DE361408C - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumpulver - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Aluminiumpulver. Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom a. Juni igi i die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 26. März igzo beansprucht. Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Metallpulvers aus einer Legierung, deren Hauptbestandteil Aluminium ist. Reines -Aluminium in feingepulvertem Zustand ist ein wertvoller Stoff, (der zu verschiedener technischer Verwendung wichtig ist, z. B. zur Erzielung hoher Wärmegrade, zur Reduktion gewisser Metalle und Legierungen und auch zu ;dem Verfahren, das als Kalorisieren bekannt ist. Bei der zuerst erwähnten Anwendung wird das gepulverte Aluminium mit .einer Menge :des Oxyds irgendeines Metalls oder der Oxyde von verschiedenen Metallen vermischt, .die durch Aluminium reduziert werden können, z. B. mit dem Oxyd von Eisen oder eines eisenähnlichen Metalls. Nachdem man die Mischung entzündet hat, geht der chemische Vorgang sehr rasch vor sich, wobei ein außerordentlich hoher Wärmegrad erzeugt wird, der ;z. B. bei gewissen Schweißverfahren von besonderem Vorteil ist. Durch diesen Vorgang wird das Oxyd zu Metall reduziert, und er wird deshalb auch oft zur Herstellung verschiedener Metalle und Legierungen benutzt, hauptsächlich von Eisenlegierungen oder von Legierungen vonAlumnnium mit Silizitun usw. Bei dem weiter erwähnten Kalorisieren wird ;das gepulverte Aluminium mit Eisenader Stahlgegenständen in einen abgesahlossen(5n Behälter gebracht und .mehrere Stunden lang in einer Wasserstoffatmosphäre bei einem Wärmegrad von ungefähr goo° C umgerührt, wobei sich Idas Aluminium mit der Oberfläche des eisenhaltigen Metalls so legiert, tdaß .diese in sehr wirksamer Weise gegen oxydierende oder ätzende Einflüsse geschützt bleibt.
• Die Herstellung derartigen Aluminiumpulvers ist immer sehr schwierig gewesen: Wegen der Zähigkeit des Aluminiums ist es nur mit großen Schwierigkeiten auf mechanische Weise ,in kleine Stücke zu zerteilen, während die Anwendung eines Mahl- oder ähnlichen Zerkleinerungsverfahrenis wegen ider großem Dehnbarkeit ides Metalls unmöglich: ist. Es :hat sich nun als möglich erwiesen, Idas Metall in Form von kleinen Körnern zu bringen, wenn man es bei der Abkühlung aus dem geschmolzenen Zustand kräftig ,umrührt, und es ist auch möglich, das Metall -in .kleine Teilchen zu zerlegen, wenn man idurch einen Strom des geschmolzenen Metalls einen Luftstrom bläst; aber in beiden Fällen sind die Körper von einer dünnen Schicht von Aluminiumoxyd umgeben. Diese Oxydschicht .macht es sehr schwer, die aluminothermische Reaktion zur Entwicklung zu abringen, schwerer als in :dem Fall reiner Aluminiumteilchen; noch erschwerter ist dadurch idas I#aJorisierverfkahren.
• Die neue Erfindung vermeidet diese Übelstän ide. Sie (besteht in einem Verfahren, durch idias Körner entstehen, die frei von einem Oxydüberzug sind; außerdem liefert es ein Pulver, ,das zur Erzeugung eines Hitzegrades .oder zur Herbeiftvhrung,der Reduktion von Metallen @schmeller ,und leichter reagiert als Idas gewöhnlich gebrauchte Aluminiumpulver. Der neue Reaktionsstoff bildet auch eine leichter schmelzbare Schlacke als es @bisher (der Fall war.
• Die Erfindung besteht darin, das Ailruminium mit irgendeinem Stoff zu legieren, durch Iden ,es genügend spröde gemacht wird, damit seine Zerkleinerung, zu (der Pulv erforrn durch mechanische Mittelermöglicht wird, ohne daß der chemische Vorgang gestört wird. Der Stoff, der vorzugsweise zurr Sprödemachen benutzt wird, ist entweder reines Silizium oder Ferrosili.zium, es, können aber auch noch andere Stoffe dabei benutzt werden. Wenn nur Silizium verwendet wird, nimmt ,man eine Menge, (die wenigstens io Prozent der sich bildenden Legierung beträgt, wodurch .die Legierung ,dann spröde genug wird, um Dreh- oder Bob.rspäne @derselben in einer Kugelmühle ähnlich wie ;die Bohrspäne von Gußeisen zerkleinern zu können. Aus Sparsamkeitsgründen und zur Vermeidung einer zwecklosen Erhöhung des Schmelzpunktes (der Legierung ist es jedoch besser, die Silizummenge auf das geringste Maß zu beschränken, (durch das noch die gewünschte Sprödigkeit zu erzielen ist, obwohl das Verhältnis, in jeder (beliebigen Menge innerhalb der Grenzen eines praktischen Schmelzens vergrößert werden kann.
• Für viele Verwend ungsarten ist es zweckmäßig, das Aluminium mit Ferrosilizium statt mit reinem Silizium zu legierten, :wobei man am besten einen Stoff gebraucht, der ungefähr 25 Prozent Eisen und 75 Prozent Silizium enthält. Wenn man io Prozent dieses Stoffeis mit Aluminium musammenbringgt, so ergibt sich daraus .eine Legierung, ,die zur Verpulverung spröde genug ist,' da schon der Eisengehalt besonders spröde macht. Gegebenenfalls können auch andere Metalle zugesetzt wenden, z. B. zwecks Erzeugung einer zusätzlichen Erhitzung @die verschiedenen seltenen Erdmetalle, oder auch Stoffe, ,die bei der chemischen Verbindung bei dem späteren Gebrauche (des Metalls (z. B. bei dem Kalorisierverfahren) unterstützend wirken, z. B. Nickel oder Chrom.
• Die Aluminiumlegierung kann in jeder zweckmäßig erscheinenden Form hergestellt werden, z. B. (durch Zusammen.schnzelzen der reinen Grundstoffe in einem elektrischen oder anderen Ofen, oder (durch Unisetzung von Siliziumverbindungen, insbesondere Natriumsiliziuntfluorid mit Aluminium. Die geschmolzene Mischung ivvirid dann am besten in eine zweckentsprechendse Gießform gegossen und nach Abkühlung durch Maschinen in S:panform gebracht, wie z. B. durch eine Bohrmaschine, wonach die Späne ,durch irgendeine mechanische Vorrichtung zerk liei.nert oder gemahlen wenden, wie man sie zür gleichem Zwecke auch sonst verwendet. Durch die Eigenschaft des Siliziums, eine Oxydation zu verhindern, kann die Legierung gegebenenfalls verblasen werden, wobei ,dann ,die ,sich bildenden Körner ;frei von Sauerstoff sind; in diesem Falle kann der Silizium7-gehalt .manchmal auf eine geringere Menge gebracht werden, z. B. -5 Prozent,, weil ,dabei die ,Sprödigkeit nicht von Bedeutung ist, sondern nur die vor Sauerstoff schützende Eigenschaft des Siliziums in Betracht kommt.
• Zur Verwendung beim .Schweißen ist ,das so gewonnene Pulver geblasenem oder gerührtenn. Alunniniumpulver überlegen, Ida der chemische Vorgang ,leichter zur Entwicklung gebracht werden kann und eine gleichmäßig ,hohe Temperatur ergibt. .Bei der Herstellung von Metallen und Legierungen veranlaßt der hohe Wärmegrad, der ,durch (die Oxydation dies Aluminiums erzeugt :wird, ,daß :das Siliziumz auch in Iden ohemi!schen Vorgang eintritt und an (der Reiduktion teil hat, so daß es so Iden (doppelten Zweck erfüllt, :sowohl eine leichter schnnelzlbare Schlacke zu erzeugen, idne rauch leichter trennbar ist als .bei Gebrauch von reinem ;Aluminium, was auf die Tatsache zurückzuführen ist, (daß Idas erzeugte Aluminium sich mit 'dem Aluminiumoxyd verbindet, wodurch Aluminiumsilikat entsteht, das viel leichter schmelzbar- ist als reines Aluminiumoxyd. Auch die Verunreinigung !der Legierungen, durch Aluminium wird verhindert. Es ist festgestellt, daß die meisten durch aluminothermische Reaktion hergestellten L@eglerungen .eine Menge Aluminium als Unreinheit enthalten, wobei ,einige von ihnen sich mit (dem Metall legieren, anstatt Iden chemischen Vorgang zu fördern, aber in vorliegendem Falle hat sich gezeigt, ,daß ;das Legieren ,des Aluminiums weniger leicht vorkommt, wenn Silizium zugegeben ist; wenn auch eine kleine Menge des Siliziums sich manchmal mit ,dem Endmetall zusammenlegiert, so sind doch gegen seine Gegenwart geringere Einwände zu machen als gegen die von Aluminium. Bei Gebrauch beim Kalorisierverfahren wirkt das neue Pulver viel besser als geblasenes oder gerührtes Aluminiumpulver, -und zwar deshalb, weil keinerlei Oxyd zugegen ist; außerdem ist das ,Silizium von Vorteil als Bestandteil des Überzuges. Das Anhaften ,des Überzuges und seine chemischen Eigenschaften können auch noch :gesteigert werden durch Gebrauch von Eisen, Nickel, Chrom o. 14-l. in Pulverform mit Aluminium zusammen.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCFI: Verfahren zur Herstellung von Aluminiumpulver, dadurch gekenzlzeichnet"daß Aluminium durch Legierung mit Silizium oder Ferrosilizium spröde gemacht, darauf die in Formen gegossene Legierung auf mechanischem Wege in Spanform gebracht wird und die Späne schließlich in Zerkleinerungsvorrichtungen gepulvert wenden.