DE892246C - Verfahren zur Herstellung von poroesen Formstuecken - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von porösen Formstücken Es -ist bekannt, hochporöse Formstücke dadurch herzustellen, daß man Metallpulver mit einem sehr geringen Füllgewicht in Formen sintert. So wurde schon vorgeschlagen, hochporöse Elektrodenplatten für A'k'kumulatoren durch Sintern von Nickelpulver herzustellen, das durch thermische Zersetzung vdn Nickelcarbonyl gewonnen wurde und ein Füllgewicht von weniger als z kg/1 aufwies. Hierbei wurde jedoch bei neueren Untersuchungen - der Nachteil beobachtet"daß die Porenweite des porösen Formstückes sehr verschieden ist. Aus einem Carbonylnickelpulver mit einem Füllgewicht von etwa i kg/1 wurden z. B. poröse Elektrodengerüste hergestellt, in denen die größten Poren 2o- bis sogar 5omal so groß waren wie die kleinsten Poren. Die Weite der einzelnen Poren zeigte demnach eine erhebliche Verschiedenheit. Für manche Verwendungszwecke jedoch, z. B. für die Herstellung von Alkkumulatorenplatten oder von. Filterplatten, ist eine möglichst einheitliche Porenweite wesentlich.
• Es wurde nun: gefunden, daß man. poröse Formstücke mit gleichmäßig verteilten Poren von praktisch einheitlicher Weite aus Pulvern durch eine Wärme- und/oder Druckbehandlung erhält, wenn man ein Pulver verwendet, dessen gröbere, zu Schwamm agglomerierten Teilchen durch eine mechanische Behandlung in kleinere schwammige Teilchen aufgeteilt wurden. Es wurde festgestellt, daß leichte Pulver, z. B. Metallpulver mit sehr geringem Füllgewicht, aus schwammigen Agglomeraten bestehen, die so sperrig sind, daß bei der Wärme- und/oder Druckbehandlung zwischen den einzelnen Agglomeraten große Hohlräume verbleiben, die die Ursache für den großen Unterschied in der Porenweite des porösen Formstückes bilden. Unterwirft man diese Agglomerate jedoch vor der Druck- und/oder Wärmebehandlung einer milden, mechanischen Behandlung, die diese größeren Agglomerate in kleinere ,Agglomerate zerteilt, so entstehen, wie die mikroskopische Beobachtung zeigte, zwischen diesen kleineren Agglomeraten kleinere Lücken., die beim Pressen und/oder Sintern auch kleinere Poren ergeben. Am einfachsten lassen sich diese großen Agglomerate in kleinere zerteilen, indem man das Pulver vorsichtig durch ein Sieb passieren läßt. Man drückt z. B. mit einer Bürste das Pulver durch ein Sieb mit entsprechender Maschenweite, wobei dieDrähte, aus denen das Sieb verfertigt ist, vorteilhaft keilförmig nach oben zugespitzt sind, um eine bessere Schneidewirkung auf die zu zerkleinernden Agglomerate ,zu erzielen. Von einer stärkeren Gewaltanwendung beim Durchsieben des Pulvers muß jedoch abgesehen werden, da sonst die Agglomerate nicht zerrissen, sondern zerdrückt werden und dadurch das Füllgewicht des Pulvers so stark ansteigt, daß bei der anschließenden Druck- .und/oder Wärmebehandlung keine genügende Porosität mehr erhalten werden kann.
• Auch durch magnetische Scheidung oder durch Windsichtung oder durch nicht zu kräftiges Rütteln läßt sich bei manchen Pulvern eine Zerkleinerung der groben Agglomerate ohne allzu starke Erhöhung des Füllgewichtes erreichen.
• ,Von besonderem Vorteil ist das Verfahren bei der Herstellung von porösen Sinterkörpern aus leichten Metallpulvern. Die dazu dienenden Metallpulver werden vorzugsweise durch Reduktion sehr leichter Metalloxyde oder zweckmäßiger durch thermische Zersetzung von Metallcarbonylen gewonnen. Gerade bei der thermischen Zersetzung von Metallcarbonylen entstehen. häufig, wenn man ein besonders leichtes Pulver herstellt, grobe, watteähnliche Flocken in Form von Agglomeraten mit bis zu io mm Durchmesser und darüber, aus denen zwar beim Erhitzen hochporöse Metallformstücke hergestellt werden können, aber nur mit Poren, deren Weite sehr stark variiert. Derartige Sinterstücke enthalten oft Löcher bis zu i mm Weite. Durch das vorliegende Verfahren jedoch gelingt es, aus leichten Carbonylmetallpulvern Formstücke mit solchen Poren herzustellen, deren Weite praktisch gleich groß ist und die, gleichmäßig durch das ganze Formstück hindurch verteilt sind. Diese gleichmäßige Verteilung der praktisch gleich großen Poren ist z. B. bei einem porösen Formstück, das als Gerüst für eine Akkumulatorenelektrode dienen soll, besonders wichtig, denn dadurch ist eine deichmäßige Ausnutzung der in die Poren eingebrachten aktiven Masse und ein. über die ganze Elektrode hinweg gleichmäßiger, geringer innerer Widerstand gewährleistet.
• Auch bei Filterplatten ist diese gleichmäßige Verteilung möglichst gleich großer Poren in dem porösen Formstück von erheblichem Vorteil, da hierdurch die Filterwirkung gleichmäßiger und betriebssicherer wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren bringt ferner die Möglichkeit, die Porenweite innerhalb bestimmter Grenzen einheitlich zu gestalten, und zwar dadurch, .daß man die obenerwähnten Primäragglomerate in mehr oder weniger große Sekundäragglomerate :zerteilt.
• Die besten Ergebnisse erhält man beim Zusammenfritten der Sekundäragglomerate durch Erhitzen auf Sintertemperaturen. Hierbei kann man vor, während oder nach dem Erhitzen noch Druck anwenden. Aber auch bei der Druckbehandlung allein bringt die Zerteilung,der Primäragglomerate Vorteile. Beispiel Ein durch thermische Zersetzung von Nickelcarbonyl gewonnenes Nickelpulver enthält wätteartige Agglomerate mit einem Durchmesser bis zu etwa i cm. Beim Erhitzen dieses Pulvers in einer Form auf 8oo° wurde eine poröse Platte erhalten, die an einzelnen Stellen Poren bis zu i mm aufwies. An diesen Stellen war die mechanische Festigkeit der Platte sehr schlecht.
• Wird das Carbonylnickelpulver jedoch vorsichtig mit einem flexiblen Schaber aus Kunststoff durch ein Sieb mit 400 Maschen/cm2 gedrückt, so entsteht aus diesem Pulver unter denselben Sinterbedingungen eine poröse Platte, deren Porenweite einheitlicher ist und bei der die Poren gleichmäßig über das ganze Sinterstüdc verteilt sind. Hierdurch wird eine wesentlich bessere mechanische Festigkeit und ein günstigerer innerer Widerstand erzielt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von porösen Formstücken durch Wärme- und/oder Druckbehandlung von leichtem Pulver, das grobe, zu Schwamm agglomerierte Teilchen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Teilchen durch eine mechanische Behandlung in kleinere schwammige Teilchen aufteilt und dann das Pulver der Wärme- und/oder Druckbehandlung unterwirft.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man durch thermische Zersetzung von Metallcarbonylen gewonnene, schwammige Agglomerate enthaltende Metallpulver z;erwendet und die Zerkleinerung dieser Agglomerate durch Hindurchdrücken durch ein Sieb bewirkt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das gewonnene Metallpulver zur Herstellung von porösen Elektroden für Akkumulatoren verwendet.