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Verfahren, um Graphitgegenstände, z. B. Graphittiegel, Graphitelektroden,
Graphitröhren u. dgl., gegenüber zerstörenden Einflüssen zu verbessern Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus
Graphit, die oxydativen und zerfressenden Einflüssen unterworfen sind.
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Unter Graphit soll sowohl natürlicher als auch synthetischer Graphit
verstanden werden, also auch solcher, der durch Erhitzen von Kohle bis auf Grapliitierungstemperatur
entstanden ist. Die gewöhnlichen Graphittiegel sind aus künstlichem Graphit 'hergestellt
und besitzen oft dieselbe Form wie die Kdhlentiegel, aus denen sie hergestellt werden.
Gewöhnlich werden solche Tiegel aus einer preßbaren _Mischung von Petrolkoks und
Teer, Pech usw. als Binder hergestellt, und diese Preßmasse wird zu der gewünschten
Form verpreßt. Dieser Preßling wird dann gebrannt, um den Binder zu verkoken, und
der Preßling erhält dann seine Festigkeit. Nach dem Brennen wird der Formling dann
bei Temperaturen, die etwa bei 2000° liegen, graphitiert. Dieses Brennen und die
Nachbehandlung verändert die aus der Kohlenmischung gebildete Form nicht wesentlich,
man erhält aber einen porösen Tiegel und, hierauf bezieht sieh das erfindungsgemäße
Verfahren: Die handelsüblich aus Graphit hergestellten Gegenstände sind im Gebrauch
oxydativen und erosiven u. dgl. Einflüssen ausgesetzt, die die Lebensdauer herabsetzen.
Beispielsweise wird die
Oberfläche eines Graphittiegels in der Glasyschmelze
neben hohen Temperaturen der Oxydation durch Luftsauerstoff ausgesetzt. Die zerstörende
Wirkung macht sich besonders dann bemerkbar, wenn die Tiegeloberfläche scharfe Ecken,
feine Erhöhungen oder andere scharfe Prägungen, z. B. erhöhte oder vertieft angebrachte
Muster u. dgl., aufweist. Ein anderes Beispiel für oxydative Zerstörung findet man
an Graphitanoden in elektrolytischen Zellen, besonders bei der Elektrolyse von Kochsalz,
wobei besonders die Graphitanode den Einwirkungen der zu elektrolysierenden Kochsalzlösung
als auch der Oxydation ausgesetzt ist.
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Verschiedene Verfahren wurden bisher schon in Vorschlag gebracht,
um die Widerstandsfähigkeit der aus Graphit hergestellten Gebrauchsgüter gegen-Sauerstoff
u. dgl. zu erhöhen, keiner dieser Vor_ schlägt hat aber bisher befriedigende Ergebnisse
erzielt.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur
Herstellung von verbesserten, aus handelsüblichem Graphit hergestellten Gegenständen,
die den zerstörenden Einflüssen besser widerstehen.
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Erfindungsgemäß wird in diie Zwischenräume eines porösen Graphitgegenstandes
ein teilweise kondensiertes Organopolysiloxan gebracht und dieses an Ort und Stelle
weiter kondensiert, um auf diese Weise auf dem Graphit ein Siliconharz niederzuschlagen,
d. h. ein polymeres Organosiliconoxyd, das organische Radikale durch eine Kohlenstoffbrücke
am Si-Atom gebunden enthält und worin die Si-Atome untereinander durch Sauerstoffatome,
z. B. Si-O-Si, verbunden sind. Dadurch wird der Graphit gegenüber Oxydation und
Erosion widerstandsfähig, ohne daß er andere wertvolle Eigenschaften, z. B. Härte,
chemische Widerstandsfähigkeit, elektrische und Wärmeleitfähigkeit usw., einbüßt.
Darüber hinaus werden die mit Silicon-.harzen behandelten Graphite wasserabstoßend,
verlieren aber dadurch nicht ihre Wirksamkeit als Anode in elektrolytischen Zellen,
z. B. in wäßrigen Elektrolyten bei der Kochsalzelektrolyse.
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Bei der Durchführung des Verfahrens werden die zu behandelnden Graphitgegenstände
mit einem teilweise kondensierten Organopolysiloxan imprägniert, das in einem geeigneten
Lösungsmittel, wie Toluol oder einem anderen, gelöst oder dispergiert ist. Diese
intermediär kondensierten Organosiloxane stellen entweder Flüssigkeiten oder feste
Stoffe dar und sind löslich oder dispergierbar in geeigneten Lösungsmitteln. Die
weitere und völlige Kondensation wird durch Erhitzung bewerkstelligt, nachdem das
intermediäre Kondensationsprodukt in die Poren der zu behandelnden Graphitgegenstände
eingebracht worden ist.
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Die intermediären Kondensationsprodukte, die die gewünschten Eigenschaften
besitzen, werden gewöhnlich durch Hydrolyse hydrolysierbarer Silane der allgemeinen
Formel R, S' Q(4-,) hergestellt, worin R ein Kohlenwasserstoffradikal, z. B. Al'kyl-oder
Arylradikal, Q ein hydrolysierbares Atom oder Radikal, z. B. Cl, Br, F, O C Hy,
0 C2 H5 und x eine ganze Zahl (i, 2 oder 3) bedeuten. Die zu hydrolysierenden
Verbindungen sind auf solche beschränkt, in denen das Verhältnis (bezeichnet als
P) der Summe der g-Atome der am Si gebundenen Kohlenwasserstoffradikale zu der Summe
der g-Atome des Si zwischen i bis 2,25, vorzugsweise zwischen r bis i,9, beträgt.
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Die intermediären Kondensationsprodukte, die sieh besonders für den
gedachten Zweck eignen, werden durch Hydrolyse von Siliconverbindungen, wie sie
in der folgenden Zusammenstellung in Gruppen aufgeführt sind, gewonnen.
Das mit R' bezeichnete Kohlenwasserstoffradikal ist von den mit R bezeichneten Radikalen
verschieden. Im allgemeinen können Alkyle mit i bis 12 C-Atome und Aryle, wie Phenyl,
Tolyl und Diphenyl, verwendet werden. Harze, die die größte Wärmebeständigkeit besitzen,
werden aus Hydrolysaten gewonnen; in denen R Methyl oder Phenyl ist. Hydrolysate
von Mischungen von Organosiliconverbindungen, bei denen das Verhältnis P zwischen
1,9 und 2,5 beträgt, ergeben im allgemeinen ölige Flüssigkeiten, die ohne Lösungs-
oder Dispergierungsmittel verwendet werden können. Solche Flüssigkeiten werden bei
der Verharzung nicht so hart wie Hydrolysate aus Mischungen von Organosiliconkombinationen,
bei denen das Verhältnis P zwischen i bis 1,9 beträgt. Beispiele weiterer typischer
hydrolysierbarer Verbindungen, die in die verschiedenen Gruppen der Zusammenstellung
gehören, sind: Methylchlorsilane (CH3)3S'C1, (CH3),S'C12, CH,S'C13; Phenvlchlorsi.lane
(C8 H5)3 Si Cl, (C. H5)2 S1 C12, (C6 H5) Si C13; Methylpheny lchlorsi lane CH.CsH55iC12,
(CH3)2C6H55iCl, C H3 (C6
H.)2 S i Cl ; Alkoxysilane (CH3)gSi(OCH3), (CH3)1Si(OCH3)2,
CH.Si(OCH3)3, (CHs)3Si(OC.H5), (CH3)3Si(OC.H5)2, CH.Si(OC,H5)3.
Die
aus den oben aufgeführten Gruppen ausgewählten Silane, bzw. Silanmischungen werden
einer geeigneten Hydrolyse unterworfen. Durch die llydrolyse wird das Q in jeder
der Organosiliconverbindungendurch hydroxylradikale substituiert, wodurch hydroxylverbindungen
entstehen. Außer dieser Substitution erfolgt auch eine mehr oder weniger weitgehende
Kondensation, durch Wasserabscheidung. Die durch die Hydrolyse und nachfolgende
teilweise Kondensation erhaltenen Produkte sind die oben als intermediäreKondensationsprodukte
bezeichneten Stoffe. Die Mischung wird zur Weiterverarbeitung aus der Reaktionsmasse
abgeschieden.
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Die bei der Herstellung der Mischung von intermediären Kondensationsprodukten
abgeschiedene Wassermenge und somit die Viskosität dieser Produkte (falls flüssig)
oder die Viskosität der Lösung oder Dispersion dieser Produkte (falls fest), die
für die Behandlung des Graphitgegenstandes verwendet werden, kann genau überwacht
werden. Diese Kontrolle erfolgt durch Zeit und Temperatur bei der Hydrolyse der
Silane.
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Der folgende Hinweis dient zur Erläuterung für die Herstellung der
intermediären Kondensationsprodukte. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:
a) Zugabe eines zu hydrolysierenden geeigneten Silans bzw. einer Mischung von Silanen
(oder einer Mischung aus einem Sil.an und Siliciumtetrachlorid, -tetrabroniid oder
Siliconester) zu einer Mischung von Wasser und einem flüchtigen, nicht wäßrigen
Lösungsmittel für das sich bildende Hydrolysat (mit oder ohne Zugabe eines bestimmten
Stoffes, wie Säure, Alkohol od. dgl. zu dem Wasser) ; b) Kontrolle der Temperatur
der Mischung aus Silaneii, Wasser und Lösungsmittel während des Hydrolysierungsvorganges,
bis die Hydrolyse den gewünschten Grad erreicht hat; c) Abtrennung der erhaltenen
nicht wäßrigen Lösung oder Dispersion der Hydrolysate von der erhaltenen wäßrigen
Lösung der Nebenprodukte; d) Konzentrieren oder Trennen des Hydrolysates und des
Lösungsmittels, falls dies erwünscht oder erforderlich ist; e) weitere Kondensation
oder Verharzung mittels Erhitzen des Hydrolysates allein bzw. in Lösung oder in
Dispersion in einem Lösungsmittel. Daraufhin kann (las so erhaltene, mit Hitze behandelte
Hydrolysat entweder von der Lösung getrennt oder in ihr belassen werden.
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Die folgenden Beispiele sollen die Herstellung des intermediären Kondensationsproduktes
für die Behandlung von Graphitgegenständen näher erläutern.
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Beispiel i Ungefähr 45 Molprozent Methylphenyldichlorsilan, 20 Molprozent
Phenyltrichlorsilan und 35 Molprozent Methyltrichlorsilanwtrden gemischt und bilden
so eine ausgewählte Silanmischung, die hydrolysiert werden soll. Etwa 5oo g dieser
Silanmischung werden unter Rühren tropfenweise zu einer Mischung von 920 ccm Toluol
und iooo ccm Wasser bei ungefähr 25° zugesetzt. Dabei werden die Silane hydrolysiert,
und es bilden sieh zwei Schichten. In der einen Schicht ist das in Toluol gelöste
Hydrolysat, .die andere Schicht enthält die Nebenprodukte. Die Toluollösung des
Hydrolysates wird gewaschen und das Toluol bei einer Temperatur von 9o bis 95° und
bei etwa 24 bis 45 mm `"akuum abdestilliert. Es verbleibt ein teilweise kondensiertes,
flüssiges, harzartiges Zwischenprodukt. Dieses harzartige Produkt wird durch allmähliches
Erhitzen auf i5o bis 17o° verdickt oder gehärtet, bis eine 5oo/oige Lösung des gehärteten
Produktes in Toluol eine Viskosität von etwa 50 bis ioo cSt bei 25° aufweist.
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Beispiel e Ungefähr äquimolare Mengen von Methylphenyldichlorsilan,
Phenyltrichlorsilan und Methyltriclllorsilan werden miteinander gemischt und 12,7
kg dieses Gemisches der Hydrolyse unterworfen. Die Hydrolyse wird durch langsame
Zugabe der Silanmischung unter Rühren zu einer Mischung von 25 1 Toluol und 381
Wasser durchgeführt, wobei die Temperatur zwischen 25 und 30° gehalten wird. Die
Toluollösung wird mit Wasser gewaschen, bis sie im wesentlichen säurefrei ist, und
das Toluol bei Normaldruck abdestilliert, wobei eine ölige, halb harzartige Flüssigkeit
zurückbleibt, Diese ölige Flüssigkeit wird sodann durch Erhitzen während 13 Stunden
auf eine Temperatur zwischen etwa 130 und 135° gehärtet. Die Viskosität einer
5oo/oigen Lösung des gehärteten, halb harzartigen Stoffes in Toluol weist eine Viskosität
von etwa 265 cP auf.
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Beispiel 3 Eine Mischung von etwa 9o Molprozent Methyltriät'hoxysilan
und ioMolprozent Trimet'hyläthoxysilan wird zu einer Mischung gegeben, die aus ungefähr
der doppelten theoretisch für die Hydrolyse erforderlichen Menge Wasser und genügend
Oxalsäure, um mit dem Wasser eine o,67 n-Säurelösung zu bilden, und einem dem Wasservolumen
ungefähr gleichkommenden Volumen Toluol bestellt. Die Geschwindigkeit der Zugabe
der Silanmischung zu der Mischung der Oxalsäurelösung und des Toluols ist so, daß
die Temperatur während der Hydrolyse 25° nicht übersteigt. Nach der Zugabe der Silanmischung
wird die gesamte Mischung 5 Stunden unter Rühren auf etwa 70° erhitzt. Weiteres
Toluol wird zu der Reaktionsmischung zugegeben, die dann mit Wasser gewaschen wird,
bis sie weitgehend säurefrei ist. Die gewaschene Lösung wird dann destilliert, um
so viel Toluol zu entfernen, bis eine 6oo/oige Lösung des harzartigen Produktes
verbleibt.
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Beispiel 4 Ungefähr 86 Molprozent Methyltriäthoxysilan und 14 Molprozent
Trimethyläthoxysilan werden miteinander gemischt und 179 kg dieser Mischung unter
Rühren zu einer Mischung von 461 Wasser,
4,98 kg konz. HCl
(300/0) und 47,51 Toluol mit solcher Geschwindigkeit gegeben, daß die Tempeiatur
des Reaktionsgemisches unterhalb etwa 25'
bleibt. Nach Zugabe der Silanmischung
wird die gesamte Mischung unter Rühren auf 70° gehalten, bis die Hydrolyse beendet
.zu sein scheint. 245 1 Toluol werden dann noch zugegeben und die gebildete Lösung
des Hydrolysates in Toluol von der wäßrigen Lösung der Nebenprodukte abgetrennt.
Die Toluollösung des Hydrolysates wird konzentriert, indem ein Übersc'huß an Toluol
abdestilliert wird, bis eine Konzentration von etwa 6o Gewichtsprozent des Hydrolysates
erreicht ist. Die Viskosität beträgt 10 bis 15 eP.
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Beispiel s Etwa 2,5 Molprozent Trimethyläthoxysilan, 32 Molprozent
Phenyltrichlorsilan und 65,5% Methyltrichlorsilan werden miteinander vermischt und
114,1 kg dieser Mischung zu einer Mischung von 22 1 Wasser, i2o 1 Toluol und 17,2
kg 92%igem Isopropylalkohol mit solcher Geschwindigkeit zugesetzt, daß die Temperatur
unterhalb 25° bleibt. Die Mischung wird dann bei Atmosphärendruck 2 Stunden am Rüdkfluß
gekocht und sodann mit Wasser gewaschen, bis die nicht wäßrige Schicht frei von
wasserlöslichen Nebenprodukten ist. Toluol wird aus der nicht wäßrigen Schicht abdestilliert,
bis die Konzentration des darin enthaltenen Harzes etwa 6o Gewichtsprozent und die
Viskosität zwischen 5o und ioo cSt beträgt.
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Beispiel 6 Ungefähr 5o Molprozent Methylphenyldichlorsilan, 15 Molprozent
Phenyltrichlorsilan und 35 Molprozent Methyltrichlorsilan werden miteinander gemischt
und 58,9 dieser Mischung langsam zu einer Mischung von 38 1 Wasser und i io 1 Toluol
zugesetzt, wobei die Temperatur auf unter-'halb 38° gehalten wird. Während des Mischvorganges
wird das Wasser fünfmal durch frisches Wasser ersetzt, so daß keine übermäßige Konzentration
der bei der Hydrolyse entstehenden Säure stattfinden kann. Nachdem die gesamte organische
Silanmischung hydrolysiert ist, wird das gebildete Hydrolysat mit Wasser gewaschen,
bis es weitgehend säurefrei ist. Wasser und Toluol werden sodann bei Atmosphärendruck
abdestilliert, Wobei die Temperatur auf 120°' gesteigert wird. Die Destillation
wird dann unter verringertem Druck bis 120' fortgeführt, bis das sich bildende Konzentrat
85 bis ao% feste Bestandteile enthält. Die Temperatur des Konzentrates wird einige
Zeit ge-,halten, um es zu härten. Diese Härtung wird abgebrochen, sobald eine 5o%ige
Toluollösung einer Probe des gehärteten Konzentrates eine Viskosität von 120 cP
aufweist.
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Beispiel ? Äquimolare Mengen von Dimethyldichlörsilan, Phenyltrichlorsilan
und Methyltrichlorsilan werden hydrolysiert, säurefrei gewaschen und in ähnlicher
Weise wie in Beispiele gehärtet, worauf dieses Produkt .mit Toluol zu einer 50%igen
Lösung mit einer Viskosität von etwa Zoo cP verdünnt wird.
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Lösungen oder Dispersionen des intermediären Kondensationsproduktes
oder die flüssigen Endprodukte können entweder durch Verdampfen des Lösungsmittels
weiter konzentriert oder mit einem flüchtigen Lösungsmittel verdünnt werden, um
eine Flüssigkeit mit geeigneter Viskosität zu erhalten, um den Graphitgegenstand
zu imprägnieren. Die Imprägnierungsflüssigkeit 'hat, falls sie nicht las
ungsmittelfrei ist, vorzugsweise einen Konzentrationsgrad von 2o bis 5o %, sie kann
aber auch andere Konzentration aufweisen. Um das Produkt in hohem Grad wasserabstoßend
zu machen, ist es zweckmäßig, möglichst sehwache Lösungen zu verwenden, während
durch stärkere Konzentration eine Porenblockierung und Verstärkung des Graphits
bewirkt wird. Die lösungs= und verdünnungsmittelfreien Produkte können unverdünnt
zur Anwendung gelangen, wenn das intermediäre Kondensationsprodukt an sich eine
Flüssigkeit mit einer geeigneten Viskosität darstellt.
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Ist der zu behandelnde Graphit vor der Imprägnierung nicht sauber,
so kann er gesäubert werden, z. B. durch Entfetten mit einem flüssigen Kohlenwasserstoff,
um das Siliconimprägnierungsmittel ungehindert in die Poren des Graphits eindringen
zu lassen. Die üblichen Grap'hitgegenstände sind an sich frei von Substanzen, die
,der Siliconbehandlung hinderlich sein könnten, so daß sie ohne vorherige Reinigung
behandelt werden können.. Wird irgendeine andere Vorbehandlung außer einer früheren
Siliconbehandlung vorgenommen, so müssen die Poren des zu behandelnden Gegenstandes
möglichst frei bleiben, damit das Siliconimprägnierungsmittel eindringen kann.
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Der Imprägnierungsvorgang kann in einem gewöhnlichen. Imprägnierungsgefäß
vorgenommen werden, z. B. indem man den Graphitgegenstand einem Vakuum aussetzt
und die unter Vakuum stehenden Gegenstände mit dem intermediären Kondensationsprodukt
tränkt. Falls erwünscht, kann das Imprägnierungsmittel durch Druck in die Poren
des Graphits @gepreßt werden. Nach der Imprägnierung wird der Gegenstand ablaufen
gelassen und zwecks Entfernung des flüchtigen Lösungsmittels langsam getrocknet.
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Das sich hierbei in den Poren .des Graphits festgesetzte intermediäre
Kondensationsprodukt wird an Ort und Stelle weiter kondensiert, z. B. durch Brennen
des imprägnierten Gegenstandes. Die Einbrennbedingungen können je nach den verschiedenen-Imprägnierungsmitteln
variieren, aber alle Produkte können im allgemeinen innerhalb eines Temperaturbereiches
von ioo bis 350' gebrannt werden, wenn auch in manchen Fällen andere Temperaturen
angewandt werden können. Die Temperatur ist zweckmäßig so -hoch, daß eine Kondensation
zu einem klebfreien Harz eintritt, so daß ein fester oder halbfester Harzniederschlag
die Graphitporen auskleidet oder ausfüllt. Für die verschiedenen intermediären Kondensationsprodukte
der einzelnen Beispiele sind die Brennbedingungen wie folgt:
Gegenstände,
die mit dem Imprägnierungsmittel gemäß Beispiel i und 2 behandelt worden sind, sollen
i Stunde bei 200°, die nach Beispiel 3 i Stunde bei ioo°, die nach Beispiel 4 und
5 i Stunde bei 15o°, die nach Beispiel 6 1 Stunde bei 350° und die nach Beispiel
? i Stunde bei 26o° gebrannt werden.
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Es sei bemerkt, daß die imprägnierten und gebrannten Gegenstände im
Gebrauch auf höhere Temperaturen als die für die einzelnen Beispiele als Brenntemperaturen
angegebenen Temperaturen erhitzt werden können. Wird der imprägnierte Gegenstand
Temperaturen ausgesetzt, bei denen das Siliconharz sich zersetzt, dann schlägt sieh
Kieselsäure nieder. Trotz der Tatsache, daß die Siliconverbindungen sich bei Erhitzung
auf hohe Temperaturen zersetzen, ist der erfindungsgemäß imprägnierte Graphit äußerst
widerstandsfähig gegenüber Oxydation sowohl bei hohen Temperaturen als auch bei
Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur der Siliconverbindungen. Bei 55o°
z. B. oxydiert nicht behandelter Graphit sofort in der Luft, während Graphitgegenstände,
die wie oben beschrieben imprägniert sind, einer Oxydation widerstehen, obwohl sich
die eingebrannte Siliconverbindun.g zersetzt hat.
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Die folgenden Beispiele sollen die Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens näher erläutern. Beispiel A Eine gewogene Graphitröhre mit einem äußeren
Durchmesser von 1,9 cm und einem inneren Durchmesser voll 1,27 cm und einer Länge
von 15 cm wird unter Vakuum von etwa 700 mm Quecksilber -:setzt. Unter diesem
Vakuum wird die Röhre mit einer Imprägnierungsflüssigkeit getränkt, die aus dem
intermediären Kondensationsprodukt gemäß Beispiel 7 besteht. Nach dem Tränken wird
das Vakuum aufgehoben und ein Druck von i bis 1,4 at auf das Imprägnierungsmittel
gesetzt, um dieses in die Poren des Graphits zu drücken. Die Röhre bleibt etwa
30 Minuten unter Druck in dem Imprägnierungsmittel. Der Druck wird dann abgestellt,
die Röhre herausgenommen, ablaufen gelassen und an der Luft getrocknet. Die getrocknete
Röhre wird i Stunde bei 135° und dann weitere 16 Stunden bei 25o° gebrannt. Die
so erhaltene imprägnierte Röhre wiegt 46,8 g. Das ursprüngliche Gewicht betrug 43,2
g. Die imprägnierte Röhre wird in einem Ofen auf 6oo bis 7oo° an der Luft erhitzt,
um die Widerstandsfähigkeit gegenüber Oxydation zu prüfen, die sich aus dem während
des Erhitzens aufgetretenen Gewichtsverlust errechnet. Die imprägnierte Röhre hat
einen Gewichtsverlust von ungefähr 3,78% pro Stunde. Im Gegensatz hierzu erleidet
die gleiche Graphitröhre, die jedoch keiner Imprägnierung unterworfen wurde, wenn
sie im gleichen Ofen erhitzt wird, einen Gewichtsverlust von 37,2 Gewichtsprozent
pro Stunde.
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Beispiel B Bei diesem Versuch wird eine Graphitröhre ähnlich der des
Beispiels A mit dem intermediären Kondensationsprodukt. gemäß Beispiel 4 in genau
der gleichen Weise wie -in Beispiel A imprägniert und die behandelte Röhre 16 Stundenbei
2500 gebrannt. Die erhaltene imprägnierte Röhre wiegt 45,3 g. Ihr ursprüngliches
Gewicht betrug 43,8 g. Die imprägnierte Röhre wird auf die gleiche Weise wie in
Beispiel A auf ihren Oxydationswiderstand geprüft. Der Gewichtsverlust der behandelten
Röhre beträgt beim Erhitzen auf 6oo bis 700' 543'10 pro Stunde.
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Beispiel G Ein Borsilicatglas wird geformt, indem das durch Hitze
erweichte Glas in eine Form aus gewÖhnlichem Graphit gepreßt wird. Bei diesem Vorgang
wird das Glas auf etwa 1350" und die Form auf etwa 95o0 erhitzt; die Graphitform
beginnt nach kurzer Zeit zu brennen oder zu oxydieren, wobei sie so raute wird,
daß sie nicht mehr als Form gebraucht werden kann. Wird eine ähnliche Form mit dem
intermediären Kondensationsprodukt gemäß Beispiel 4 imprägniert und sodann ähnliche
Glasgegenstände bei der gleichen Temperatur verpreßt, so widersteht die Form der
Oxydation und bleibt glatt. Man kann dann wesentlich mehr Glasgegenstände auf befriedigende
Weise in ihr verpressen, ehe sie zu rau.h für den Gebrauch wird.
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Beispiel D y Flache Graphitplatten von einer Größe von 2,5 bis 3,7
X 10 X 15 cm werden in gleicher Weise wie in Beispiel A beschrieben imprägniert
und gebrannt. Die erhaltenen Graphitgegenstände sind wasserabstoßend, sie wirken
aber trotzdem noch auf befriedigende Weise als Anoden bei der Elektrolyse, z. B.
einer wäßrigen Kochsalzlösung, jedoch ist die Oxydationsneigung des Graphits, verglichen
mit ähnlichen, aber unbehandelten Graphitplatten, wesentlich verringert.
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Wenn auch die Erfindung nur an Hand von einfachen Imprägnierungsvorgängen
gezeigt wurde, so soll das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf diese Imprägnierungsarten
beschränkt sein. Es wurde gefunden, daß es in manchen Fällen von Vorteil ist, ein
und denselben Gegenstand mehrere Male zu imprägnieren, um ein vollständiges oder
nahezu vollständiges Versetzen der Poren zu erreichen. Man kann den Imprägnierungs-
und Kondensationsvorgang an Ort und Stelle so oft wiederholen, bis der Gegenstand-
keine Imprägnierungsmittel mehr aufnimmt. Bei gewöhnlichen Graphitgegenständen wird
ein völliger Versatz der Poren durch 2- oder 3maliges Imprägnieren erreicht, wobei
nach jedem Imprägnieren eine Erhitzung folgt, um die Kondensation des Harzes in
den Poren durchzuführen.
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Die Siliconmenge, die sich auf diese Weise in den Poren des Graphitgegenstandes
festsetzt, um den letzteren gegen Oxydation und Erosion widerstandsfähig zu machen,
kann, je nach der ursprünglichen Porosität des Graphits, innerhalb eines weiten
Bereiches liegen, z. B. von o,i bis zwischen to und 20% des Graphitgewichts. Eine
beträchtlieh
verbesserte Wasserabstoßung wird mit verhältnismäßig
kleinen, Mengen des Silicons erreicht, d. h. mit Mengen von o,oi 0/0 oder darüber.
Eine beträchtlich verbesserte Oxydationsfestigkeit wird erreicht, wenn die Siliconmetige
in den Poren 3 bis i 5 % beträgt. Ein Gegenstand, der gegen Oxydation und Erosion
widerstandsfähig sein soll, wird mit einer Siliconmenge in den Poren von etwa 8
bis 12 % erhalten.