedoch die in den Doppelsalzen vorhandenen
Halogensalze der fixen Alkalien, oder Erdalkalien niemals eine solche Menge, daß
die Bildung eines technisch brauchbaren Metallüberzuges auf Aluminium unter einer
ausreichenden oxydlösenden und reaktionsmäßigenden Wirkung möglich wäre. Vielmehr
ist die oxydlösende Wirkung - hei Anwendung der bekannten Doppelsalze im Gemisch
mit dem Metallsalz durchaus ungenügend und erspart keineswegs eine voraufgehende
Desoxydierung des Aluminiumgegenstandes in einem besonderen Verfahren. Auch nimmt
die Reaktion trotz Zusatz von Doppelsalzen einen so stürmischen Verlauf, daß die
Gefahr eines Abschmelzens des Aluminiumgegenstandes besteht.
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Dagegen wird gemäß der Erfindung ein-Überschuß von Halogeniden, insbesondere
Chloriden und Fluoriden der fixen Alkalien oder Erdalkalien, dem Metallsalz beigemischt,
so daß die Befreiung des Aluminiums von der Oxydhaut und die Herstellung des metallischen
Überzuges in dem gleichen Verfahrensgang erfolgen kann, und daß ferner die beigemischten
Mengen von Halogeniden der fixen Alkalien bzw. Erdalkalien eine solche Herabsetzung
der Schmelztemperatur der Metallverbindungen bewirken, daß das Überzugsmetall gemäß
dem neuen Verfahren bei wesentlich herabgesetzter Reaktionstemperatur abgeschieden
werden kann. Abgesehen von der Reaktionstemperatur ist aber auch die Reaktionsgeschwindigkeit
infolge der größeren Wärmekapazität des Gemisches sowie dadurch herabgesetzt, daß
die oxydlösenden Salze verdünnend auf die Metallverbindungen einwirken. Auf diese
Weise wird der Vorteil erzielt, daß die entstehenden Überzüge besonders gleichmäßig
und dicht ausfallen und trotz der exotherm verlaufenden Umsetzung keine unzulässige
Überhitzung eintreten kann. Das durch Einwirkung des Aluminiums aus dem Metallsalz
in einem Gemisch von Hxlo-._',geniden der fixen Alkalien bzw. Erdalkalien '.,:il,@glöste
Metall befindet sich in einem be-' @scd&s fein verteilten und reaktionsfähigen
; -,UStund und geht, wie Versuche ergeben haben, in diesem Zustande mit dem Aluminium
eine Oberflächenlegierung ein. Diese kann entweder unmittelbar als Schutzüberzug.
des Aluminiums dienen, oder sie wird i nach einem der bekannten Verfahren verstärkt,
so daß die Legierungszone nur eine Zwischenschicht bildet.
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Zweckmäßig werden für die Anwendung des neuen Verfahrens Salze solcher
Metalle i ausgewählt, welche mit Aluminium Mischkristallbildung oder chemische Verbindungen
eingehen.
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Nach dem neuen Verfahren werden beispielsweise Überzüge von Kupfer
oder von Zink auf ,Aluminiumgegenständen in der Weise hergestellt, daß der Aluminiumgegenstand
im ersten Falle in der Schmelze eines Gemisches von Natriumchlorid, Kaliumchlorid,
Bariümchlorid und Kupferchlorür, ' im- zweiten fall dagegen in. der Schmelze eines
Gemisches 'von Natrimchlorid, Lithiumchlorid, Natriumfluorid und Zinkchlorid behandelt
wird. Die Gemische werden dabei derart angesetzt, daß die Menge der fixen Alkali-
bzw. Erdalkalihalogenide der Menge des Metallsalzes gleichkommt oder diese um das
Doppelte bzw. Mehrfache übertrifft.