DE1267054B - Gas plating process for the production of aluminum coatings - Google Patents

Description

Gasplattierungsverfahren zur Erzeugung von Aluminiumüberzügen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Metallisieren der Oberfläche von Gegenständen mittels Aluminium, das aus der Gasphase niedergeschlagen wird.Gas plating process for producing aluminum coatings The present invention relates to a method for metallizing the surface of Objects using aluminum, which is deposited from the gas phase.

Bisher fehlte es bei dem Problem der Herstellung eines Aluminiumüberzuges durch die Verflüchtigung des Metalls und dessen Kondensation an einer befriedigenden Lösung, da die bei solchen Verfahren anzuwendenden Temperaturen einen Erfolg vereitelten. Zur Verdampfung von Aluminiummetall benötigt man eine Temperatur von 1800'C. Die Schwierigkeiten, die bei der Handhabung von Me%alldämpfen solch hoher Temperatur auftreten, stellen ein bisher ungelöstes Problem dar, weil der Metalldampf ein außerordentliches Bestreben besitzt, mit Sauerstoff, Wasserstoff oder anderen Elementen zu reagieren.So far there has been no satisfactory solution to the problem of producing an aluminum coating through the volatilization of the metal and its condensation, since the temperatures to be used in such processes prevented success. A temperature of 1800'C is required for the evaporation of aluminum metal. The difficulties encountered in handling metal vapors at such high temperatures represent a hitherto unsolved problem because the metal vapor has an extraordinary tendency to react with oxygen, hydrogen or other elements.

Aus der schweizerischen Patentschrift 323 619 ist bekannt, zum Plattieren von Metallgegenständen in der Hitze gasförmige und zersetzliche Mittel flüchtige Metallverbindungen wie Metallcarbonyle, -nitrosyle, -hydride sowie Metallalkyle zu verwenden. Während für die Carbonyle, Hydride und Nitrosyle bestimmte Verbindungen als geeignet benannt sind - Aluminiumverbindungen sind dabei in der Patentschrift überhaupt nicht als geeignet angeführt -, trifft dies für die allgemeine Gruppe der Alkylverbindungen nicht zu. Ob und in welchem Umfang ein Einsatz dieser Verbindungen, insbesondere von Aluminiumverbindungen, zur Plattierung in Frage kommt, ist aus den gemachten Angaben nicht erkennbar. Weiterhin hat sich auf Grund eingehender Versuche ergeben, daß Aluminiumalkyle wie Aluminiumtriäthyl zu unzureichenden Ergebnissen führten. Es bestand daher in Fachkreisen ein Vorurteil gegen die Anwendung von Aluminiumalkylen für Plattierungszwecke. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß speziell das Aluminiumtriisobutyl mit gutem Erfolg zum Aufbringen eines Aluminiumüberzuges auf die Oberfläche von Gegenständen der verschiedensten Art verwendet werden kann. Gegenüber einem Einsatz von Aluminiumhydrid, in das das Aluminiumtriisobutyl vermutlich beim Plattierungsprozeß übergeht, ist die Verwendung von Aluminiumtriisobutyl insofern vorteilhaft, als das Hydrid unstabil ist, also kein stabiles Handelsprodukt darstellt, das Triisobutyl dagegen stabil und im Handel leicht erhältlich.From the Swiss patent specification 323 619 it is known for plating gaseous and decomposable substances volatile from metal objects in the heat Metal compounds such as metal carbonyls, metal nitrosyls, metal hydrides and metal alkyls to use. Whereas for the carbonyls, hydrides and nitrosyls certain compounds are named as suitable - aluminum compounds are included in the patent not listed as suitable at all - this applies to the general group of the alkyl compounds not too. Whether and to what extent these connections are used, in particular of aluminum compounds for plating is off not recognizable from the information provided. Furthermore, due to in-depth Experiments show that aluminum alkyls such as aluminum triethyl give unsatisfactory results led. There was therefore a prejudice against the use of aluminum alkyls in specialist circles for plating purposes. Surprisingly, it has now been found that specifically Aluminum triisobutyl with good success for applying an aluminum coating the surface of objects of various kinds can be used. Opposite to a use of aluminum hydride, in which the aluminum triisobutyl presumably at Plating process is omitted, the use of aluminum triisobutyl is insofar advantageous as the hydride is unstable, i.e. not a stable commercial product, the triisobutyl, on the other hand, is stable and easily available on the market.

Gemäß der Erfindung wird die Gasplattierung mittels Aluminium bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen und Drücken ausgeführt, indem das in der Hitze gasförmige, sich unter Metallabscheidung zersetzende Triisobutylaluminium verwendet wird. Das Material, das mit Aluminium plattiert werden soll, wird in eine Kammer gebracht, aus der die Luft durch ein inertes Gas wie Stickstoff verdrängt ist.According to the invention, gas plating by means of aluminum is used relatively low temperatures and pressures performed by the in the Heat gaseous triisobutylaluminum which decomposes with metal deposition is used. The material to be clad with aluminum is turned into a Brought chamber from which the air is displaced by an inert gas such as nitrogen is.

Während so der Gegenstand, der plattiert oder aluminisiert werden soll, geschützt wird, wird das Triisobutylaluminium in die Kammer eingeleitet, vorzugsweise unter Verwendung eines inerten Trägergases wie Stickstoff. Die Ablagerung des Aluminiummetalls wird dadurch bewirkt, daß das Grundmaterial auf eine Temperatur erhitzt wird, die zur Zersetzung des Triisobutylaluminiums ausreicht, wenn dieses in Berührung mit dem erhitzten Gegenstand gebracht . wird. Dabei wird Aluminiummetall freigesetzt,, das sich auf der Oberfläche des Gegenstandes als Plattierung niederschlägt.While so the object being plated or aluminized is to be protected, the triisobutyl aluminum is introduced into the chamber, preferably using an inert carrier gas such as nitrogen. The deposition of aluminum metal is caused by the fact that the base material is heated to a temperature which sufficient to decompose the triisobutyl aluminum when it comes into contact with brought to the heated object. will. Aluminum metal is released in the process, which is deposited on the surface of the object as a plating.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, Aluminium auf den Oberflächen verschiedenster Materialien und solchen niederzuschlagen, die widerstandsfähig gegenüber der Temperatur sind, die angewendet wird, um den Zerfall des gasförmigen Aluminiumalkyls herbeizuführen. Das Leichtmetall kann auf die Oberflächen der verschiedensten Metalle aufgebracht werden, z. B. auf Stahl, Eisen, Kupfer, Magnesium oder Metallegierungen und ebensogut auf nichtmetallische Materialien, wie z. B. Glas, Preßstoffe, Holz, Papier u. dgl. Infolge des physikalischen Zustandes des aaszierenden Aluminiummetalls, das niedergeschlagen wird wenn es aus der gasförmigen Verbindung freigesetzt wird, wird anfänglich ein Metallfilm in der Stärke einer Molekülschicht gebildet, der später nach Wunsch verstärkt werden kann. Somit wird eine festhaftende Metallschicht von Aluminium in den Oberflächenporen des Grundmaterials, auf welchem das Metall niedergeschlagen wird, geschaffen.The present invention makes it possible to have aluminum on the surfaces knock down various materials and those that are resistant to are the temperature that is used to cause the decomposition of the gaseous aluminum alkyl bring about. The light metal can be used on the surfaces of a wide variety of metals be applied, e.g. B. on steel, iron, copper, magnesium or metal alloys and equally well to non-metallic materials such as e.g. B. glass, molded materials, wood, Paper and the like As a result of the physical state of the ascending Aluminum metal that is deposited when it comes out of the gaseous compound is released, initially becomes a metal film the thickness of a molecular layer which can be reinforced later if desired. Thus it becomes a firmly adherent Metal layer of aluminum in the surface pores of the base material on which the metal is knocked down, created.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt eine rasche Ablagerung von Aluminium bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen und Drücken im Vergleich zu den bekannten Verfahren zu, bei denen verflüchtigte Metalle angewendet werden.The method of the invention allows rapid deposition of aluminum at relatively low temperatures and pressures compared to the known Processes that use volatilized metals.

Bei der Cyiasplattierung werden die Metalloberflächen zunächst gründlich von Fremdstoffen gereinigt und dann der Gasplattierung unterworfen, wobei man Aluminiumtriisobutyl verwendet, das bei Temperaturen in der Hitze zerfällt, die im wesentlichen unter dem Verdampfungspunkt des Leichtmetalls liegen. Den"@Zerfäll oder die Dissoziation der gasförmigen Metallverbindung läßt man in einer Atmosphäre vor sich gehen, die gegenüber dem aaszierenden Metall inert ist, d. h. insbesondere frei von Sauerstoff, Wasserstoff und Wasser. Eine Atmosphäre von trockenem Stickstoffgas in der Plattierungskammer wurde für geeignet befunden. Dieses inerte Gas kann auch als Träger und Schutz für das Aluminiumtriisobutyl benutzt werden. An Stelle von Stickstoff' können auch andere Gase, die inert und frei von Sauerstoff und Feuchtigkeit sind, .z. B. Helium, Argon u. dgl., verwendet werden.With cyias plating, the metal surfaces are first thorough cleaned of foreign matter and then subjected to gas plating, whereby aluminum triisobutyl used, which decomposes in heat at temperatures substantially below the evaporation point of the light metal. The "@ decay or dissociation the gaseous metal compound is allowed to proceed in an atmosphere which is inert to the aascending metal, d. H. especially free of oxygen, Hydrogen and water. An atmosphere of dry nitrogen gas in the plating chamber has been found suitable. This inert gas can also act as a carrier and protection for the aluminum triisobutyl can be used. Instead of nitrogen, others can Gases that are inert and free of oxygen and moisture, e.g. B. helium, argon and the like, can be used.

Die Oberfläche des Materials, das mit Aluminium plattiert werden soll, wird zu. Anfang von Fremdstoffen gereinigt und zur Entfernung der Feuchtigkeit getrocknet. Zu diesem Zweck kann man eine Reini-"ung von Hand oder mit chemischen Mitteln oder eine geeignete Verbindung solcher Verfahren vornehmen. Sandstrahler, Drahtbürsten od. dgl. eignen sich, um feste Fremdstoffe von den Metalloberflächen zu entfernen. Wo die Oberfläche entfettet und gereinigt werden soll, kann sie mit Petroleumlösungsmitteln, wie Xylol, Toluol od. dgl., gewaschen werden, und alle Spuren von Feuchtigkeit werden entfernt, indem man das Material auf 250 bis 300` C für eine ausreichende Zeit erhitzt, damit auch die restliche Feuchtigkeit vertrieben wird. , Nachdem der Gegenstand gründlich gereinigt und Non sämtlicher Feuchtigkeit befreit sowie chemisch gereinigt ist, wird er in eine mit Stickstoff gefüllte Plattierungskammer eingeführt und erhitzt. Während der Gegenstand in der Plattierungskammer unter -iner Atmosphäre von Stickstoff erhitzt wird, wird Aluminiumtriisobutyl eingeleitet und das gasförmige Atuminiumalkyl in Berührung mit der Oberfläche des erhitzten Gegenstandes gebracht. Die Temperatur des Gegenstandes ist hoch genug, damit sich das gasförmige Aluminiumalkyl bei Berührung zersetzt oder dissoziiert und sich Aluminiummetall auf der Oberfläche des Gegenstandes niederschlägt. Wenn eine 47ewünschte Dicke des Aluminiumniederschlages erreicht ist, wird das Verfahren beendet und überschüssiges Aluminiumtriisobutyl zum Vorratsgefäß zurückgeführt.The surface of the material to be clad with aluminum becomes. First cleaned of foreign matter and dried to remove moisture. For this purpose you can clean by hand or with chemical agents or make an appropriate combination of such procedures. Sandblasters, wire brushes or the like are suitable for removing solid foreign matter from the metal surfaces. Where the surface is to be degreased and cleaned, it can be cleaned with petroleum solvents, such as xylene, toluene or the like., Are washed, and all traces of moisture removed by heating the material to 250 to 300` C for a sufficient time, so that the remaining moisture is expelled. After the subject Thoroughly cleaned and not freed of all moisture and dry-cleaned is introduced into a plating chamber filled with nitrogen and heated. While the item is in the plating chamber under an atmosphere of nitrogen is heated, aluminum triisobutyl is introduced and the gaseous aluminum alkyl brought into contact with the surface of the heated object. The temperature The object is high enough that the aluminum alkyl gaseous upon contact decomposes or dissociates and aluminum metal settles on the surface of the object precipitates. When the aluminum precipitate reaches a desired thickness the process is terminated and excess aluminum triisobutyl to the storage vessel returned.

Das Triisobutylaluminium wird in Stahldruckflaschen mit Messingventilen geliefert. Die Druckflasche, die mit einem Gummiverschluß versehen ist, wird maximal zu 60% des freien Volumens mit flüssigem Triisobutylaluminium gefüllt, und der verbleibende Raum wird mit Stickstoff unter einem Höchstdruck von 0,211 kglcm'= am Manometer geschickt. Um den Inhalt zu entnehmen, wird die Flasche mit einem Einschraubventil und einer Auslaßleitung versehen, damit der innere Druck die Flüssigkeit herausdrücken kann, wenn die Flasche umgekehrt wird.The triisobutyl aluminum is supplied in steel pressure bottles with brass valves delivered. The pressure bottle, which is provided with a rubber cap, is maximal 60% of the free volume is filled with liquid triisobutylaluminum, and the remaining Space is filled with nitrogen under a maximum pressure of 0.211 kglcm '= on the manometer sent. To remove the contents, the bottle is fitted with a screw-in valve and an outlet conduit for the internal pressure to force out the liquid can if the bottle is reversed.

Die Armaturen sollen unter einer Decke von Stickstoff geöffnet werden, und die Aufnahmebehälter sollen trocken sein und vorher mit trockenem Stickstoff geflutet werden. Zur Aufbewahrung des Aluminiumtriisobutyls sollen die Temperaturen unter 60" C, vorzugsweise bei 0 bis 10° C liegen.The valves should be opened under a blanket of nitrogen, and the receptacles should be dry and beforehand with dry nitrogen be flooded. To store the aluminum triisobutyl, the temperatures should below 60 "C, preferably at 0 to 10 ° C.

Um eine Lösung (47%) von Aluminiumtriisobutyl in n-Heptan handhaben und in eine Subkutanspritze aus den Vorratsdruckflaschen überführen zu können, geht man zweckmäßig folgendermaßen vor. Ein mit einer Auffangkammer versehener gasdichter Behälter aus klarem Kunststoff, z. ß. Lucite (Handelsname), wird mit geeigneten Einlaß- und Auslaßöffnungen zur Aufnahme von Rohrleitungen versehen. Der Einlaß wird mit einer Stickstoffquelle verbunden und Stickstoff in den Behälter gepumpt, um Luft und Wasserdampf völlig zu verdrängen. Zur Reinigung des Stickstoffgases wird dieses vorzugsweise durch einen Turm gepumpt, in dem Natronkalk und Kalziumchlorid enthalten sind, damit Kohlendioxyd und Feuchtigkeit entfernt werden, bevor das Gas in den Behälter eintritt. Eine Hilfseinrichtung der Auffangkammer erlaubt es, in den Hauptteil des Behälters Gegenstände einzuführen sowie daraus zu entfernen, ohne daß Luft eintritt. Zur Entnahme des Aluminiumtriisobutyls aus der Druckflasche wird zweckmäßig eine Subkutanspritze verwendet, die mit einer Nadel vom Kaliber 1,19 versehen ist. Nachdem die Spritze gereinigt und gründlich getrocknet worden ist, wird sie in die Auffangkammer des Behälters gebracht und die Luft in der Spritze durch Stickstoff verdrängt, indem der Kolben der Spritze einige Male hin- und herbewegt wird. Dann wird die Druckflasche mit Aluminiumtriisobutyl in die Hauptkammer des Behälters gebracht und der Spritzenkolben zurückgezogen, um die Spritze mit Stickstoff zu füllen im gleichen Volumen wie an flüssigem Aluminiumalkyl, das aus der Druckflasche entnommen werden soll. Nachdem die Nadel der Spritze durch den Gummiverschluß der Druckflasche durchgeführt worden ist, wird der Stickstoff in der Spritze in die Flasche gedrückt, und nach Umkehren der Fasche und der Spritze der Kolben der Spritze langsam in seine ursprüngliche Stellung zurückgezogen, um so die Spritze mit der Aluminiumalkyllösung zu füllen. Die Spritzennadel wird darauf aus dem Verschluß gezogen und die Druckflasche wieder bei einer vorzugsweisen Temperatur von 0- C gelagert. Die Aluminiumtriisobutyllösung wird in die Plattierungskammer in geregelten Mengen zur Gasplattierung übergeführt, indem man die gewünschte Menge des Aluminiumalkyls aus der Spritze durch Betätigen des Kolbens ausstößt.In order to be able to handle a solution (47%) of aluminum triisobutyl in n-heptane and to be able to transfer it into a hypodermic syringe from the supply pressure bottle, the following procedure is expedient. A gas-tight container made of clear plastic, e.g. ß. Lucite (trade name) is provided with suitable inlet and outlet openings to accommodate piping. The inlet is connected to a source of nitrogen and nitrogen is pumped into the container to completely displace air and water vapor. To purify the nitrogen gas, it is preferably pumped through a tower containing soda lime and calcium chloride to remove carbon dioxide and moisture before the gas enters the container. An auxiliary device of the collecting chamber allows objects to be introduced into the main part of the container and removed therefrom without the entry of air. A hypodermic syringe fitted with a 1.19 caliber needle is expediently used to remove the aluminum triisobutyl from the pressure bottle. After the syringe has been cleaned and thoroughly dried, it is placed in the collection chamber of the container and the air in the syringe is displaced with nitrogen by rocking the plunger of the syringe a few times. The pressure bottle of aluminum triisobutyl is then placed in the main chamber of the container and the plunger of the syringe is withdrawn to fill the syringe with nitrogen in the same volume as the liquid aluminum alkyl to be withdrawn from the pressure bottle. After the needle of the syringe has been passed through the rubber cap of the pressure bottle, the nitrogen in the syringe is pressed into the bottle, and after the bottle and the syringe have been reversed, the plunger of the syringe is slowly withdrawn to its original position so that the syringe can be connected to the Fill aluminum alkyl solution. The syringe needle is then pulled out of the closure and the pressure bottle is stored again at a preferred temperature of 0.degree. The aluminum triisobutyl solution is transferred to the plating chamber in controlled amounts for gas plating by expelling the desired amount of aluminum alkyl from the syringe by actuating the plunger.

Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren zur Plattierung von Grundmaterialien mittels Aluminium erläutern. ohne indes die Erfindung zu beschränken.The following examples are intended to implement the process according to the invention Explain the plating of basic materials with aluminum. without, however, the invention to restrict.

Beispiel 1 In die Plattierungsvorrichtung wird Stickstoff eingelassen, um die Luft auszuspülen, und es werden die Heizelemente für die Durchflußwäscherröhren und die Plattierungsröhren eingeschaltet wobei diese ungefähr auf 295"C erhitzt werden. Die Spritze wird mit 5 ccm einer Lösung von Aluminiumtriisobutyl-Heptan beschickt. Und nachdem man etwa 20 Minuten hat verstreichen lassen, damit die Vorrichtung von Luft befreit und die Plattierungsröhre auf 295° C erhitzt ist, beginnt man mit der Plattierung, indem man Aluminiumtriisobutyl in die Durchflußwäscherröhre einführt und den Strom des Trägergases so einstellt, bis schwere Dämpfe sich in der Plattierungsröhre bilden. Die Ablagerung von Aluminium beginnt unmittelbar, sobald die Dämpfe das heiße Metall in der Plattierungsröhre erreichen. Nachdem die Aluminiumplanierung die gewünschte Dicke erreicht hat, wird die Zufuhr von Alüminiumalkyl beendet und der in der Spritze verbliebene Anteil in das Vorratsgefäß zurückgebracht. Beispiel 2 In diesem Beispiel wurde die Vorrichtung nach der F i g. 2 benutzt. Ein Kupferstab wurde in die Plattierungskammer gebracht und diese auf 3(X)" C erhitzt. Dann wurde Stickstoffgas durch die Plättierungskammer etwa 20 Minuten hindurchgeleitet, um die Luft auszuspülen. Danach wurde ein Stickstoffstrom durch die Gasplattierungskammer geschickt. während Aluminiumtriisobutyl aus der Spritze wie im Beispiel 1 zugelassen wurde. Die dichten Dämpfe von Aluminiumalkyl zersetzten sich. und Aluminium lagerte sich als einheitlicher Film auf der Oberfläche des Stabes ab. Beispiel 3 In diesem Beispiel wurde die Gasplattierung so durchgeführt, wie es im Beispiel 1 beschrieben wird. Als Material wurde ein kleiner Stahlstreifen verwendet. Unter Ablagerung des Aluminiums auf dem Stahl wurde ein aus Stahl und Aluminium zusammengesetztes Gebilde erzeugt.Example 1 The plating device is admitted with nitrogen to purge the air and the heating elements for the flow-through scrubber tubes and plating tubes are turned on, heating them to approximately 295 "C. The syringe is charged with 5 cc of a solution of aluminum triisobutyl heptane. And after about 20 minutes has passed for the device to be de-aerated and the plating tube to be heated to 295 ° C, plating is commenced by introducing triisobutyl aluminum into the flow-through scrubber tube and adjusting the flow of carrier gas until heavy fumes Deposition of aluminum begins as soon as the fumes reach the hot metal in the plating tube. After the aluminum level has reached the desired thickness, the supply of aluminum alkyl is stopped and what remains in the syringe is returned to the reservoir Example 2 In In this example, the device according to FIG. 2 used. A copper rod was placed in the plating chamber and heated to 3 (X) "C. Nitrogen gas was then bubbled through the plating chamber for about 20 minutes to purge the air. A stream of nitrogen was then passed through the gas plating chamber while triisobutyl aluminum from the syringe as in Example 1. The dense vapors of aluminum alkyl decomposed and aluminum was deposited as a uniform film on the surface of the rod Example 3 In this example the gas plating was carried out as described in Example 1. The material used was a With the aluminum deposited on the steel, a structure composed of steel and aluminum was created.

Die Mindestgeschwindigkeit des Gasstroms bestimmt sich danach, ob die Dämpfe des Triisobutvls das heiße Metall oder den zu plattierenden Gegenstand erreichen und umgeben oder nicht. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit zu gering ist, kondensieren sich die Dämpfe entweder an den Wänden der Verbindungsröhren der Vorrichtung, oder es bildet sich eine dicke Schicht von weißen Dämpfen in der unteren Hälfte der Röhre, und das Grundmetall wird nur teilweise bedeckt. Ist der Gasstrom zu rasch, dann wird unzersetztes Triisobutyl aus der Plattierungskammer getragen, was natürlich unerwünscht ist. Eine zu große Strömungsgeschwindigkeit erniedrigt auch die Temperatur innerhalb der Plattierungskammer, und es treten leicht Verluste an Aluminiumalkyl auf.The minimum speed of the gas flow is determined by whether the vapors of the triisobutvls the hot metal or the object to be plated reach and surround or not. If the flow velocity is too low, the vapors either condense on the walls of the connecting tubes of the device, or a thick layer of white vapor forms in the lower half of the tube, and the base metal is only partially covered. If the gas flow is too fast, then undecomposed triisobutyl is carried out of the plating chamber, which of course is undesirable. Too high a flow velocity also lowers the temperature within the plating chamber, and aluminum alkyl losses easily occur on.

Es wurde gefunden, daß diejenigen Strömungsgeschwindigkeit am günstigsten ist, bei der das Aluminiumtriisobutyl in die Plattierungskammer ohne Kondensation getragen wird und bei der es über den ganzen Querschnitt der Plattierungskammer verteilt wird, so daß die Kammer gleichmäßig gefüllt ist. Die Strömungsgeschwindigkeit wurde in jedem Beispiel o hoch genug eingestellt, um die Röhre mit Aluminiumalkyldämpfen gefüllt zu halten, wodurch ein im wesentlichen einheitlicher glatter Niederschlag von Aluminium auf dem zu plattierenden Gegenstand gebildet wurde.It has been found that those flow rates are most favorable where the aluminum triisobutyl enters the plating chamber without condensation and in which it is carried over the entire cross-section of the plating chamber is distributed so that the chamber is filled evenly. The flow rate was set high enough in each example to expose the tube to aluminum alkyl vapors keep filled, producing a substantially uniform smooth precipitate of aluminum was formed on the object to be plated.

Die geeignete Geschwindigkeit des Stickstoffträgergases in der senkrechten Plattierungsröhre ist niedriger als jene, die bei der waagerecht angeordneten Plattierungskammer angewendet wird. Bei Benutzung der senkrechten Plattierungsröhre sammeln sich die weißen Aluminumalkyldämpfe allmählich am Boden an, von wo sie aus den ganzen Raum-auszufüllen bestrebt sind. Die Strömungsgeschwindigkeit, die aufrechterhalten werden soll, ist so eingestellt, daß sie gerade ausreicht, die senkrechte Plattierungskammer mit Aluminiumalkyldämpfen angefüllt zu halten, ohne daß sich die Dämpfe in dem unteren Teil der Röhre ansammeln.The appropriate velocity of the nitrogen carrier gas in the vertical Plating tube is lower than that of the horizontally arranged plating chamber is applied. When using the vertical plating tube, the White aluminum alkyl vapors gradually appear on the floor, from where they fill the whole room are striving. The flow rate to be maintained is adjusted so that it just suffices, the vertical plating chamber with To keep aluminum alkyl vapors filled without the vapors in the lower one Accumulate part of the tube.

Die Mindesttemperatur, bei der Aluminiumtriisobutyl in bedeutendem Umfang unter Atmosphärendruck verdampft, liegt nach den Feststellungen bei etwa 90,- C. Die Dichte des Triisobutylaluminiums beträgt bei 20" C 0,8. Bei Temperaturen von 115 bis 120`e C ist die Geschwindigkeit des Zerfalls verhältnismäßig gering, so daß als Folge viel Aluminiumalkyldampf bei dieser Temperatur unzersetzt bleibt. Es ist indes festgestellt worden, daß bei Temperaturen zwischen 275 und 325-- C das Aluminiumtriisobutyl gut zerfällt und sich Qualitätsniederschläge von Aluminium bilden.The minimum temperature at which aluminum triisobutyl vaporizes to a significant extent under atmospheric pressure is, according to the findings, about 90 C. The density of triisobutyl aluminum is 0.8 at 20 "C. At temperatures from 115 to 120 ° C. the speed of the Decomposition is comparatively low, so that as a result a lot of aluminum alkyl vapor remains undecomposed at this temperature. It has been found, however, that at temperatures between 275 and 325 ° C. the aluminum triisobutyl decomposes well and high-quality aluminum precipitates are formed.

Bei 350' C ist der Aluminiumniederschlag auf Kupfer von dunkelbläulicher Farbe, und ein klarer reflektierender Spiegel wird auf der Innenseite der als Plattierungäkammer verwendeten Glasröhre gebildet. Sobald die Plattierungstemperatur auf 400' C erhöht wurde, stellte man fest, daß der spiegelgleiche Niederschlag dunkel in der Farbe wurde und nicht so gut war wie bei der Anwendung niederer Temperaturen.At 350 ° C the aluminum deposit on copper is darker bluish Paint, and a clear reflective mirror, is used on the inside of the plating chamber used glass tube. As soon as the plating temperature increases to 400 ° C it was found that the mirror-like precipitate was dark in color and was not as good as when using the lower temperatures.

Das von der Herkules-Powder-Company gelieferte Triisobutylaluminium ist flüssig. Es besteht aus 600:o Triisobutylaluminium: A1 [CH., - CH - (CH.s)_,Ja 40°,o Diisobutylaluminiumhydrid: AI (H) [CH., -CH-(CH")_,]2, Physikalische Eigenschaften Triisobutylaluminium Diisobutylaluminiumhydrid Al [CH=-CH-(CH;j).=1;1 AI (H)[CH.=-CH-(CH3)21.= Schmelzpunkt 0 C - Dichte, 20- C 0,8 0,775 Siedepunkt beginnt sich zu zersetzen, wenn über stabil, wenn auf 2(H)' C bei 1 Atmosphäre 90= C bei 1 Atmosphäre destilliert erhitzt Siedepunkt 40- C bei 0,1 mm Hg Siedepunkt 105 ' C bei 0,1 mm Hg Chemische Eigenschaften Es flammt bei Berührung mit Feuchtigkeit oder feuchter Luft auf. Es oxydiert sich äußerst rasch in trockner Luft. Heftig reagiert es mit Verbindungen, die aktiven Wasserstoff enthalten. Es ist stabil unterhalb 60" C. Eine Probe, die 72 Stunden bei 60° C aufbewahrt wurde, entwickelte einen Druck von 0,014 kg/cm am Manometer, als man sie auf die Temperatur brachte. Für den Rest der Zeit blieb der Druck stetig.The triisobutylaluminum supplied by the Herkules-Powder-Company is liquid. It consists of 600: o Triisobutylaluminum: A1 [CH., - CH - (CH.s) _, Ja 40 °, o Diisobutylaluminum hydride: AI (H) [CH., -CH- (CH ") _,] 2, Physical Properties Triisobutyl aluminum diisobutyl aluminum hydride Al [CH = -CH- (CH; j). = 1; 1 AI (H) [CH. = - CH- (CH3) 21. = Melting point 0 C - Density, 20- C 0.8 0.775 Boiling point begins to decompose when over stable when at 2 (H) 'C at 1 atmosphere 90 = C distilled heated at 1 atmosphere Boiling point 40- C at 0.1 mm Hg boiling point 105 ° C at 0.1 mm Hg Chemical properties It flares up on contact with moisture or moist air. It oxidizes extremely quickly in dry air. It reacts violently with compounds containing active hydrogen. It is stable below 60 " C. A sample that was stored at 60 ° C. for 72 hours developed a pressure of 0.014 kg / cm on the manometer when it was brought to that temperature. The pressure remained steady for the remainder of the time.

Triisobutylaluminium kann destilliert werden, wenn man darauf achtet, daß die Siedetemperatur unter 90` C gehalten wird. Zum Beispiel ist ein Siedepunkt von 52° C bei 0,5 mm Hg bestimmt worden. Wenn sich kleine Mengen von Isobutylen abspalten, dann gehen sie in die Kühlfalle über, und das Destillat bleibt rein. Das restliche Monohydrid wird in dem hochsiedenden Rückstand bleiben. Die plattierten Materialien kann man, falls es gewünscht wird, einer Glühbehandlung nach der Plattierung unterwerfen, nm den Metallniederschlag zu stabilisieren. Eine solche Behandlung kann darin bestehen, daß der plattierte Gegenstand für 1 Stunde auf 400° C erhitzt wird.Triisobutylaluminum can be distilled if one takes care to that the boiling temperature is kept below 90 ° C. For example is a boiling point of 52 ° C at 0.5 mm Hg. When there are small amounts of isobutylene split off, then they go into the cold trap, and the distillate remains pure. The remaining monohydride will remain in the high boiling residue. The plated Materials can be post-plated annealing if desired subject to stabilize the metal precipitate. Such treatment may consist in heating the plated article at 400 ° C for 1 hour will.

Die Erfindung liefert ein Verfahren, bei dem Aluminiummetall unmittelbar auf die Oberfläche von Gegenständen aufplattiert wird, wodurch ein zusammengesetztes Produkt erzeugt wird, das eine äußere Schicht von Aluminium oder Leichtmetall besitzt, die vielfältig festhaftend gebunden ist. Die Dicke des Leichtmetallüberzuges kann geregelt werden, indem man die Zeit variiert, für welche das metalltragende Gas in Berührung mit dem erhitzten Metall, das plattiert -werden soll, sich befindet. Man kann einen Überzug von der Dicke eines Moleküls bis zu einigen Hundertstel- und Zehntelmillimeter erhalten, wenn man das erfindungsgemäße Verfahren anwendet, um so einen Schutzüberzug von Aluminium auf den Oberflächen verschiedenster Metalle od. dgl. zu erzeugen, was die Erfindung besonders nützlich macht, um Korrosionsprobleme zu überwinden.The invention provides a method in which aluminum metal is directly is plated onto the surface of objects, creating a composite A product is produced that has an outer layer of aluminum or light metal, which is firmly bound in a variety of ways. The thickness of the light metal coating can can be regulated by varying the time for which the metal-bearing gas is in contact with the heated metal to be plated. A coating from the thickness of a molecule to a few hundredths and tenths of a millimeter obtained when using the method according to the invention, for a protective coating of aluminum on the surfaces of various metals Od. The like. What makes the invention particularly useful to corrosion problems to overcome.

Das Verfahren ermöglicht ferner, die fortlaufende geradlinige Herstellung von zusammengesetzten Produkten und Streifen großer Länge oder Bogen von Materialien, z. B. solchen, wie sie bei der Herstellung von Filmen u. dgl. verwendet werden, um sie mit Aluminium gaszuplattieren. Die Erfindung ist besonders nützlich für die Aluminisierung von Metallen-, wo es wünschenswert ist, daß Aluminium in den Poren und Zwischenräumen der Oberfläche des Grundmetalls abgelagert wird, um eine im wesentlichen aus einem Stück bestehende äußere Haut des korrosionsfesten Leichtmetalls zu erzeugen.The method also enables continuous rectilinear manufacture of assembled products and strips of great length or sheets of materials, z. B. those used in the production of films and the like, to gas clad them with aluminum. The invention is particularly useful for Aluminization of metals- where it is desirable to have aluminum in the pores and depositing interstices of the surface of the base metal by substantially one to produce one-piece outer skin of the corrosion-resistant light metal.

Das Vorerhitzen und das Trocknen des Gegenstandes vor der Gasplattierung wird vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre, wie Stickstoffgas, Helium u. dgl., ausgeführt, damit Oxydationen verhindert werden. Danach wird der erhitzte und völlig trockne und von Feuchtigkeit freie Gegenstand mit gasförmigem Aluminiumtriisobutyl, wie beschrieben, gasplattiert. Die aluminisierten Metallgegenstände sind frei von Oxyden, doch wird bei ihrer Entnahme aus der Plattierungskammer und wenn sie der umgebenden Atmosphäre ausgesetzt werden, unmittelbar ein äußerer Überzug von Aluminiumoxyd gebildet. Dies beeinträchtigt jedoch das Verfahren nicht, da dieser Oxydfilm bekanntlich einen Schutz des Aluminiummetalls darstellt.Preheating and drying the item prior to gas plating is preferably used in an inert atmosphere such as nitrogen gas, helium and the like, carried out to prevent oxidation. After that, the heated and totally dry and moisture-free objects with gaseous aluminum triisobutyl, as described, gas-plated. The aluminized metal objects are free from Oxides, however, when they are removed from the plating chamber and when they are the The surrounding atmosphere is exposed to an external coating of aluminum oxide educated. However, this does not affect the process, since this oxide film is known represents a protection of the aluminum metal.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Verwendung von Aluminiumtriisobutyl als in der Hitze gasförmige, unter Metallabscheidung sich zersetzende Aluminiumverbindung zum Aufbringen eines Aluminiumüberzuges auf die Oberfläche von Gegenständen nach einem der bekannten Gasplattierungsverfahren. Claims: 1. Use of aluminum triisobutyl as in the Heat gaseous aluminum compound that decomposes with metal deposition Applying an aluminum coating to the surface of objects after a the known gas plating processes. 2. Verwendung von Aluminiumtriisobutyl nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die -an sich bekannte gemeinsame Anwendung mit einem inerten Schutz- und/oder Trägergas wie Stickstoff in Abwesenheit von Feuchtigkeit und Sauerstoff. 2. Use of aluminum triisobutyl according to Claim 1, characterized by the common application known per se an inert protective and / or carrier gas such as nitrogen in the absence of moisture and oxygen. 3. Verwendung des Aluminiumtriisobutyls nach Anspruch 1 oder- 2, gekennzeichnet durch eine Temperatur von etwa 300° C für die in Gegenwart des Schutzgases verdampfte Aluminiumverbindung und eine Temperatur von etwa 400° C für den zu plattierenden Gegenstand. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 323 619; britische Patentschrift Nr. 708 488; USA.-Patentschrift Nr. 2 804 397.3. Use of aluminum triisobutyl according to claim 1 or 2, characterized by a temperature of about 300 ° C for the in the presence of the protective gas evaporated aluminum compound and a temperature of about 400 ° C for the one to be plated Object. Publications considered: Swiss patent specification no. 323 619; British Patent No. 708,488; U.S. Patent No. 2,804,397.