DE853440C - Verfahren zur Herstellung eines besonders feinkoernigen und gleichteiligen Aluminiumhydroxyds - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines besonders feinkörnigen und gleichteiligen Aluminiumhydroxyds Es ist bekannt, Aluminiumoxyd bzw. .Korund zur Herstellung von Schleif- und Poliermitteln für wissenschaftliche und technische Zwecke zu verwenden. Für die Schleifwirkung ist eine besonders feinkristalline Struktur des Aluminiumoxyds maßgeblich, wobei es vor allen Dingen darauf ankommt, daß sowohl weiche -,vie harte Metalle möglichst intecisiv und elretini;ißig angegriffen werden, und zwar so, daß eine nicht zu lange Schleifarbeit notwendig ist.
• Nach Untersuchungsbef unden von L e C h a t e 1 i e r gilt Aluminiumoxyd gegenüber Chromoxyd und Eisenoxyd in kürzerer Zeit brauchbare Schliffe. Ein besonderes Merkmal von Poliermitteln, wie sie beispielsweise zur Herstellung von Schliffen in der Metallographie Verwendung finden, ist deren ebenmäßige Korngröße und Feinteiligkeit. Zur Erreichung dieser Eigenschaften werden besondere Mahl-, Sieb-, Windsicht- und Schlämmverfahren angewandt, die jedoch insgesamt langwierige und kostspielige Prozesse darstellen. Ein besonders brauchbares Aluminiumoxvdschleifmittel wurde bisher durch Verglühen von Ammoniumalaun hergestellt. Jedoch mußte hierbei ein äußerst zeitraubender und kostspieliger Prozeß zur Entfernung von S04-Ionen angeschlossen werden. Robin gewinnt ein geeignetes Aluminiumoxyd aus mit Quecksilberchlorid aktiviertem Aluminium. Jedoch ist auch dieser Prozeß sehr langwierig. Außerdem sind diese Präparate stark mit Quecksilber verunreinigt, so daß sie für viele Zwecke unbrauchbar sind. Es wurde nun gefunden, daß hochwertige und besonders feinteilige Schleif- und Poliermittel ebenmäßiger Korngröße in einfacher Weise dadurch erhalten werden, daß man Alumniumalkoholate in einem bestimmten Verhältnis mit Wasser zersetzt und den hierbei freiwerdenden Alkohlol anschließend mit Dampf abtreibt. Hierbei ist es erforderlich, daß das Gewichtsverhältnis von Aluminiumalkoholat zu Wasser im Bereiche i : o,5 bis 1 :,1,5 vorteilhaft im Verhältnis i : o,8 gehalten wird. Unter diesen speziellen Reaktionsbedingungen entsteht ein pastöses Aluminiumhydroxyd besonders feinkristalliner Form, das zum größten Teil der Formel Al. 03 # 2 H20, dem Dialuminiumhydroxyd gemäß der Nomenklatur nach W i 11 s t ä t t e r und Kraut, entspricht. Falls für die Zersetzung des Aluminiumalkoholats überhitzter Dampf verwendet wird, sind im Reaktionsprodukt größere Anteile Böhmit der Formel A10 O H vorhanden. Unterwirft man dieses Produkt einer Schlämmanalyse, z. B. nach A n d r e a s e n, so erhält man eine Korncharakteristik, die zeigt, daß über go% der Teilchen eine annähernd gleiche Korngröße aufweisen, und zwar unterhalb 5 ,u. Hierdurch ist es bedingt, daß bei der Anwendung dieser Paste als Schleif-, Polier- und Putzmittel eine besonders ebenmäßige Wirkung erzielt wird. Bei Verwendung von Pasten, die i i bis 15 % A12 03 enthalten, zum Polieren von einigermaßen vorgeschliffenen Metallteilen erhält man in kürzester Zeit spiegelglatte Flächen.
• Außerdem ist die erfindungsgemäße Aluminiumhydroxydpaste auch als Zahnpaste sowie als Putzmittel für Metalle usw. brauchbar. Weiterhin zeigte es sich, daß die Teilchengröße sowie die Härte der Einzelteilchen genau eingestellt werden kann, indem das primär erhaltene Aluminiumhydroxydpräparat einer Temperaturbehandlung unter Druck ausgesetzt wird. Bei diesem Verfahren läßt sich einfach durch Variation der Temperatur bzw. des Drucks, der durch den Dampfdruck des Wassers bei der betreffenden Temperatur gegeben ist, sowie der Zeitdauer, in der die Behandlung durchgeführt wird, eine Veränderung der Korngröße durchführen. Überraschenderweise wachsen die Teilchen in Abhängigkeit von Temperatur und Zeit ebenmäßig an, so daß also hiermit,auf einfachste Weise eine Möglichkeit gegeben ist, die Korngröße und Härte je nach der Anforderung des zu schleifenden Materials einzustellen, ohne daß ein umständlicher Weg der Kornfraktionierung notwendig ist.
• Zur Herstellung der Dialuminiumhydroxydpaste wird vorteilhaft das Aluminiumalkoholat des sekundären Butylalkohols verwendet, das bei normaler Temperatur flüssig ist. So erhält man beispielsweise durch Eintragen von iooo g Aluminiumsekundärbutylat in Soo g Wasser unter starkem Rühren und nach anschließender Dampfbehandlung, bis die entsprechende Paste alkoholfrei geworden ist, eine Aufschlämmung von Dialuminiumhydroxyd, das, sich nach dem Erkalten zu einer äußerst dichten Form klar von überschüssigem Wasser absetzt. Das überstehende Wasser kann abgezogen werden. Der Alkohol wird durch Destillation des Alkohol-Wasser-Gemisches zurückgewonnen. Die abgesetzte Paste fällt im allgemeinen in einer Form an, die 12 bis 17°/o A1203 enthält. Sie kann in dieser Form als Schleifmittel und Poliermittel für die meisten Zwecke Verwendung finden. Die eigenartige Struktur des erfindungsgemäßen Aluminiumhydroxyds ergibt außerdem die Möglichkeit, die i5%ige Paste mit Wasser beispielweise auf das 3fache Volumen zu verdünnen, so daß also ein Produkt mit nur 5% A1203 entsteht, ohne daß anschließend wieder ein Absetzen des Aluminiumhydroxyds stattfindet. Hiermit kann also das Präparat auch in einer verdünnten und dennoch äußerst homogenen Suspension zur Anwendung gelangen, wie es für viele Polierzwecke erwünscht ist. Die Teilchengröße stellt sich durchschnittlich zu go% auf kleiner als 5 ,u. Soll die Teilchengröße sowie die Härte der Elementarteilchen gesteigert werden, so wird die Dialuminiumhydroxydpaste in einem Autoklaven beispielweise 2 Stunden einer Temperaturbehandlung von 3oo° entsprechend einem Dampfdruck des Wassers von 8.4 atü unterworfen. Hierdurch entsteht eine Korngröße von durchschnittlich io bis 20,u in einer Menge von 9o % des gesamten Kornanteils. Durch eine gesteigerte Temperaturbehandlung der Paste über längere Zeit wachsen die "Teilchen weiterhin an, wodurch also deren Aggressivität gegenüber besonders harten Materialien entsprechend erhöht und eingestellt werden kann.
• Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können also in einem Arbeitsgang wertvolle Schleif-und Poliermittel erhalten werden, deren Elementarteilchen außerordentlich klein und ebenmäßig sind. Die Teilchengröße wächst gleichmäßig in Abhängigkeit von Temperatur, Druck und Zeit an, ohne daß eine unregelmäßige Agglomeration der Teilchen stattfindet, so daß hierdurch die Möglichkeit gegeben ist, Schleifmittel für alle Anforderungen zu gewinnen. Ein besonderes :Merkmal dieser Schleifmittel ist deren Freisein von Fremdionen, so daß sie für wissenschaftliche Zwecke, beispielsweise zur Eierstellung von Metallschliffen in der Metallographie, besonders geeignet sind.

Claims (2)

1. PATEN T A N S Y R I T C H E i. Verfahren zur Herstellung eines besonders feinkörnigen und gleichteiligen Alum,iniumhydroxyds durch Umsatz von Aluminiumalkoholaten mit Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumalkoholat mit Wasser im Gewichtsverhältnis i : o,5 bis i : 1,5 vorteilhaft im Verhältnis i : o,8 zersetzt und von dem bei der Umsetzung entstandenen Alkohol befreit wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch,i; dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsprodukt während oder nach dem Abtreiben des entstandenen Alkohols einer Temperatur- und Druckbehandlung in Gegenwart von Wasser unterworfen wird.