DE1006689B

DE1006689B - Elektrolyt und Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Aluminium auf Eisen

Info

Publication number: DE1006689B
Application number: DEU3400A
Authority: DE
Inventors: Charles James Owen
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1955-01-11
Filing date: 1955-06-22
Publication date: 1957-04-18
Also published as: US2762764A; GB775055A; FR69935E; DE1038370B; BE546819A; GB792635A; FR1126358A; BE539320A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolyt in Form einer Metallsalzschmelze und ein Verfahren zum galvanischen Abscheiden von Aluminium.

Es ist bekannt, daß Aluminiumüberzüge elektrolytisch auf Eisenmetallen mittels wasserfreier geschmolzener Metallsalzelektrolyten, die Aluminiumchlorid und Natriumchlorid und gelegentlich auch ein weiteres Metall, wie Blei, enthalten, abgeschieden werden können. Anoden aus Aluminium von hohem Reinheitsgrad werden in den Elektrolyt eingetaucht, während das Eisenmetall die Kathode darin bildet. Die bisher nach diesen Verfahren erzielten überzüge haben sich nicht in jeder Hinsicht als einwandfrei erwiesen. Um eine glatte Oberfläche auf dem zu galvanisierenden Gegenstand zu erzeugen, wurde es für erforderlich gehalten, Blei in den Elektrolyt aufzunehmen; jedoch ist Blei giftig, und sein Vorhandensein schließt die spätere Verwendung des Produktes für Nahrungsmittelbehälter aus. Ältere Verfahren wurden nur beim Behältergalvanisieren angewendet, sie brachten keinen glänzenden Überzug hervor; außerdem erfordern sie eine unwirtschaftlich niedrige Stromdichte von nur etwa 160 Amp./m².

Die Erfindung richtet sich nun auf die Verbesserung des Elektrolyts und des Verfahrens zur Behebung der obenerwähnten Nachteile, wodurch hellglänzende, glatte Überzüge ohne Mitwirkung giftiger Metalle erzeugt werden und wobei mit höheren Stromdichten und auf wanderndem Stahlband gearbeitet werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Elektrolyts mit Einschluß eines Alkalimetallfluoride, wodurch nach den gemachten Feststellungen die Nachteile der bisher bekannten Elektrolyte aufgehoben werden.

Die Elektrolyte der vorliegenden Erfindung bestehen in Gewichtsprozenten aus

Aluminiumchlorid 60,0 bis 90,0%

Alkalimetallchlorid 9,5 „ 39,5%

Alkalimetallfluorid 0,5 „ 7,0%

Die vorteilhaftesten nutzbaren Bereiche sind jedoch etwas enger und werden in folgenden Gewichtsprozenten ausgedrückt:

Aluminiumchlorid 65,0 bis 85,0%

Alkalimetallchlorid 14.5 „ 34,5%

Alkalimetallfluorid 0,5 „ 4,0%

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung werden Anoden aus Aluminiummetall von hohem Reinheitsgrad und eine Kathode aus Eisenmetall in einen geschmolzenen Elektrolyt von der obenerwähnten Zusammensetzung eingetaucht. Die Temperatur des Elektrolyts wird zwischen 200 und 480⁰C, vorzugs-Elektrolyt

und Verfahren zur galvanischen
Abscheidung von Aluminium auf Eisen

Anmelder:

ίο United States Steel Corporation,

Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,
*5 Schramberg (Württ), Schütachstr. 59

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. Januar 1955

Charles James Owen, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

weise jedoch zwischen 230 und 34O⁰C gehalten. Ein Gleichstrom mit einer Dichte von 806 bis 26 900 Amp./m², vorzugsweise jedoch 2150 bis 5370 Amp./m², wird zwischen Anode und Kathode angelegt. Das Eisenmetall kann die Form eines fortlaufenden Stahlbandes haben, in welchem Fall die maschinelle Einrichtung derjenigen beim Feuerverzinnen entspricht; d.h. das Band wandert senkrecht zwischen beiderseits senkrecht angeordneten Anoden. Die Bandgeschwindigkeit kann zwischen 120 und 300 m/min betragen; mit umlaufenden Kathoden durchgeführte Versuche zeigten, daß Vorschubgeschwindigkeiten von 15 bis 750 m/min möglich sind. Nachstehend werden spezifische Beispiele von Elektrolyten gemäß der Erfindung aufgeführt, wobei die Werte Gewichtsprozente ausdrücken:

Beispiel I

Aluminiumchlorid 80,0%

Natriumchlorid 18,5%

Natriumfluorid 1,5%

Beispiel II

Aluminiumchlorid 80,0%

Natriumchlorid 18,0%

Kaliumfluorid 2,0%

609 869/359

Beispiel III

Aluminiumchlorid 75,0%

Kaliumchlorid 23,5%

Natriumfluorid 1,5 %

Beispiel IV

Aluminiumchlorid 75,0%

Kaliumchlorid 23,0%

Kaliumfluorid 2,0%

IO

Bei jedem Beispiel kann der Elektrolyt auf einer Temperatur von etwa 260⁰C gehalten werden. Es können glatte, helle Überzüge auf Stahlband mit einer Oberflächengeschwindigkeit von etwa 150 m/min und einer Stromdichte von etwa 2690 Anip./tn² niedergeschlagen werden.

Claims

PatentAnsprüche:

1. Elektrolyt aus wasserfreiem geschmolzenem Metallsalz zur galvanischen Abscheidung von Aluminium auf Eisenmetall, gekennzeichnet durch folgende, bei Temperaturen von 200 bis 480⁰C vollständig flüssige Zusammensetzung:

Gewichtsp rozent

Aluminiumchlorid 60,0 bis 90,0

Alkalichlorid 9,5 „ 39,5

Alkalifluorid 0,5 „ 7,0

2. Elektrolyt nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:

Gewichtsprozent

Aluminiumchlorid 65,0 bis 85,0

Alkalichlorid 14,5 „ 34,5

Alkalifluorid 0,5 „ 4,0

3. Elektrolyt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Chloride und Fluoride solche des Natriums oder Kaliums sind.

4. Verfahren unter Verwendung eines Elektrolyts nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Temperaturen von 200 bis 480⁰C, vorzugsweise 230 bis 340⁰C, und eine Stromdichte von 806 bis 26 900 Amp./m², vorzugsweise 2150 bis 5370 Amp./m², anwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 829 504.