NO132547B

NO132547B -

Info

Publication number: NO132547B
Application number: NO1305/72A
Authority: NO
Inventors: W Kunda; D A Randell
Original assignee: Sherritt Gordon Mines Ltd
Priority date: 1971-04-15
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1975-08-18
Also published as: NO132547C; CA916484A; JPS551321B1; GB1378958A; ZM6672A1; FR2133628B1; SE389517B; ZA721952B; FR2133628A1; DE2214408A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår koboltbelagte sammensatte pulvere samt en fremgangsmåte til fremstilling av disse. Pulverne som oppfinnelsen hovedsakelig angår, har en sentral kjerne innesluttet i et sjikt som består av nikkel. Nikkelsjiktet er omgitt av et sjikt av kobolt. Den spesielle fremgangsmåte som oppfinnelsen angår, omfatter utfelling og avsetning av et sjikt av metallisk nikkel på kjernematerialet ved gassreduksjon fra en oppløsning hvoretter kobolt-avsettes på de nikkelbelagte partikler, også ved hjelp av gassreduksjon fra en oppløsning. The present invention relates to cobalt-coated composite powders and a method for their production. The powders to which the invention mainly relates have a central core enclosed in a layer consisting of nickel. The nickel layer is surrounded by a layer of cobalt. The particular method to which the invention relates comprises the precipitation and deposition of a layer of metallic nickel on the core material by gas reduction from a solution, after which cobalt is deposited on the nickel-coated particles, also by means of gas reduction from a solution.

Sammensatte pulvere har en bred anvendelse i . industrien som sådanne eller i form av presslegemer. De bruk- Composite powders have a wide application in . the industry as such or in the form of press bodies. They use

es f.eks. i pulvermetallurgi-området og i legeringer som benyttes ved fremstillingen av spesielle metalldeler. Pulverne kan'fremstilles ved sprøyting eller katodeforstøvning av de angjeldende metaller ved en temperatur over smeltetemperaturen, es e.g. in the powder metallurgy area and in alloys used in the production of special metal parts. The powders can be produced by spraying or cathodic sputtering of the metals in question at a temperature above the melting temperature,

ved mekanisk nedslitning eller ved mekanisk maling.av pulvere. by mechanical wear or by mechanical grinding. of powders.

En fremgangsmåte■ som kommersielt benyttes til fremstilling av spesielle sammensatte' pulvere omfatter dispergering av faste materialpartikler som skal utgjøre kjernen i pulverne, i en ammoniakkalsk metallsaltoppløsning. Oppløsningen inneholder et. oppløst salt av et metall som kan felles ut fra oppløsningen som et metallpulver ved reaksjon med en reduserende gass.ved forhøyet temperatur og trykk. Metallene som- danner slike opp-løselige salter er de fra gruppen kobolt, nikkel, ruthenium, A method that is used commercially for the production of special compound powders comprises dispersing solid material particles which are to form the core of the powders, in an ammoniacal metal salt solution. The solution contains a dissolved salt of a metal which can precipitate out of solution as a metal powder by reaction with a reducing gas.at elevated temperature and pressure. The metals which form such soluble salts are those from the group of cobalt, nickel, ruthenium,

rhodium, osmium, iridium, gull, sølv, platina, palladium, kob- rhodium, osmium, iridium, gold, silver, platinum, palladium, copper

ber, arsen, tinn og kadmium. Vanligvis er de oppløselige sal- ber, arsenic, tin and cadmium. Generally, the soluble sal-

ter fra gruppen:' nikkel, kobolt, kobber og sølv. Temperaturen ter from the group:' nickel, cobalt, copper and silver. The temperature

i oppløsningen som inneholder kjernepartiklene i suspensjonen, in the solution containing the core particles in the suspension,

økes til over omkring 120°C og reduserende gass mates til opp- is increased to above about 120°C and reducing gas is fed to up-

løsningen under trykk. De reduserende betingelser ved forhøy-et temperatur og trykk forårsaker at metallet fra det oppløse-lige salt felles ut og avsettes på kjernepartiklene som et tynt béleggj og det sammensatte pulver separeres fra oppløsnin-gen. the solution under pressure. The reducing conditions at elevated temperature and pressure cause the metal from the soluble salt to precipitate out and deposit on the core particles as a thin coating and the composite powder is separated from the solution.

Tidligere er det fra US-patent nr. 2.853.403 kjent en fremgangsmåte der nikkel og kobolt kan felles ut fra en ammoniakkalsk oppløsning og avsettes på suspenderte kjernepartikler ved omsetning av oppløsningen med en reduserende gass ved forhøyet temperatur og trykk. Det er antydet at sammensatte partikler inneho.ldende to eller flere utfellbare metaller kan fremstilles ved å oppløse salter av metallene i en ammoniakkalsk oppløsning og deretter å gjennomføre reduksjonen for først å felle ut det ene metall og deretter det andre. Nikkel og kobolt er. angitt som utfellbare metaller.- Hvis det imidlertid fremstilles en-ammoniakkalsk oppløsning inneholdende nikkel og kobolt i de samme andeler som det som er ønsket i de ferdige sammensatte partikler, vil kobolt felles ut sammen med nikkel når oppløsningen omsettes med en reduserende gass.. Videre vil kobolt danne et ufullstendig belegg på overflaten av kjerne-metallet og derved forhindre at nikkel danner et"fullstendig belegg hvorpå det kan bygges opp et kontinuerlig koboltsjikt. Previously, a method was known from US patent no. 2,853,403 in which nickel and cobalt can be precipitated from an ammoniacal solution and deposited on suspended core particles by reacting the solution with a reducing gas at elevated temperature and pressure. It has been suggested that composite particles containing two or more precipitable metals can be produced by dissolving salts of the metals in an ammoniacal solution and then carrying out the reduction to first precipitate one metal and then the other. Nickel and cobalt are. stated as precipitable metals.- If, however, a single-ammonia solution is prepared containing nickel and cobalt in the same proportions as what is desired in the finished composite particles, cobalt will precipitate together with nickel when the solution is reacted with a reducing gas.. Furthermore cobalt will form an incomplete coating on the surface of the core metal and thereby prevent nickel from forming a "complete coating" on which a continuous cobalt layer can be built up.

US-patent nr. 2.398.132 beskriver en fremgangsmåte for elektroplettering av karbidpartikler, blant annet med nikkel og kobolt. US patent no. 2,398,132 describes a method for electroplating carbide particles, including nickel and cobalt.

US-patent nr. 3-556.839 beskriver en fremgangsmåte for belegning av gjenstander med nikkel eller kobolt ved å bringe gjenstandene i kontakt med en oppløsning inneholdende ioner av metallet i en oppløsning inneholdende en gitt konsen- . trasjon av hypofosfittioner. Patentet forslår forbehandling av utgangsmaterialet med palladiumklorid.. US patent no. 3-556,839 describes a method for coating objects with nickel or cobalt by bringing the objects into contact with a solution containing ions of the metal in a solution containing a given concentration. tration of hypophosphite ions. The patent suggests pre-treatment of the starting material with palladium chloride.

Fremstillingen av koboltbelagte partikler med-fører således alvorlige tekniske problemer.. Kobolt som er felt ut fra en ammoniakkalsk oppløsning, vil ikke feste seg til mange'kjernematerialer som er suspendert i oppløsningen. Andre kjernematerialer medfører kun et ukomplett;ujevnt belegg av kobolt. For eksempel kan ikke-metalliske partikler, slik som The production of cobalt-coated particles thus entails serious technical problems. Cobalt that is precipitated from an ammoniacal solution will not attach to many core materials that are suspended in the solution. Other core materials only result in an incomplete, uneven coating of cobalt. For example, non-metallic particles, such as

kalsiumfluorid ikke enhetlig belegges med kobolt ved denne fremgangsmåte. Når kobolt felles ut fra en ammoniakkalsk opp- calcium fluoride is not uniformly coated with cobalt by this method. When cobalt precipitates from an ammoniacal

løsning, som inneholder suspenderte partikler av kalsiumfluorid, vil de resulterende partikler ha koboltklumper spredd vil-kårlig over den ytre flåte. Imidlertid vil mesteparten av den indre flate av partiklene, være helt fri for kobolt. solution, containing suspended particles of calcium fluoride, the resulting particles will have cobalt lumps scattered randomly over the outer raft. However, most of the inner surface of the particles will be completely free of cobalt.

Det er derfor en gjenstand for foreliggende oppfinnelse å frembringe en fremgangsmåte, ved hvilken kobolt som er oppløst i oppløsning som et salt kan bringes til utfelling og avsetning som et enhetlig belegg på et kjernemateriale. It is therefore an object of the present invention to provide a method by which cobalt dissolved in solution as a salt can be precipitated and deposited as a uniform coating on a core material.

Foreliggende oppfinnelse frembringer således en fremgangsmåte ,ved fremstilling av et sammensatt pulver med to på hverandre følgende metallbelegg hvor faste partikler først dispergeres i en ammoniakkalsk oppløsning inneholdende det ene metall, hvoretter.oppløsningen omsettes med en reduserende gass ved en temperatur over omkring 120°C og under et positivt partialtrykk for den reduserende gass for å felle ut metallet' fra oppløsningen og helt å belegge pariklene med dfette og med derpå følgende fraskilleIse av det belagte pulver, hvoretter behandlingen gjentas med en ammoniakkalsk oppløsning åv det andre metall, og fremgangsmåten karakteriseres ' ved at den første behandlingssyklus gjennomføres med nikkel i en mengde tilstrekkelig til kun å gi et sammenhengende belegg, og at den andre behandlingssyklus gjennomføres- med kobolt.. The present invention thus produces a method for producing a composite powder with two consecutive metal coatings where solid particles are first dispersed in an ammoniacal solution containing one metal, after which the solution is reacted with a reducing gas at a temperature above about 120°C and under a positive partial pressure of the reducing gas to precipitate the metal from the solution and completely coat the particles with grease and with subsequent separation of the coated powder, after which the treatment is repeated with an ammoniacal solution of the second metal, and the process is characterized by that the first treatment cycle is carried out with nickel in an amount sufficient to only give a continuous coating, and that the second treatment cycle is carried out with cobalt..

Fremgangsmåten omfatter generelt å danne en oppslemming av et kjernemateriale som er suspendert'i en ammoniakkalsk oppløsning inneholdende oppløst nikkel. Oppslemmingen The method generally involves forming a slurry of a core material suspended in an ammoniacal solution containing dissolved nickel. The slurry

føres. til. en reaksjonsbeholder, f.éks. en autoklav, og. omsettes med en reduserende gass ved forhøyet temperatur og under et' trykk .for den reduserende gass over det trykk som autogent dan-" nes ved den, temperatur ved hvilken reaksjonen"gjennomførés for å felle ut metallisk nikkel, fra oppløsningen, og således belegge, kjernepartiklene. På slutten av reduksjonsperioden bringes de nikkelbelagte kjernepartikler i kontakt' med' "en" "ammoniakkalsk oppløsning inneholdende et oppløselig koboltsalt." Den ~ resulterende oppslemming omsettes ved forhøyet temperatur og trykk med en reduserende gass for å bringe den ønskede mengde kobolt til utfelling og avsetning på det'.sammensatte pulver som et enhetlig belegg. Det koboltbelagte pulver separeres deretter fra oppløsningen. is carried. to. a reaction vessel, e.g. an autoclave, and. is reacted with a reducing gas at an elevated temperature and under a pressure for the reducing gas above the pressure that is autogenously formed at the temperature at which the reaction is carried out to precipitate metallic nickel from the solution, and thus coat, the core particles. At the end of the reduction period, the nickel-coated core particles are brought into contact with an ammoniacal solution containing a soluble cobalt salt. The resulting slurry is reacted at elevated temperature and pressure with a reducing gas to cause the desired amount of cobalt to precipitate and deposit on the composite powder as a uniform coating. The cobalt-coated powder is then separated from the solution.

Den resulterende pulversammensetning består av en sentral kjerne, et indre sjikt bestående av nikkel og et ytre sjikt bestående av kobolt. The resulting powder composition consists of a central core, an inner layer consisting of nickel and an outer layer consisting of cobalt.

Kjernen i det koboltbelagte sammensatte pulver ifølge oppfinnelsen kan være et hvilket som helst metall eller ikke-metall, som kan belegges med nikkel. Eksempler på egnede' metaller er kobber, sølv, aluminium, titan, tinn og bly. Egnede ikke-metaller omfatter ildfaste oksyder, karbon i en hvilken som helst av sine krystallinske former, nitrider, borider, me-talloksyder, slik slpni aluminiumoksyd, thoriumoksyd, zirkonium-oksyd, titanoksyd og silisiumoksyd. Videre kan ceroksyd, kromoksyd", uranoksyd,. vanadiumoksyd og kalsiumfluorid danne kjernematerialet. The core of the cobalt-coated composite powder according to the invention can be any metal or non-metal, which can be coated with nickel. Examples of suitable metals are copper, silver, aluminium, titanium, tin and lead. Suitable non-metals include refractory oxides, carbon in any of its crystalline forms, nitrides, borides, metal oxides such as aluminum oxide, thorium oxide, zirconium oxide, titanium oxide and silicon oxide. Furthermore, cerium oxide, chromium oxide, uranium oxide, vanadium oxide and calcium fluoride can form the core material.

Det er å foretrekke å forbehandle kjernepartiklene med et aktiveringsmiddel før reduksjonsreaksjonen. Kjernepartiklene dyppes ned i en oppløsning som inneholder aktiveringsmidlet og separeres deretter fra oppløsningen, f.eks." ved hjelp av filtrering". Aktiveringsmidlet tjener til'å fremme reduksjonsreaksjonen og utfellingen av nikkel på kjernepartiklene. Egnede aktiyeringsmidler omfatter oppløselige salter av de edle metaller sølv, gull, palladium og platina. Det mest effektive salt for dette formål er palladiumk.lorid..: ifølge fremgangsmåtén dispergeres partikler av kjernematerialet i en nikkelholdig amoniakkalsk oppløsning i It is preferable to pretreat the core particles with an activating agent before the reduction reaction. The core particles are immersed in a solution containing the activator and then separated from the solution, eg by filtration. The activator serves to promote the reduction reaction and the precipitation of nickel on the core particles. Suitable activating agents include soluble salts of the noble metals silver, gold, palladium and platinum. The most effective salt for this purpose is palladium chloride..: according to the procedure, particles of the core material are dispersed in a nickel-containing ammoniacal solution in

en autoklav. Enhver.oppløsning i hvilken kjernepartiklene forblir uoppløst er egnet, foruts-att at nikkel som skal felles - ut er oppløselig i denne. Vanligvis vil oppløsningen være vandig ammoniakkalsk ammoniumkarbonat, ammoniumsulfat eller blandinger av disse.. - Partiklene i • kjernematerialet bør være. av en slik størrelse at det- vil bli i form av en suspensjon i oppløsningen. an autoclave. Any solution in which the core particles remain undissolved is suitable, provided that the nickel to be precipitated is soluble in it. Usually the solution will be aqueous ammoniacal ammonium carbonate, ammonium sulphate or mixtures of these.. - The particles in • the core material should be. of such a size that it will be in the form of a suspension in the solution.

Den reduserende gass velges med henblikk på alle faktorer som virker inn på reduksj onsreaks j' onen. Vanlig-, vis vil det være ønskelig å' felle ut- metaller fra oppløsningen i det vesentlige fri fra urenheter. Det er foretrukket å be-nytte hydrogen som reduksjonsmiddel' i utfellingen av rent eller i det vesentlige rent nikkel fra. oppløsningen-. The reducing gas is chosen with a view to all factors affecting the reduction reaction. Usually, it will be desirable to precipitate metals from the solution essentially free of impurities. It is preferred to use hydrogen as a reducing agent in the precipitation of pure or essentially pure nickel from. the resolution-.

Reduksjonsreaksjonen gjennomføres vanligvis ved en temperatur over 121°0, og helst" innen et område fra omkring 149"°C. Det totale trykk ved hvilket reaksjonen gjennomføres bestemmes a.v trykket som autogent utvikles ved temperaturen pluss partialtrykket av reduksjonsgassen. Reaksjonen kan gjen-nomføres under et partialtrykk av reduksjonsgassen så lavt som omkring 3,5 kg/cm 2, men den skrider da langsomt frem. Ved høyere trykk inntrer reaksjonen hurtigere. Et foretrukket partialtrykk av reaksjonsgassen ligger innen området omkring 7 til 35 kg/cm 2. Høyere temperaturer og trykk kan benyttes, men den økede reaksjonshastighet: som oppnås rettferdiggjør ikke de økede kapital- og driftskostnader som medfører bruken av høy-trykksutstyr. The reduction reaction is usually carried out at a temperature above 121°C, and preferably within a range of about 149°C. The total pressure at which the reaction is carried out is determined by the pressure that autogenously develops at the temperature plus the partial pressure of the reducing gas. The reaction can be carried out under a partial pressure of the reducing gas as low as around 3.5 kg/cm 2 , but it then progresses slowly. At higher pressures, the reaction occurs more quickly. A preferred partial pressure of the reaction gas is within the range of about 7 to 35 kg/cm 2 . Higher temperatures and pressures can be used, but the increased reaction rate: which is achieved does not justify the increased capital and operating costs that entail the use of high-pressure equipment.

Forutsatt at kjernepartiklene er enhetlig belagt med nikkel, kan de.sammensatte partikler lett belegges med kobolt. Et nikkelbelegg på omkring 1 til 2 mikrometer danner en tilfredstillende basis, på hvilken kobolt lett felles ut. Det er generelt funnet ønskelig å justere konsentrasjonen av nikkel i oppløsningen i henhold.til den ønskede mengde nikkel som skal avsettes på kjernepartiklene. Under normale betingelser kan oppløst nikkel i den ammoniakkalske oppløsning meget lett reduseres til omkring i gram pr. liter.. -Således er det kun. nødvendig- til oppløsningen- å tilsette et lett overskudd av oppløselig nikkel over den mengde nikkel s.om man ønsker skal utfelles, vanligvis omkring 1 gram pr. liter. For f.eks. å. fremstille et sammensatt pulver som består av 80 vekt-/? kjernepartikler og 20 vekt,-# nikkel suspenderes en- gitt mengde kjernemateriale, f.eks. 100 gram i en nikkelholdig oppløsning.. Oppløsningen bør inneholde så mye oppløst nikkel, dvs. 25 gram pluss ytterligere 1 gram.pr. liter. Provided that the core particles are uniformly coated with nickel, the composite particles can be easily coated with cobalt. A nickel coating of about 1 to 2 micrometers forms a satisfactory base, on which cobalt readily precipitates. It is generally found desirable to adjust the concentration of nickel in the solution according to the desired amount of nickel to be deposited on the core particles. Under normal conditions, dissolved nickel in the ammoniacal solution can very easily be reduced to around one gram per litres.. -Thus it is only. necessary - to the solution - to add a slight excess of soluble nickel over the amount of nickel if one wishes to be precipitated, usually around 1 gram per litres. For e.g. å. produce a composite powder consisting of 80 wt-/? core particles and 20 wt.-# of nickel are suspended in a given amount of core material, e.g. 100 grams in a nickel-containing solution. The solution should contain as much dissolved nickel, i.e. 25 grams plus a further 1 gram per litres.

Det er viktig å justere, konsentrasjonen av nikkel i oppløsningen, slik at det skjer en hurtig utfelling av nikkel fra oppløsningen.. Konsentrasjonen må være under den ved hvilken krystalliserlng av nikkelet inntrer. Hvor nikkelf.orbind-elser foreligger i form av nikkelsulfater, bør konsentrasjonen av sulfatene ligge mellom 25 -og".75 gram pr. liter.. Helst bør konsentrasjonen holdes på omkring 50 gram pr. liter. It is important to adjust the concentration of nickel in the solution, so that there is rapid precipitation of nickel from the solution. The concentration must be below that at which crystallization of the nickel occurs. Where nickel compounds are present in the form of nickel sulphates, the concentration of the sulphates should be between 25 and 75 grams per litre. Ideally, the concentration should be kept at around 50 grams per litre.

Reaksjonen er fullført når forbruket av hydrogen slutter,, vanligvis etter 15 til 30 minutter fra det øyeblikk de foretrukne driftsbetingelser var oppnådd. De resulterende sammensatte, nikkeIbelagte partikler separeres deretter fra opp-løsningen ved hjelp av filtrering eller sentrifugering. De separerte belagte partikler bringes deretter i kontakt med en koboltholdig ammoniakkalsk ammoniumsulfatoppløsning. The reaction is complete when the consumption of hydrogen ceases, usually after 15 to 30 minutes from the moment the preferred operating conditions were achieved. The resulting composite nickel-coated particles are then separated from the solution by filtration or centrifugation. The separated coated particles are then contacted with a cobalt-containing ammoniacal ammonium sulfate solution.

Fremgangsmåten til belegning av de nikkelbelagte kjernepartikler med kobolt er lik den fremgangsmåte som er antydet ovenfor for belegning av kjernepartiklene. Opps.lemming-en, som bestar av de nikkelbelagte partikler og koboltholdig The procedure for coating the nickel-coated core particles with cobalt is similar to the procedure indicated above for coating the core particles. Opps.lemming-en, which consists of the nickel-coated particles and cobalt-containing

ammoniakkalsk ammonimsulfatoppløsning, omsettes ved forhøyet temperatur og trykk med en reduserende gass for å bringe den ammoniacal ammonium sulfate solution, is reacted at elevated temperature and pressure with a reducing gas to bring it

ønskede mengde til utfelling på de nikkelbelagte partikler. desired amount for precipitation on the nickel-coated particles.

Temperaturen i oppslemmingeri under reduksjonsreaksjonen holdes helst mellom 149 og 20<1>J°C, og det foretrukne partialtrykk for den reduserende gass er mellom omkring 21.og 28 kg/cm . Konsentrasjonen av kobolt i den ammoniakkalske ammoniumsulfat opp-. løsning b'ør være mellom omkring 25 og 75 gram pr. liter. Ved høyere konsentrasjoner inntrer uønsket krystallisering av kobolt salt et. The temperature in the slurry during the reduction reaction is preferably kept between 149 and 20<1>J°C, and the preferred partial pressure of the reducing gas is between about 21 and 28 kg/cm . The concentration of cobalt in the ammoniacal ammonium sulphate up-. solution should be between about 25 and 75 grams per litres. At higher concentrations, unwanted crystallization of cobalt salt et.

Mengden av kobolt som avsettes på den 'nikkelbe- .' lagte kjernepartikler reguleres ifølge sammensetningen av kjernemetallét og anvendelsen av de ferdige partikler.. For eksempel er det ønskelig å avsette ét relativt tynt sjikt av. kobolt på nikkelbelagte karbidpartikler. På deh' annen side er det hyppig' ønskelig å belegge' samménsatte partikler med metalliske kjerner, slik som kobber, sølv og ålluminium med et.noe tykkere sjikt av kobolt. For å bygge opp tykkelsen av koboltbelegget på de sammensatte pulveré, kan en såkalt "densifiser-ingsfremgangsmåte" benyttes.' Denne 'fremgangsmåte-omfatter at det utføres en serie satsreduksjoner av det sammensatte pulver i den koboltholdige ammoniakkalske oppløsning. Etter hver reduksjon etterfylles den reduserte oppløsning med en frisk The amount of cobalt deposited on the 'nickel be- .' added core particles are regulated according to the composition of the core metal and the use of the finished particles. For example, it is desirable to deposit a relatively thin layer of cobalt on nickel-coated carbide particles. On the other hand, it is often desirable to coat composite particles with metallic cores, such as copper, silver and aluminum with a somewhat thicker layer of cobalt. In order to build up the thickness of the cobalt coating on the composite powders, a so-called "densification method" can be used. This method involves carrying out a series of rate reductions of the compound powder in the cobalt-containing ammoniacal solution. After each reduction, the reduced solution is replenished with a fresh one

koboltholdig oppløsning. Det'koboltbelagte pulver 'forblir i reaksjonsbéholdéren under reduksjonen for å tillate <:>at'koboltbelegget bygger seg opp til den ønskede tykkelse. cobalt-containing solution. The cobalt-coated powder remains in the reaction vessel during the reduction to allow the cobalt coating to build up to the desired thickness.

" Etterat den ønskedé mengde metallisk kobolt- er avsatt på det sammensatte'pulver avbrytes reduksjonsreaksjonen, og det resulterende koboltbelagte -pulverprodukt separeres fra oppløsningen. After the desired amount of metallic cobalt has been deposited on the composite powder, the reduction reaction is stopped, and the resulting cobalt-coated powder product is separated from the solution.

I det følgende eksempel sammenlignes" resultatet av forbelégning av et kjernemateriaie med nikkel før koboltut-felling med'resultatet hår dette f orbe" legnings trinn utelates.. I det første forsøk ble kalsiumfluorid, ikke aktivt overfor belegning med kobolt, dispergert i en ammoniakkalsk oppløs-ning inneholdendé oppløst kobolt. Den ammoniakkalske oppløs-ning ble underkastet reduserende betingelser for å felle ut kobolt. I det andre forsøk ble .kjernen først belagt med nikkel før kjernematerialet ble dispergert i den koboltholdige ammoniakkalske oppløsning.. Fordi kalsiumfluorid ikke reagerer med en ammoniakkalsk oppløsning som inneholder oppløst nikkel hvis ikke et aktiveringsmiddel er til stede, ble kalsiumfluorid-prøven som ble benyttet i begge forsøk,, forbehandlet med palladiumklorid. In the following example, the result of pre-coating a core material with nickel before cobalt precipitation is compared with the result if this pre-coating step is omitted. In the first experiment, calcium fluoride, not active towards coating with cobalt, was dispersed in an ammoniacal solution -ning containing dissolved cobalt. The ammoniacal solution was subjected to reducing conditions to precipitate cobalt. In the second experiment, the core was first coated with nickel before the core material was dispersed in the cobalt-containing ammoniacal solution. Because calcium fluoride does not react with an ammoniacal solution containing dissolved nickel unless an activating agent is present, the calcium fluoride sample used in both trials,, pre-treated with palladium chloride.

Forsøk I Attempt I

595 g 'kalsiumfluorid-pulver, 100$ minus 100 mesh "standard Tyler screen", ble behandlet med 10 .ml av en oppløsning som inneholdt 5 gram pr. liter palladiumklorid. Vannet ble filtrert av, og den våte kake ble chargert til en autoklav sammen med 2,5 liter koboltsulfatoppløsning, som-inneholdt 50 gram pr. liter kobolt, og 33 gram pr. liter NH^. Molforholdet mellom NH^ og Co var 2,3. Chargen ble oppvarmet til 190°C, <p>g hydrogen under et overtrykk på 2^,5 kg/em2 manometer-trykk ble boblet inn i autoklavén. Etter to timer ble auto-klaven avkjølt og innholdet helt ut. Det ble ikke bemerket noen avsetning av kobolt på kalsiumfluoridpulveret. 595 g of calcium fluoride powder, 100$ minus 100 mesh "standard Tyler screen", was treated with 10 ml of a solution containing 5 grams per liters of palladium chloride. The water was filtered off, and the wet cake was charged to an autoclave together with 2.5 liters of cobalt sulphate solution, which contained 50 grams per liter of cobalt, and 33 grams per liters of NH^. The molar ratio between NH 3 and Co was 2.3. The charge was heated to 190°C, <p>g of hydrogen under an overpressure of 2^.5 kg/em2 gauge pressure was bubbled into the autoclave. After two hours, the autoclave was cooled and the contents poured out. No deposition of cobalt on the calcium fluoride powder was noted.

Forsøk II Experiment II

130 g av det kalsiumfluoridpulver som ble.benyttet i det første forsøk ble anbragt i en autoklav sammen med 2,5 liter nikkeloppløsning inneholdende 20 gram pr. liter nikkel og 12 gram pr. liter NH^ (molforholdet NH-^/Ni lik 2,0) og 65 gram pr. liter ammoniumsulfat. Chargen ble oppvarmet til 190°C og hydrogen under et overtrykk på 24,5 kg/cm<2> mano-metertrykk ble boblet inn i autoklavén. 130 g of the calcium fluoride powder that was used in the first experiment was placed in an autoclave together with 2.5 liters of nickel solution containing 20 grams per liter of nickel and 12 grams per liter of NH^ (the molar ratio NH-^/Ni equal to 2.0) and 65 grams per liters of ammonium sulphate. The charge was heated to 190°C and hydrogen under an overpressure of 24.5 kg/cm<2> manometer pressure was bubbled into the autoclave.

Etter 30 minutter ble autoklavén avkjølt og opp-løsningen helt ut. Kalsiumfluoridpartiklene var helt belagt med nikkel. Dette mellomprodukt ble igjen chargert til en 15 liters autoklav sammen med 8 liter koboltoppløsning inneholdende 42 gram pr. liter kobolt, 28 gram pr. liter NH^ (molfor-hold NH^/Co lik 2,3) og 350 gram pr. liter ammoniumsulfat. After 30 minutes, the autoclave was cooled and the solution poured out. The calcium fluoride particles were completely coated with nickel. This intermediate product was again charged to a 15 liter autoclave together with 8 liters of cobalt solution containing 42 grams per liter of cobalt, 28 grams per liter NH^ (molar ratio NH^/Co equal to 2.3) and 350 grams per liters of ammonium sulphate.

Etter 60 minutter ble materialet helt ut av autoklavén. Kalsiumfluorpartiklene som var forbelagt med nikkel, ble bemerket å være dekket med utredusert kobolt. After 60 minutes, the material was poured out of the autoclave. The calcium fluoride particles precoated with nickel were noted to be covered with unreduced cobalt.

For å bygge opp koboltbelegget til en ønsket tykkelse, ble partiklene underkastet fem "densifiseringsreduk-sjoner" i autoklavén. Det endelige produkt inneholdt i vekt-%: To build up the cobalt coating to a desired thickness, the particles were subjected to five "densification reductions" in the autoclave. The final product contained in % by weight:

Det er åpenbart at forbehandlingen av kalsiumfluorid med palladiumklorid ikke er i stand til å bringe kobolt til å danne et belegg på kalsiumfluoridpartiklene. Når kalsiumfluorid først er belagt med nikkel, felles kobolt ut på de belagte kalsiumfluoridpartikler. It is obvious that the pretreatment of calcium fluoride with palladium chloride is not able to cause cobalt to form a coating on the calcium fluoride particles. When calcium fluoride is first coated with nickel, cobalt precipitates onto the coated calcium fluoride particles.

Claims

Process for the production of a composite powder with two successive metal coatings, where solid particles are first dispersed in an ammoniacal solution containing one metal, after which the solution is reacted with a reducing gas at a temperature above about 120°C and under a positive partial pressure for the reducing gas to precipitate the metal from the solution and completely coat the particles with this and with the subsequent separation of the coated powder, after which the treatment is repeated with an ammoniacal solution of the second metal, characterized in that the first treatment cycle is carried out with nickel, in an amount sufficient to provide only a continuous coating, and that the second treatment cycle is carried out with cobalt.