DE970563C

DE970563C - Verfahren zum Entfernen von unerwuenschten Ionen beim elektrophoretischen Abscheidenvon Deckschichichten und seine Anwendung

Info

Publication number: DE970563C
Application number: DEN7071A
Authority: DE
Inventors: Mervyn Leslie Smith
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1952-04-23
Filing date: 1953-04-22
Publication date: 1958-10-02
Also published as: NL81831C

Description

Verfahren zum Entfernen von unerwünschten Ionen beim elektrophoretischen Abscheiden von Deckschichten und seine Anwendung I)ie Erfindung bezieht sich auf das elektrophoretische Überziehen metallener Gegenstände und insbesondere, aber nicht ausschließlich auf das Anbringen von Stoffen, wie z. B. Alumilniumoxyd, Siliciumdioxyd, Berylliumoxyd und Gemischen daraus, auf den Glühkörpern thermionischer Röhren.
In der britischen Patentschrift 444723 wird das Anbringen einer Überzugs schicht auf einem Gegenstand durch Elektrophorese aus einer mechanisch bereiteten, nicht kolloidalen Suspension des feinverteilten Stoffes in einem nicht wäßrigen Mittel vorgeschlagen. In der britischen Patentschrift 650 753 wird einVerfahren zum elektrophoretischen Überziehen von Gegenständen beschrieben, bei dem die Partikelchen des niederzuschlagenden Materials mit einer Schicht eines hydratisierten Stoffes versehen werden, die zur Adsorption von Ionen imstande ist, wonach das so behandelte Material in einem nicht wäßrigen, zum elektrophoretischen Abscheiden geeigneten Medium suspendiert wird.
Im allgemeinen spielen die Anzahl und die Art der Ionen in den Suspensionen für das elektro- phoretische Abscheiden eine wesentliche Rolle. Die Verwendung von Ionenaustauschharzen ist an sich in der Technik bekannt und üblich. Es war aber bisher unbekannt, daß man diese Austauschharze auch bei Suspensionen in nicht wäßrigen Flüssigkeiten verwenden kann.
Gemäß der Erfindung werden bei einem Verfahren zum Entfernen von unerwünschten Ionen aus Stoffen wie Al203, SiO2 und BeO für die elektrophoretische Bedeckung von Metallen Suspensionen dieser Stoffe in nicht wäßrigen Flüssigkeiten vor dem elektrophoretischen Abscheiden mit einem Ionenaustauschharz behandelt.
Das Verfahren hat im allgemeinen wesentliche Vorteile, da durch die Wahl des Ionenaustauschharzes und der Behandlungszeit die absoluten und relativen Mengen verschiedener Ionen auf die geeigneten Werte für die besonders der Suspen,siou oder dem zu überziehenden Gegenstand zu stellenden Anforderungen eingestellt werden können.
Nach der Behandl,ung kann der Austauischs,toff durch Abgießen der Suspension oder durch ein anderes geeignetes Verfahren abgetrennt werden.
Der Vorteil der behandelten Suspension kann eine schnellere oder bessere Qualität des Uberzuges und/oder die Möglichkeit sein, eine größere Anzahl Einzelteile zu überziehen, ohne die Güte zu beeinträchtigen. Besonders bei der Aluminiumoxydsuspension ist die Verbesserung der Dauerhaftigkeit der Suspension überraschend groß; dies kann auf die Tatsache zurückgeführt werden, daß das Natriumion, das üblicherweise vorhanden ist und sonst eine schädliche Wirkung hat, bei dem Verfahren nach der Erfindung durch Wasserstoff ersetzt wird. Natrium ist eine gewöhnlich vorkommende Verunreinigung von Aluminiumoxyd und läßt sich sehr schwer durch andere Verfahren entfernen. Weiter kann das Verfahren bei der Behandlung von nicht wäßrigen Suspensionen verwendet werden, aus denen infolge der Anhäufung schädlicher Ionen keine brauchbaren Überzüge abgeschieden werden. Durch eine Behandlung nach der Erfindung können solche Suspensionen wieder hergestellt werden, wodurch Material erspart wird.
Die Behandlung gemäß der Erfindung kann während der Bereitung des feinverteilten Stoffes für die elektrophoretische Suspension durchgeführt werden. Es ist auch möglich, die Ionenaustauschbehandlung während der Bereitung des feinverteilten Stoffes für die Suspension -durchzuführen, die Suspension dann einzudampfen und das Trockenprodukt erst im Bedarfsfall wieder in einem geeigneten Mittel zu suspendieren.
Folgende Beispiele dienen zur Erläuterung der Stufen des Verfahrens, sie beschränken den Rahmen der Erfindung jedoch nicht auf ihr Gebiet.
Beispiel A Eine Aluminiumoxydsuspension wurde aus I00 Gewichtsteilen Aluminiumoxyd für kataphoretisches Überziehen in 300 Volumteilen Butylalkohol und 500 Volumtei len Methylalkohol hergestelllt.
Die Suspension wurde während 112 Stunde mit 1 Gewichtsteil eines Ionenaustauschharzes, welches durch Sulfonieren von Steinkohle oder Schwarzkohle hergestellt ist und das zuvor mit Salzsäure behandelt worden war, geschüttelt. Die Suspension wurde abgegossen, um sie von dem Austausch'harz zu trennen. Diese Suspension lieferte besonders gute elektrophoretische Bäder, die einen guten Überzug auf wenigstens zehnmal mehr Einzelteilen ergaben als ein Bad, das nicht mit einem Ionenaustauschharz behandelt war.
Beispiel B Eine zu Eine Aluminiumoxydsuspension für kataphoretisches Überziehen, die durch Gebrauch so verschlechtert war, daß sie keine guten Überzüge mehr auf Einzelteilen ergab, wurde mit einem Phenolformaldehydharz geschüttelt, wobei I Gewichtsteil des Harzes gegen 100 Gewichtsteile des Aluminiumoxyds verwendet wurde. Der Schüttelvorgang wurde während I Stunde durchgeführt, worauf das Harz entfernt wurde. Diese Suspension ergab elektrophoretisch gute Überzüge während einer viel längeren Zeit als dies vor der Behandlung mit dem Ionenaustauscher der Fall war.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die angegebenen Harzmengen und Zeiten; das Verfahren kann ganz allgemein zur Einstellung der Art und Menge der Ionen in elektrophoretischen Bädern, die aus Suspensionen des niederzuschlagenden Materials in nicht wäßrigen Flüssigkeiten bestehen, durchgeführt werden.
Es ist nicht wesentlich für diese Erfindung, daß der Ionenaustauschstoff aus der Suspension nach der Behandlung entfernt wird, obgleich es zu bevorzugen ist, den Ionenaustauschstoff aus Suspensionen für kataphoretisches Überziehen von Einzelteilen von Elektronenröhren zu entfernen. In gewissen Fällen kann es vorteilhaft sein, das Ionenaustauschharz in der Suspension, w-ährend der Durchführung des kataphoretischen Abscheidens zu-lassen. Dies kann einfachheitshalber geschehen oder es kann eine weitere Verbesserung herbeiführen, wenn es gewünscht ist, dauernd Ionen zu entfernen, die entweder durch Lösung des Suspensoids oder durch Elektrolyse des Mittels erzeugt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I.Verfahren zum Entfernen von unerwünschten Ionen aus Stoffen wie A12 09, Si O2 und Be O für die elektrophoretische Bedeckung von Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß Suspensionen dieser Stoffe in nicht wäßrigen Flüssigkeiten vor dem elektrophoretischen Abscheiden mit einem Ionenaustauschharz behandelt werden.
2. Die Anwendung des Verfahrens nach Anspruch I zur Entfernung von Natriumionen aus für die elektrophöretische Erzeugung von A12 03 Uberzügen dienenden A12 03-Suspensionen.
3. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenaustauschbehandlung zur Wiederherstellung eines gebrauchten Überziehungsbades durchgeführt wird
4. Verfahren nach denAnsprüchen I, 2 oder 3, dadurchgekennzeichnet, daß dieIonenaustauschbehandlung während der Bereitung des feinverteilten Stoffes für die Suspension durchgeführt, die Suspension dann eingedampft und das Trockenprodukt erst im Bedarfsfall wieder in einem geeigneten Mittel suspendiert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: n Ost-Rassow: »Lehrbuch der chem. Techologie«, 1942/44, S. 22I bis 227, bes. S. 223, Ziffer 4 und 5; Zeitschrift für Angewandte Chemie, I954,
5. I7 bis 27, bes. S. 23