Titel: | Fernerer Beitrag zur Kenntniß und Geschichte des Aluminiums; von Carl Karmarsch. |
Fundstelle: | Band 172, Jahrgang 1864, Nr. XVI., S. 49 |
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XVI.
Fernerer Beitrag zur Kenntniß und Geschichte des
Aluminiums;Man vergleiche zwei frühere Aufsätze in den Mittheilungen des hannoverschen
Gewerbevereins, Jahrgang 1855 S. 337 (polytechn. Journal Bd. CXXXIX S. 207) und Jahrgang 1858 S.
70 (polytechn. Journal Bd. CLII S.
441). von Carl
Karmarsch.
Aus den Mittheilungen des hannoverschen Gewerbevereins,
1863 S. 327.
Karmarsch, über das Aluminium.
Die Londoner Weltausstellung des Jahres 1862 gab neuerdings Gelegenheit zu
ausgedehnteren Wahrnehmungen in Betreff des Aluminiums, dieses so merkwürdigen und
eigenthümlichen Metalls. Ich will, bevor ich zu meinen eigenen Mittheilungen
schreite, im vollständigen Auszuge den Bericht wiedergeben, welchen der Schöpfer der
Aluminium-Fabrication – Henry Sainte-Claire Deville – hierüber erstattet.Exposition universelle de Londres de 1862. Rapport des membres de la section française du
Jury international. Tome I. Paris,
1862. Pag. 104–114.
„Das Aluminium erschien als Industriegegenstand zuerst auf der
Weltausstellung zu Paris 1855. Im Anfange eben dieses Jahres hatte der Kaiser
Napoleon mir befohlen, auf seine Kosten in der
chemischen Fabrik zu Javelle eine Reihe Versuche über die ökonomische
Darstellung des Thonerdemetalls vorzunehmen, und es wurden unter den
Erzeugnissen der Porzellanmanufactur zu Sevres einige Barren Aluminium nebst den
zur Gewinnung desselben angewandten Materialien ausgestellt. Durch diese
freigebige Vermittelung hat die Metallurgie des Aluminiums ihren Ursprung nehmen
können, denn in jenem Zeitpunkte konnten die betreffenden Arbeiten viel kosten
und vielleicht nichts einbringen. Die Hauptmaterialien dazu –
Chloraluminium und Natrium – wurden damals mit 2000 Franken das Kilogramm im Handel
bezahlt und waren noch überdies selten. Es gelang fürs Erste ein Verfahren zu
erfinden, welches seitdem nur in Einzelheiten abgeändert worden ist, und einige
Kilogramme eines unreinen Metalls hervorzubringen. Die HHrn. Paul Morin, Debray, Brüder Rousseau und ich vereinigten
uns nun zur Fortsetzung des Werkes auf unsere Kosten, errichteten neue Apparate
in der chemischen Fabrik der HHrn. Rousseau, die à la Glacière dicht bei Paris belegen
ist, und vermochten den Preis des Aluminiums, welcher anfangs 1000 Franken für
das Kilo betragen hatte, auf 300 Franken herabzusetzen, worauf das allerdings
noch unvollkommen gereinigte Metall zu erheblichen Quantitäten Eingang in den
Handel sich verschaffte.
Aber dieses kleine Unternehmen konnte nicht lange dauern. Die Gärtner und
Gemüsezüchter der Nachbarschaft erhoben Klagen über die nachtheiligen Wirkungen
der aus den Fabrikschornsteinen verbreiteten Gase (schweflige Säure und Chlor):
der Betrieb mußte plötzlich eingestellt werden. Darauf bildete sich eine
Gesellschaft, an welcher einige Kapitalisten (Pereire,
Seillière, Eichthal) sich betheiligten, und gründete die
Aluminiumfabrik zu Nanterre bei Paris, deren Direction Paul Morin übertragen wurde; etwas später wurden die
Processe zur Darstellung des Metalls in die Fabrik der HHrn. Merle und Comp. zu
Salyndres verlegt und in Nanterre ferner nur noch die Bearbeitung desselben
betrieben. Die zu Nanterre gemachten Fortschritte erlaubten sehr schnell, den
Preis des Aluminiums auf 200 Franken pro Kilogrm. zu
ermäßigen und es in bis dahin nicht gekannter Reinheit zu produciren; in
Salyndres gelangte man zu einer noch weiter gehenden Preisherabsetzung und noch
größerer Vollkommenheit der Processe.Die in der Fabrik zu Salyndre eingeführten Verbesserungen in der
Aluminium-Fabrication sind im polytechn. Journal Bd. CLXXI S. 51 beschrieben.Endlich vor ungefähr zwei Jahren (1860) lernte einer der größten
Industriellen Englands, Lowthian Bell von der Firma
Gebrüder Bell zu Newcastle-on-Tyne
die Fabrication in Frankreich kennen und verpflanzte sie in seine Heimath, wo er
mit seinen Brüdern eine großartige Aluminiumfabrik errichtete und noch betreibt.
Frankreich selbst besitzt eine zweite derartige Fabrik zu
Anfreville-la-mi-Voie, wozu ein Capitalist Namens Martin in Ronen die Mittel gab und welche von den Brüdern Tissier geleitet wird.
Nur drei Aluminiumfabrikanten sind auf der Londoner Ausstellung erschienen: Paul
Morin, Director der französischen Gesellschaft; Merle
und Comp., welche bei ihren chemischen Producten
herrliche Barren des in ihrer Fabrik unter Morin's Mitwirkung bereiteten
Aluminiums auslegten; endlich die Gebrüder Bell in
Newcastle. Außerdem befanden sich in vielen französischen und englischen
Ausstellungsschränken interessante Beweise von neuen Anwendungen des Metalls,
welche erwähnt zu werden verdienen.
Das Aluminium diente anfangs zu Schmucksachen und anderen Luxusartikeln, welche
sonst aus Silber oder Gold verfertigt werden; eine kunstvoll ciselirte
Kinderklapper, 1855 verfertigt und dem 1856 geborenen Prinzen des Kaisers
Napoleon bestimmt, war das erste Stück dieser Art. Nachdem eine Zeit lang der
Aluminium-Schmuck durch Neuheit und hohen Preis die Nachfrage der
bemittelten Stände belebt hatte, gieng man bald zu fabrikmäßiger Herstellung
geringerer Gegenstände über, welche heutzutage in den bescheidensten Kaufläden
anzutreffen sind. Kunstgegenstände, zu welchen das Aluminium sich durch seine
Farbe und seine Unveränderlichkeit an der Luft vorzüglich eignet, waren von Paul
Morin mit dem Namen des Verfertigers Honoré, von den Brüdern Bell (welche sie durch Elkington hatten
arbeiten lassen) und von Christoffle (unter dessen
prachtvollen vergoldeten und versilberten Waaren sie einen sehr guten Effect
machten) ausgestellt. Paul Morin hat es verstanden,
dem Aluminium mittelst Lampenschwarz den eigenthümlichen modernen grauen
Farbenton zu geben, welcher – freilich sehr uneigentlich – mit dem
Namen oxydirtes Aluminium (analog dem so genannten
oxydirten Silber) bezeichnet wird; er ertheilt demselben durch Poliren mit Terra
di Siena eine Farbe und einen Glanz, welche es dem ähnlich zubereiteten Silber
zum Verwechseln gleich machen. Durch die Leichtigkeit und Vollkommenheit, mit
welcher sich gegossene und ciselirte Artikel von Aluminium herstellen lassen,
wird dieses Metall ebenfalls ungemein schätzbar für Kunstgegenstände; die
Ausstellungen der schon genannten Fabrikanten lieferten hierzu den Beweis, unter
anderen die meisterhafte Fassung einer Porzellanvase von Sevres.
Eigenschaften des Aluminiums, welche bei dessen technischer Anwendung ganz
besonders Rücksicht verdienen, sind sein geringes specifisches Gewicht, seine
gänzliche Unveränderlichkeit an der Luft, namentlich auch unter der Einwirkung
schwefelhaltiger Ausdünstungen (welche bekanntlich das Silber schwärzen), und
seine Unschädlichkeit für die menschliche Gesundheit. Eins der Beispiele von
Benutzung des geringen specifischen Gewichts bieten die Operngläser und
Fernröhre mit Aluminiumröhren dar; Bardou in Paris
verfertigt sie in Menge und hatte sehr schöne Exemplare ausgestellt. Wo bei
physikalischen Instrumenten und feineren Apparaten überhaupt die Trägheit
schwerer Massen unangenehm oder hinderlich ist, tritt das Aluminium vortheilhaft
an die Stelle anderer Metalle, so bei den elektrischen Telegraphen, dem
Gyroskop, dem Anemometer, dem Watt'schen Indicator
für Dampfmaschinen, den Waagebalken und Waagschalen etc. (Aussteller: Froment, Clair, Collot u.a.) Besonders
bemerkenswert!) war ein bei Bell ausgestellter
Sextant von außerordentlicher Leichtigkeit und vortrefflicher Ausführung. Die
Adler auf den Fahnenstangen der französischen Armee sind um mehr als 2
Kilogramme leichter geworden, seitdem man sie aus Aluminium macht; da sie
vergoldet werden, so bemerkt nur der Träger die Veränderung. Delacour in Paris hatte Degengriffe und Säbelscheiden
geliefert, welche eine nicht minder große Annehmlichkeit durch ihr geringes
Gewicht gewähren.
Die Arbeiten von Garopon in Paris, von welchem
Aluminiumdrähte, ferner Stickereien, Spitzen und Posamentierwaaren aus solchem
Drahte vorliegen, beweisen aufs Klarste, daß dieses Metall ebenso ziehbar ist
wie das beste Kupfer und die edlen Metalle. Vor silbernen Artikeln gleicher Art
haben diese Fabricate den Vorzug, daß sie äußerst leicht sind und nicht
anlaufen.
Eine der ernstesten Schwierigkeiten, welche sich früher den Verwendungen des
Aluminiums entgegensetzten, bestand in dem Widerstande gegen directe Vergoldung
auf galvanischem Wege und gegen die Vereinigung der Bestandtheile durch Löthen.
Mit diesen bedeutungsvollen Problemen hat sich Mourey
in Paris mit großer Beharrlichkeit beschäftigt; er stellte in London nicht nur
Gegenstände mit Vergoldung der erwähnten Art, sondern auch sehr gut gelöthete
Stücke aus.Mourey's neues Verfahren zum Löthen des
Aluminiums ist im polytechn. Journal Bd. CLXVI S. 205 beschrieben.
Die Plattirung des Kupfers mit Aluminium ist gleichfalls eine bereits gelöste
Aufgabe; zuerst von drei Pariser Fabriken (Savard, Gaudin,
Balaine) versucht, wurde sie namentlich von Chatel zur Vollkommenheit gebracht. Man beabsichtigt z.B. die
Reflectoren für Gaslichter (welche bei Schwefelgehalt des Gases so leicht
anlaufen, wenn sie versilbert sind) aus solchem plattirten Bleche zu machen.
Endlich ist zu erwähnen, daß Buffet in Paris mit Glück
das Aluminium zu Blasinstrumenten angewendet hat, welche neben ihrer
Leichtigkeit auch darum angenehm seyn können, weil sie nicht mit den
gesundheitswidrigen Eigenschaften des Messings behaftet sind.
Das Aluminium ist auf der Ausstellung auch unter der Gestalt sehr interessanter Legirungen erschienen. Ein oder zwei Proc. Kupfer
oder Nickel, dem reinen Metalle zugesetzt, verbessern dessen Eigenschaften ganz
besonders: Statuetten, welche Christoffle ausgestellt
hatte, bestehen aus Aluminium mit 1 Procent Kupfer. Ein Procent Aluminium zu
reinem Kupfer gesetzt, vermehrt beträchtlich die Zähigkeit des letzteren, wie
Tissier nachgewiesen hat.Polytechn. Journal Bd. CLXVI S.
427. Die interessantesten Legirungen sind aber jene, welche aus 90 und 95
Kupfer mit beziehungsweise 10 und 5 Aluminium gebildet werden, die sogenannte
Aluminiumbronze. Die Bronze mit 5 Procent
Aluminium besitzt eine sehr goldähnliche Farbe, läßt sich schön Poliren, liefert
Güsse von großer Vollkommenheit, ist sowohl kalt als glühend sehr geschmeidig
und von großer Festigkeit, besonders nach vorausgegangenem anhaltendem Hämmern.
Nach den Erfahrungen der Gebrüder Bell eignet sie
sich ausgezeichnet zu Zapfenlagern. Alle diese Eigenschaften treten noch mehr
hervor an der Bronze mit 10 Proc. Aluminium. Wenn man in geschmolzenes Kupfer
ein Neuntel seines Gewichts Aluminium einträgt, so vereinigen sich beide Metalle
energisch unter so starker Wärmeentwickelung, daß der Tiegel, wenn er nicht von
sehr feuerfester Art ist, weich wird und zusammensinkt. Diese Bronze ist
ungefähr von der Farbe des grünen (mit Silber legirten) Goldes; sie besitzt
ungeachtet ihrer Härte eine ganz vorzügliche Ziehbarkeit, Hämmerbarkeit und
Festigkeit (ein Draht daraus von 1 Quadrat-Millimeter Querschnittsfläche
trägt wie der beste Stahl 85 Kilogramme ohne abzureißen); dazu kommt die
Fähigkeit sich äußerst rein, scharf und dicht gießen zu lassen, wie die von Morin ausgestellten Löffel, Gabeln und Messer
beweisen, letztere mit hohlem Hefte, welches mit der Klinge zusammenhängend
gegossen ist. Die Klingen dieser Messer werden nachträglich gehämmert und
erlangen dadurch die Steifheit des Eisens. Die Aluminiumbronze widersteht dem
Angriffe der Säuren, insbesondere des Essigs, viel besser als das beste Argentan
und verdient diesem zu Gegenständen, welche zur Vergoldung bestimmt sind,
vorgezogen zu werden. Wenn die Vergoldung eines solchen Stücks stellenweise sich
wegnutzt, so wird dieß von dem geübtesten Auge kaum bemerkt, weil die Farbe des
Metallkörpers von jener des noch vorhandenen Goldes sehr wenig verschieden ist.
Nach allem eben Angeführten steht zu hoffen, daß die Aluminiumbronze nach und
nach umfangreichere Anwendung finden wird; in mancherlei Weise wird bereits von
ihr Gebrauch gemacht. Paul Morin hatte ein Exemplar
der großen Tafelleuchter ausgestellt, welche in dem Grand
Hôtel de Paris in Gebrauch sind. Spindellager an Drehbänken mit großer
Geschwindigkeit haben nahezu zwei Jahre lang gedient, ohne eine sichtbare
Abnutzung zu erleiden, während die Lager aus den sonst gebrauchten gewöhnlichen
Metallmischungen schon in 2 oder 3 Monaten gänzlich unbrauchbar wurden. Christoffle hat zuerst den Gedanken gehabt, die
Bronze mit 10 Proc. Aluminium zu Flinten- und Pistolenläufen anzuwenden;
er ließ auch zu Nanterre aus derselben Mischung eine gezogene Kanone von kleinem
Kaliber gießen, welche in Vincennes geprüft wurde, und deren noch fortgesetzter
Gebrauch die günstigsten Resultate zu versprechen scheint. Einer allgemeinen
Anwendung der Geschütze aus Aluminiumbronze steht allerdings zur Zeit noch der
hohe Preis im Wege. Die Pistolenläufe, bei denen dieser Umstand weniger in
Betracht kommt, haben sich ausgezeichnet bewährt. Endlich empfiehlt sich die
Legirung zu den Metallbestandtheilen der Pferdegeschirre, zu Säbelscheiden,
Helmen u. dgl., wie die von Delacour aus Paris zur
Ausstellung gebrachten derartigen Gegenstände beweisen.“ – So
weit der Bericht des Hrn. Deville.
Ueber die im Vorstehenden erwähnten Gegenstände welche in London ausgestellt waren,
kann ich aus eigener Beobachtung Näheres mittheilen.
In der französischen Abtheilung hatte der schon mehrgenannte Paul Morin (Firma: Morin u. Comp.) aus der Fabrik zu Nanterre bei Paris eine große
und höchst interessante Reihe von Artikeln ausgestellt. Außer dem rohen Aluminium in
Gußbarren (3 Shilling die englische Unze av. d. p. oder
130 Franken das Kilogramm, was 17 1/3 Thlr. für das Zollpfund entspricht) bemerkte
man darunter: verschiedene Gußstücke, wie kleine Statuetten, die ungefähr 0,18 oder
0,20 Meter hohen Adler für die Fahnen der französischen Armee, eine kleine
Schildkröte, Uhrglocken etc.; geschmiedetes Aluminium in verschieden geformten
Stücken zum Beweise seiner Geschmeidigkeit; geprägte Sachen, nämlich kleine
Medaillen, Jetons und Whistmarken; Aluminiumdrähte auf Spulen, bis zu sehr hohen
Feinheitsgraden; Posamentierwaaren: als Tressen, Spitzen, Häubchen und Strickbeutel
aus zierlichem Geflecht, sämmtlich von Aluminium-Gespinnst, d.h. Weißen
theils seidenen, theils baumwollenen Fäden mit geplättetem Aluminiumdraht (Lahn)
übersponnen. Ich habe für die technologische Sammlung der polytechnischen Schule in
Hannover mehrere solcher Artikel angekauft, namentlich einen Gußbarren, roh; einen
ebensolchen von 35 Millimeter Breite und 18 Millimeter Dicke auf 15 Millimeter
Breite und Dicke unter dem Hammer ausgestreckt, am Ende zu einem kreisrunden Ringe
von 90 Millimeter Oeffnung bei 10 Millimeter Dicke gebildet; kleine Medaillen oder
Jetons; einen Vogel in Hochrelief, sehr schöner Hohlguß, 0,14 Meter lang, 75 Grm. wiegend; eine
Uhrglocke, 74 Millim. im Durchmesser, 87 Grm., von vorzüglichem Klange; feine
Drähte; Spitzen. Die Drähte in 10 Nummern messen, der Reihe nach: 0,225 –
0,205 – 0,160 – 0,150 – 0,145 – 0,140 – 0,120
– 0,115 – 0,085 und 0,065 Millim. in der Dicke. Ich habe einige
derselben durch Zerreißungsversuche auf ihre Festigkeit geprüft und folgende
Resultate erhalten.
Dicke.
ZerreißendesGewicht in
zweiVersuchen
Mittel
Festigkeit,
berechnetfür 1
Quadratmillimet.Querschnitt.
Millimeter.
Gramme.
Gramme.
Zollpfund.
0,225
661 und 653
657
25,95
0,205
524 „
506
515
24,51
0,160
307 „
311
309
24,14
0,145
246 „
252
249
23,69
Diese Zahlen stimmen sehr gut mit früherS. polytechn. Journal Bd. CLII S.
445. von mir an dickeren Drähten beobachteten Festigkeiten, welche ich zu 24,29
und 21,54 Zollpfund pro Quadratmillimeter fand.
Verschiedene Probestückchen Aluminium, den von mir mitgebrachten Gußbarren entnommen,
sind auf meinen Wunsch von den HHrn. Dr. Kraut und Dr. Sauerwein im Laboratorium der polytechnischen Schule
analysirt worden und haben sich in 100 Theilen folgendermaßen zusammengesetzt
gezeigt:Ich kann hierbei anführen, daß Hr. Dr. Kraut in einem andern, früher bezogenen
Aluminium, dessen Ursprung nicht nachgewiesen war, nur 0,86 bis 0,95 Procent
Eisen, dagegen an 5 Procent Silicium gefunden hat. Uebrigens zeigen
obenstehende Zahlen, daß man neuerlich große Fortschritte darin gemacht hat,
das Aluminium weniger mit Eisen und Silicium verunreinigt darzustellen.
(Vergleiche polytechn. Journal Bd. CLII S.
443.)
Kraut.
Kraut.
Sauerwein.
Aluminium
–
–
97,20
Eisen
1,67
2,20
2,40
Silicium
0,04
0,12
0,25
Blei
–
–
Spur
–––––––––––––
99,85
Von Aluminumbronze (aus 90 Kupfer, 10 Aluminium
zusammengesetzt) befanden sich unter Morin's Ausstellung:
Leuchter, Zapfenlager, Schraubbolzen, ein Zahnrad von ungefähr 0,13 Meter
Durchmesser, ein aus Blech getriebener Helm, vergoldete Messer, Löffel und Gabeln
etc. Der Preis der unverarbeiteten Bronze wurde zu 6 1/2 Shilling das engl. Pfund
av. d. p. oder 18 Franken das Kilogramm = 2 Thlr. 12
Gr. für das Zollpfund angegeben. Ich erwarb für die polytechnische Schule ein Stück
eines dicken Gußbarrens, zum Theil dünn ausgeschmiedet; den rohen Guß von 3 Löffeln,
2 Gabeln und 1 Dessertmesser, sämmtlich durch die Angüsse in einem Stücke
zusammenhängend, wie sie aus der Sandform genommen sind; Löffel, Gabel und Messer
fertig gearbeitet und galvanisch vergoldet. Eine von dem Barren genommene Probe ist
durch Hrn. Dr. Sauerwein
analysirt worden und enthielt in 100 Theilen:
90,1
Kupfer,
9,6
Aluminium,
0,4
Eisen,
Spuren
Blei.
–––––––––––––––––
100,1.
Der Bemühungen von P. Mourey in Paris (Rue Fontaine-au-Roi, 12) um die
galvanische Vergoldung und das Löthen des Aluminiums ist schon oben in dem
einleitenden Berichte gedacht. Die Londoner Ausstellung brachte als Beweis hiervon
verschiedene gelöthete und auch vergoldete Gefäße, erstere zum Theil absichtlich
stark verbogen, um die Haltbarkeit der Löthungen selbst unter solcher gewaltsamer
Behandlung darzuthun.
Die ebenfalls bereits erwähnte englische Fabrik von Bell
Brothers in Newcastle-on-Tyne hatte eine prachtvolle Sammlung
ihrer Erzeugnisse ausgestellt: von Aluminium (roh 40
Shilling das Troy-Pfund = 17 5/6 Thlr. das Zollpfund) große und kleine
Gußbarren, eine Reiterstatuette, eine Pferdegruppe, eine Tischuhr mit drei Figuren,
einen Helm, einen Sextant, eine fast papierdünne mit dem Hammer getriebene
halbkugelförmige Schale von 0,30 Meter Durchmesser, Draht, allerlei kleine
Gegenstände, Blatt-Aluminium (nach Art des Blattsilbers geschlagen und wie
dasselbe anzuwenden), Flittern, Broschen. Ferner Aluminiumbronze in drei verschiedenen Mischungsverhältnissen, nämlich
95 Kupfer 5 Aluminium, unverarbeitet das engl. Pfund av. d. p. 4 1/2 Shilling (das Zollpfund 1 Thlr. 20
Gr.);
92 1/2 Kupfer 7 1/2 Aluminium, 5 1/2 Shilling (2 Thlr. 1
Gr.);
90 Kupfer 10 Aluminium, 6 1/2 Shilling (2 Thlr. 12 Gr.).