(57)【要約】  化学的に攻撃性の媒体、例えばフッ化水素を含有する又はフッ化水素を放出する媒体に対して耐性である合金が記載されている。この合金はアルミニウム及びニッケル又はアルミニウム及びケイ素を含有する。この合金は、フッ化反応において、特に触媒としてアンチモンハロゲン化物を使用する際に使用可能である反応容易、導管、撹拌装置、試料取り出し装置等のような器具の製造のために使用することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学的に攻撃性の媒体と接触する耐腐食性の器具を製造するための、アルミニウム少なくとも３．５質量％並びにニッケル及び／又はケイ素を有する合金の使用。
【請求項２】
化学的に攻撃性の媒体がフッ化水素を放出することができるか又はフッ化水素を含有することを特徴とする、請求項１記載の使用。
【請求項３】
アルミニウム少なくとも３．５質量％、ケイ素少なくとも４．５質量％、有利に少なくとも８質量％を合金中に含有することを特徴とする、請求項１記載の使用。
【請求項４】
合金がアルミニウム８０〜９２質量％とケイ素８〜２０質量％とを含有するか又はこれらからなることを特徴とする、請求項３記載の使用。
【請求項５】
合金がアルミニウム少なくとも３．５質量％と、ニッケル少なくとも５質量％とを含有することを特徴とする、請求項１記載の使用。
【請求項６】
合金がアルミニウム３．５〜９５質量％とニッケル５〜９６．５質量％とを含有するか又はこれらからなることを特徴とする、請求項５記載の使用。
【請求項７】
合金がアルミニウム３．５〜１０質量％とニッケル９０〜９６．５質量％とを含有するか又はこれらからなることを特徴とする、請求項６記載の使用。
【請求項８】
器具が少なくとも部分的に前記の合金からなるか又は少なくとも部分的に前記の合金により被覆されていることを特徴とする、請求項１記載の使用。
【請求項９】
器具が貯蔵容器又は反応容器、導管、試料取り出しのための器具又は部材、撹拌装置構成部材、ポンプ又は制御弁であることを特徴とする、請求項１記載の使用。
【請求項１０】
化学的に攻撃性の媒体と接触するために利用可能な、アルミニウム少なくとも２．５質量％並びにニッケル及び／又はケイ素を含有するか又はこれらからなる合金から、少なくとも部分的になるか又は、前記の合金で少なくとも部分的に被覆されている器具
【請求項１１】
反応容器、貯蔵容器、導管、ポンプ、撹拌装置、試料取り出し器具又はこの部材及び制御弁を有するグループから選択される、請求項１０記載の器具。
【請求項１２】
請求項１０記載の１つ又は複数の器具を使用することを特徴とする、フッ化水素又はフッ化水素を放出する反応体を使用してフッ化化合物の製造方法。
【請求項１３】
フッ化水素及び触媒を用いた、有利にハロゲン化物をベースとする触媒、特にアンチモンハロゲン化物をベースとする触媒を用いた有機フッ化化合物の製造を含む、請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル及び／又はケイ素並びに少なくとも３．５質量％のアルミニウムを含有する合金の新規の種類の使用に関する。
【０００２】
化学媒体、特に化合物（例えばフッ化水素、フッ酸）、反応媒体（例えばフッ化水素又はフッ酸を含有するエッチング溶液又は反応混合物）並びにフッ化水素を（例えば加水分解により又は反応生成物として）放出することができる媒体は極めて攻撃性であることは公知である。これについては欧州特許のEP-A-0 823 412に記載されているように、Hastelloy ＴＭ, Inconel ＴＭ及びMonel ＴＭのような耐性材料であっても腐食されてしまう。この欧州特許公開明細書には、ハロゲン化反応のために、少なくとも１０質量％のアルミニウムを含有する金属を使用することが推奨されている。有利な他の材料は、鉄、銅、マンガン、コバルト及びクロムである。
【０００３】
フッ化反応の際のほぼ純粋なアルミニウムの耐性は、特許明細書GB 853 297から既に公知である。
【０００４】
本発明の課題は、化学的に攻撃性の媒体との接触のために適した合金を提供することである。
【０００５】
本発明の場合には、化学的に攻撃性の媒体との接触する器具を製造するために、ニッケル及び／又はケイ素並びに少なくとも３．５質量％のアルミニウム、有利に少なくとも４．５質量％のアルミニウムを含有する合金を使用する。
【０００６】
「攻撃性の媒体」の概念は、Hastelloy ＴＭ, Monel ＴＭ又はInconel ＴＭを腐食することができるガス状、液状及び固体の媒体を表す。有利に、「化学的に攻撃性の媒体」の概念は、本発明の範囲内で、フッ化水素を含有するかフッ化水素を放出することができるガス状、液状又は固体の物質、特にＨＦに加えてハロゲン炭素（炭化水素）化合物を含有するような物質を意味する。
【０００７】
「器具」の概念は、本発明の範囲内で、最も広い意味で、工業的に有利に化学的に攻撃性の媒体と接触する金属からなる部材又は金属からなる複数の相互に連結した部材を意味する。例えば、化学的に攻撃的な媒体を貯蔵する、反応させる、精製する又はその他の方法で処理する装置又は容器、及び攻撃性の媒体の操作のための対象物である。本発明の範囲内で器具は、例えば貯蔵容器、反応容器、分析器具、ポンプ、制御弁である。この場合に、完全な容器又は器具であることもでき、又はその一部、例えば導管、撹拌装置、ゲージロッドであることができる。
【０００８】
この器具は、完全に前記の合金から製造することができる。しかしながら、この化学的に攻撃性の媒体と直接接触する部分だけを前記の合金から製造することも可能である。この器具は前記の合金で表面的にだけ被覆されていることも可能である。これは例えばメッキ又は金属溶射によっても可能である。もちろん、化学的に攻撃性の媒体と接触する器具の一部だけが相応して被覆されていることも考えることができる。
【０００９】
一つの実施態様の場合には、アルミニウム及びケイ素を含有するか又は有利にこれらからなる合金を使用する。アルミニウム８０〜９２質量％とケイ素８〜２０質量％とを含有するか又はこれらからなる合金を使用するのが特に有利である。あまり有利ではない実施態様で他の金属を含有する場合には、例えばクロムである。使用した合金が有利にアルミニウム及びケイ素からなる場合には、他の金属はせいぜい不所望な量（有利に＜２質量％）で含有されている。
【００１０】
ケイ素１１〜１３．５質量％と、残り１００質量％までアルミニウムとを含有する合金が特に優れている。このような合金は今までに溶接電極として使用されていた。
【００１１】
他の実施態様の場合には、アルミニウムとニッケルとを含有するか又はこれらからなる合金を使用する。上記のように、アルミニウムを少なくとも３．５質量％、有利にニッケルを少なくとも５質量％含有する。アルミニウム３．５〜９５質量％と、ニッケル５〜９６．５質量％を含有するか又はこれらからなる合金が適している。ニッケルは少なくとも９０質量％含有するのが有利である。アルミニウム３．５〜１０質量％と、ニッケル９０〜９６．５質量％とを含有する合金が特に適している。合金がアルミニウム３．５〜１０質量％と、ニッケル９０〜９６．５質量％とからなるのが更に特に適している。他の金属は、せいぜい不所望な量（有利に＜２質量％）で含有されている。
【００１２】
本発明の他の対象は、化学的に攻撃性の媒体と接触するために使用可能でありかつその際に腐食しない器具の提供である。この器具は、アルミニウム少なくとも３．５質量％、有利にアルミニウム少なくとも４．５質量％、特にアルミニウム少なくとも８質量％を含有する。更に、この器具はニッケル及び／又はケイ素を含有するか、又はアルミニウム少なくとも３．５質量％並びにニッケル及び／又はケイ素を含有する合金からなる。アルミニウム及びニッケルもしくはケイ素についての有利な記載は、本発明による使用について前記した有利な範囲に相当する。本発明の器具は有利に反応器、貯蔵容器、導管などの部材、試料採取装置、蒸留装置、撹拌装置又は制御弁である。この器具は完全にこの合金から製造されるか又は、この器具は少なくとも部分的に、攻撃性の媒体と接触する側が合金で被覆されていることができる。
【００１３】
本発明の他の対象は、フッ化水素又はフッ化水素を放出する反応体を使用するフッ化化合物の製造方法である。本発明による方法の場合には、本発明による１つ又は複数の器具を使用する。この場合には、この器具は完全に前記の合金からなるか、もしくは前記の合金で完全に被覆されていてもよいが、部分的に前記の合金からなるか又は部分的にだけ前記の合金で被覆されている器具を使用することもできる。「フッ化化合物の製造方法」の概念は、本発明の範囲内で、フッ化水素の存在で又はフッ化水素を放出させながら進行するフッ化化合物の精製方法も含む。
【００１４】
有利な本発明による方法は、フッ化水素及び触媒、有利に金属ハロゲン化物−触媒の使用下で、特にアンチモンハロゲン化物−触媒又はタンタルハロゲン化物−触媒の使用下で、ハロゲン−フッ素−交換及び／又はフッ化水素−付加による有機フッ化化合物の製造方法を含む。
【００１５】
この器具は、攻撃性の媒体に対して極めて安定である。
【００１６】
次の実施例は本発明を更に詳説するが、この実施例は本発明の範囲を制限するものではない。
【００１７】
実施例１：
被覆された試料を用いた腐食試験
層厚２５０μｍでHastelloy B 3円柱を被覆した多様な層材料（表１参照）を試験した。この試験の目的は、五フッ化アンチモン、フッ化水素及び有機物の存在で１２０℃で約１５ｂａｒで耐性である層材料を見出すことであった。
【００１８】
試験実施：
試料を測定しかつ秤量した。第１の工程として、全ての試料を１５ｍｉｎにフッ化水素で室温及び常圧でＦＥＰフラスコ中でフッ化した。全ての試料をフッ化水素５０ｇでテフロン−インライナーを備えたオートクレーブ中で１２０℃で、約８ｂａｒで１２時間フッ化し、質量差を表に記載した。
【００１９】
腐食試験のために、この試料を個々にテフロン−インライナーを備えたオートクレーブ中に置き、五フッ化アンチモン４０ｇ（０．１８Ｍｏｌ）、フッ化水素３２ｇ（１．６Ｍｏｌ）及びペンタクロロエタン１５ｇ（０．０９Ｍｏｌ）を添加した。このオートクレーブを４８時間油浴中で１２０℃に加熱し、その後でこのオートクレーブを氷中で冷却し、開放し、この試料をオートクレーブから取り出し、腐食溶解物を１０％の酒石酸中で加水分解した。この試料片を洗浄し、乾燥し、秤量し、撮影した。
【００２０】
表１：
腐食試験の結果
【００２１】
【表１】
2005513266.tif 000002
【００２２】
結果：
試料番号１、２及び３（比較例）の層材料は、五フッ化アンチモン、フッ化水素及び有機物からなる混合物中で１２０℃で約１５ｂａｒで安定であった。試料番号４及び５はいずれも比較例である。これらは著しい腐食を示した。
【００２３】
実施例２：
試料１と３との層材料の連続腐食試験
試験実施：
既に４８時間の試験が行われた試料円柱を使用した。腐食試験のために、この試料を個々にテフロン−インライナーを備えたオートクレーブ中に置き、五フッ化アンチモン４０ｇ（０．１８Ｍｏｌ）、フッ化水素３２ｇ（１．６Ｍｏｌ）及びペンタクロロエタン１５ｇ（０．０９Ｍｏｌ）を添加した。このオートクレーブを２３３時間油浴中で１２０℃に加熱し、その後でこのオートクレーブを表中で冷却し、開放し、この試料をオートクレーブから取り出し、腐食溶解物を１０％の酒石酸中で加水分解した。この試料片を洗浄し、乾燥しかつ秤量した。
【００２４】
結果：
Ａｌ２Ｓｉ（試料番号１）で被覆された試料円柱は変化がなかった。Ａｌ９９％（試料番号３）で被覆された試料円柱では、接合部の被覆が裂け、背後の壁部の腐食が生じていた。材料Ａｌ１２Ｓｉは試験した腐食システムにおいて安定であった。
【国際調査報告】
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