DE436821C - Verfahren zur elektrolytischen Ablagerung einer elastischen, dehnbaren und zaehgefuegten Eisenschicht - Google Patents

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung dehnbarer und zähhaftender Eisenschichten. Eine oder mehrere Hilfskathoden werden neben gebräuchlichen löslichen oder unlöslichen Anoden verwendet, wobei eine einzelne oder mehrere zylindrische, sich drehende Häuptkathoden in bekannter Weise zur Anwendung gelangen. Die JEJektioJpse ίο findet unter Drehung dieser Kathode statt. Auf der Oberfläche der sich drehenden Hauptkathode (bzw. Hauptkathoden) scheidet sich das Eisen als Kation unter allmählicher Bildung einer gleichförmigen Schicht und Wasserstoffentwicklung ab. Dieser Wasserstoff wird von dem Eisen okkludiert und hat zur Folge, daß die sich abscheidenden Eisenschichten außergewöhnlich spröde sind. Der Gegenstand der Erfindung bezweckt nun,

so diesen Wasserstoff in dem niedergeschlagenen Eisen auf einfache Weise zu entfernen, um die Bildung von dehnbaren und zähhaftenden Eisenschichten zu ermöglichen. Bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren wird die erhaltene Eisenablagerung derart dehnbar und zähgefügt, daß sie leicht von der zylindrischen Hauptkathode bzw. den Hauptkathoden entfernt werden kann.

Zur näheren Erläuterung sei angegeben, daß, wenn in folgendem von Kathoden die Rede ist, hierunter Elektroden zu verstehen sind, bei denen jeder Teil der Oberfläche als Anode bzw. Kathode wirken kann, je nachdem dieser Teil bei der Drehung der Elektrode sich an einer der Anoden oder einer der Hilfskathoden vorüberbewegt.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise in verschiedenen Ausführungen veranschaulicht.

In allen Abbildungen bezeichnet A ein Gleichstromamperemeter, welches den Gesamtstrom anzeigt, A₂, A₃, A± Amperemeter zur Angabe des Polarisationsstromes, R₁, R₂ Regelwiderstände.. P lösliche oder unlösliche Anoden, Q die sich drehende Hauptkathode, S die Hilfskathode bzw. Hilfskathoden, D Zwischenwände aus isolierendem Stoff.

In Abb. ι dreht sich die Hauptkathode O um ihre senkrechte Achse, und der durch A_u A₂ laufende Strom wkd in den Widerständen R_v R₂ geregelt. Die Stromregelung ist in allen Beispielen dieselbe.

In Abb. 2 sind' zwei Anoden P und zwei Hilfskathoden 5 sowie die Hauptkathode Q vorhanden. Die Hauptkathode Q ist drehbar in der Mitte zwischen diesen gelagert. Dreht sich die Hauptkathode Q, so wird jeder Teil der zylindrischen Oberfläche abwechselnd an einer der Anoden P und der Hilfskathoden .S" vorübergeführt. Jeder Punkt der Oberfläche der Hauptkathode Q wirkt demnach abwechselnd je nach seiner Lage als Anode oder als Kathode. Die hier beschriebene Vorrichtung ist dann von besonderem Vorteil, wenn der Durchmesser der sich drehenden Hauptkathode ein beträchtlicher ist. An Stelle der in der Abbildung angegebenen je zwei Anoden und Hilfskathoden 5¹ können auch mehr Anoden und Hilfskathoden vorgesehen sein, die dann ähnlich den Magnetpolen in elektrischen Kraftmaschinen angeordnet sind. In Abb. 3 dreht sich die Hauptkathode Q um eine wagerechte Achse und in gleicher Weise die Hilfskathode .S¹. In diesem Falle findet die Ablagerung des Eisens auf der Oberfläche der Hilfskathode in der gleichen Weise statt wie bei den gewöhnlichen sich drehenden Kathoden.

In Abb. 4 sind mehrere Kathoden Q₁, Q₂, Q₃ in Parallelschaltung gezeigt, wobei Q₂ und Q₃ abwechselnd als Hilfskathoden für Q₁ und Q₂ dienen, während die Hilfskathode 5 als Hilfskathode für Q₃ arbeitet. Um dem Bestreben, daß ein Teil des Stromes unmittelbar von der Anode P zur Hilfskathode 6" fließt, ohne dabei durch die Hauptkathode zu gehen, entgegenzuwirken, sind entsprechende Zwischenwände D aus isolierenden Stoffen vorzusehen.

Wenn die Hauptkathode O sich in einem

elektrolytischen Bade, ζ. Β. einer wäßrigen Lösung eines Chlorides, Sulfates oder eines anderen löslichen Salzes des Eisens dreht, werden in jedem Augenblick diejenigen Teile ihrer Oberfläche, die sich gegenüber der Anode P befinden, als Kathode wirken, so daß sich hier das Eisen niederschlagen wird. Diejenigen Teile der Oberfläche hingegen, welche sich der Hilfskathode S gegenüber befinden, xo wirken als Anode. Die Folge hiervon ist, daß die Eisenablagerung, die sich auf einem bestimmten Punkte der Oberfläche der Hauptkathode während ihrer Drehung beim Vorübergang vor der Anode neugebildet hat, bei der weiteren Drehung der Kathode Q in eine solche Lage gegenüber einer der Hilfskathoden >S gelangen wird, daß sie dadurch an dieser Stelle zur Anode wird. Die dabei auftretende anodische Polarisation beseitigt dann den kathodisch gleichzeitig mit dem Eisen abgeschiedenen und in der Eisenschicht enthaltenen Wasserstoff. Weil nun jeder Teil der Oberfläche der Hauptkathode diesem Wechsel unterworfen wird und durch ihre Umpolarisation bald als Kathode, bald als Anode wirkt, wird der Wasserstoff bei seiner Bildung von der soeben niedergeschlagenen Eisenschicht entfernt. Die sich bildende Eisenschicht bleibt also frei von Wasserstoff, so daß die Ablagerung nicht spröde ist, wie dies sonst bei dem gewöhnlichen Verfahren der Fall ist. Die Umpolarisation ist abhängig von der elektrolytischen Zusammensetzung des Bades, der Temperatur, der Umdrehungsgeschwindigkeit, den durch die vorgesehenen Widerstände geregelten Verhältnissen der Stromstärken usw. Je nachdem die L^Tmpolarisation stärker oder schwächer erfolgt, können die Eigenschaften des erhaltenen Eisens, was seine Zähigkeit und Dehnbarkeit anbetrifft, nach Wunsch geregelt werden.

Da die niedergeschlagene Eisenschicht zäh und dehnbar ist, so kann dieselbe durch Auftrennen des erzeugten Eisenrohres als Platte oder Schicht von gewünschter Stärke erhalten werden. Das Erzeugnis kann infolge seiner verschiedenen Eigenschaften ohne weiteres verwendet werden. Das auf den Hilfskathoden niedergeschlagene Eisen hat dieselben Eigenschaften wie das in gewöhnlichen Verfahren erhaltene. Es ist aus diesem Grunde beim Durchströmen durch die Hilfskathoden kein Stromverlust zu verzeichnen. !

Jede Art von Eisen, wie Roheisen, Schmiede- ! eisen oder Stahl kann als löslicher Pol in ! jeder der Elektrolytlösungen verwendet wer- j den. Die unlösliche Anode hingegen ist der ' Art der Lösung anzupassen, z. B. beim Gebrauch von Chloriden wird Kohle als Anode verwendet, während bei einer Sulfatlösung Kohle nicht empfehlenswert, sondern magnetisches Eisenoxyd vorzuziehen ist. Als Haupt- und Hilfskathoden können Kathoden aus Eisen, Stahl, Kupfer, Messing verwendet werden.

Die nachstehenden Daten sind bei Versuchen ermittelt worden.

Beispiel 1.

Vorrichtung nach Abb. 1, Lösung: Gemisch von Eisenchloriden und Natriumchlorid, Temperatur des Bades yo° C, Umdrehungen der Hauptkathode 1200 in der Minute, Abmessung der Hauptkathode 5 cm Durchmesser, 10,2 cm Länge, Oberfläche 1,60 qdm, Gesamtstrom 8 Amp., Effektivstrom 4 Amp., Zeit 1,5 Stunden, Dicke der Eisenschicht 0,046 mm. Die Schicht war sehr dehnbar, weich und zäh und konnte leicht von der Hauptkathode entfernt werden.

Beispiel 2.

Vorrichtung nach Abb. 3, Lösung von Eisensulfaten und Ammoniumsulfat, Temperatur des Bades 55⁰C, Umdrehungen der Hauptkathode 1500 pro Minute, Abmessung der Hauptkathode 5 cm Durchmesser, 5,1 cm Länge, Oberfläche 0,8 qdm, Gesamtstrom 2 Amp., Effektivstrom 1 Amp., Zeitdauer 2 Stunden, Schichtstärke 0,03 mm, Stromausbeute 93 Prozent, das Erzeugnis ist etwas härter und weniger zäh wie das des ersten Beispiels und konnte als dünne-Platte von der Hauptkathode abgezogen werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur elektrolytischen Ablagerung einer elastischen, dehnbaren und zähgefügten Eisenschicht, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Hilfskathoden im Zusammenwirken mit gewöhnlichen löslichen oder unlöslichen Anoden und zylindrischen, sich drehenden, in der Ein- oder Mehrzahl vorhandenen Elektroden (Hauptkathoden) verwendet werden, wobei die Elektrolyse unter fortgesetztem Drehen dieser Elektroden stattfindet, so daß auf jedem einzelnen Teil ihrer Oberfläche abwechselnd je nach seiner Stellung zu den Anoden bzw. Hilfskathoden wasserstoffhaltiges Eisen abgeschieden und darauffolgend der Wasserstoff durch anodische Polarisation (Umpolarisation) beseitigt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.