(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アセトン、黄銅顆粒、カーボンナノチューブ材料、銀顆粒、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を含む処理用洗剤であって、黄銅顆粒、黄鉄鉱顆粒、カーボンナノチューブ材料、銅顆粒を洗浄するのに用いられる処理用洗剤。
【請求項２】
１ガロンのアセトン当り、４５４グラムの黄銅、１グラムの多層カーボンナノチューブ材料、１０グラムの銀、３３．５グラムの黄鉄鉱、５１７グラムの銅を含む、請求項１に記載の処理用洗剤。
【請求項３】
前記黄銅顆粒は１００メッシュまたはそれより細かく、前記銀は１００メッシュまたはそれより細かく、前記黄鉄鉱は０．１２５インチの粒径を有し、前記銅顆粒は１００メッシュまたはそれより細かい、請求項１に記載の処理用洗剤。
【請求項４】
黄銅顆粒をアセトンと混合するステップと、
前記アセトン黄銅混合物内にカーボンナノチューブ材料、銀顆粒、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を混合するステップと、
残存する固体材料から液を濾過するステップとを含む、処理用洗剤を作成する方法であって、前記処理用洗剤が、黄銅顆粒、黄鉄鉱顆粒、カーボンナノチューブ材料、銅顆粒を洗浄するのに用いられる方法。
【請求項５】
前記濾過された固体材料を保存するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
黄銅顆粒をアセトンと混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、４５４グラムの黄銅（１００メッシュまたはそれより細かい）を市販の混合器内で高速で、１０分間、または前記混合器が止められたとき、前記アセトンの表面に金色が現れるまで、混合するステップを含み、
カーボンナノチューブ材料を混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、１グラムの多層カーボンナノチューブ材料を高速で５分間混合するステップを含み、
黄鉄鉱を混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、０．１２５インチの平均粒径を有する３３．５グラムの黄鉄鉱を最低３分間高速で混合するステップを含み、
銀を混合するステップは、１００メッシュまたはそれより細かい１０グラムの銀顆粒を３分間高速で混合するステップを含み、
銅を混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、１００メッシュまたはそれより細かいメッシュサイズを有する５１７グラムの銅を、前記混合器の電源が切られた後に表面上にスラリーが形成され始めるまで８分間混合するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記濾過された固体材料を保存するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
１回分の溶融鉛を供給するステップと、
高速で混合され、濾過される、アセトン、黄銅顆粒、カーボンナノチューブ材料、銀顆粒、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を含む洗浄液を調製するステップと、
処理済黄銅顆粒を形成するために、黄銅顆粒を前記洗浄液によって処理し、前記黄銅顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、
処理済黄鉄鉱顆粒を形成するために、黄鉄鉱顆粒を前記洗浄液によって処理し、前記黄鉄鉱顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、
処理済銀顆粒を形成するために、銀顆粒を前記洗浄液によって処理し、前記銀顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、
処理済銅顆粒を形成するために、銅顆粒を前記洗浄液によって処理し、前記黄銅顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、
前記処理済黄銅顆粒、前記処理済銀顆粒、前記処理済黄鉄鉱顆粒、および前記処理済銅顆粒を前記溶融鉛に添加するステップと、
黄銅顆粒の薄層で被覆された注入金型内に前記溶融鉛を注入するステップと、
前記鉛を凝固させてインゴットにし、次いで圧延機内で前記インゴットを圧延するステップとを含む、鉛電極を形成する方法。
【請求項９】
１回分の溶融鉛を供給するステップは、６３５Ｋｇの溶融鉛を供給するステップを含み、
高速で混合され、濾過される、アセトン、黄銅顆粒、カーボンナノチューブ材料、銀顆粒、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を含む洗浄液を調製し、
黄銅顆粒を処理するステップは、６３５Ｋｇの溶融鉛それぞれに対して、１００メッシュまたはそれより細かいサイズを有する９Ｋｇの黄銅顆粒を処理するステップを含み、
黄鉄鉱顆粒を処理するステップは、６３５Ｋｇの溶融鉛それぞれに対して、０．０２５インチまたはそれより細かいサイズを有する２．３Ｋｇの黄鉄鉱粉末を処理するステップを含み、
銀顆粒を処理するステップは、１００メッシュまたはそれより細かい５６グラムの銀顆粒を共に処理するステップを含み、
銅顆粒を処理するステップは、６３５Ｋｇの溶融鉛それぞれに対して、１００メッシュまたはそれより細かいサイズを有する４．５Ｋｇの銅顆粒を処理するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記洗浄液を調製するステップは、
黄銅顆粒をアセトンと混合するステップと、
前記アセトン黄銅混合物内に黄銅顆粒、銀顆粒、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を混合するステップと、
残存する固体材料から前記液を濾過するステップとを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
黄銅顆粒をアセトンと混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、４５４グラムの黄銅（１００メッシュまたはそれより細かい）を市販の混合器内で高速で、１０分間、または前記混合器が止められたとき、前記アセトンの表面に金色が現れるまで、混合するステップを含み、
カーボンナノチューブ材料を混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、１グラムの多層カーボンナノチューブ材料を高速で５分間混合するステップを含み、
黄鉄鉱を混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、０．１２５インチの平均粒径を有する３３．５グラムの黄鉄鉱を最低３分間高速で混合するステップを含み、
銀顆粒を混合するステップは、１００メッシュまたはそれより細かい１０グラムの銀顆粒を３分間高速で混合するステップを含み、
銅を混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、１００メッシュまたはそれより細かいメッシュサイズを有する５１７グラムの銅を、前記混合器の電源が切られた後に表面上にスラリーが形成され始めるまで８分間混合するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
圧延機内で前記インゴットを圧延するステップは、前記インゴットが冷却されているときに圧延機内で前記インゴットを圧延するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
圧延機内で前記インゴットを圧延するステップは、０．２５インチの厚さまで前記インゴットを圧延するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記インゴットを最終サイズに切断するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記最終サイズは、３ｆｔ．Ｘ４ｆｔ．である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
１回分の溶融鉛を供給するステップは、溶融カルシウム−スズ鉛組成物を供給するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
溶融銀を含む１回分の溶融鉛を供給するステップと、
高速で混合され、濾過される、アセトン、黄銅顆粒、カーボンナノチューブ材料、銀顆粒、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を含む洗浄液を調製するステップと、
処理済黄銅顆粒を形成するために、黄銅顆粒を前記洗浄液によって処理し、前記黄銅顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、
処理済銀顆粒および黄鉄鉱顆粒を形成するために、黄鉄鉱顆粒を前記洗浄液によって処理し、前記黄鉄鉱顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、
処理済銀顆粒を形成するために、銀顆粒を前記洗浄液によって処理し、前記銀顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、
前記処理済黄銅顆粒、前記処理済銀顆粒、および黄鉄鉱顆粒を前記溶融鉛に添加するステップと、
黄銅顆粒の薄層で被覆された注入金型内に前記溶融鉛を注入するステップと、
前記鉛を凝固させてインゴットにし、次いで圧延機内で前記インゴットを圧延するステップとを含む、鉛電極を形成する方法。
【請求項１８】
１回分の溶融鉛を供給するステップは、６３５Ｋｇの溶融鉛を供給するステップを含み、
高速で混合され、濾過される、アセトン、黄銅顆粒、カーボンナノチューブ材料、銀顆粒、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を含む洗浄液を調製し、
黄銅顆粒を処理するステップは、６３５Ｋｇの溶融鉛それぞれに対して、１００メッシュまたはそれより細かいサイズを有する１１．２５Ｋｇの黄銅顆粒を処理するステップを含み、
黄鉄鉱顆粒を処理するステップは、６３５Ｋｇの溶融鉛それぞれに対して、０．０２５インチまたはそれより細かいサイズを有する４．５５Ｋｇの黄鉄鉱粉末を処理するステップを含み、
銀顆粒を処理するステップは、６３５Ｋｇの溶融鉛それぞれに対して、１００メッシュまたはそれより細かいサイズを有する５６グラムの銀顆粒を処理するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
溶融銀を含む１回分の溶融鉛を供給するステップは、重量で０．４６％の溶融銀を含む１回分の溶融鉛を供給するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記洗浄液を調製するステップは、
黄銅顆粒をアセトンと混合するステップと、
前記アセトン黄銅混合物内に黄鉄鉱顆粒を混合するステップと、
前記アセトン黄銅混合物内に銀顆粒を混合するステップと、
残存する固体材料から前記液を濾過するステップとを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
黄銅顆粒をアセトンと混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、４５４グラムの黄銅（１００メッシュまたはそれより細かい）を市販の混合器内で高速で、１０分間、または前記混合器が止められたとき、前記アセトンの表面に金色が現れるまで、混合するステップを含み、
カーボンナノチューブ材料を混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、１グラムの多層カーボンナノチューブ材料を高速で５分間混合するステップを含み、
黄鉄鉱を混合するステップは、１ガロンのアセトン当り、０．１２５インチの平均粒径を有する３３．５グラムの黄鉄鉱を最低３分間高速で混合するステップを含み、
銀を混合するステップは、１００メッシュまたはそれより細かい１０グラムの銀顆粒を３分間高速で混合するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
圧延機内で前記インゴットを圧延するステップは、前記インゴットが冷却されているときに圧延機内で前記インゴットを圧延するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
圧延機内で前記インゴットを圧延するステップは、０．２５インチの厚さまで前記インゴットを圧延するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記インゴットを最終サイズに切断するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
前記最終サイズは、３ｆｔ．Ｘ４ｆｔ．である、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００９年１１月６日に出願した、係属中の米国特許出願第１２／６１３９０２号明細書、および２００８年１１月１０日に出願した、係属中の米国特許出願第１２／２６８３１５号明細書の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、改善された物理的および電気的特性を有する固体材料組成物と、その材料を使用して作成される製品と、その材料およびその製品を作成する方法とに関する。
【背景技術】
【０００３】
湿式製錬電解採取（電解抽出）の場合の電極、電極ハンガー、およびバスバーなどの製品は、当技術分野で既知である。電極は、通常、鉛または鉛合金から作成され、電極ハンガーおよびバスバーは、通常、銅から作成される。
【０００４】
胴体防護具は、通常、それぞれが異なる材料の複数の層を含む一連のプレートから形成される。セラミック合金などの材料が、胴体防護プレートに効果的に使用されてきた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＡＳＴＭ  Ｉｎｔ’ｌ，ＡＳＴＭ  Ｂ４９−０８ａ，Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ｒｏｄ  Ｄｒａｗｉｎｇ  Ｓｔｏｃｋ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅｓ，Ｔａｂｌｅ１
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様による処理用洗剤は、アセトン、黄銅顆粒、カーボンナノチューブ材料、銀顆粒、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を含む。処理用洗剤を作成する方法は、黄銅顆粒をアセトンと混合するステップと、アセトン黄銅混合物内に銀顆粒、カーボンナノチューブ材料、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を混合するステップと、残存する固体材料から液を濾過するステップとを含む。黄銅顆粒、黄鉄鉱顆粒、カーボンナノチューブ材料、および黄銅顆粒などの材料を処理する方法は、処理用洗剤中で材料を洗浄するステップと、それに続く、材料を濾過し乾燥させるステップとを含む。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、鉛電極を形成する方法は、１回分の溶融鉛を供給するステップと、高速で混合され、濾過される、アセトン、黄銅顆粒、カーボンナノチューブ材料、銀顆粒、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を含む洗浄液を調製するステップと、処理済黄銅顆粒を形成するために、黄銅顆粒を洗浄液によって処理し、黄銅顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、処理済銀顆粒および黄鉄鉱顆粒を形成するために、黄鉄鉱顆粒を洗浄液によって処理し、黄銅顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、処理済銅顆粒を形成するために、銅顆粒を洗浄液によって処理し、黄銅顆粒を濾過して、乾燥させるステップと、処理済黄銅顆粒、処理済黄鉄鉱顆粒、および処理済銅顆粒を溶融鉛に添加するステップと、黄銅顆粒の薄層で被覆された注入金型内に溶融鉛を注入するステップと、鉛を凝固させてインゴットにし、次いで圧延機内でインゴットを圧延するステップとを含む。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、銅電極を形成する方法は、特定の電極用にサイズ設定された金型を供給するステップと、金型内に処理済材料の第１の層を配置するステップと、金型内に処理済材料の第１の層を覆うのに十分な高さまでガラス充填ナイロンなどの耐酸性ポリマーの第１の層を配置するステップと、金型内の耐酸性ポリマーの第１の層上に処理済材料の第２の層を配置するステップと、金型内の処理済材料の第２の層上に銅板を配置するステップと、金型内の銅板上に処理済材料の第３の層を配置するステップと、金型内に処理済材料の第３の層を覆うのに十分な高さまでガラス充填ナイロンなどの耐酸性ポリマーの第２の層を配置するステップと、金型内の耐酸性ポリマーの第２の層上に処理済材料の第４の層を配置するステップと、ポリマーが溶融し始めるまで金型を加熱するステップと、金型を乾燥器から取り出すステップと、所望の厚さに到達するまで金型の内容物を押圧するステップと、所望の最終サイズに電極を切断するステップとを含む。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、電極用のバスバーおよびハンガーバーの１つを形成する方法は、ある長さの銅管を供給するステップと、銅管の第１の端部に第１の栓を配置するステップと、銅管内に銅ストリップを配置するステップと、高速で混合され、濾過される、アセトン、黄銅顆粒、カーボンナノチューブ材料、銀顆粒、黄鉄鉱顆粒、および銅顆粒を含む洗浄液を調製するステップと、処理済黄銅顆粒を形成するために、黄銅顆粒を洗浄液によって処理し、黄銅顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、処理済磁鉄鉱を形成するために、磁鉄鉱を洗浄液によって処理し、黄銅顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、処理済黄鉄鉱顆粒を形成するために、銀顆粒および黄鉄鉱顆粒を洗浄液によって処理し、黄銅顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、処理済銅顆粒を形成するために、銅顆粒を洗浄液によって処理し、黄銅顆粒を濾過し、乾燥させるステップと、充填混合物を形成するために、処理済黄銅顆粒、処理済磁鉄鉱、処理済黄鉄鉱、および処理済銅顆粒を混合し、浸透油で被覆するステップと、銅管を充填混合物で充填するステップと、銅管の第２の端部に第２の栓を配置するステップとを含む。
【００１０】
本発明の別の態様によれば、胴体防護プレートは、処理済黄銅顆粒の第１の層、処理済ガラス充填ポリマーの第１の層、処理済黄鉄鉱顆粒の第１の層、金属プレート、処理済黄鉄鉱顆粒の第２の層、処理済ガラス充填ポリマーの第２の層、および処理済黄銅顆粒の第２の層を含む。胴体防護プレートを作成する方法は、胴体防護プレート金型を供給するステップと、胴体防護プレート金型内に処理済黄銅顆粒の層を配置するステップと、処理済黄銅顆粒の層上に処理済ガラス充填ポリマーの層を配置するステップと、処理済ガラス充填ポリマーの層上に処理済黄鉄鉱の層を配置するステップと、処理済黄鉄鉱の層上に金属プレートを配置するステップと、金属プレート上に処理済黄鉄鉱の層を配置するステップと、処理済黄鉄鉱の層上に処理済ガラス充填ポリマーの層を配置するステップと、ガラス充填ポリマーの層上に処理済黄銅顆粒の層を配置するステップと、金型上にカバーを配置するステップと、金型を加熱するステップと、プレス内に金型を配置するステップとを含む。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、別の胴体防護プレートは、黄銅顆粒、銅顆粒、および黄鉄鉱顆粒の混合物を含む処理済材料の第１の層、処理済ガラス充填ポリマーの層、ならびに黄銅顆粒、銅顆粒、および黄鉄鉱顆粒を含む処理済材料の第２の層を含む第１の複合層と、第１のチタンプレートと、第１の複合層と同様の第２の複合層と、第２のチタンプレートと、第１の複合層と同様の第３の複合層と、鋼鉄プレートとを含む。胴体防護プレートを作成する方法は、胴体防護プレート金型を供給するステップと、胴体防護プレート金型内に処理済材料の層を配置し、処理済黄銅顆粒の層上に処理済ガラス充填ポリマーの層を配置し、処理済ガラス充填ポリマーの層上に処理済材料の第２の層を配置することによって第１の複合層を形成するステップと、第１の複合層上に第１のチタンプレートを配置するステップと、第１のチタンプレート上に第２の複合層を形成するステップと、第２の複合層上に第２のチタンプレートを配置するステップと、第２のチタンプレート上に第３の複合層を形成するステップと、第３の複合層上に鋼鉄プレートを配置するステップと、金型上にカバーを配置するステップと、金型を加熱するステップと、プレス内に金型を配置するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一態様による、処理用洗剤を作成するプロセスを示す図である。
【図２】本発明の別の態様による、カルシウム−スズ鉛電極を作成するプロセスを示す図である。
【図３】本発明の別の態様による、銅電極を作成するプロセスを示す図である。
【図４】本発明の別の態様による、例示的な電極ハンガーバーの径方向断面図を示す図である。
【図５】本発明の別の態様による、第２の例示的な電極ハンガーバーの径方向断面図を示す図である。
【図６】線Ａ−Ａに沿って切り取った、図４および５の両電極ハンガーの軸方向断面図を示す図である。
【図７】本発明の別の態様による、ハンガーバーまたはバスバーを作成するプロセスを示す図である。
【図８Ａ】本発明の別の態様による、胴体防護プレートを示す図である。
【図８Ｂ】本発明の別の態様による、胴体防護プレートを示す図である。
【図９】図８Ａおよび８Ｂの胴体防護プレートを作成するプロセスを示す図である。
【図１０Ａ】本発明の別の態様による、別の胴体防護プレートを示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の別の態様による、別の胴体防護プレートを示す図である。
【図１１】図１０Ａおよび１０Ｂの胴体防護プレートを作成するプロセスを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の以下の説明は、例示的なものにすぎず、全く限定するものではないことを当業者には理解されよう。本発明の他の実施形態は、そのような当業者には容易に想到されよう。
【００１４】
本発明は、改善された物理的および電気的特性を有する固体材料組成物と、その材料を使用して作成される製品と、その材料およびその製品を作成する方法とに関する。
【００１５】
様々な製品を、本発明の組成物を使用して作成することができる。本発明の一態様は、組成物を形成するのに使用される成分を処理するのに使用される洗剤または溶液である。洗剤または溶液の容積は、特定の用途によって異なるので、１ガロンのアセトンを使用して洗剤を配合する例示的な例が与えられる。例に開示される成分の量は、より多い、または少ない数回分の洗剤を比例的に調整して配分することができることを当業者には理解されよう。
【００１６】
図１に示される１つの例示的な例で、参照符号１０において、黄銅が、市販の混合器内でアセトンと混合される。例において、約４５４グラムの黄銅（約１００メッシュまたはそれより細かい）が、市販の混合器内で高速で、約１０分間、または混合器が止められたとき、アセトンの表面に金色が現れるまで、１ガロンのアセトンと混合される。参照符号１２において、約２グラムの銀顆粒が、添加され、混合される。参照符号１４において、カーボンナノチューブ材料が、添加され、混合される。例示的な例において、約１グラムの多層カーボンナノチューブ材料が、添加され、高速で約５分間混合される。参照符号１６において、黄鉄鉱が、添加され、混合される。例示的な例において、約０．１２５インチの粒径を有する、約３３．５グラムの黄鉄鉱が、添加され、最低約３分間高速で混合される。参照符号１８において、銅が、添加され、混合される。例示的な例において、約５１７グラムの銅（約１００メッシュまたはそれより細かい）が、添加され、混合器の電源が切られた後に表面上にスラリーが形成され始めるまで約８分間高速で混合される。カーボンナノチューブ材料、銀、黄鉄鉱、および銅が添加される順番は、重大ではない。
【００１７】
説明したように、成分を全て混合してしまったとき、液は、濾過され、洗剤または溶液として使用することができる。濾過された固形物の全ては、本明細書に開示するように、さらに使用するために保存することができる。材料が処理されると、使用された洗浄液は、集められ、それを新しい数回分の洗浄液に添加することによって再利用することができる。
【００１８】
洗浄液が配合されると、作成される製品の構成材料は、洗剤を使用して洗浄される。粘着膜が、構成材料と合わさる。構成材料は、乾燥器または室温のいずれかにおいて、乾燥させ、圧力を加えることによって結合する。
【００１９】
本発明の一態様によれば、組成物は、鉱業界で行われる精製プロセスなどの湿式製錬電解採取（電解抽出）プロセス適用の場合の電池のカルシウム−スズ鉛アノードおよびカソード電極を形成するのに効果的に使用される。図２を参照して説明されるアノードを形成するプロセスの一例によれば、参照符号２０において、１回分の鉛が溶融する。例示的な例において、当技術分野で既知のように、適当な量のカルシウムおよびスズを含む約６３５Ｋｇの溶融鉛が、適当な容器内に約８００°Ｆの温度で供給される。参照符号２２において、黄銅が、上述の洗浄液によって処理される。例示的な例において、約９Ｋｇの黄銅顆粒（約１００メッシュ）が、上述の洗剤を顆粒上に流すことによってその洗剤で処理される。洗浄液は、排水され、処理済黄銅顆粒は、乾燥させられる。参照符号２４において、約２オンスの銀粉末（約１００メッシュ）と共に、約２．３Ｋｇの黄鉄鉱粉末（約０．０２５インチ顆粒）が、洗浄液によって処理される。参照符号２６において、銅が、洗浄液によって処理される。例示的な例において、約４．５Ｋｇの銅顆粒（約１００メッシュ）が、以上のように処理され、乾燥させられる。参照符号２８において、処理済黄銅、黄鉄鉱、および銅が、溶融鉛に添加される。所望の形状のアノードの金型が、供給される。約１００メッシュ黄銅の薄層が、鉛注入金型プレートの全底面上に一様に撒かれ、これによって、鉛が注入され冷却されているときに、材料が頂部から底面まで一様に流れることが可能になる。
【００２０】
金型の底面には、処理済材料の混合物が並び、次いで、参照符号３０において金型内に鉛が注入される。処理済鉛アノードインゴットが冷却されているとき、そのインゴットは、参照符号３２において金型から取り外され、圧延プレスに搬送され、参照符号３４において、インゴットは、約０．２５インチなどの所望の厚さまで圧延され、約３ｆｔ．Ｘ約４ｆｔ．Ｘ約０．２５インチなどの所望の寸法を有する完成アノードのサイズに切断される。
【００２１】
本発明によって形成されるアノードは、従来の鉛アノードよりも伝導性がある。これらのアノードは、従来のアノードよりも長持ちすると信じられている。
【００２２】
ここで図３を参照すると、本発明の別の態様による銅電極を形成する方法は、特定の電極用にサイズ設定された金型を供給するステップと、金型内に処理済材料の第１の層を配置するステップと、金型内に処理済材料の第１の層を覆うのに十分な高さまでガラス充填ナイロンなどの耐酸性ポリマーの第１の層を配置するステップと、金型内の耐酸性ポリマーの第１の層上に処理済材料の第２の層を配置するステップと、金型内の処理済材料の第２の層上に銅板を配置するステップと、金型内の銅板上に処理済材料の第３の層を配置するステップと、金型内に処理済材料の第３の層を覆うのに十分な高さまでガラス充填ナイロンなどの耐酸性ポリマーの第２の層を配置するステップと、金型内の耐酸性ポリマーの第２の層上に処理済材料の第４の層を配置するステップと、約８００°Ｆで約３０分間またはポリマーが溶融し始めるまで金型を加熱するステップと、金型を乾燥器から取り出すステップと、所望の厚さに到達するまで金型の内容物を押圧するステップと、所望の最終サイズに電極を切断するステップとを含む。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、組成物は、アノードおよびカソードを支持し、それらに電流を供給するのに使用されるハンガーバーに効果的に使用される。本発明によるハンガーバーの２つの例示的な例の異なる図が、図４、５、および６に示される。ハンガーバーを形成するプロセスが、図７に示される。本発明によるハンガーバー６０の１つの例示的な実施形態によれば、図４に示される矩形断面、または図５に示される円形断面などを有する、適当な長さの銅管６２が、図７の参照符号８０において供給される。１つの例示的な実施形態において、矩形管は、たとえば約１．７５インチＸ０．７５インチの壁寸法および約０．１２５インチの壁厚を有することができる。当業者には理解されるように、壁厚は、支持される電極の重量に応じて選択することができる。参照符号８２において管の一端が覆われ、図７の参照符号８４において、ハンガーバーを封止するのに使用される銅栓の長さの２倍だけ銅管の長さよりも短い長さを有し、かつ管に滑り嵌めをもたらすために選択される幅を有する、図４〜６に示される銅ストリップ６４が、銅管内に配置される。好ましくは、図４〜６に示される有孔鋼鉄ストリップ６６が、銅ストリップを管に挿入する前にたとえばスポット溶接、半田付け、または蝋着などによって銅ストリップ４４の片面または両面に固定される。参照符号８６において、管は、上述の参照符号６８で示される黄銅、多層カーボンナノチューブ材料、黄鉄鉱、および銅の混合物を充填される。
【００２４】
図６に示され、銅などの材料から形成される栓７０は、管を封止するのに使用され、たとえば押圧嵌合、溶接、蝋着、または半田付けなどによって適当な位置に保持することができる。約２インチの長さを有する銅栓７０は、他の長さを使用することができるが、この目的では十分であることがわかった。
【００２５】
管を充填する前に、上述の黄銅、黄鉄鉱、および銅の混合物６８は、上述のように、アセトン溶液を使用して洗浄され、排水される。それに加えて、アセトン溶液を使用して洗浄され、排水された約２ｇの磁鉄鉱が、混合物に添加される。排水後の混合物は、商標ＷＤ−４０で販売される油などの浸透油で被覆され、次いで管内の挿入済ストリップの周りに充填される。図７の参照符号８８において、第２の栓７０が、管の他端に挿入され、たとえば押圧嵌合、溶接、蝋着、または半田付けなどによって適当な位置に保持することができる。
【００２６】
本発明の別の態様によれば、バスバーは、ハンガーバーを形成するのに使用されるものと同じプロセスを使用して形成することができる。中央銅ストリップ６４は、先に図４、５、および６で示されたように、有孔鋼鉄シート６６間に挟み込まれ、適当な長さの銅管６２内に配置される。本明細書に説明されるように処理された銅、黄銅、黄鉄鉱、および磁鉄鉱の混合物（参照符号６８）が、管内に注入され、次いで、管は、各端部上で栓７０によって覆われる。バスバーの長さは、用途によって異なる可能性があり、または異なり、特定の長さが、用途に合うように選択される。そのようなバスバーを使用する１つの利点は、アノードおよびカソードの両方に、より伝導性のある鉛を供給することであり、したがって、より多い電流を供給し、電池の電圧降下を少なくする。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、亜鉛湿式製錬電解採取（電解抽出）プロセスの場合のアノードおよびカソードを含む電極は、ただ１つの例外を除いて、銅アノードに使用されるものとほぼ同じ混合プロセスを使用して形成される。その例外は、図２で示されたプロセス中の参照符号２６において、銅の代わりに、ほぼ等しい量の追加の黄銅および黄鉄鉱に置き換えることである。黄銅は、銅ではなく亜鉛が高くなるべきであり、重量で約６８．５％の銅、約１．５％の鉛、および約３０％の亜鉛を含む黄銅組成物が、本用途に適していることがわかった。亜鉛湿式製錬電極は、約０．４６％の銀がカルシウム−スズに置き換えられ、追加の黄銅および黄鉄鉱を含む変更された混合物が銅の代わりに使用される点を除いて、鉛電極を形成するのに使用する図２に示されるものと同じプロセスを使用して作成される。
【００２８】
ここで、図８Ａおよび８Ｂを参照すると、組成物は、本発明の別の態様による胴体防護具に使用することができるプレート９０を形成するのに効果的に使用される。図８Ａは、本発明による胴体防護プレートの前面および例示的な底面図の両方を示す。図８Ａに示される例示的な底面図は、プレート９０が曲線状であることを示すが、プレート９０は、用途によって、平面である場合があることを当業者には理解されよう。
【００２９】
ここで、図８Ｂを参照すると、プレート９０の断面図が示される。胴体防護プレート９０は、処理済黄銅顆粒の第１の層９２、処理済ガラス充填ポリマーの第１の層９４、処理済黄鉄鉱顆粒の第１の層９６、金属プレート９８、処理済黄鉄鉱顆粒の第２の層１００、処理済ガラス充填ポリマーの第２の層１０２、および処理済黄銅顆粒の第２の層１０４を含む。
【００３０】
ここで、図９を参照すると、本発明による胴体防護具を作成するプロセスの一例によれば、防護プレート用の金型が供給される。参照符号１１０において、金型には、金型剥離剤が噴霧される。参照符号１１２において、頂部および底部の金型プレートは、黄銅粉末（約１００メッシュ）で完全に覆われる。約０．０３１２５インチの深さで、十分であることがわかった。参照符号１１４において、ガラス充填ナイロンポリマーの層は、洗浄液を使用して洗浄され、黄銅顆粒上に配置される。約０．１２５インチの深さで、十分であることがわかった。参照符号１１６において、黄鉄鉱の層が、ガラス充填ポリマー上に配置される。約０．１２５インチの深さで、十分であることがわかった。参照符号１１８において、チタン（たとえば約０．１２５インチ厚）または炭素鋼（約０．０６２５インチ厚）などの材料から形成されるプレートが、黄鉄鉱層上に配置される。次いで、プロセスは逆転し、参照符号１２０において、黄鉄鉱の層がプレート上に配置される。約０．１２５インチの深さで、十分であることがわかった。参照符号１２２において、洗浄液を使用して洗浄済ガラス充填ナイロンポリマーの層が、黄鉄鉱の層上に配置される。約０．１２５インチの深さで、十分であることがわかった。参照符号１２４において、黄銅顆粒（約１００メッシュまたはそれより細かい）の層が、ガラス充填ナイロンポリマーの層上に配置される。約０．０６２５インチの深さで、十分であることがわかった。
【００３１】
参照符号１２６において、金型上にカバーが配置され、金型は、たとえば８００°Ｆの温度において、約１５分間隔で、またはガラス充填ナイロンポリマーが溶融し始めるまで乾燥器内に配置される。次いで、参照符号１２８において、金型は、乾燥器から取り出され、直ちに約５０〜１００トンの定格のプレス内に配置され、そこで、金型カバーは、材料が約１４０°Ｆの温度に冷却されるまで、金型の方に均一に押圧される。次いで、参照符号１３０において、完成プレートが、金型から取り外される。
【００３２】
ここで、図１０Ａおよび１０Ｂを参照すると、組成物は、本発明の別の態様による胴体防護具に使用することができるプレート１４０を形成するのに効果的に使用される。図８Ａは、本発明による胴体防護プレートの前面および例示的な底面図の両方を示す。図８Ａに示される例示的な底面図は、胴体防護プレート１４０が曲線状であることを示すが、胴体防護プレート１４０は、用途によって、平面である場合があることを当業者には理解されよう。
【００３３】
ここで、図１０Ｂを参照すると、プレート１４０の断面図が示される。胴体防護プレート１４０は、黄銅顆粒、銅顆粒、および黄鉄鉱顆粒の混合物を含む処理済材料の層１４２、処理済ガラス充填ポリマーの第２の層１４４、ならびに黄銅顆粒、銅顆粒、および黄鉄鉱顆粒を含む処理済材料の第２の層１４６を含む第１の複合層と、第１のチタンプレート１４８と、黄銅顆粒、銅顆粒、および黄鉄鉱顆粒の混合物を含む処理済材料の第１の層１５０、処理済ガラス充填ポリマーの層１５２、ならびに黄銅顆粒、銅顆粒、および黄鉄鉱顆粒を含む処理済材料の第２の層１５４を含む、第１の複合層と同様の第２の複合層と、第２のチタンプレート１５６と、黄銅顆粒、銅顆粒、および黄鉄鉱顆粒の混合物を含む処理済材料の第１の層１５８、処理済ガラス充填ポリマーの層１６０、ならびに黄銅顆粒、銅顆粒、および黄鉄鉱顆粒を含む処理済材料の第２の層１６２を含む、第１の複合層と同様の第３の複合層と、鋼鉄プレート１６４と、黄銅顆粒、銅顆粒、および黄鉄鉱顆粒の混合物を含む処理済材料の第１の層１６６、処理済ガラス充填ポリマーの層１６８、ならびに黄銅顆粒、銅顆粒、および黄鉄鉱顆粒を含む処理済材料の第２の層１７０を含む、第１の複合層と同様の第４の複合層とを含むプレートを含む。
【００３４】
ここで、図１１を参照すると、流れ図が、図１０Ａおよび１０Ｂの胴体防護プレートを作成する方法を示す。本方法は、第１に参照符号１８０において、所望の輪郭形状（たとえば平面または曲線のいずれか）を有する胴体防護プレート金型を供給するステップを含む。参照符号１８２において、本発明による処理済材料の層が、胴体防護プレート金型内の金型の表面をちょうどカバーするのに十分な深さに配置される。次に、参照符号１８４において、処理済ガラス充填ポリマーの層が、たとえば０．１２５インチの深さの処理済黄銅顆粒の層上に形成される。次に、参照符号１８６において、処理済材料の第２の層が、たとえば０．１２５インチの深さの処理済ガラス充填ポリマーの層上に形成される。次に、参照符号１８８において、たとえば約０．１２５インチの厚さを有するチタンプレートとすることができる第１の金属プレートが、処理済材料の層上に配置される。
【００３５】
参照符号１９０において、本発明による処理済材料の層が、胴体防護プレート金型内の第１の金属プレート上に配置される。次に、参照符号１９２において、処理済ガラス充填ポリマーの層が、たとえば０．１２５インチの深さの処理済黄銅顆粒の層上に形成される。次に、参照符号１９４において、処理済材料の第２の層が、たとえば０．１２５インチの深さの処理済ガラス充填ポリマーの層上に形成される。次に、参照符号１９６において、たとえば約０．１２５インチの厚さを有するチタンプレートとすることができる第２の金属プレートが、処理済材料の層上に配置される。
【００３６】
参照符号１９８において、本発明による処理済材料の層が、胴体防護プレート金型内の第１の金属プレート上に配置される。次に、参照符号２００において、処理済ガラス充填ポリマーの層が、たとえば０．１２５インチの深さの処理済黄銅顆粒の層上に形成される。次に、参照符号２０２において、処理済材料の第２の層が、たとえば０．１２５インチの深さの処理済ガラス充填ポリマーの層上に形成される。次に、参照符号２０４において、たとえば１６ゲージ鋼鉄プレートとすることができる第２の金属プレートが、処理済材料の層上に配置される。
【００３７】
参照符号２０６において、本発明による処理済材料の層が、胴体防護プレート金型内の第１の金属プレート上に配置される。次に、参照符号２０８において、処理済ガラス充填ポリマーの層が、たとえば０．１２５インチの深さの処理済黄銅顆粒の層上に形成される。次に、参照符号２１０において、処理済材料の第２の層が、たとえば０．１２５インチの深さの処理済ガラス充填ポリマーの層上に形成される。
【００３８】
次に、参照符号２１２において、金型上にカバーが配置され、金型は、乾燥器内に配置され、たとえば約８００°Ｆの温度で、ポリマーが軟化し、溶融し始めるまで加熱される。次いで、参照符号２１４において、金型は、乾燥器から取り出され、直ちに約５０〜１００トンの定格のプレス内に配置され、そこで、金型カバーは、材料が約１４０°Ｆの温度に冷却されるまで、金型の方に均一に押圧される。参照符号２１６において、完成胴体防護プレートは、金型から取り外され、必要であれば、端部が切断される。
【００３９】
本発明の別の態様によれば、銅合金が開示される。約１Ｋｇの総重量の場合に、約５０グラムの処理済材料および約１０グラムの銀粉末が、約９６０グラムの銅内に溶融する。導電線を作成する場合に、既知の銅線混合物を使用することができるが、その非限定的な例は、ＡＳＴＭ  Ｉｎｔ’ｌ，ＡＳＴＭ  Ｂ４９−０８ａ，Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ｒｏｄ  Ｄｒａｗｉｎｇ  Ｓｔｏｃｋ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅｓ，Ｔａｂｌｅ１に開示されている。合金は、伸線用の伸線ロッド内に形成される。他の用途の場合に、合金は、電気コネクタおよび他の製品などの他の製品を形成することができるインゴット内に形成される。
【００４０】
本発明の別の態様によれば、アルミニウム合金が開示される。約１Ｋｇの総重量の場合に、約１３０グラムの処理済材料および約１０グラムの銀粉末が、約８６０グラムのアルミニウム内に溶融する。合金は、伸線用の伸線ロッド内に形成される。他の用途の場合に、合金は、他の製品を形成することができるインゴット内に形成される。
【００４１】
本発明の実施形態および適用例を示し、説明してきたが、本明細書内の発明の概念から逸脱することなく、以上に説明したものよりも多くのさらなる変更が可能であることは、当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の技術的思想以外で限定されるべきではない。
【符号の説明】
【００４２】
６０  ハンガーバー
６２  銅管
６４  銅ストリップ
６６  鋼鉄ストリップ
６８  混合物
７０  栓
９０  プレート
１４０  プレート
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８Ａ】
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【図１０Ａ】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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