CH144633A - Verfahren zur Herstellung von Berylliumlegierungen mittelst Schmelzflusselektrolyse. - Google Patents

Description

      Verfahren    zur Herstellung von     Berylliumlegierungen        mittelst        Sehmelzflusselelztrolyse.       Die     Herstellung    von     Berylliumlegierun-          gen    mit einem hohen     Berylliumgehalt    berei  tet in der Praxis erheblich     Schwierigkeiten.     Ein Zusammenschmelzen des Berylliums mit  den Legierungsmetallen empfiehlt sich aus  dem Grunde nicht, weil das Beryllium leicht  abbrennt und ausserdem bei einem derartigen  Prozess fast alle handelsüblichen     Tiegelmate-          rialien    unzulässig stark angegriffen werden.

    Ausserdem würde ein solcher Prozess     lan;e     Zeit in Anspruch     nehmen,    da sich reines Be  ryllium in andern Metallschmelzen nur  ausserordentlich langsam auflöst.  



  Man hat bereits versucht,     Berylliumlegie-          rungen        mittelst        Schmelzflusselektrolyse    her  zustellen. Man hat dabei meist die mit Be  ryllium zu legierenden fremden Metalle in  geschmolzenem Zustand als Kathode verwen  det. Hierbei entstehen indessen meist sehr       inhomogene    Legierungen, weil die Diffusion  des Berylliums in das geschmolzene Fremd  metall     hinein    meist nicht ausreicht, um die    mit Beryllium gesättigten äussern     Schichten.     die kein     Ber-@#llium    mehr aufnehmen, zu  durchdringen.

   Es ist ausserdem     bereits    vor  geschlagen worden,     Berylliumlegierungen    da  durch herzustellen, dass man zu einer zur  elektrolytischen     Abscbeidung    von Beryllium  geeigneten Schmelze ein Salz des zu legie  renden     Fremdmetalles        hinzusetzt.    Dieses  Verfahren ist indessen technisch     ans        d,-#m     Grund schwierig durchführbar, weil die da  für am besten geeigneten Salze meist     schwer          beschaffbar    sind.  



  Diese Nachteile der bekannten Verfahren  werden gemäss der Erfindung dadurch ver  mieden,     da.ss    das mit Beryllium zu legierende  Metall durch     anodische    Auflösung in die  Schmelze eingeführt wird. Dabei     wird    vor  zugsweise die Temperatur der Schmelze un  ter dem Schmelzpunkt des zu legierenden  Metallee gehalten.  



  Besonders zweckmässig ist es, solche Le  gierungsmetalle anzuwenden, die ein grösseres      spezifisches Gewicht haben als die zur An  wendung gelangende Schmelze, die am be  sten aus einem Gemisch von     Fluoriden    des  Berylliums und eines oder mehrerer     Erd-          alkalimetallen    gebildet     wird    oder für ein  leichteres Legierungsmetall das spezifische       Gewicht    der Schmelze, zum Beispiel durch  Zusatz von     Alkalihalogeniden,    hinreichend  zu     erniedrigen.     



  Zur     Durchfübrung    des neuen Verfahrens  verfährt man zweckmässig in der Weise, dass  man in einem Tiegel zunächst eine     beryl-          liumhaltige    Schmelze herstellt und den Tie  gel oder mindestens den     Tiegelboden        anodisch     schaltet, während eine oder mehrere,     ge-          hebenenfalls    gekühlte Kathoden von oben  her in die Schmelze eingetaucht werden.

    Darauf     wird    das zu legierende Metall, vor  zugsweise in der Form von Pulver, Spänen  oder dergleichen in bestimmten Zeitabstän  den und in einer in der Hauptsache nach  dem gewünschten     Berylliumgehalt    der Le  gierung zu bemessenden Menge in die  Schmelze eingetragen. Die zulässige Höchst  grenze für die Menge des in die Schmelze  einzubringenden     Legierungsmetalles    richtet  sich nach dem spezifischen Gewicht der ent  stehenden Legierung.

   Sobald dieses grösser  werden     würde    als dasjenige des Elektrolyten,       würde    die     Abscheidung    praktisch sehr er  schwert werden, da der sich     kathodisch    bil  dende     Regulus    sich von der Kathode ablösen  würde. Für Kupfer liegen die     Verhältnisse     beispielsweise so, dass man eine bis zu  50     %ige        Ber@Iliumlegierung    ohne besondere  Schwierigkeiten herstellen kann.  



  Wenn man zum Beispiel den Tiegel, in  welchem die     berylliumhaltige    Schmelze     sieh     befindet,     anodisch    schaltet und das mit Be  ryllium zu legierende Metall am Boden des  Tiegels anordnet, zum Beispiel durch An  wendung eines     Legierungsmetalles    mit einem  höheren spezifischen Gewicht als die  Schmelze, so     wird    das auf dem Boden des  Tiegels liegende Legierungsmetall     anodisch     polarisiert und unter der     Einwirkung    des  elektrischen Stromes aufgelöst.

      Das neue Verfahren eignet sich insbeson  dere auch zur Gewinnung von     Vorlegierun-          gen    mit hohem     Berylliumgehalt,    die auf nie  derprozentige     Berylliumlegierungeu    dadurch  weiter verarbeitet werden können, dass     man     eine geringe Menge von ihnen zu einer  Schmelze des zu legierenden     Metalles    hinzu  setzt.  



  Diese Anwendung des neuen Verfahren  hat gegenüber der zur Herstellung von     De-          rylliumlegierungen    sonst üblichen Verwen  dung von reinem, durch     Schmelzflusselektro-          lyse    gewonnenem Beryllium als Ausgangs  material praktisch erhebliche Vorteile.

   Ins  besondere tritt durch die Bildung der Legie  rung des Berylliums nach dem neuen Ver  fahren eine meist recht erhebliche Erniedri  gung des Schmelzpunktes des     abgeschiedenen     Stoffes ein und damit die Erzielung schöner  glatter     Reguli.    Infolge der Schmelzpunkt  erniedrigung kann man auch bei tieferen  Temperaturen als bei der     Abscheidung    von       Beryllium    allein arbeiten, so dass eine we  sentliche Energieersparnis     eintritt    und ausser  dem die Verluste infolge Verdampfung des  Berylliums herabgesetzt werden.  



  <I>A</I>     us        f        ührungsbeis        piele:     1. Zu einer Schmelze, die aus Beryllium  und     Erdalkalifluoriden    gebildet und zur  stündlichen     Abscheidung    von 200     gr    reinem  Beryllium durch Elektrolyse geeignet war,       wurden    alle 15 Minuten 10     gr    Kupfer in  Form von Spänen oder Pulver hinzugesetzt.

    Wird dieses Kupfer mit der Anode in Be  rührung gebracht, so     wird    es unter der Wir  kung des zur Elektrolyse der Schmelze die  nenden Stromes aufgelöst, und das so gelöste  Kupfer bildet mit dem durch die Wirkung  des gleichen Stromes     kathodisch    sich abschei  denden Beryllium eine Kupferberyllium  legierung. Dadurch     wurde    eine etwa 15     %ige          Kupfer-Berylliumlegierung    erhalten.  



  2. Zu einer Schmelze, die durch Elektro  lyse stündlich 150     gr    reines Beryllium lie  ferte und die gleichen Bestandteile wie zuvor  enthielt, wurden alle 15 Minuten 20     gr        Nik-          kel        hinzuggesetzt    und mit der Anode in Be  rührung gebracht, derart, dass sich beim Hin-      durchleiten eines elektrischen Stromes     durch     die Schmelze das Nickel auflöst und zusam  men mit dem sich gleichzeitig     kathodisch    ab  scheidenden Beryllium eine Nickelberyllium  legierung bildet. In dieser Weise wurde eine  etwa 35ö     ige        Nickelberylliumlegierung    ge  wonnen.  



  3. Zu einer Schmelze von der gleichen  Zusammensetzung wie zuvor, die eine Erzeu  gung von<B>500</B>     gr    Beryllium in der     Stunde     gestattete, wurden alle 15 Minuten 5     ,gr     Eisenpulver zugesetzt und so eine etwa  3 ö     ige        Eisenberyllinmlegierung    gewonnen.  



  Man kann das neue Verfahren     natürlich     auch     dazu    mit mehreren andern     Metalle=i,     insbesondere Schwermetallen, anwenden, um  Legierungen des Berylliums zu     gewinnen.     Als Beispiel hierfür sei die Herstellung     vou          Kupfer-Nickel-Berylliumlegierungen    angege  ben, die durch     gleichzeitige    Anwendung der  Ausführungsbeispiele 1 und 2 erfolgen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Beryl- liunilegierungen durch Elektrolyse einer be- rylliumhaltigen Schmelze bei Gegenwart des mit Beryllium zu legierenden Metalles, da durch gekennzeichnet, dass das mit Beryl lium zu legierende Metall durch anodische Auflösung in die Schmelze eingeführt wird. UNTERAN SPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Schmelze unter dem Schmelzpunkt des mit Beryllium zu legierenden Metalles ge halten wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiegel, in welchem die berylliu1n- haltige Schmelze sich befindet, anodisch geschaltet und das mit Beryllium zu le gierende Metall am Boden des Tiegels an geordnet wird.