DE833955C - Production of coarse-grained metal powders - Google Patents

Description

Herstellung von grobkörnigen Metallpulvern bei der thermischen Zersetzung von 'Metallcarl>onvIen, z. B. von Eisencarbonvl und N ickelcarbonvl. in eitietn erhitzten Raum erhielt man bisher J Metallpub er, deren Teilchengröße vorwiegend unter et«-a 7 bis 9 ,tc lag. Vereinzelt waren in diesen Pulvern auch Teilchen bis zu etwa io u enthalten. Für die meisten Verwendungszwecke, z. 13. für die Herstellung von Nickelpulver für pulvermetallurgische Zwecke oder von Eisenpulver für die Herstellung von Hochfrequenzmasseke.rnen, ist die#es sehr feine Pulver sehr erwünscht. Für manche Zwecke jedoch, z. B. für die Herstellung \()n I?ia#npulvcr mit hoher Permeabilität, Iren(*)"tigt man ein Metallpulver mit einer größeren Teilchengröße.Production of coarse-grained metal powders during the thermal decomposition of 'Metallcarl> onvIen, z. B. from Eisencarbonvl and N ickelcarbonvl. In a heated room one has hitherto obtained metal pubs, the particle size of which was predominantly less than 7 to 9, tc. Occasionally these powders also contained particles up to about 10 u. For most uses, e.g. 13. For the production of nickel powder for powder metallurgical purposes or of iron powder for the production of high frequency mass keys, the # it very fine powder is very desirable. For some purposes, however, e.g. B. for the production of "I? Ia # npulvcr with high permeability, Iren (*)" one needs a metal powder with a larger particle size.

Es wurde nun gefunden, daß sich aus Metallcarbonylen gröbere Metallpulver, die mindestens zu einem erhel)lic!hen Teil aus Teilchen von mindestens io u bestehen, dadurch gewinnen lassen, daß man den I1urchsatz an Metallcarbonyldämpfen pro Zeiteinheit durch den erhitzten Raum kleiner wählt als denjenigen, bei dein ein Metallpulver :mit kleineren Teilchen entsteht. Es hat sich in überraschen-der Weise gezeigt, daß bei dieser Verringerung des Durchsatzes und bei im wesentlichen der gleichen Zersetzungstemperatur wie früher die im Zersetzun. gsratim vorhandenen Carbonyl.teilchen eher die -Neigung haben, sich an den vorhandenen Metallkeimen zu zersetzen, als neue Keime zu bilden. Die Wandteunperatur des erhitzten Raumes kann bei dem vorliegenden Verfahren etwas niedriger sein als bei dem seither angewendeten höheren Durchsatz, bei dem, wie erwähnt, Teilchen mit einer vorwiegenden Größe von weniger als 7 bis 9 ,cc entstehen. Im allgemeinen sollten jedoch an der Wandung in der Nähe des Eintritts der '-ietallcarbonyldämpfeTemperaturen von 300° nicht unterschritten werden. Hält man diese Bedingungen ein, so tritt an der Wand selbst 'keine Metallabscheidung ein, die zu unangenehmen Betriebsstörungen führen kann.. Ferner ist es zweckmäßig, die Wandtemperatur des erhitzten Rauures in der Zone des Eintritts des Carbonyldampfes niedriger zu halten als in den übrigen Teilen des Raumes, insbesondere in den Teilen, in denen sich kein umzersetztes Carbonyl mehr befindet. Bei Zersetzern mit beträchtlicher lichter Weite sind Wandtemperaturen zwischen 5oo und 6oo° noch angängig. Bei noch höheren Temperaturen ist zur Erreichung gröberer Teilchen ein so kleiner Carbonyldurchsatz erforderlich, daß die Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt ist.It has now been found that metal carbonyls are used to produce coarser metal powders, which at least to a certain extent consist of particles of at least io u, can be obtained by measuring the throughput of metal carbonyl vapors per unit of time because of the heated room selects smaller than the one with your metal powder : arises with smaller particles. It has been shown in a surprising way that with this reduction in throughput and with essentially the same Decomposition temperature as earlier that in decomposition. gsratim existing Carbonyl particles tend to adhere to the metal nuclei that are present to decompose as new germs form. The wall temperature of the heated room may be slightly lower in the present process than in the one that has been used since higher throughput, at which, as mentioned, particles with a predominant size of less than 7 to 9, cc arise. In general, however, should be on the wall in the vicinity of the entry of the metal carbonyl vapors temperatures of 300 ° are undercut. If you keep these conditions, you step on the wall itself '' no metal separation that can lead to unpleasant operational disruptions .. It is also useful to measure the wall temperature of the heated room in the zone of the To keep entry of the carbonyl vapor lower than in the other parts of the Space, especially in the parts in which there is no longer any decomposed carbonyl is located. In the case of decomposers with a considerable clearance, wall temperatures are between 5oo and 6oo ° still acceptable. At even higher temperatures it is necessary to achieve coarser particles such a small carbonyl throughput required that the economy is in question.

Mit besonderem Vorteil verwendet man einen von außen geheizten, zylindrischen Behälter, dessen Durchmesser unter i m liegt, dessen Länge jedoch mindestens 5 d11 beträgt. Der Durchmesser kann um so - kleiner und die Länge um so größer gewählt werden, je genauer die Wandtemperatur bei etwa 300 bis 4oo° gehalten wird. In einer derartigen Apparatur gelingt es leichter, grobe Teilchen, z. B. solche von mehr als 20 11, zu erhalten als in einem kurzen weiten Behälter mit höherer Wandtemperatur.It is particularly advantageous to use an externally heated, cylindrical container whose diameter is less than im, but whose length is at least 5 d11. The diameter can be chosen to be smaller and the length to be larger, the more precisely the wall temperature is kept at around 300 to 400 °. In such an apparatus it is easier to remove coarse particles, e.g. B. those of more than 20 11 to be obtained than in a short, wide container with a higher wall temperature.

Zur Erleichterung der Wärmezufuhr kann man einen Teil der Wärme anstatt durch die Wandung hindurch auch unmittelbar in das Innere des Zersetzungsraumes einführen, z. B. durch Einleiten erhitzter Gase, wie Kohlenoxyd, oder durch andere «'ärnieduellen, z. B. mittels eingebauter Heizvorrichtungen.To facilitate the supply of heat one can use part of the heat instead through the wall also directly into the interior of the decomposition space introduce, e.g. B. by introducing heated gases such as carbon dioxide, or by others "'Ärnieduellen, z. B. by means of built-in heating devices.

Es kann auch zweckmäßig sein, in den Zersetzungsraum, in dem sich bereits Metallpulver befindet, noch zusätzlich an einer oder mehreren Stellen Carbonyldampf einzuführen, damit auch diese Carbonylmer_gen sich an den bereits vorhandenen, schwebenden ?Metallteilchen zersetzen und die Teilchen dadurch wachsen.It can also be useful in the decomposition room in which metal powder is already in place, and carbonyl vapor in one or more places to be introduced so that these carbonyl mer_gen also adhere to the existing, floating ones ? Metal particles decompose and the particles grow as a result.

Das Verfahren kann nicht nur unter gewöhnlichem Druck, sondern auch unter vermindertem oder erhöhtem Druck durchgeführt werden; insbesondere durch Erhöhung des Druckes wird die Bildung größerer Teilchen erleichtert. Hierbei genügt meist schon ein niedriger Überdruck, z. B. 2 Atmosphären.The procedure can take place not only under ordinary pressure, but also carried out under reduced or increased pressure; especially through increase the pressure facilitates the formation of larger particles. This is usually sufficient even a low overpressure, e.g. B. 2 atmospheres.

Im allgemeinen verwendet man den Carbonyldampf in unverdünntem Zustand, doch kann man ihn auch durch Gase oder Dämpfe verdünnt in den Zersetzungsraum einführen, insbesondere wenn man die Zersetzung bei verhältnismäßig niedriger Temlier.ittir vornimmt. Das Verfahren ist sowohl bei (len einfachen 1Ietallcarbon_vlen, wie Eisen-. Nickel-. Kobalt-, llolybdän- und Rlieniunicarl)olivl, als auch bei komplizierter zusammengesetzten Carlionvl\-erl>indungen, wie Carbonyllialogenverbindungen der Platinmetalle oder CarbonylwasserstoffN ei-1>indungen, z. B. Kobaltcarbonylwasserstoff, an@@e»dl@ar.In general, the carbonyl vapor is used in its undiluted state, but it can also be diluted with gases or vapors and introduced into the decomposition room, especially if the decomposition is carried out at a relatively low temperature undertakes. The procedure is applicable to both simple metal carbon and iron. Nickel-. Cobalt, llolybdenum and Rlieniunicarl) olive, as well as more complicated compound Carlionian compounds, such as carbonyl halogen compounds of the Platinum metals or carbonyl hydrogen N ei-1> indungen, z. B. cobalt carbonyl hydrogen, to @@ e »dl @ ar.

Beisl>icl In einen aufrecht angeordneten zylindrischen, von außen durch Ga: beheizten Behälter von i in Durchmesser und 5 in Länge wird oben Eisencarbonvldampf in solcher Menge eingeleitet, daß in 24 Stunden 4oo kg Eisenpulver entstehen. Die Temperatur im Inneren des Behälters beträgt 25o°, .die Temperatur ,der Behälterwand 5oo°. Das unten im Behälter sich sammelnde Eisenpulver bestellt gewichtsmäßig zu etwa i i °/o aus Teilchen zwischen 2 und 5 fe, _ _ 300,!0 _ _ - 5 - 7 _ _ 360,10 _ - _ 7 - 9 u, - - 23% - - von i o ct. Wird dagegen in demselben Behälter der Durc'hs@atz an Eisencarbonyl so verringert, daß nur 200 kg Eisenpulver in 24 Stunden entstehen, so erhält man ein wesentlich gröberes Pulver, das -gewichtsmäßig zu etwa 2% aus Teilehen zwischen 2 und 5 ,ei, _ _ i 10/0 - - - 5 _ _ 17'/o - _ _ 7 - - 20% - - von 10 u. - - 500/0 - - zwischen io - i5 u besteht. Die Temperatur im oberen Viertel des Behälters beträgt dabei 230-, 1111 mittleren und unteren Teil 25o°, die Temperatur der Behälterwand 400°.Beisl> icl In an upright cylindrical container, heated from the outside by Ga: 1 in diameter and 5 in length, iron carbon vapor is introduced at the top in such an amount that 400 kg of iron powder are formed in 24 hours. The temperature inside the container is 25o °, the temperature of the container wall is 500 °. The iron powder that collects in the bottom of the container is ordered by weight to about ii% of particles between 2 and 5 Fe, _ _ 300,! 0 _ _ - 5 - 7 _ _ 3 6 0, 1 0 _ - _ 7 - 9 u, - - 23% - - from io ct. If, on the other hand, the amount of iron carbonyl in the same container is reduced so that only 200 kg of iron powder are produced in 24 hours, then a much coarser powder is obtained, the powder in terms of weight about 2% from parts between 2 and 5, ei, _ _ i 10/0 - - - 5 _ _ 17 '/ o - _ _ 7 - - 20% - - from 10 u. - - 500/0 - - between io - i5 u consists. The temperature in the upper quarter of the container is 230 °, 1111 middle and lower part 25o °, the temperature of the container wall 400 °.

Bei -der Erzeugung voll Zoo kg Eisenpulver in 24 Stunden bestehen also 70% des Pulvers aus Teilchen von io,u und darüber, während bei der Erzeugung voll 40o kg Eisenpulver in 24 Stunden das Pulver nur 23"o Teilchen von io u enthält.When producing fully zoo kg iron powder exist in 24 hours thus 70% of the powder consists of particles of io, u and above, while in the production fully 40o kg of iron powder in 24 hours the powder contains only 23 "o particles of io u.

Das gröbere Pulver zeigt nach einer Wärmebehandlung in strömendem Wasserstoff eine besonders hohe Permeabilität; es kann daher mit Vorteil zur Herstellung von llassekernen für Niederfreciuenzzwecke verwendet werden.The coarser powder shows after a heat treatment in flowing Hydrogen has a particularly high permeability; it can therefore be used with advantage to manufacture can be used by llasse cores for low frequency purposes.

Claims (5)

PATENTANSPRI*-CHE: i. Verfahren zur Herstellung von Metallpulver, das mindestens zu einem erheblichen Teil aus Teilchen von mindestens io ,u besteht, durch Zersetzen von Metallcarbonyldämpfen in einem erhitzten Raum, dadurch gekennzeichnet. daß man den Durchsatz an Metallcarbonvl pro Zeiteinheit durch den erhitzten Raum kleiner wählt als denjenigen, bei dem ein Metallpulver mit kleineren Teilchen entsteht. PATENT CLAIMS: i. Process for the production of metal powder, which consists at least to a considerable extent of particles of at least io, u, by decomposing metal carbonyl vapors in a heated room, characterized. that the throughput of Metallcarbonvl per unit of time through the heated room selects smaller than that which produces a metal powder with smaller particles. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, :daß man die Wandtemperatur des erhitzten Raumes bei etwa 300 bis 400' hält. 2. The method according to claim i, characterized in that: that one keeps the wall temperature of the heated room at about 300 to 400 '. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wandtemperatur des erhitzten Raumes in der Nähe .des Eintritts der Metallcarbonyldämpfe niedriger hält als in c1en übrigen Teilen des Rausees. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that the wall temperature of heated room close to the entry of metal carbonyl vapors than in the other parts of the Rausees. 4. Verfahren nach Anspruch, i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in den erhitzten Raum an mindestens einer Stelle zusätzlich Metallcarbonyldampf einleitet. 4. The method according to claim i to 3, characterized characterized in that one in the heated room in at least one place in addition Introduces metal carbonyl vapor. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet,. daB man die Zersetzung unter erhöhtem Druck vornimmt.5. The method according to claim i to 4, characterized in that. that the decomposition is carried out under increased pressure.