DE805213C

DE805213C - Verfahren zur elektrolytischen Auftragung von Rheniumschichten auf einem metallenen Untergrund

Info

Publication number: DE805213C
Application number: DEN141A
Authority: DE
Inventors: Robert Levi
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1948-11-12
Filing date: 1949-11-10
Publication date: 1951-05-10
Also published as: NL72568C; US2616840A; FR999519A; CH281449A; GB661153A

Description

Das Element Rhenium kommt in geringen Mengen in der Erdoberfläche vor. In massivem Zustand ist es ein hartes und blinkendes Metall, das Wolfram und Rhodium ähnlich ist. Rhenium hat einen außerordentlich hohen Schmelzpunkt, ist gut beständig gegen Angriff durch Salzsäure, und die Verdampfung in Vakuum ist geringer als die von Wolfram. Die spezifische Elektronenemission ist etwa gleich derjenigen von Wolfram. Rhenium ίο wird häufig als Plattiermaterial verwendet.

Es ist an sich bekannt, Rhenium auf elektrolytischem Wege als Plattiermetall anzubringen, und bei einer richtigen Wahl der Stromdichte, des Säuregrades und der Temperatur des Elektrolysebads läßt sich aus .den verschiedenen wäßrigen Lösungen von Rheniumverbindungen ein massiver Rheniumniederschlag erhalten.

Der Nachteil von in bekannter Weise erhaltenen Rheniumschichten ist, daß das erhaltene Rhenium in wenigen Tagen an der feuchten Atmosphäre zu Perrheniumsäure oxydiert wird. Ein weiterer Nachteil ist, daß sogar bei Ausbleiben der Oxydation die inneren Spannungen in solchen Schichten so groß sind, daß die Schicht spröde ist und sich »5 leicht vom Untergrund abblättert.

Die Erfindung sucht diesen Nachteilen durch eine solche Auftragung des Rheniums zu begegnen, daß chemisch und mechanisch stabile Schichten gebildet werden.

Nach der Erfindung wird das Rhenium elektrolytisch angebracht, und zwar schichtweise in sehr dünnen Schichten, die jeweils vor der Auftragung einer nächstfolgenden Schicht derart ausgeglüht werden, daß das Rhenium vom amorphen Zustand i in den kristallinischen Zustand übergeht. ;

Geeignete Elektrolysebäder werden von Lösun- j gen von Perrheniumsäure oder Lösungen von Per- ! rhenaten gebildet.

Das Ausglühen erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur über 1000⁰ C in einer reduzierenden ;

Atmosphäre. j

Wolfram oder Molybdän eignen sich besonders j als Untergrund für den Rheniumniederschlag, und ί auch Metalle, wie Platin, Rhodium, Chrom, Nickel j u. dgl., sind verwendbar.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung und der nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. ι stellt ein Elektrolysebad dar; Fig. 2 zeigt einen Ofen zum Ausglühen der erhaltenen Rheniumschichten.

In Fig. ι ist mit 1 eine Metallplatte bezeichnet, | die z. B. aus Wolfram besteht und mit Rhenium überzogen werden muß. 2 ist die Anode, 3 ist der Strommesser und 4 die Stromquelle. Das Elektrolysebad 5 besteht aus ng Kaliumperrhenat KReO₄ pro Liter und konzentrierter Schwefel- , säure in solcher Menge, daß das Bad einen pfj-Wert j von 0,9 hat. Die Temperatur des Bads kann zwischen 25⁰ C und 45° C gewählt werden, die Stromdichte wird zwischen 0,10 und 0,14 Amp. je cm² gewählt. Sobald die Schichtstärke 25 bis 75 . io~~⁴ mm beträgt, wird die Elektrolyse beendet und die Kathode 2 in das Gefäß 7 eingeführt, welches eine reduzierende Atmosphäre 6 enthält. Die Kathode 2 wird. z. B. durch Stromdurchgang von der Stromquelle 8 aus bis auf wenigstens 1000⁰C erhitzt, wobei wenigstens das Metall, auf welches das Rhenium niedergeschlagen ist, die Temperatur aushalten muß.

Ein weiteres Elektrolysebad kann z. B. aus Perrheniumsäure HReO₄, 20 g pro Liter, und einer solchen Menge konzentrierter Schwefelsäure bestehen, daß der p_H-Wert 0,7 bis 1,2 beträgt. Die Temperatur beträgt 25⁰ bis 30⁰ C und die Stromdichte 0,1 bis 0,15 Amp. je cm².

Eine noch weitere Lösung besteht in Kaliumperrhenat 3 g, 7,0 ecm Phosphorsäure mit einem spezifischem Gewicht von 1,7, saurem Natriumphosphat Na₂HPO₄ 16,5 g ^UI1d 250ecm Wasser. Die Temperatur muß zwischen 8o° und 90⁰ C liegen, der p_H-Wert ist 2,28 bei 90⁰ C und 1,74 bei 8o° C. Die Stromdichte beträgt 0,13 bis 0,17 Amp. je cm².

Die ausgeglühten Rheniumschichten sind gegen Angriff durch Salzsäure gut beständig und blättern nicht von ihrem Untergrund ab. Dadurch, daß das unterliegende Metall in Lösung gebracht wird, lassen sich auf diese Weise Platte und nahtlose Zylinder aus kristallinisch beständigem Rhenium bilden.

Claims

Patentansprüche:

I.Verfahren zur elektrolytischen Auftragung von Rhenium, dadurch gekennzeichnet, daß das Rhenium in sehr dünnen Schichten aufgetragen wird, die jeweils vor dem Auftragen der nächstfolgenden Schicht derart ausgeglüht werden, daß das Rhenium vom amorphen Zustand in den kristallinischen Zustand übergeht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht bei einer Temperatur über 1000⁰ C in einer reduzierenden Atmosphäre ausgeglüht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rhenium auf Wolfram oder Molybdän niedergeschlagen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rhenium auf Platin, Rhodium, Chrom, Nickel o. dgl. niedergeschlagen wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrolysebad aus einer Lösung von Perrheniumsäure oder einer Lösung eines Perrhenats besteht.