DE855818C - Verfahren, um Graphitgegenstaende, z. B. Graphittiegel, Graphitelektroden, Graphitroehren u. dgl., gegenueber zerstoerenden Einfluessen zu verbessern - Google Patents

Verfahren, um Graphitgegenstaende, z. B. Graphittiegel, Graphitelektroden, Graphitroehren u. dgl., gegenueber zerstoerenden Einfluessen zu verbessern

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DE855818C
DE855818C DED6160A DED0006160A DE855818C DE 855818 C DE855818 C DE 855818C DE D6160 A DED6160 A DE D6160A DE D0006160 A DED0006160 A DE D0006160A DE 855818 C DE855818 C DE 855818C
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Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von verbesserten, aus handelsüblichem Graphit hergestellten Gegenständen, die den zerstörenden Einflüssen besser widerstehen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die folgenden Beispiele sollen die Herstellung des intermediären Kondensationsproduktes für die Behandlung von Graphitgegenständen näher erläutern.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren, um Graphitgegenstände, z. B. Graphittiegel, Graphitelektroden, Graphitröhren u. dgl., gegenüber zerstörenden Einflüssen zu verbessern, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände mit einem flüssigen Polysiloxanharz getränkt und die Harze an Ort und Stelle gehärtet werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge-@kenmzeichnet, daß die flüssigen Polysiloxanharze aus Hydrolysaten einer Mischung, z. B. von Alkylsilanen oder Alkyl- und Arylsilanen, gewonnen werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigen Polysiloxanharze aus $ydrolysaten einer Mischung eines Monomethylsilans und eines Monophenylsilans zusammen mit einem Dimethylsilan oder einem Phenylmethylsilan gewonnen werden.
DED6160A 1947-12-26 1950-09-27 Verfahren, um Graphitgegenstaende, z. B. Graphittiegel, Graphitelektroden, Graphitroehren u. dgl., gegenueber zerstoerenden Einfluessen zu verbessern Expired DE855818C (de)

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