DE69406434T2 - Herstellung von kompositwerkstoffen auf kohlenstoffbasis als bauteile für zellen zur aluminiumherstellung - Google Patents

Herstellung von kompositwerkstoffen auf kohlenstoffbasis als bauteile für zellen zur aluminiumherstellung

Info

Publication number
DE69406434T2
DE69406434T2 DE69406434T DE69406434T DE69406434T2 DE 69406434 T2 DE69406434 T2 DE 69406434T2 DE 69406434 T DE69406434 T DE 69406434T DE 69406434 T DE69406434 T DE 69406434T DE 69406434 T2 DE69406434 T2 DE 69406434T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carbon
reaction mixture
oxide
aluminum
composite material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69406434T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69406434D1 (de
Inventor
Nora Vittorio De
Jainagesh Sekhar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moltech Invent SA
Original Assignee
Moltech Invent SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moltech Invent SA filed Critical Moltech Invent SA
Application granted granted Critical
Publication of DE69406434D1 publication Critical patent/DE69406434D1/de
Publication of DE69406434T2 publication Critical patent/DE69406434T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
    • C04B35/651—Thermite type sintering, e.g. combustion sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/528—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft Komponenten von Zellen für die Herstellung von Aluminium, die aus auf Kohlenstoff basierenden Kompositmaterialien hergestellt sind, die feuerfeste Hartmetallboride, -carbide, -oxide, -nitride oder Kombinationen oder Mischungen derselben und mindestens eines aus Aluminium, Titan, Silicium und Zirkonium und Legierungen und Verbindungen derselben enthalten, und befaßt sich insbesondere mit verbesserten Verfahren zur Herstellung dieser Komponenten.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Aluminium wird konventionell nach dem Hall-Héroult-Verfahren durch Elektrolyse von Aluminiumoxid, das in einem geschmolzenen Elektrolyten auf Kryolithbasis aufgelöst ist, bei Temperaturen um 950ºC hergestellt. Eine Hall-Héroult-Reduktionszelle hat typischerweise eine Stahlschale, die mit einer isolierenden Auskleidung aus feuerfestem Material versehen ist, die wiederum eine Kohleauskleidung aufweist, die in Kontakt mit den geschmolzenen Bestandteilen ist. Leitfähige Stäbe, die mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden sind, sind in die Kathodenblöcke aus Kohlenstoff eingebettet, die den Bodenbelag der Zelle bilden. Die Kathodenblöcke sind üblicherweise aus einem e vorgebackenen Kohlenstoffmaterial auf Anthrazitbasis hergestellt, das Kohleteerpech als Bindemittel enthält, zusammen mit einer Stampfpastenmischung aus Anthrazit, Koks und Kohleteer.
  • In Hall-Héroult-Zellen wirkt eine Lache aus geschmolzenem Aluminium über den Kohleblöcken als Kathode, an der die Reduktion von Aluminium stattfindet. Die Kohleauskleidung oder das Kathodenmaterial hat eine normale Gebrauchszeit von drei bis acht Jahren oder sogar noch weniger unter ungünstigen Bedingungen. Die Verschlechterung des Kathodenbodens findet aufgrund von Erosion und Eindringen von Elektrolyt und flüssigem Aluminium sowie Einlagerung von Natrium statt, was Aufquellen und Verformen der Kathodenkohleblöcke und der Stampfpaste verursacht. Zudem führt das Eindringen von Natriumspezies und anderen Bestandteilen von Kryolith oder Luft zur Bildung von giftigen Verbindungen einschließlich Cyaniden.
  • Betriebsprobleme kommen auch von der Ansammlung von nicht aufgelöstem Aluminiumoxidschlamm auf der Oberfläche der Kohlekathode unter der Aluminiumlache, der isolierende Bereiche auf dem Zellboden bildet. Das Eindringen von Kryolith und Aluminium durch den Kohlekörper hindurch und die Verformung der Kathodenkohleblöcke verursacht auch die Verschiebung dieser Kathodenblöcke. Aufgrund der Verschiebung der Kathodenblöcke erreicht Aluminium die stählernen Kathodenleiterstäbe, was Korrosion an diesen verursacht und zur Verschlechterung des elektrischen Kontakts und einem übermäßigen Eisengehalt des erzeugten Aluminiummetalls führt.
  • Feuerfeste Hartmetalle (RHM) wie TiB&sub2; als Kathodenmaterialien sind intensiv erforscht worden. TiB&sub2; und andere RHMs sind praktisch unlöslich in Aluminium, haben einen niedrigen elektrischen Widerstand und werden von Aluminium benetzt. Dadurch sollte es möglich sein, daß Aluminium direkt elektrolytisch an der Oberfläche einer RHM-Kathode abgeschieden wird, und die Notwendigkeit einer tiefen Aluminiumlache sollte beseitigt sein. Weil Titandiborid und ähnliche feuerfeste Hartmetalle durch Aluminium benetzbar sind, der korrosiven Umgebung einer Aluminiumherstellungszelle widerstehen und gute elektrische Leiter sind, sind zahlreiche Zellkonstruktionen unter Verwendung von feuerfestem Hartmetall vorgeschlagen worden, die viele Vorteile bieten würden, nämlich einschließlich der Energieeinsparung durch Verringerung des ACD.
  • Die Verwendung von stromleitenden Elementen aus Titandiborid und anderen RHMs in elektrolytischen Zellen zur Aluminiumherstellung ist in den US-A-2 915 442, US-A-3 028 324, US-A- 3 215 615, US-A-3 314 876, US-A-3 330 756, US-A-3 156 639, US-A- 3 274 093 und US-A-3 400 061 beschrieben. Trotz intensiver Bemühungen und der potentiellen Vorteile, Oberflächen aus Titandiborid am Zellkathodenboden zu haben, sind diese Vorschläge von der Aluminiumindustrie nicht kommerziell angenommen worden.
  • Verschiedene Typen von TiB&sub2;- oder RHM-Schichten, die auf Kohlesubstrate aufgebracht wurden, versagten aufgrund von schwacher Adhäsion und Unterschieden des Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Titandiboridmaterial und dem Kohlekathodenblock.
  • Die US-A-3 400 061 beschreibt eine Zelle ohne Aluminiumlache, aber mit einer Drainkathode aus feuerfestem Hartmetall, das aus einer Mischung aus feuerfestem Hartmetall, mindestens 5 % Kohlenstoff und 10 bis 20 Gew.% Pechbindemittel bestand, bei 900ºC oder mehr gebacken war und am Zellboden an Ort und Stelle eingestampft worden war. Solche Kompositkathoden fanden keine kommerzielle Verwendung, wahrscheinlich aufgrund von Anfälligkeit gegen Angriff durch das elektrolytische Bad.
  • Die US-A-3 661 736 beansprucht eine Drainkathode aus Verbundwerkstoff (Komposit) für eine Zelle zur Aluminiumherstellung, die Teilchen oder Stücke aus im Lichtbogen geschmolzener "RHM-Legierung, die in eine elektrisch leitende Matrix aus Kohlenstoff oder Graphit eingebettet sind, und einen teilchenförmigen Füllstoff umfaßt, wie Aluminiumcarbid, Titancarbid oder Titannitrid. Im Betrieb werden Korngrenzen und die Kohlenstoff- oder Graphitmatrix jedoch durch Elektrolyt und/oder Aluminium angegriffen, was zu rascher Zerstörung der Kathode führt.
  • Die US-A-4 308 114 offenbart eine Kathodenoberfläche aus RHM in einer graphitischen Matrix, die durch Mischen des RHM mit einem Pechbindemittel und Umwandeln in Graphit bei 2350ºC oder darüber hergestellt wird. Solche Kathoden unterliegen aufgrund rascher Ablation und möglicher Einlagerung von Natrium und Erosion der Graphitmatrix einem frühen Versagen.
  • Die US-A-4 466 996 schlägt die Aufbringung einer Beschichtungszusammensetzung, die ein vorgebildetes teilchenförmiges RHM wie TiB&sub2;, ein wärmehärtendes Bindemittel, einen kohlenstoffartigen Füllstoff und kohlenstoffartige Additive umfaßt, auf ein kohlenstoffartiges Kathodensubstrat und nachfolgendes Härten und Carbonisieren vor. Es war jedoch auch nach diesem Verfahren nicht möglich, Beschichtungen mit befriedigender Adhäsion zu erhalten, die den Arbeitsbedingungen in einer Aluminiumherstellungszelle widerstehen konnten.
  • Die US-A-4 595 545 offenbart die Herstellung von Titandiborid oder einer Mischung desselben mit einem Carbid und/oder Nitrid von Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän oder Wolfram durch carbothermische, carbo-aluminothermische oder aluminothermische Reaktion unter Vakuum oder einer inerten Atmosphäre aus einem Glas oder mikrokristallinen Gel aus Oxidreaktanten, die aus organischen Alkoxidvorläufern hergestellt waren. Dieses Glas oder Gel wurde dann gemahlen und zu Körpern geformt und zu Körpern aus Titandiborid/Materialien auf Aluminiumoxidbasis als Komponenten von Aluminiumherstellungszellen gesintert. Aber diese gesinterten Materialien unterlagen Angriff und Korrosion an den Korngrenzen, wenn sie in Kontakt mit geschmolzenem Aluminium waren. Zudem war das Verfahren nicht zur Herstellung großer Stücke wie Blöcken zur Verwendung als Kathoden in Aluminiumherstellungszellen geeignet.
  • Die Verwendung der sich selbst unterhaltenden Verbrennungssynthese (auch als mikropyretische Reaktion bezeichnet) zur Herstellung netzförmiger keramischer Elektroden zur Verwendung in der Aluminiumherstellung ist in den WO 92/13977 und WO 92/22682 beschrieben, wobei eine teilchenförmige Verbrennungsmischung zur Herstellung eines keramischen oder metallkeramischen Komposits mit teilchenförmigen Füllstoffen und anorganischen Bindemitteln gemischt wurde. Keines dieser Materialien enthielt Kohlenstoff.
  • Die WO 93/20027 schlug die Herstellung einer schützenden feuerfesten Beschichtung auf einem Substrat aus kohlenstoffartigern oder anderem Material als Komponente in einer Aluminiumherstellungszelle vor, indem auf das Substrat eine mikropyretische Reaktionsschicht aus einer Aufschlämmung aufgebracht wurde, die teilchenförmige Reaktanten in einem kolloidalen Träger enthielt, und eine mikropyretische Reaktion initiiert wurde. Der kolloidale Träger war mindestens eines aus kolloidalem Aluminiumoxid, kolloidalem Siliciumdioxid, kolloidalem Yttriumoxid und kolloidalem Monoaluminiumphosphat.
  • Die WO 93/25494, auf dessen Inhalt hier Bezug genommen wird, schlug eine kohlenstoffhaltige Paste zur Verwendung insbesondere als Komponenten von elektrolytischen Zellen als solche oder in kompaktierter Form zur Bildung von Anoden, Kathoden und Zellenauskleidungen von Zellen für die Elektrolyse von Aluminiumoxid zur Herstellung von Aluminium in Hall-Héroult-Zellen vor. Die Paste bestand im wesentlichen aus einer kompakten Mischung aus einem oder mehreren teilchenförmigen kohlenstoffartigen Material(ien) mit einem nicht kohlenstoffartigen, nicht verunreinigenden Bindemittel und gegebenenfalls mit einem oder mehreren Füllstoffen, wobei das Bindemittel eine Suspension aus einem oder mehreren Kolloiden war oder von einem oder mehreren Kolloidvorläufern, Kolloidreagentien oder Chelierungsmitteln abgeleitet war.
  • Bis heute hat sich kein Kompositmaterial, das ein feuerfestes Hartmetallborid, -carbid oder -borocarbid enthält, als befriedigend zur Verwendung als Komponente von Aluminiumherstellungszellen erwiesen. Solche Materialien sind teuer in der Herstellung und es war schwierig, die Materialien in größeren Stücken herzustellen, die in Aluminiumherstellungszellen einsetzbar sind. Zudem war die Beständigkeit dieser Materialien gegen Angriff durch Komponenten der Schmelze unbefriedigend.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, ein auf Kohlenstoff basierendes Kompositmaterial herzustellen, das ein feuerfestes Hartmetallborid, -carbid, -oxid, -nitrid oder Kombinationen oder Mischungen derselben enthält, die zur Verwendung als Komponenten von Zellen zur Herstellung von Aluminium befriedigend sind, insbesondere als Zellenauskleidungen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur wirtschaftlichen Herstellung solcher Materialien in großen Stücken, die in Aluminiumherstellungszellen einsetzbar sind und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Angriff durch Komponenten der Schmelze von Aluminiumherstellungszellen aufweisen.
  • Die Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung einer Komponente einer Zelle für die Herstellung von Aluminium, welche aus einem auf Kohlenstoff basierenden Kompositmaterial hergestellt worden ist, das eine feuerfeste Hartmetallverbindung ausgewählt aus Boriden, Carbiden, Nitriden, Oxiden sowie Kombinationen und Mischungen derselben und mindestens eines aus Aluminium, Titan, Silicium und Zirkonium als Metalle, Legierungen und Verbindungen einschließlich intermetallischer Verbindungen dieser Metalle und Verbindungen dieser Metalle mit anderen Elementen enthält. Die genannten Kombinationen schließen Borcarbide und Oxyverbindungen wie Oxynitride ein.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Stufen wie in Anspruch 1 beschrieben. Die Reaktionsmischung wird mit teilchenförmigem Kohlenstoff vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen Kohlenstoff je Gewichtsteil Reaktionsmischung mit kolloidalem Bindemittel gemischt, das mindestens eines aus kolbidalem Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Yttriumoxid, Ceroxid, Thoriumoxid, Zirkoniumoxid, Magnesiumoxid, Lithiumoxid enthält, wobei die Menge an kolloidalem Bindemittel ausreichend ist, um die Kohlenstoffteilchen vollständig zu benetzen und zu "umhüllen". Die resultierende Mischung wird nach anderen wohlbekannten Verfahren wie Extrusion in Form gepreßt oder kompaktiert und getrocknet und erhitzt, um die Reaktion der Reaktionsmischung durch eine sich selbst unterhaltende mikropyretische Reaktion zu initiieren, die entlang einer Verbrennungsfront voranschreitet, die durch die Form wandert.
  • Das Reaktionsprodukt ist besonders vorteilhaft bei Verwendung als Zellenseitenwand oder Auskleidung einer Aluminiumherstellungszelle aufgrund seiner guten Benetzbarkeit durch geschmolzenes Aluminium und seiner guten Oxidationsbeständigkeit. Das Herstellungsverfahren durch sich selbst unterhaltende Verbrennungssynthese oder mikropyretische Reaktion führt von selbst zur Herstellung großer Blöcke oder ganzer Zellböden aus dem Material.
  • In Anwendungsbereichen, die hohe Festigkeit erfordern, um einen selbsttragenden Körper zu erhalten, sind Titan, Silicium und/oder Zirkonium in der Reaktionsmischung bevorzugt. Das re sultierende Produkt kann elementares Titan, Silicium und Zirkonium sowie intermetallische Verbindungen. und Verbindungen wie Titancarbid, Titannitrid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und Siliciumcarbid allein oder mit den elementaren Metallen, Legierungen oder intermetallischen Verbindungen enthalten. Mischungen dieser Metalle mit Aluminium kommen auch in Frage, was zu intermetallischen Verbindungen wie AlTi und AlTi&sub3; führt. Es ist auch gefunden worden, daß der Einschluß von Titan die elektrische Leitfähigkeit des Materials erhöht.
    • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die Reaktionsmischung wird typischerweise mit 1,5 bis 8 Gewichtsteilen Kohlenstoff je Gewichtsteil Reaktionsmischung, vorteilhaft 3 bis 6 Gewichtsteile Kohlenstoff auf einen Teil der Reaktionsmischung gemischt. Diese Reaktionsmischung und der Kohlenstoff werden dann üblicherweise mit 0,1 ml bis 1 ml kolloidalem Bindemittel je gramm der Reaktionsmischung und Kohlenstoff und vorzugsweise mit 0,15 ml bis 0,5 ml kolloidalem Bindemittel je gramm der Reaktionsmischung gemischt.
  • Eine bevorzugte Reaktionsmischung umfaßt Aluminium, Boroxid und Titandioxid mindestens ungefähr in dem Molverhältnis für das Reaktionsschema
  • 10 Al + 3 B&sub2;O&sub3; + 3 TiO&sub2; T 3 TiB&sub2; + 5 Al&sub2;O&sub3;
  • Das kolloidale Bindemittel, das vorteilhaft kolloidales Aluminiumoxid ist, kann von Kolloidvorläufern oder Kolloidreagentien abgeleitet sein, die Lösungen von mindestens einem Salz wie Chloriden, Sulfaten, Nitraten, Chloraten, Perchloraten oder metallorganischen Verbindungen wie Alkoxiden, Formiaten, Acetaten von Silicium, Aluminium, Yttrium, Cer, Thorium, Zirkonium, Magnesium, Lithium sowie anderen Metallen und Mischungen derselben sind. Das Bindemittel kann ein Chelierungsmittel wie Acetylacetonat oder Ethylacetoacetat enthalten.
  • Der genannte Kolloidvorläufer oder Reagenzlösungen von metallorganischen Verbindungen sind vorwiegend Metallalkoxide mit der allgemeinen Formel M(OR)z, wobei M ein Metall- oder Komplexkation ist, R eine Alkylkette ist und z eine Zahl ist, üblicherweise von 1 bis 12.
  • Das resultierende auf Kohlenstoff basierende Kompositmaterial enthält üblicherweise mindestens 50 Gew.% Kohlenstoff und in den meisten Fällen 70 bis 85 Gew.% Kohlenstoff.
  • Das Ausgangsmaterial kann einen oder mehrere Füllstoffe ausgewählt aus metallischen, intermetallischen, semimetallischem, polymeren, feuerfesten und/oder vorgebildeten keramischen Materialien, wie Boride, Carbide, Nitride, Silicide, Oxide, Oxynitride sowie pyrolysierbare Chlorsilane, Polycarbosilane, Polysilane und andere organometallische Polymere, die zu brauchbaren Produkten zur Verhinderung von Oxidation oder Verstärkung der Bindung pyrolysieren, oder deren pyrolysierte Produkte, wärmehärtbare Harze, thermoplastische Harze und Mischungen derselben umfassen.
  • Beispiele für wärmehärtbare Harze sind Epoxide, phenolische Harze und Polyimide, Beispiele für thermoplastische Harze sind Polycarbonate, z. B. Lexan , Polyphenylensulfide, Polyetheretherketone, Polysulfone, z. B. Udel , Polyetherimide und Polyethersulfone.
  • Einige Materialien können sowohl als Bindemittel als auch als Füllstoffe vorhanden sein. Beispielsweise kann Aluminiumoxid in kolloidaler Form in dem Bindemittel vorhanden sein, während teilchenförmiges Aluminiumoxid als Füllstoff eingeschlossen sein kann.
  • Die teilchenförmigen kohlenstoffartigen Materialien sind vorzugsweise ausgewählt aus Erdölkoks, metallurgischem Koks, Anthrazit, Graphit oder jeder anderen Form von kristallinen Kohlenstoffen, amorphem Kohlenstoff oder einer Mischung derselben, üblicherweise Anthrazit, metallurgischem Koks, Graphit und anderen Kohlenstoffmaterialien zur Herstellung von Kathoden. Bevorzugte Materialien sind Anthrazit und Graphit. Außerdem kann der Kohlenstoff ein Fulleren sein, wie C&sub6;&sub0;- oder C&sub7;&sub0;-Fulleren oder von einer verwandten Familie. Mischungen dieser unterschiedlichen Formen von Kohlenstoff können auch verwendet werden.
  • Die Größe des teilchenförmigen kohlenstoffartigen Materials liegt üblicherweise unter 40 mm, vorzugsweise zwischen 1 µm und 30 mm, und das teilchenförmige kohlenstoffartige Material enthält vorzugsweise zwischen 5 Gew.% und 40 Gew.% Teilchen mit einer Größe unter 0,2 mm.
  • Die erfindungsgemäße Ausgangsmischung kann jedoch teilchenförmiges kohlenstoffartiges Material, Füllstoffe oder Bindemittel enthalten, die faserig sind, sowohl diskrete (zerhackte) Fasern als auch kontinuierliche oder diskontinuierliche Faserlängen. Fasern haben den Vorteil, daß sie die Bindung verstärken und die Zähigkeit verbessern, somit die Stabilität der resultierenden Körper oder Massen. Mischungen aus Pulvern und Fasern kommen auch in Frage.
  • Nach Fertigung eines Blocks oder einer Masse kann vor dem Einsatz als Zellkomponente der Block oder die Masse einer Imprägnierung mit Aufschlämmung auf Kolloidbasis ausgesetzt werden und erneut erhitzt werden. Vor und nach einer solchen Imprägnierung erfolgt vorzugsweise eine Wärmebehandlung.
  • Es ist auch möglich, den Block oder die Masse mit einer Beschichtung mit der gewünschten Zusammensetzung zu überziehen, einschließlich, insbesondere für Kathodenanwendungen, Beschichtungen aus einem durch Aluminium benetzbaren Material wie Titandibond oder anderen feuerfesten Metallboriden, Carbiden, Nitriden, etc., oder Schichten aus solchen Materialien an den Block oder die Masse zu binden.
  • Für Kohlenstoffblöcke oder -massen, die oxidierenden oder korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind, kann die Beschichtung eine schützende Beschichtung sein, die die Beständigkeit des Körpers gegenüber Oxidation verbessert und auch die elektrische Leitfähigkeit der Körper und/oder deren elektrochemische Aktivität erhöhen kann, wobei solche Beschichtungen aus einer kolloidalen Aufschlämmung aufgebracht werden, die Reaktant- oder Nicht-Reaktantsubstanzen oder eine Mischung aus Reaktant- und Nicht-Reaktanten enthält, die, wenn der Körper auf eine ausreichend erhöhte Temperatur erhitzt wird, reagieren und/oder sintern, um die schützende Beschichtung zu bilden. Solche Beschichtungen, die in bevorzugten Zusammensetzungen Carbide, Silicide, Boride, Nitride, Oxide, Nitride, Carbonitride, Oxynitride und Kombinationen aus diesen umfassen, insbesondere SiC und MoSi&sub2;, möglicherweise zusammen mit metallischen Teilchen wie beispielsweise Ni, Pt, Al, Cr oder intermetallischen Teilchen wie beispielsweise NiAl, NiAl&sub3;, CrSi, CrB, etc. oder Kombinationen derselben sowie der Reaktionsprodukte aus mikropyretischen Mitteln, die Teilchen, Fasern oder Folien aus Materialien wie Ni, Al, Ti, B, Si, Nb, C, Cr&sub2;O&sub3;, Zr, Ta, TiO&sub2;, B&sub2;O&sub3;, Fe oder Kombinationen sind, sind in der WO 93/20026 beschrieben, auf dessen Inhalt hier Bezug genommen wird.
  • Eine bevorzugte Beschichtung umfaßt teilchenförmige Boride wie TiB&sub2; in kolloidalem Aluminiumoxid, wie in der WO 93/25494 beschrieben.
  • Wenn erhöhte Benetzbarkeit erforderlich ist, kann es vorteilhaft sein, Kacheln, Platten, Fliesen oder andere Körper aus einem Aluminium-RHM oder einem RHM-Kompositmaterial an ein erfindungsgemäßes auf Kohlenstoff basierendes Kompositmaterial zu binden, wobei bekannte Bindungsmittel oder eine verbesserte Aufschlämmung wie in der PCT/1894/00034 beschrieben verwendet wird.
  • Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher erläutert.
    • Beispiel I
  • Eine Verbrennungsmischung wurde hergestellt, indem 37,6 Gew.% Aluminiumpulver (99,5 rein, -325 mesh, (42 µm), 29 Gew.% gereinigtes B&sub2;O&sub3; (1 µm) und 33,4 Gew.% Titandioxid (99+ Reinheit, -300 mesh, ( 40,6 µm) gemischt wurden. 10,5 g dieser Verbrennungsmischung wurden dann gründlich mit 19,5 g Anthrazitpulver (-80 mesh, < 177 µm) gemischt. 10,5 ml eines kolloidalen Aluminiumoxidbindemittels (Sorte WAL-12 von Messrs. Wesbond, das 12 Gew.% Kolloide enthielt) wurden zu der Mischung gegeben und gründlich gerührt, so daß alle Anthrazitteilchen mit der Aufschlämmung umhüllt waren. Während dieses Mischens wurde die Aufschlämmung warm. Nachdem 20 Minuten auf das Abkühlen der Aufschlämmung gewartet wurde, wurde die Mischung mit 560 k/cm (54,9 MPa) in eine Düse mit 1 Zoll (2,54 cm) Durchmesser gepreßt, um einen Zylinder herzustellen. Kurz nach der Entfernung aus der Düse wurde eine mikropyretische Reaktion initiiert, indem der Zylinder rasch für 10 Minuten in einen Ofen mit 1150ºC gegeben wurde. Unmittelbar nach der Reaktion wurde der Zylinder eine halbe Stunde in Kohlenstoffpulver eingetaucht, um Oxidation zu verhindern, und dann in Luft abkühlen gelassen. Das Produkt enthielt nach der mikropyretischen Reaktion TiB&sub2;, Aluminiumoxid und kohlenstoffartige Materialien. In einem Elektrolysezelltest mit NaF/NaCl&sub2;-Bädem arbeitete das Produkt gut und zerfiel nicht, wohingegen ein konventionelles Kohlenstoffkathodenmaterial vollständig zerfiel.
    • Beispiel II
  • Eine Verbrennungsmischung wurde hergestellt, indem 26,3 Gew.% Aluminiumpulver (99,5 rein, -325 mesh, < 42 µm), 20,4 Gew.% gereinigtes B&sub2;O&sub3; (1 µm), 23,35 Gew.% Titandioxid (-300 mesh, ( 40,6 µm, 99+ Reinheit) und 30 Gew.% Anthrazit gemischt wurden. 15 g dieser Verbrennungsmischung wurden dann gründlich mit 15 g Anthrazitpulver (-80 mesh, < 177 µm) gemischt. 7,5 ml eines kolloidalen Aluminiumoxidbindemittels (Sorte AL-20 von Nycol Products, das 30 Gew.% Kolloide enthielt) wurden zu der Mischung gegeben und gründlich gerührt, so daß alle Anthrazitteilchen mit der Aufschlämmung umhüllt waren. Während dieses Mischens wurde die Aufschlämmung warm. Nachdem etwa 15 Minuten auf das Abkühlen der Aufschlämmung gewartet wurde, wurde die Mischung mit 100 bis 175 k/cm² (9,8 bis 17,2 MPa) in eine Düse mit 1 Zoll (2,54 cm) Durchmesser gepreßt, um einen Zylinder herzustellen. Eine mikropyretische Reaktion wurde initiiert, indem der Zylinder rasch für etwa 10 Minuten in einen Ofen mit 1100ºC gegeben wurde. Unmittelbar nach der Reaktion wurde der Zylinder etwa eine halbe Stunde in Kohlenstoffpulver eingetaucht, um Oxidation zu verhindem, und dann in Luft abkühlen gelassen. Das Produkt enthielt nach der mikropyretischen Reaktion TiB&sub2;, Aluminiumoxid und kohlenstoffartige Materialien. In einem Elektrolysezelltest mit NaF/NaCl&sub2;-Schmelzebädem arbeitete das Produkt gut und zerfiel nicht, wohingegen ein konventionelles Kohlenstoffkathodenmaterial vollständig zerfiel.
    • Beispiel III
  • Beispiel I wurde wiederholt, wobei jedoch der Zylinder 24 h an der Luft getrocknet wurde, nachdem der Zylinder aus der Düse entfernt worden war und bevor er in den Ofen getan wurde. Das Ergebnis war ähnlich.
    • Beispiel IV
  • Beispiel I wurde wiederholt, wobei jedoch 19,5 g Graphitpulver, -300 mesh, < 40 µm verwendet wurde. Das Ergebnis war ähnlich.

Claims (21)

1. Verfahren zur Herstellung einer Komponente einer Zelle für die Herstellung von Aluminium, welche aus einem auf Kohlenstoff basierenden Kompositmaterial hergestellt worden ist und Kohlenstoff und eine feuerfeste Verbindung ausgewählt aus Boriden, Carbiden, Oxiden, Nitriden sowie Kombinationen und Mischungen derselben und mindestens eines von Aluminium, Titan, Silicium und Zirkonium sowie Legierungen und Verbindungen derselben enthält, wobei bei dem Verfahren
- eine mikropyretische Reaktionsmischung bereitgestellt wird, die nach der Reaktion die feuerfeste Verbindung enthält, wobei die Reaktionsmischung mindestens eines von Aluminium, Titan, Silicium und Zirkonium als Reaktant umfaßt,
- die Reaktionsmischung mit teilchenförmigem Kohlenstoff und gegebenenfalls Füllstoffen sowie mit einem Bindemittel gemischt und anschließend kompaktiert wird, und
- eine mikropyretische Reaktion initiiert wird, um das auf Kohlenstoff basierende Kompositmaterial herzustellen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmischung mit teilchenförmigem Kohlenstoff mit einem kolloidalen Bindemittel gemischt wird, das mindestens eines von kolloidalem Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Yttriumoxid, Ceroxid, Thoriumoxid, Zirkoniumoxid, Magnesiumoxid und Lithiumoxid enthält, wobei die Menge des kolloidalen Bindemittels ausreicht, um die Kohlenstoffteilchen vollständig zu benetzen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Reaktionsmischung mit teilchenförmigem Kohlenstoff in einer Menge von etwa 1 bis 20 Gewichtsteilen Kohlenstoff pro Gewichtsteil der Reaktionsmischung und mit dem kolloidalen Bindemittel gemischt wird, die Mischung kompaktiert und getrocknet wird und erhitzt wird, um eine mikropyretische Reaktion zu initiieren, die entlang einer Verbrennungsfront durch die Reaktionsmischung wandert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Reaktionsmischung mit 1,5 bis 8 Gewichtsteilen Kohlenstoff pro Gewichtsteil der Reaktionsmischung gemischt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Reaktionsmischung mit 3 bis 6 Gewichtsteilen Kohlenstoff pro Gewichtsteil der Reaktionsmischung gemischt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei dem die Reaktionsmischung und der Kohlenstoff mit 0,1 ml bis 1 ml des kolloidalen Bindemittels pro Gramm der Reaktionsmischung und des Kohlenstoffs gemischt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Reaktionsmischung und der Kohlenstoff mit 0,15 ml bis 0,5 ml des kolloidalen Bindemittels pro Gramm der Reaktionsmischung und des Kohlenstoffs gemischt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der teilchenförmige Kohlenstoff Anthrazit oder Graphit ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Reaktionsmischung Aluminium, Boroxid und Titandioxid mindestens ungefähr in dem Molverhältnis von 10Al:3B&sub2;O&sub3;:3TiO&sub2; umfaßt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das kolloidale Bindemittel kolloidales Aluminiumoxid ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das kolloidale Bindemittel sich von Kolloidvorläufern oder Kolloidreagenzien ableitet, die Lösungen von mindestens einem Salz wie beispielsweise Chloriden, Sulfaten, Nitraten, Chloraten und Perchloraten oder metallorganischen Verbindungen wie beispielsweise Alkoxiden, Formiaten und Acetaten von Silicium, Aluminium, Yttrium, Cer, Thorium, Zirkonium, Magnesium, Lithium und anderen Metallen sowie Mischungen derselben sind.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Bindemittel ein Chelatisierungsmittel wie beispielsweise Acetylaceton oder Ethylacetoacetat enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Lösungen von metallorganischen Verbindungen, hauptsächlich Metallalkoxiden, die allgemeine Formel M(OR)z aufweisen, in der M ein Metall oder ein Komplexkation ist, R eine Alkylkette ist und z eine Zahl von 1 bis 12 ist.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das resultierende auf Kohlenstoff basierende Kompositmaterial mindestens 50 Gew.-% Kohlenstoff enthält.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das resultierende auf Kohlenstoff basierende Kompositmaterial 70 bis 85 Gew.-% Kohlenstoff enthält.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das resultierende auf Kohlenstoff basierende Kompositmaterial mit einer Beschichtung überzogen oder mit einer gebundenen Schicht aus einem mit Aluminium benetzbaren feuerfesten Material bedeckt ist.
16. Komponente einer Zelle zur Herstellung von Aluminium, welche aus einem pechfreien, auf Kohlenstoff basierenden Kompositmaterial hergestellt ist, das Kohlenstoff und eine feuerfeste Hartmetallverbindung ausgewählt aus Boriden, Carbiden, Oxiden, Nitriden sowie Kombinationen und Mischungen derselben und mindestens eines von Aluminium, Titan, Silicium und Zirkonium sowie Legierungen und Verbindungen derselben enthält, wobei das Kompositmaterial durch mikropyretische Reaktion entlang einer Verbrennungsfront durch eine Mischung erhalten worden ist, die eine Reaktionsmischung aus mindestens einem von Aluminium, Titan, Silicium und Zirkonium und Vorläufern, die unter Bildung der feuerfesten Hartmetallverbindung reagieren, und gegebenenfalls Füllstoffen und Bindemitteln im Gemisch mit teilchenförmigem Kohlenstoff umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente aus einer Mischung erhalten wird, die teilchenförmigen Kohlenstoff in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen Kohlenstoff pro 1 Gewichtsteil der Reaktionsmischung und kolloidales Bindemittel umfaßt, das mindestens eines von kolloidalem Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Yttriumoxid, Ceroxid, Thoriumoxid, Zirkoniumoxid, Magnesiumoxid und Lithiumoxid enthält, das die Kohlenstoffteilchen benetzt.
17. Zellkomponente nach Anspruch 16, bei der das Kompositmaterial Titandiborid, Aluminiumoxid und kohlenstoffhaltiges Material umfaßt.
18. Zellkomponente nach Anspruch 16 oder 17, bei der das Kompositmaterial mindestens 50 Gew.-% Kohlenstoff umfaßt.
19. Zellkomponente nach Anspruch 16 oder 17, bei der das Kompositmaterial mindestens 70 bis 85 Gew.-% Kohlenstoff umfaßt.
20. Zellkomponente nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei der das auf Kohlenstoff basierende Kompositmaterial mit einer Beschichtung überzogen oder mit einer gebundenen Schicht aus einem mit Aluminium benetzbaren feuerfestem Material bedeckt ist.
21. Zelle für die Herstellung von Aluminium, die eine Komponente gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20 umfaßt, wobei die Komponente ein Zellboden und/oder eine Zellauskleidung ist.
DE69406434T 1993-03-22 1994-03-21 Herstellung von kompositwerkstoffen auf kohlenstoffbasis als bauteile für zellen zur aluminiumherstellung Expired - Fee Related DE69406434T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/034,276 US5374342A (en) 1993-03-22 1993-03-22 Production of carbon-based composite materials as components of aluminium production cells
PCT/IB1994/000044 WO1994021572A1 (en) 1993-03-22 1994-03-21 Production of carbon-based composite materials as components of aluminium production cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69406434D1 DE69406434D1 (de) 1997-11-27
DE69406434T2 true DE69406434T2 (de) 1998-05-14

Family

ID=21875386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69406434T Expired - Fee Related DE69406434T2 (de) 1993-03-22 1994-03-21 Herstellung von kompositwerkstoffen auf kohlenstoffbasis als bauteile für zellen zur aluminiumherstellung

Country Status (10)

Country Link
US (2) US5374342A (de)
EP (1) EP0690830B1 (de)
AU (1) AU677044B2 (de)
CA (1) CA2154887C (de)
DE (1) DE69406434T2 (de)
ES (1) ES2108979T3 (de)
NO (1) NO953735D0 (de)
PL (1) PL310798A1 (de)
SK (1) SK281012B6 (de)
WO (1) WO1994021572A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012112642A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Ald Vacuum Technologies Gmbh Graphitmatrix mit Glaskeramik als Bindemittel

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6001236A (en) 1992-04-01 1999-12-14 Moltech Invent S.A. Application of refractory borides to protect carbon-containing components of aluminium production cells
US5651874A (en) 1993-05-28 1997-07-29 Moltech Invent S.A. Method for production of aluminum utilizing protected carbon-containing components
US5413689A (en) * 1992-06-12 1995-05-09 Moltech Invent S.A. Carbon containing body or mass useful as cell component
US5590383A (en) * 1993-03-12 1996-12-31 Micropyretics Heaters International, Inc. Porous membranes and methods for making
US5486278A (en) * 1993-06-02 1996-01-23 Moltech Invent S.A. Treating prebaked carbon components for aluminum production, the treated components thereof, and the components use in an electrolytic cell
US5679224A (en) * 1993-11-23 1997-10-21 Moltech Invent S.A. Treated carbon or carbon-based cathodic components of aluminum production cells
US5753163A (en) 1995-08-28 1998-05-19 Moltech. Invent S.A. Production of bodies of refractory borides
US5753382A (en) * 1996-01-10 1998-05-19 Moltech Invent S.A. Carbon bodies resistant to deterioration by oxidizing gases
CA2350814C (en) * 1998-11-17 2006-01-10 Alcan International Limited Wettable and erosion/oxidation-resistant carbon-composite materials
DE60001741T2 (de) * 1999-04-16 2003-11-13 Moltech Invent S.A., Luxemburg/Luxembourg Schutzbeschichtung für komponenten, die durch erosion während des frischens von geschmolzenen metallen angegriffen werden
US6686083B1 (en) * 1999-10-20 2004-02-03 Nisshinbo Industries, Inc. Carbonaceous composite material, process for production thereof, fuel cell separator, and polymer electrolyte fuel cell
JP4198582B2 (ja) * 2003-12-02 2008-12-17 独立行政法人科学技術振興機構 タンタルオキシナイトライド酸素還元電極触媒
CN101528407B (zh) * 2006-10-18 2012-01-04 陶氏环球技术公司 粘合铝-硼-碳复合材料的改进方法
JP5678332B2 (ja) 2009-09-04 2015-03-04 東洋炭素株式会社 セラミックス炭素複合材及びその製造方法並びにセラミックス被覆セラミックス炭素複合材及びその製造方法
JP5554117B2 (ja) * 2010-03-30 2014-07-23 日本電極株式会社 アルミニウム精錬用カソードカーボンブロック及びその製造方法
RU2758654C1 (ru) * 2020-10-28 2021-11-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Способ получения композиционного материала W2B5 -WC-Al2O3 из шеелитового концентрата ДВ-региона

Family Cites Families (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1173804A (fr) * 1956-04-30 1959-03-03 Procédé et appareil pour fabriquer des matériaux résistant aux températures élevées
US3097930A (en) * 1960-03-09 1963-07-16 Cons Beryllium Ltd Method of making a porous shape of sintered refractory material
US3111396A (en) * 1960-12-14 1963-11-19 Gen Electric Method of making a porous material
US3090094A (en) * 1961-02-21 1963-05-21 Gen Motors Corp Method of making porous ceramic articles
US3345440A (en) * 1965-06-29 1967-10-03 John M Googin Method for manufacturing foam carbon products
US3726643A (en) * 1970-04-09 1973-04-10 I Khim Fiz Akademii Nauk Method of producing refractory carbides,borides,silicides,sulfides,and nitrides of metals of groups iv,v,and vi of the periodic system
US3778249A (en) * 1970-06-09 1973-12-11 Int Nickel Co Dispersion strengthened electrical heating alloys by powder metallurgy
US3705791A (en) * 1970-09-18 1972-12-12 Wall Colmonoy Corp Cermet alloy composition
US3947363A (en) * 1974-01-02 1976-03-30 Swiss Aluminium Limited Ceramic foam filter
US3893917A (en) * 1974-01-02 1975-07-08 Alusuisse Molten metal filter
US4024056A (en) * 1975-07-21 1977-05-17 Swiss Aluminium Ltd. Filtering of molten metal
US3962081A (en) * 1975-03-28 1976-06-08 Swiss Aluminium Ltd. Ceramic foam filter
RU725326C (ru) * 1977-08-29 1993-11-15 Отделение Института химической физики АН СССР Способ получени двухслойных труб
CA1137523A (en) * 1978-08-12 1982-12-14 Tsuneaki Narumiya Ceramic porous body
JPS5556077A (en) * 1978-10-21 1980-04-24 Bridgestone Tire Co Ltd Ceramic porous body
US4308113A (en) * 1980-07-21 1981-12-29 Aluminum Company Of America Process for producing aluminum using graphite electrodes having reduced wear rates
US4374761A (en) * 1980-11-10 1983-02-22 Aluminum Company Of America Inert electrode formulations
US4391918A (en) * 1981-01-22 1983-07-05 Swiss Aluminium Ltd. Ceramic foam filter and aqueous slurry for making same
US4405433A (en) * 1981-04-06 1983-09-20 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Aluminum reduction cell electrode
AU554703B2 (en) * 1981-07-01 1986-08-28 Moltech Invent S.A. Electrolytic production of aluminum
US4697632A (en) * 1982-06-11 1987-10-06 Howmet Turbine Components Corporation Ceramic porous bodies suitable for use with superalloys
US4600481A (en) * 1982-12-30 1986-07-15 Eltech Systems Corporation Aluminum production cell components
US4459363A (en) * 1983-02-28 1984-07-10 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Synthesis of refractory materials
US4455211A (en) * 1983-04-11 1984-06-19 Aluminum Company Of America Composition suitable for inert electrode
US4596637A (en) * 1983-04-26 1986-06-24 Aluminum Company Of America Apparatus and method for electrolysis and float
AU2713684A (en) * 1983-04-26 1984-11-01 Aluminium Company Of America Electrolytic cell
US4678760A (en) * 1984-04-27 1987-07-07 Aluminum Company Of America Method of forming a substantially interwoven matrix containing a refractory hard metal and a metal compound
DE3584475D1 (de) * 1984-05-18 1991-11-28 Sumitomo Electric Industries Verfahren zum sintern von keramischen koerpern und dadurch hergestellte keramische koerper mit einer verteilten metallverstaerkung.
US4915905A (en) * 1984-10-19 1990-04-10 Martin Marietta Corporation Process for rapid solidification of intermetallic-second phase composites
US4836982A (en) * 1984-10-19 1989-06-06 Martin Marietta Corporation Rapid solidification of metal-second phase composites
US4774052A (en) * 1984-10-19 1988-09-27 Martin Marietta Corporation Composites having an intermetallic containing matrix
US4751048A (en) * 1984-10-19 1988-06-14 Martin Marietta Corporation Process for forming metal-second phase composites and product thereof
US4985202A (en) * 1984-10-19 1991-01-15 Martin Marietta Corporation Process for forming porous metal-second phase composites
EP0192603B1 (de) * 1985-02-18 1992-06-24 MOLTECH Invent S.A. Verfahren zur Herstellung von Aluminium, Zelle zur Herstellung von Aluminium und Anode für die Elektrolyse von Aluminium
EP0192602B1 (de) * 1985-02-18 1992-11-11 MOLTECH Invent S.A. Aluminiumoxid-Elektrolyse bei niedriger Temperatur
US4808372A (en) * 1986-01-23 1989-02-28 Drexel University In situ process for producing a composite containing refractory material
US4902457A (en) * 1986-04-07 1990-02-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for manufacturing a porous material or a composite sintered product comprising zirconium oxide and a carbide
JPH0788500B2 (ja) * 1986-06-13 1995-09-27 株式会社曙ブレ−キ中央技術研究所 摩擦材料
US4699763A (en) * 1986-06-25 1987-10-13 Westinghouse Electric Corp. Circuit breaker contact containing silver and graphite fibers
US4678548A (en) * 1986-07-21 1987-07-07 Aluminum Company Of America Corrosion-resistant support apparatus and method of use for inert electrodes
AU606355B2 (en) * 1986-08-21 1991-02-07 Moltech Invent S.A. Cerium containing ceramic/metal composite material
US4800065A (en) * 1986-12-19 1989-01-24 Martin Marietta Corporation Process for making ceramic-ceramic composites and products thereof
US4772452A (en) * 1986-12-19 1988-09-20 Martin Marietta Corporation Process for forming metal-second phase composites utilizing compound starting materials
US4975191A (en) * 1987-03-23 1990-12-04 Swiss Aluminium Ltd. Ceramic foam filter
US4900698A (en) * 1987-05-26 1990-02-13 W. R. Grace & Co.-Conn. Ceramic product and process
US4904424A (en) * 1987-05-29 1990-02-27 Hoechst Celanese Corporation Ceramic alloys from colloidal metal alloy suspensions
WO1989002489A1 (en) * 1987-09-16 1989-03-23 Eltech Systems Corporation Cathode current collector for aluminum production cells
US5015343A (en) * 1987-12-28 1991-05-14 Aluminum Company Of America Electrolytic cell and process for metal reduction
US4961778A (en) * 1988-01-13 1990-10-09 The Dow Chemical Company Densification of ceramic-metal composites
US4865701A (en) * 1988-08-31 1989-09-12 Beck Theodore R Electrolytic reduction of alumina
US5022991A (en) * 1988-09-08 1991-06-11 Corning Incorporated Thermite coated filter
US5143668A (en) * 1988-10-06 1992-09-01 Benchmark Structural Ceramics Corporation Process for making a reaction-sintered carbide-based composite body with controlled combustion synthesis
US5032332A (en) * 1988-10-06 1991-07-16 Benchmark Structural Ceramics Corporation Process for making a silicon carbide whisker reinforced alumina ceramic composite precursor
US4990295A (en) * 1988-10-06 1991-02-05 Benchmark Structural Ceramics Corporation Process for making a silicon carbide composition
US4948761A (en) * 1988-12-02 1990-08-14 Benchmark Structural Ceramics Corporation Process for making a silicon carbide composition
US4957885A (en) * 1988-10-06 1990-09-18 Benchmark Structural Ceramics Corporation Process for making a silicon carbide composition
US5006290A (en) * 1988-10-06 1991-04-09 Benchmark Structural Ceramics Corporation Process for making a silicon carbide whisker reinforced alumina ceramic composite precursor
US5030600A (en) * 1988-10-06 1991-07-09 Benchmark Structural Ceramics Corp. Novel sialon composition
US5071797A (en) * 1988-10-06 1991-12-10 Benchmark Structural Ceramics Corporation Titanium carbide/alumina composite material
US4909842A (en) * 1988-10-21 1990-03-20 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Grained composite materials prepared by combustion synthesis under mechanical pressure
EP0401374A4 (en) * 1988-12-20 1991-10-02 Institut Strukturnoi Makrokinetiki Akademii Nauk Sssr Method of obtaining composition material
US5158655A (en) * 1989-01-09 1992-10-27 Townsend Douglas W Coating of cathode substrate during aluminum smelting in drained cathode cells
JPH04502749A (ja) * 1989-06-30 1992-05-21 インスティトゥト　ストルクトゥルノイ　マクロキネティキ　アカデミー　ナウク　エスエスエスアール セラミック複合材料およびその製造方法
US5145619A (en) * 1990-03-26 1992-09-08 Benchmark Structural Ceramics Corporation Combustion-synthesis process for making friction materials
US5188678A (en) * 1990-08-15 1993-02-23 University Of Cincinnati Manufacture of net shaped metal ceramic composite engineering components by self-propagating synthesis
US5217583A (en) * 1991-01-30 1993-06-08 University Of Cincinnati Composite electrode for electrochemical processing and method for using the same in an electrolytic process for producing metallic aluminum
US5413689A (en) * 1992-06-12 1995-05-09 Moltech Invent S.A. Carbon containing body or mass useful as cell component

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012112642A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Ald Vacuum Technologies Gmbh Graphitmatrix mit Glaskeramik als Bindemittel

Also Published As

Publication number Publication date
ES2108979T3 (es) 1998-01-01
EP0690830A1 (de) 1996-01-10
EP0690830B1 (de) 1997-10-22
PL310798A1 (en) 1996-01-08
CA2154887C (en) 2000-10-10
AU6218294A (en) 1994-10-11
US5374342A (en) 1994-12-20
DE69406434D1 (de) 1997-11-27
NO953735L (no) 1995-09-21
US5409589A (en) 1995-04-25
SK281012B6 (sk) 2000-10-09
AU677044B2 (en) 1997-04-10
NO953735D0 (no) 1995-09-21
SK115795A3 (en) 1996-02-07
WO1994021572A1 (en) 1994-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69406434T2 (de) Herstellung von kompositwerkstoffen auf kohlenstoffbasis als bauteile für zellen zur aluminiumherstellung
DE69320958T2 (de) Kohlenstoffmassen, insbesondere zur verwendung in zellen zur herstellung von aluminium
DE69327095T2 (de) Verhinderung der oxydation von kohlenstoffhaltigem material bei hohen temperaturen
US4439382A (en) Titanium diboride-graphite composites
DE69330618T2 (de) Drainierte Kathode für Zellen zur Herstellung von Aluminium
DE69319721T2 (de) Feuerfeste Schutzbeschichtungen, insbesondere für Elektrolysezelle-komponenten
DE69213015T2 (de) Verfahren zur herstellung von einer kompositelektrode mit verbesserten hochtemperatureigenschaften für elektrochemische verfahren und verwendung der electrode
US4376029A (en) Titanium diboride-graphite composits
DE3876534T2 (de) Verfahren zur herstellung von materialien auf basis von siliciumcarbid und eine zusammensetzung von rohmaterialien dafuer.
DE69406435T2 (de) KöRPER AUF KOHLENSTOFFBASIS INSBESONDERE ZUR VERWENDUNG IN ZELLEN ZUR ALUMINIUMHERSTELLUNG
US6103091A (en) Production of bodies of refractory borides for use in aluminum electrowinning cells
DE69404829T2 (de) Die verbindung feuerfester hartmaterialteilchen mit kohlenstoffträgern
DE69329937T2 (de) Feuerfestes material/ kohlenstoff komponenten für aluminiumelektroly- sezellen
DE69326843T2 (de) Mikro-pyrotechnisch-erzeugte bauteile von zellen fuer die aluminiumherstellung
DE69735585T2 (de) Start-up von elektrozellen zur gewinnung von aluminium
EP0084059A1 (de) TiB2-GRAPHIT-KOMPOSIT
US5746895A (en) Composite refractory/carbon components of aluminium production cells
EP1693486B1 (de) Verfahren zum Auftragen einer Schutzbeschichtung auf Kohlenstoffenthaltenden Bestandteilen von Elektrolysezellen
DE2305281A1 (de) Elektrode fuer die schmelzflusselektrolyse und verfahren zu deren herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee