DE1421369A1 - Verfahren zur Herstellung von Zusammenbauten aus Titan und Graphit - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Zusammenbauten aus Titan und GraphitInfo
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Description
genommen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zusammenbauten
unter Verwendung von Titan und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Zusammenbauten, bei denen zwischen
ti .an und Graphit ein Kontakt besteht, wie beispielsweise
in einer Passung mit Uhermass,
Versuche unter Verwendung einer Laboratoriumszelle zur Herstellung
von Chlor durch Elektrdyse von Salzlösungen haben geneigt, dass es möglich wäre, beispielsweise einen in eine
Graphitancde oder einen mit einerTitananode in Berührung stehenden CTrapMtstab einsohraubbaren Titanstab zu entwerfen, welcher
sichtlich des Spannungsverlusts an der BerUhrungsstelle von
80 9 805/07 7 7
ORIGINAL
Metall und Graphit befriedigen würde. Bei länger dauernder Elektrolyse bei einer hohen Anodenstroradichte zeigte sich ausserdetn
keine offensichtliche Änderung der glatten glänzenden Oberfläche eines Titanstabs oder einer Titananode.
Messungen des elektrischen Kontaktwiderstandes bis zu sehr hohen Kontaktdrücken (253 kg/cm ) zeigten jedoch, dass selbst
bei einem Kontaktdruck von 253 kg/cm der Titan~Graphit-
Kontaktwiderstand ungefähr 2,5 mal so gross wie der Graphitic
■ Graphit=Widerstand bei 1,75 kg/cm ist,
Ejennooh wäre es beispielsweise auf dem Gebiet der Chlorerzeugung
durch Elektrolyse von Salzlösung erwünscht* beispielsweise Titan als Ersatz für den gegenwärtig als Stromeinleitungsstäbe
verwendeten Graphit zu benutzen, da Titan nicht porös 1st, grössere mechanische Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit
sowie hohen Korrosionswiderstand gegenüber chlorhaltiger Salzlösung und feuchtem Chlorgas aufweist und da es
sieh gegenüber einem Elektrolyten wie ein Isolator verhalten, während es gleichzeitig Strom zu einem elektrischen Leiter
leiten kann.
Erfindungsge^mäss soll ein Verfahren zur Erniedrigung des elektrischen
Kontaktwiderstandes zwischen Titan und Graphit in Zusammenbauten von Titan und Graphit vorgeschlagen werden.
Es wurden daher Versuche durchgeführt, um den elektrischen
Kontaktwiderstand von Titan zu Graphit bei verschiedenen KontaktdrUcken zu messen, und zwar für Titan, welches mit
809805/0777 ; *A
konzentrierter Salzsäure (pro analyst) *k Tage geätzt war} für
Titan, welches ähnlich geätzt und anschliessend mit Rhodium elektroplattiert worden war; fUr Titan, welches ähnlich geätzt
und anschiiesaend mit Platin elektroplattiert worden warj
für Titan, welchesähnlich geätzt und anschliessend mit 5 Anstrichen einer platinhalt igen Anatrichmischung, wobei ,Jeder
Anstrich bei 500°C geglüht wurde, versehen worden war und Titan, welches nicht gellt ζ t und mit 20 Anstrichen derselben plat inhalt
igen Anstrichmischung unter OlUhen jedes einseinen Anstrichs
bei 500°C versehen worden war.
In der folgenden Tabelle sind die erhaltenen Ergebniese der
Veränderungen des Titan-araphit-Kontaktwiderstands in
Ohm/cm in Abhängigkeit vom Kontaktdruck bei Raumtemperatur
aufgeführt.
/0777
OO O CO CP O
cn
Kontakt druck: (kg/cm2) |
Graphit gegen Graphit |
Titan gegen Graphit |
geätztes Titan gegen Graphit |
Platin als An strich auf ge- ätlatec Titan gegen Graphit |
* | Fiatin als An strich auf un- geätztes Titan gegen Graphit |
- | mit Rhodium elektro- plattiertes geätztes fit an gegen Graphit |
mit Platin elektro- plattiertea geätztes Titan gegen Graphit |
. ft |
1,75 | 0,00635 | 0,0620 | 0,0599 | 0,0309 | 0,0358 | 0,00707 | 0,00230 | |||
17#5 | 0,00139 | 0,0333 | 0,0323 | 0,0072 | 0,0196 | 0,00133 | 0,00101 | |||
28 . | 0,00115 | 0,030 | 0,0248 | 0,0054 | 0,0182 | 0,00092 | 0,00080 | |||
50,75 | 0,00089 | 0,0256 | 0,0141 | 0,0038 | 0,0166 | 0,00067 | 0,0O0f7 | |||
70 | 0,00083 | 0,0241 | 0,0101 | 0,0031 | 0,0155 | 0,00054 | 0*00050 | |||
112 | 0,0215 | |||||||||
155 | 0,0196 | |||||||||
204 | 0,0178 | |||||||||
255 | 0,0159 |
Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, dass der elektrisches Kontakt -"Widerstand zwischen Titan und Graphit von derselben
GrSssenordnung wie für Graphit/Graphit ist, wenn die Titanoberfläche
an der BerUhrungsstelle geätzt und dann mit einem Überzug., insbesondere einer ElektroplattLerung» von Platin oder
Rhodium versehen ist.
Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zur Herstellung von Zusammenbauten» in welchen zwischen Titan und Graphit elektrischer
Kontakt besteht, vorgeschlagen, wobei die dem Graphit gegenüberliegende Titanoberfläche mit einem darauf abgeschiedenen
Überzug eines Platinmetalle versehen wird, bevor Titan und
Graphit in elektrischenKontakt gebracht werden.
Vorzugsweise wird die genannte Titanoberfläche vor der Abscheidung
des Platinmetalls geätzt. Weiterhin wird das Platin»
metall vorzugsweise durch ElektroplattLerung auf einer geätzten Titfinoberfläche abgeschieden .
Mit dem Ausdruck "Platin11 oder "ein Platinmetall" werden
Platin, Rhodium oder Iridium oder eine Legierung von zwei
oder mehreren dieser Metalle bezeichnet.
Der Ausdruck "Titan" sehliesst eine im wesentlichen aus Titan
bestehende Titanlegierung ein.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann beispielsweise auf eine
Quecksilberzelle angewandt werden, die eine.45»08 cm lange
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"BAD ORKsirw!- ·/-
Anode aus platinUberzogenera, gestrecktem Titanblech, wie unter
anderem in der britischen Patentanmeldung 8 716/38 beschrieben« und Stromaufüh rungsstäbe aus Graphit aufweist. Diese Stäbe
können mit der Anode aus platiniertem, gestrecktem Titanblech verbunden werden, indem man an die Tltanstttnflache der Anode
vier Titanbecher von beispielsweise 5»15 cm Innerem Durchmesser
anschwelsst, welche die ZufUhrungsstäbe aus Graphit durch Druck '
oder Fassung mit Ubermass aufnehmen und an ihren inneren
Oberflächen mit einer Eläktroplatäerung von Platin versehen worden sind.
Durch Messen des Spannungsabfalls bei verschiedenen Stromstärken
wurde der Kontaktwiderstand sowohl für gedrehte wie gezogene Becher mit parallelen bzw. leicht geneigten Seiten bestimmt,
wobei die inneren Oberflächen dieser Becher eine oder keine Elektroplat&erung von Platin aufwiesen. Die Ergebnisse sind In
der folgenden Tabelle aufgeführt, ausgedrückt in Millivolt pro
tcA/m Anodenstromdlchte.
Beoher | ohne Platin | mit'Platin |
gedreht
gezogen |
120
12 |
Diese Werte zeigen die erhebliche Überlegenheit des tipntakts
zwischen mit Platin elektroplatüertest Titan und Graphit?
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1421389 - 7 - ' '
gegenüber einem Titan-Graphit-Kontakt und ferner* dass der
gezogene Becher, wenn der Festsitz durch Einführung des Zu*
fUhrungsstabs aus Graphit gewährleistet ist» die bessere
AusfUhrungsform darstellt.
Ähnliche Ergebnisse erhält man beim Durchleiten des Stroms in
der entgegengesetzten Richtung (d.h. Titan zu Graphit), womit das Fehlen Irgendwelcher Gleichrichtereigensohaften gezeigt ist,
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Claims (3)
1.) Verfahren zur Herstellung von Zusammenbauten aus Titan und
Graphit, in welchen zwischen Titan und Graphit elektrischer Kontakt besteht« dadurch gekennzeichnet, dass die dem Graphit
gegenüberliegende Titanoberfl&che mit einem darauf abgeschiedenen
überzug eines Platinmetalls versehen wird, bevor das Titan und
der Graphit in elektrischen Kontakt gebracht werden.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass
die Titanoberfläche vor der Abscheidung des Überzugs eines Platinmetalls auf ihr geätzt wird.
3.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet« dass
das überziehen der geätzten Titanoberfläche mit einem Platinmetall
durch Elektroplatllerung bewirkt wird.
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