C - Chemistry – Metallurgy – 23 – C
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
23
C
C23C 24/08 (2006.01) C23C 10/30 (2006.01) C23C 26/00 (2006.01) C25C 3/08 (2006.01) C25C 3/12 (2006.01)
Patent
CA 2498145
A method of forming a dense and crack-free hematite-containing protective layer on a metal-based substrate for use in a high temperature oxidising and/or corrosive environment comprises: (I) applying onto the substrate a mass of particles comprising hematite (Fe2O3) and: (a) iron metal (Fe) with a weight ratio Fe/Fe2O3 of at least 0.3 and preferably below 2, in particular in the range from 0.8 to 1.4; and/or (b) ferrous oxide (FeO) with a weight ratio FeO/Fe2O3 of at least 0.35 and preferably below 2.5, in particular in the range from 0.9 to 1.7; and (II) consolidating the applied mass of particles to form the hematite-containing protective layer by heat treating the mass of particles to: 1) sinter the hematite to form a porous sintered hematite matrix; and 2) oxidise into hematite (Fe2O3) the iron metal (Fe) and the ferrous oxide (FeO) to fill the sintered hematite matrix. The mechanical, electrical and electrochemical properties of the protective layer can be improved by using additives, such as oxides of titanium, zirconium and/or copper. Typically the protected substrate can be used in a cell for the electrowinning of a metal such as aluminium.
L'invention concerne un procédé de formation d'une couche protectrice contenant de l'hématite, dense et exempte de craquelures, sur un substrat à base métallique, en vue d'une utilisation dans un environnement oxydant et/ou corrosif à haute température, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (I) application, sur le substrat, d'une masse de particules comprenant de l'hématite (Fe¿2?O¿3?) et: (a) du fer métallique (Fe) dans un rapport pondéral Fe/Fe¿2?O¿3 ?d'au moins 0,3 et, de préférence, inférieur à 2, en particulier dans une plage comprise entre 0,8 et 1,4 ; et/ou (b) de l'oxyde ferreux (FeO) dans un rapport pondéral FeO/Fe¿2?O¿3? d'au moins 0,35 et, de préférence, inférieur à 2,5, en particulier, dans une plage comprise entre 0,9 et 1,7 ; et (II) consolidation de la masse de particules appliquée pour former la couche protectrice contenant de l'hématite, par traitement à chaud de la masse de particules en vue 1) de fritter l'hématite pour former une matrice d'hématite frittée poreuse ; et 2) d'oxyder en hématite (Fe¿2?O¿3?) le fer métallique (Fe) et l'oxyde ferreux (FeO) pour remplir la matrice d'hématite frittée. Les propriétés mécaniques, électriques et électrochimiques de la couche protectrice peuvent être améliorées au moyen d'additifs, tels que des oxydes de titane, de zirconium et/ou de cuivre. Spécifiquement, le substrat protégé peut être utilisé dans une cellule en vue d'obtenir, par électrolyse, un métal tel que l'aluminium.
de Nora Vittorio
Nguyen Thinh T.
Gowling Lafleur Henderson Llp
Moltech Invent S.a.
LandOfFree
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