DE1483273A1 - Aluminiumlegierung fuer Anoden von Primaerelementen und zum kathodischen Korrosionsschutz und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Aluminiumlegierung fuer Anoden von Primaerelementen und zum kathodischen Korrosionsschutz und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1483273A1
DE1483273A1 DE19651483273 DE1483273A DE1483273A1 DE 1483273 A1 DE1483273 A1 DE 1483273A1 DE 19651483273 DE19651483273 DE 19651483273 DE 1483273 A DE1483273 A DE 1483273A DE 1483273 A1 DE1483273 A1 DE 1483273A1
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    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

DR. ELISABETH JUNG. DR. VOLKER VOSSIUS. DIPL.-ING. GERHARD COLDEWEY
PATENTANWÄLTE Λ ι ηΛΛΗΑ IMONCHINIt . 8ΙΕ0£88ΤΛΑβ$Ε J· ■ TlLtFON 3410$; TELEGnAMM-ADRESSE: IN VE ΝΤ/Μ ONC H EK
u.Z. 0 10 810 VI*/*Ob 8. Mal 1968
ÜS3M 36l58iM
Pattntana·ldung P 1* 83 273.6 OLIlI JUTHIESON CIIEIJT.CAL CORPORATION
Aluminiumlegierung für Anoden von Primärelementen und zum kathodischen Korrosionsschutz und Vsrfahren ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine verbesserte Aluminiumlegierung, die für zahlreiche Anwendungen geeignet let. Die Legierung kann SaB0 vorteilhaft verwendet werden für (1) Primärelenente, dl· eur •Yerv/andung nit flüssigen Elektrolyten, wie wässrigen Blefctrolyten U7xd insbesondere Soowasser, geeignet Bind, sowie (2) als verbrauchbara Aluminiumanode in elektrisch-leitender Verbindung mit einer Hetallkathode, die dabai gegen Korrosion geeehtttst vird.
Im allgeraainen werden Magnesium und Tlegnesivcslegiorangen In Form
ο von Blechen als Anoden ia galvanischen Elementen verwendet, die u>
^ Seevrasser oder ähnliche wässrige Elektrolyte enthalten. Die
^ Konten der herkömmlichen Seewasserzellen, die Magnesium oder
in Magn<iniualeßiorunßen als Anoden enthalten, erwiesen eich außer
° für ailitäriocho Zwecke als zu hoch. Diese hohen Kosten
Neue Unterlagen (A#t 71 τ tu. a νγ. ι s»tt 3 *·· Xnd.n.rie^. ν. *. & mn. ^ 0P{iGINal
zum Teil durch den hohen Preis dee Magnesium· und auoh durch die Schwierigkeit beim Waisen dee hexagonal kristallisierenden Metalles zu dünnen Blechen von wenig3r al8 0,508 na Stärke verursacht.
Weitere Nachteile des Magnesiums und der M&gneelu»leglerungen für diese- Anwendung bestehen darin, da 3 tie la allgemeinen in salzhaltigen Medien leicht korrodieren« eelbet bei nicht geschlossenem Sfcronkreis. Außerdem wird nur eine relativ geringe Stromauabeute, ii der Regel etwa 60 Jt, erzielt. Ferner tritt bix ihnen eine merfliehe wasseretoffentwicklung auf und ihre Au3/;angsleistung ninmt alt der Zeit ab, wodurch spezielle Konstaukc ionen in Betracht gesogen werden müeaen·
»
Zink leb als AnodenmaterIaI nachteilig, da e» unter anderem eine ungenügende Strom]elatung aufweist, um als Anodenmaterial für dieaci Art von Zellen geeignet zu sein.
Die herohnmlich verwendeten verbrauchbaren Anoden sum kathodlechen :>chutz von Elsen Konstruktionen gegen Korrosion sind Zink- und Kagaesiumanodea. Aluminiumleglerungen sind für diesen Zweck weniger verwendet worden als Zink- und Magnesiumanoden, da sie hai viel höheren &nlagekoeten nur einen geringen BchutxstroQ in Vergleich zn dem durch Zinkanoden erzeugten Strom liefert?». Ferner habe» Uuminiumlegierungen häufig geselgt, daJ sie »lurch die Anhävfumg unlöslicher Korrosionsprodukte eta-k polarisltri werden, ßo iafi sie letzten Endes nur einen geringen
erniedrigt dae Potential von
. BAD ORiGiNAL
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Stahl in Se«**6*er In den Bereich der Waeserstoffentwicklung urvl kann dadurch but Ablösung von Sohutsttberiugea bew. Anetrlehen ä.E« Par bane trieben fahren. Ferner ereeugt Mag&«eiu3i selbet groüti Kengen Wasaerstoff, wenn es ale Anode Iu ge&wasser dient· Das ist von besonderer lleaeutung im Zueajaae&haag alt de· Sehnte von Gecwaiiccrballaettanks in Schiffen} für dieeen Sweck elnd Hagnesiiuoanoden gefährlich. Zink iet ale Anodenatterial iinorvünaclit «regen der geringen abgegebenen ptlfonieoii«a iitrliBic, die die Verwendung einer Mehrzahl von Anoden erfordern, uin ancehmbare Stroaetärken zu liefern.
Dio Erfindung Uborwindet dio verstehend geschilderten Vmohteile und otellt oine verbeoserte Aluminiumlegierung «ur YerfUgung« dir für die yorechieäeasten Zwecke irerjrendtt werden kann· Bclepi$ltweiee kann diese Legierung als verbrauchbare Anode und in einen galvanischen Element verwendet werden, dae Seewaeser oder andere Elektrolyte enthält. Anoden aus der erfin-Ä«nfffgemäöen legierung ergeben verbeeeert« E&tt<?il««i ült hoher durohsohnittllcher Stromdichte, hoher Auegiui^eleietung uatd hohes Potential. Diese Batterien sind billig und arbeiten wirtschaftlich. Hit Hilfe der erfindungagosäftitam «LluaUiiuelegierung let ee auch möglich, lieenmetallko&itruktlonen ^ kakhodiech c«g«n Korroelon wlrkeaa «u βοhütaen.
ο Gegenstand der Erfindung let soait eine Aluadnlualeglerung, cn
^ die wenigstena 90 1> Aluminium, zwischen 0,04 und 0,5 Jf Xim
une Ο,ΟΟΓ1 bio 1,0 <( Gallium enthält, wobei das Zinn in höohetea Auemaii In -dnr Logierung als Mischkristall (feste Lösung) vorließ
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Be let iwar eohon in einer rum Stand der Technik Btthleaden Veröffentlichung darauf hingewiesen worden« daß Aluminium neben Silber, Zink,'Indium usw. auch alt Gallium al· Zusatsstoff legiert werden kann, um die elektrischen Eigenschaften de· Aluminium· eu verbessern. Eint Angabe darüber, dafi die·· genannten Elemente auch in Aluminium* da· bereite alt Zinn legiert let, entsprechende Verbesserungen der elektrischen Eigenschaften mit sich bringen, kann diesem Hinweis nioht entnommen werden. Außerdem let in diesem Hinweis der Zusatzstoff Ct&lllum al« gleichwertig neben den anderen genannten Zuratestoffen hingestellt» Gerade das 1st aber nioht richtig. Dies ftelgt in klarer Welse die nachfolgende Tabelle, die auf Untersuchungen der Anmelderin basiert und aus der hervorgeht, daß allein Gallium al· Zusatsstoff bei Aluminiumlegierungen besonders hohe Stromergiebigkeiten mit eich bringt, während Indium, Silber oder Zink in Aluminium-Blnn-Iegierungen geringere Stromergiebigkelten ergeben.
Legierung maximaler Strom
A ντο ear inch2)
Al-0.2OJtSn 0,190 (1*23 A pro )
Al-O.JOjtSn-O.OUjCe· 0,a07 (1.33 " )
Al-0.2pJtea-0.045*·· 0,212 (1.37 · )
Al-0.25JiSn-0.065JiOe 0,202 (1.30 " )
Al-O.16jCSa-l.OjlO* 0,207 (1.33 " )
Ai-0.20Jtea-0.10jtte 0,172 (1.11 · )
Ai-o.iojtea~O.O8Ag 0,104 (O.«7 ■ )
Al-O.iOjtea-1.OJlSn 0.141 (0.91 " ) ...■■
.9JMg 0.218 (1.40 " BAD ORIGINAL
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Dies zeigt, daß der Verfasser den Hinweises, auf den oben Berug genommen wurde, noch gar nicht erkannt bat, daß eich außuohließlich mit Gallium als Zusatsstoff Besonders gute Legierungeeigenschaften erreiohen lassen, und im Hinbliolc darauf stellt die erfindunrsgeaä0e Maßnahme eine echte Auswahlerfindung dar, der langwierige Untersuchungen vorausgegangen sind, ohne deren Durchführung es nicht möglich gewesen wäre, su der erfiadungegemäeen Lehre sum technischen Handeln zu gelangen·
009808/0563
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Sie «rfindungegemätfe Legierung ist insbesondere sur Herstellung ▼on Anoden geeignet. Mq Anode kann in Primäreltmenten verwendet werdent die auöer der Anode eine verbrauchtere unpolarlsierte Kathode und einen ΠUeeigen Elektrolyten enthalten· Sie Anode kann ferner sum kathodieohen Kcirosionseohut» verwendet werden» bei dem die su eohtttsende MetallkoBstruktion als Kathode mit einer verbrauchteren Anode aus der erfindungsgemääen Legierung met el Ii s oh-leitend verbunden wird· Sie MetalIkonetrulrtion und die Anode etehen mit einem auf die genannte Metal !konstruktion korrodierend wirkenden Medium in Berührung·
Be ist bekannt« das Hetallanoden aus einer Aluminiumlegierung, die wenigsten« 90 £ Aluminium und «wischen 0,04 und 0,5 £ Sinn enthält, wobei dae Sinn in höchstes Ausmaß in der Legierung ale Mischkristall enthalten ist, sehr brauchbar und vorteilhaft sind und tatsächlich überraschende Vorteile gegenüber bekannten Anodenmaterialien bieten. Wenn man dieser Legierung die angegebene Menge Gallium einverleibt, erhält man verbesserte Stromdiohteeigensohaf ten als bei der kein Gallium enthaltenden Legierung» während die erwünschten, vorteilhaften Eigenschaften der Aluminium«2ixin-Legierung erhalten bleiben·
Die erfindungegemäee Aluminium-Zinn-aallium-Legierung als Anodenmaterial ergibt (1) eine nahezu konstante Spannung während der Lebensdauer der Zelle ι und keinen kontinuierlichen Spannungsabfall, wie er bei Zellen auftritt, die Anoden aus
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enthalten» (2) elfte merklich Vaaeereteffentwlcklung und einen geringeren Diese Eigenschaften vereinfachen die Ausführung undAreeitmpelee der Batterien sehr.
Bin zuaätBlioher Vorteil der erfindungsgemaßen Legieren*, eewtefet aarin, daß eie leicht Terarbeltet werden kann durch Gießen, HeIS- oder Kaltwalzen und daß sie leicht eu Bleohen kleiner Statten, die als Anoden In Elementen geeignet sind, ausgewalst «erde* können mn Untereohied von Magneeiun, das wegen eeinee besagonalen Kristallgitter« wesentlich eohleohter in verarbeiten let·
Sie erfindunaegemäee Alumlnlunleglerimg enthillt 0,04 bie 0»5 % Zinn, wenigstens 90 £ Aluminiua und 0,005 bis 1,0 ^ Oallitui, wobei das Zinn In höchsten HeJe ale Mischkristall vorliegt» d.h· etwa 0,1 ^ dee Überschüssigen Zinne, oder ein geeigneter dritter Beatandteil wird zur Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Korrosion und der anodieohen Wirksamkeit verwendet.
Vorzugsweise wird diese Legierung durch Brhiteen der lüeotoang ▼on Aluminium und Zinn auf erhöhte temperatur, s.B· etw· 550 bie 6300O und vorzugsweise 620αα, wthrend einer genügend langen Zelt hergestellt, um die maximale Menge Zinn zu löeen «ad tat Überschüssige Zinn oder andere Legierungsiroeätie in eine grobe, zerteilte Form bu verteilen, die die höchste GtlelolauUlgkeit des Angriffs und Energieleiatung erzeugt. Im allgemeinen kenn daa
Erhitzen innerhalb des bevorzugten Temperaturbereiches ewilöhen
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15 !filmten «at 24 Stunden dement. Höh it« mitt*· wird «ie Frobe raaoh abgekühlt, β .3, durch Bintauohen im eime fro·· Henge Vaaaer you Bawteaperatur oder la Yell« voa dttanta Bleoaea durch luftkühlung., Der Binfechheit halber Wirt Ütee Behandlung al« »Hoax)genieiercatibehandleaf· üeeeioaa»*. »i· taofealaieraaf Iwi dar oben gekannten fa amikt ei» ■axlMB an Hau in fester Löaxmg. AuJerkalb dltaaa tm§wtifw verelehee niamt die Zinnmenge ie MieohkrlataU Mrklioh afc, eo-Bit ergeben eioh eohleohtere elektroohaeiaohe lige—elnftnw.
Ba iat featgeatellt worden, da8 dia erfiatnngegeaife Lefl< OoerflAehenaohiohten entwickeln durch Oxytfatlm eiaea feile« dereelbea, die einen überechufl aa Defekteteilen worn n-«yp anfweiaen in einer Koaeentraiion, die eine wesentliche irhOhang der Leitfähigkeit bewirkt*
linmengen von 0,08 bie 0,35 werden beroriugt. Ia amnchen füllen wird Aluminima hoher Reinheit berorsugt, s.B* la Prirnär-•leaentenj jedoch beechränkt eich die Erfindung nicht mat die Terwendusg von sehr reinen Aluuiniua, und die Legierung kann auch aue Aluminium τοπ geringerer Reinheit hecgeetellt werden, dae bis zu 0,10 # SiliciuQ und bie su 0,1 ft Bieea enthält. BIe erfin*un£8geB&0e Legierung; kann auOer Aluoiniu«, Sinn, Oalliua und üblichen Verunreinigungen noch andere ffetallbestandtelle
enthalten; die sugeeetet i;erden können» um besondere gewttaaohte Brgebniese mi erziel?n
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Iß allgemeinen können unlösliche Elemente der Legierung setst werden, d.h. Elemente, deren Löslichkeit Ia Alualnlua geringer 1st als maximal 0,03 0. Die Gesamtmenge dle«er «nl0·- Hohen Elemente soll nioht gröEer als 0,5 ί eeln. 01··· ualOs-Hohen Bleaente haben keine bedeutende Wirkung auf dl· «gegebene Stroalelstung, da aie dl· Löeliohkeit de· Zinne la Aluminium nioht herabaetsen, aber sie wirken ale In Bartltela auftretend« Kathoden eweiter Phase (eeoosd phaae partloulato oathodee) und große Kengen vermindern lotsten Endes dl· anodieohe Wirksamkeit durch förderung dor örtlichen Korrosion der Anode.
Lösliche Elemente können der Legierung ebenfalls sugeeetst werden. Ale löeliehe Elemente werden entweder das Gitter «Bf* weitende oder das Gitter kontrahierende Bleaente In Betraoht gezogen, d.h. temöre Zusataeleaent·, die das Muminiuakristallgitter entweder aufweiten oder susaaaensloheii» Ia allgeaelnen stabilisieren Elemente, die das Gitter aufweiten, das la Mischkristall enthaltene Zinn und erlauben die Abnahme hoher galvanischer Strtfae von dor Legierung« Gitteraurveitende Elemente können in einer Menge von *twa 01001 bis 8 Jt verwendet werden-Typiβehe ßitterauf weitende Hlooonte und geeignete Mengen sind etwa 0,001 bis 7,0 «J Magnesium, das besonders bevorzugt wirdj etwa Ο,ΟΟΊ bis 0,3 * JEirkcmj StWaJ1OOI bis 0,5 t Wlsaut| etwa 0,001 bis 0,r> "/> Ind .um; und assHsohe von dloson. OalUua kann al· eitteraufweitendei Bleaaüf angeefhen werden, da es das im MiaaJikriBtalVfntltaltent« Ji^iiliabilieiert und hohe galvanisohi
* *^ 41 BADoRfGINAL
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3true· YOÄ der iegie*u*e abwiaatomm erlsnbt.
Olt.terstuiaaneaelehende lleasate aahaidea ie allgemein·» da* Sinn aas dta Hisohkristell mm, dooa kfenaa klelM geduldet vtsat«av s.B. M* mi e,Oi |S liale· bi· so 0,002 su 0,10 Jt Silloiua »j bii m 0,05 %
Primürtlee#nt« alt Anoden so« 4·*
rervendon rerbrauchbar« unpolarieitrte Kathoden und ein·» fltiMiet* KL*lrtrolyt«n. Alt fath^dmaattrial kann jed« braaohb«r· und unpolmrlelerte Kathode rtrvtadet w»rd»n «nd τον* •ttgav·!·· «la Xticht r«4usi«rb«r·· nad unlöiliohwi NetallaaXa oder -0Tj&r 8.B. ein fiilbereals oder -oxyd oder tin BttpTeraala oder -oaqrtt, eiae katalysierte porflet lleJrtrode, s.B. ein por««·· Metall oder Koala, worin kontiaalerlioh το« atiSen Sasattttaff ▼erbraaottt wird·
Xa dem trfinffimgigeaiBen Prlattreleaent vird vorsufwelee geeonaolsenee Sllberohlorld ale Kathode Tervendet. i» kann aber aneh Irgendein SUhereals als Kathodennaterlel rtrwendet werdent aofern das SaIi wenigstens ebenso lSslioh 1st wie Silberohlorl«, aber genügend unlöelioh, vm eine Auflusvng der Kathode· während des Betriebs der Zelle su verhindern· Andere geeignete Kathoden« aaterlallen sind Silberoxyd, Silberohroaat, Silbersulfat» Silber· phosphat, Silberacetat und Silberearbsaat·
Seilira I$6anen aaoh Kathoden aus Sl^btrsalsen
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cli.6 weniger löslich al· Silberchlorid ein«, s.B. Sllbertroeli uad Silborjodld, aber Ihre Ileanenepannung 1st betr&ohtlloh geringer, «eil daa Kathodenmaterial weniger löslich 1st al« Silberohlorid. Beispiele für Kupferverbindungen elnd vorsug·- wslee Kupferoxide.
Elektrolyte, die verwendet werden können, eind allgemein irgendweloho flUoBigen Elektroiyte und voreugsweiee wttasrig· llektrolyte Der rerwsndete Elektrolyt eoll bei den Arbeitsteeipere flttaai« oein, auSerdem eoll er die Anode oder Kathode nicht polarisieren und keine hemaende Wirkung auf die Anode ausüben.
Sie erfindungigemÄßen PrimäreleBente aind besonders der T#r-
wendung von Seewaeaer als Blektrolyt angepaSt; Jedooh seift M sich, daß die erfindungsgesäflen Zellen «afl Batterien Tortellhaft auch in anderen Elektrolyten de 8eewaaser arbeiten. I.B. kam irgendeine väearlge Lösung von latriuaohlorld, s.B. ein» 5»5
Lösung, verwendet werden. In gleicher Welse sind andere Alkmll«
metallchlorlde oder Brdajkaliiaetallohlorlde geeignet.
andere geeignete Elektrolyt«, aehwaphe oder stark·» oder konzentrierte, können verwendet werden· Auoh Vaaaer ergibt eine arbeitende Zelle, obwohl eine betrtohtliohe StIt erferter· lioh let, bevor die Zelle ihre rolle KapaHt&t errsieht« für niohtwfiasrige Elektrolyt· sind geeohaolsenes oder Kalluaehlorid eowlo niedrig «ohaelsende iltsT 1—ΙΠΊΙιιΊα
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Das erfindungsgeBä0e EriBÄrelement kann nach Üblichen, In Technik bekannten Methoden hergestellt werden* Bei der Herstellung dee erfindungsgemiiSen Primärelement rs kann e.B» das Anoden« und Kathodenmaterial alt einem der üblichen Mittel getrennt oder la Abotand angeordnet werden. ZoB. können dünne Pilae eines eheuisch
•i
stabilen Materials, wie Polywaidkunststoff, auf das Anodensaterial aufgebracht werden« Wenn die in Betracht körnende eineaIne Zelle oder Batterie dafür bestimmt ist, bei hoher Stromdichte eu arbeiten, so nüssen die Elektroden einen engeren Zwischenraum haben· In einer Zelle oder Batterie, die nicht für hohe Stroadichten bestimmt ist, let kein enger Zwischenraum erforderlich· In Batterien für niedrige Stromdichten können Gummistreifen an den Kanten der Elektrodenbleche verwendet werden.
Sas Kathodenmaterial kann in üblicher Weine hergestellt werden, e.Bο können Gußbleche ziemlicher Dicke verwendet werden oder es kann gewalstee Silberchlorid hergestellt werden durch Aufschwemmen von 8 übe ran, β ,B. einem 8ilberdrahtneta, in einer verdünnten Ohloridionen enthaltenden Lösung für tl&ige Seit, die sur Bildung einee Sllberchloridübereuges der gewünschten Dicke ausreicht. Andere Mittel «ur Herstellung des Kathoflenmateriale sind in der Technik bekannt. Vorzugsweise werden mehrere Prioäreellen »uiiaeaenßoeteilt, die τοηβinander getrennt sind, so dal sieh die EinselseUtn «wischen den Bleohen der folgenden Elektroden befinden, wenn ei· in einen Elektrolyten eintauchen.
V> BAD0RK3INAL
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Bin weiterer Gegenstand der Brfindung ist se, «1a verbessertes
kathodlsehes Korroaionesohutssystem sur Verfügung su stellen, das eine kathodisch* Metallkonstruktion und wenigstens tins elektrisch damit verbundene verbrauchbare Aluslniumanods sat* hält, wobei sowohl die Metallkonstruktion als auoh die Anode mit einem, auf die Metallkonstruktion korrodierend wirkenden Medium in Berührung stehen und dis genannte Anode aus der erfladungegemaeen Aluminiumlegierung besteht.
Sie erfindungageoftSen Anoden kennen in katbodisohen Schutssystemen für Untergrundkonetruktionen, wie BrdÖlleitungen, Fundamente und ähnliches, verwendet werden· Sie können la StIS-wasser oder la 8alswas**r verwendet werden· Sie sind insbesondere sehr geeignet für die Verwendung In Seewasser, und liefern sum ersten Mal kathodisohe Sohutssysteme sum Schute von Blssn, *·9· von Sohiffsrumpfen, Ballasttanks und FlBohfangvorrlehtungen, wie Huamertöpfen, die frei sind von den Unaulänglichkeiten der biehor verwendeten Systeme.
Zum kathodischen Korrosionsschuts wird die verbrauchbare Anode an der su sohtttsenden He t al !konstruktion, s,B» einer Bauteil« konstruktion, mit Hilfe eines geeigneten elektrischen Leiten befestigt und dann in üblicher Weise in das umgebende korrodle· rende Medium eingetaucht oder eingebettet· Die Anode kann tob beliebiger Fora und OrUSe sein, s.B· sin syllndrisohss Stück oder ein trapesfuralges Teil·
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Die Beispiele erläutern die Erfindunga
Beigpiel 1
Be wird hochreines Aluminium mit einem Gehalt von 0,001 bis
0,002 £ Silicium und 0,002 bis 0,003 1> Eisen verwendet. In allen
fällen besteht der Lecierungsssuoatz aus reinem Zinn und bei Verwendung von OaIlium aus reinem Gallium.
Ss werden Blöcke gegossen und dann zu Blechen ausgewalzt, die zur Homogenisierung eine Stunde auf etwa 6100C erhitzt und anschlieBend rasch mit Luft abgekühlt werden, um das Zinn in möglichst hohem HaQe in fester Lösung festzuhalten. Alle Proben werden vor dem Testen entfettet.
Beispiel 2
„in . . . WeUe
Es werden Primärelemente/gleicher 7 hergestellt, jedoch ist die Zusammensetzung des Anodercnatcrials in jedem Primärelement verschieden, wie nachstehend angegeben wird. In allen Fällen wird das Anoäenmatorlal gemäß Beispiel 1 hergestellt.
Das Testprimärelement wird in Üblicher Weise gebaute Sie Anoden werden aus Blechen von etwa 0,3048 mm Stärke geformte Die Kathoden werden aus Silberchloridblechon von etwa 0,3010 mm Stärke geformt. Die Kathoden werden durch Einsetzen isolierender Abstandshalter abgeändert, wodurch sie ohne elektrischen Kurasohlufi an ς*.ς Anoden gebracht worden körnen» Dies virä^nßeh <9lnea 909808/0880 badoriginal
UÖ3273
ά&ν technischen Verfahren duroh Verwendung von (Jl as perlen arreioht, die an einer Seite des Bleches befestigt warden«
Zahlreiche LbOher werden in die Kathode gebohrt, tan die Bsaktionaoberfläche des Silberchloride zu vergrüSern. AuSerdsa wird uaa Silberchlorid in Üblicher Welse durch Bintsuchen in einen photographlschen Entwickler teilweise zu Silber reduziert.
Der cloktrieche Kontakt mit der Silberchloridkathode wird duroh eine 0,0254 mm dicke Silberfolie von 99,9 £iger Reinheit hergestellt, die in Üblicher Weise In Druckkontakt gehalten wird. Bs werden äußere elektrische Anschlüsse but Anode und Kathode angelegt, die In geeigneter Weise voneinander und voa Blektroljten isoliert sind. Die Anode, Kathode und dls Abstandshalter werden dann zur Vervollständigung dor Zallkonetruktion susasaengeklebt.
Die zelle wird duroh Eintauchen in eine Lösung von 9*5 Hatriumchlorid in destilliertem Wasser aktiviert. Der Stronkrele wird durch einen Stronschrelber, der für die Zelle einen ttuBeren Belastunßewideratand von 1 Ohm hat, vervollständigt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben.
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1$
-κ-
Chemische Tabelle I Stromdichte {k/cm2)
(Durchschnitt u.
Anoden* Analyse Hax-Kin. von 3 Teste)
Hatrrifl mm ' - ,005
A 0,013 0,20 °»206 - J008
B 0,045 0,20 * ·* ,011
C 0,085 0,20 ο»2«2 - Jon
D 1,00 0,25
E 0,16
Die Venuoht ttigen, daO kleine H«nftn 0*11 Im1 s*B. bl· 0,01 ft, •ine bedeutend· und eindruofctroll· Irköhunf der Stroedlchte bewirken und <»0 bei etwa 0,09 Ti Qalliua Iw Maiimui «irtlaht wird, Di« atllliMi onthaltfnden Lefitrungen b#iltien tfit «aAtrtn fünstigen ligentchaften der Α1υΒΐηΐΜ«^Β1ηη^·§1·«ιηΐί β.Β. gtringe Gasentwtclclunf und Beibehaltung der El«u«nspfH»ung Während der Arbeitedauer der Kelle. Au.itrdep geigen die Legierungen mit GalliuB gute Bifensohaften in Besu« auf den Stroeanstieg.
gtiiPiel 3
In diesen Beispiel werden di# Versuche gefall leUptel S mit weiteren Anodenmaterialien wiederholt, jtdooh wir! die leit
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90 9 8 0^/0580 J '*
U83273
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Bl* Brgatalet· tind in d«r folgaadan Tabtllt vitdtvftfttta·
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StrMAlc&tt Itit Ht vm (k/owr) (BwoB* IVTtltlMi voft Anoden- OBtBitoBt Aaalw aehältt u. Na»· 89p day ttrta
MIn yon 3 ttatf j apitat (in a··.) 0,20 - 0,191 t j5§J T-10
0,045 0,20 - 0,212 * »g?f 7-β
0,20 Ο,δ« 0,204 * ;{£i 1-2
0,041 0,20 0,63 0,212 +
Auftt 4m «ItltBtB lfftkt wit in lfiepitl 2 stift dl···· ItI-
apiel, dan fftfBtaiua al· g".tt«taufvtlt«n4tt lltatBt dat Stytt-
maxifflum fngenUber &ιτ anoio ohn· Kagntelua TtrgrSitH und gltloB- ·1η· btaert^nawerto V«rl)«ttttiuif 4·· ftvoBtBttltf·· . VU is«te«nhtlt de· NMPtiitti· tttiBifitUift Bleat
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U83273
It
hohea KaBe la Mischkristall festgehalten wird.
Alle Proben werden geaüfl Beispiel 1 hergestellt, jedooh wird die HoBOcenisierungßteaper&tur rerttndert, wie ·β Al· folgende Taoelle ax gibt. In jede« Fell weist dl· Legierung dl· folg··*»· Zueeteeensi t »ung «uf s aallium 0,05 ^» Sinn 0,20 Jl, ΧιρίΜΐη 0,9 Rest Aluainiun. Die S tread ich ten werden «missen.
Dl· Ergebrläse sind in der folgendea labelle wiedergefes«n. Hoeoftnieierunßa-
620° 0
565° C
540° 0
tabelle III 11t
aij
i
Stromdichte (k/ow?)
0,
0,

S:
8;
Di···· Bejipiel teirl 4l§ Β·Ιμ«μμΤ, Oa SlM ia »Hell·»·« W*to la !ntiaunN ra iMlttei. BHHtlii 540* O
pro·· «tu da· Bias aiam* ia a· ktlM· «tf· Is
BAD ORIGiNAL
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B<?lBpiel j
Diaceo Beispiel celgt die trwtiidiine Λ·Γ
letrieronc in ·1ϋ·Β kathodisohtn KorrotiontsebutMyeUn. Di·
Legi«rune«a werden gegoeacn, sot Hceoffenitierang 16
auf 620° 3 θ rhi tut und era hliefl«nd «it VtM tr
Aue den homog#nliiirt«n Block w«rd«n Probtetüok« f*eohni*t«a lind bearteit§t. Jti· frott h*t auf der ObtrflAoh· ti»· frtlf·- legt· Flucht TO» 10 <**, dit Bit tln«a Stahlftltefc tt·
«Wr «U» ο,ι a lttfi«MhlarlilAp|M|
Die Irgeibni··· tlnd Ia 4er folftnfttn f«tolle wltdttgiH»
IT
Legierung
H - 0,20 0,07 0,04 5*7, 911, ft?
J 0,01 0,20 0,07 0,04 87β, Ü7
K 0,1 0,80 - - 1374, 1400, IfM
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Claims (2)

  1. U83273
    1, AluminiurElejrlerung, inebeecmöare etir Yerwendung für Anoden bei galvanischen Elementen oder bei Einrichtungen zinn !tat hod Ischen Schutz von Metallgegenstände!!, mit mindestens 90 $ Aluminium und einem Gehalt bis eu 0,5 i> Zinn, dee mit dem maximal erreichbaren Wert von etwa 0,1 ft in fester Lösung gehalten ist, dadurch ^eJcennsseichnet, daS die Legierung eunätzlich zwischen 0,005 und 1,0 ^ (Jalliua enthält.
    2, Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinnanteil maximal etwa 0,35 $> beträgt.
    3, Aluminiumlegierung nach Anepruoh 1 oder 2, dadurch ge~ kennzeichnet« daß die Legierung O9OOl bis 8,0 j( eines Oitterdehnerβ enthält, dessen FeotlÖeliohkoit in Aluminium größer «1s 0,03 £ ist.
    Neue Unterlagen (Art 7 s 1««.
  2. 2 Nr. 1 setz 3 *« Ändeomoee«. ν 4.9.
    90S808/05S0 ;
    U83273
    4« AluminiuolegieruDfi; nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, deß der Gi tterdelmer auo 0,001 bis 7,0 £ Magnesium, 0,001 bis 0,3 1> Zirkon, 0,001 bis 0,5 i> V/israut, 0.001 bis 0,5 1S Indium oder e.u£i n^mischen daron beatebt.
    909808/0580
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