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Schutzmantel für Heizelemente.
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Als sehr geeignet haben sich Massen erwiesen, die aus etwa 57-75% Aluminiumoxyd und etwa 43-25% Kieselsäure bestehen.
Hienach kann in verschiedener Weise verfahren werden. Entweder werden die angeführten oder ähnliche Mineralien, die der Erfindung entsprechen, in gepulverter Form und möglichst weitgehender oder vollständiger Abwesenheit freier Kieselsäure oder solche bei den Herstellungstemperaturen abgebender Zumischungen geformt und dann so lange gesintert oder teilweise erschmolzen, bis beim Erkalten eine gasdichte Hülle erhalten wird, oder es werden hochschmelzende Oxyde mit Kieselsäure in den angegebenen Grenzen gemischt und beim Erhitzen zugelassen, dass sich die anwesende Kieselsäure in gewünschtem, eine ausreichende Lebensdauer gewährleistendem Masse, insbesondere vollständig, mit den andern anwesenden Oxyden verbindet.
Schliesslich können beide Verfahren vereinigt werden und sowohl Kieselsäure stabil gebunden enthaltende Oxyde als auch solche, die Kieselsäure in der Hitze chemisch binden oder lösen können, und Kieselsäure in hiezu geeigneter Menge im erfindungsmässigen Verhältnis gemischt und der verfestigenden, gleichzeitig aber auch die zugesetzte Kieselsäure bindenden Erhitzung unterworfen werden. Natürlich muss nicht die ganze, z. B. zylindrische Hülle über ihre radiale und/oder axiale Erstreckung den Bedingungen der Erfindung genügen ; vielmehr reicht es aus, wenn nur eine innere, mittlere oder äussere Schicht erfindungsgemäss zusammengesetzt bzw. hergestellt ist, und/oder der Teil der Hülle der im Betriebe in erster Linie Wärme abgeben soll, erfindungsgemäss ausgebildet ist.
Im besonderen ist es aber manchmal erwünscht, die Bestandteile ganz oder überwiegend so zu wählen, dass sie dem Angriff von Alkalien oder Säuren bzw. deren Dämpfen während ausreichender Zeit widerstehen. Hiezu hat sich Sillimanit als wesentlicher oder ausschliesslicher Bestandteil der Hülle oder eines Teiles derselben geeignet gezeigt.
Unter stabilen Oxyden oder Verbindungen versteht die Erfindung solche, die bei Betriebstemperatur sich nicht zersetzen und dabei Kieselsäure oder Sauerstoff abgeben oder sonst nicht mit dem Widerstandsmetall in solchem Masse reagieren, dass seine Lebensdauer unerwünscht verringert wird.
Als zulässige Grenze freier Kieselsäure hat die Erfindung bei Verwendung von Molybdän etwa 1-3%, bei Wolfram und Tantal etwa 2-8% festgestellt, zieht aber in jedem Fall geringste Mengen (bis zu Bruchteilen eines Prozentes und praktisch gar nicht feststellbaren Spuren) vor. Dies kann besonders dadurch erreicht werden, dass die Oxyde und damit zu verbindende Kieselsäure bei Herstellung der Hülle aus diesen Komponenten im stöchiometrischen Verhältnis gemischt werden, wenn eine chemische Verbindung herstellbar ist und zumindest in solchem Verhältnis, dass sich die Kieselsäure in den anderen Oxyden unter Bildung von Mischkristallen löst. Hiedurch wird regelmässig auch die Abgabe von Kieselsäure bei den Betriebstemperaturen verhindert, besonders wenn diese letzteren erheblich unter den Bildungstemperaturen der Verbindungen bzw.
Mischkristalle (festen Lösungen) liegen.
Unter wesentlichen Bestandteilen versteht die Erfindung stets solche über 50% der Gesamtmenge bis zu 90 und 97% der letzteren und darüber.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verwendung von Stoffen, die aus Aluminiumoxyd und im wesentlichen oder vollständig gebundener Kieselsäure bestehen, als Schutzmantel für Heizelemente, deren Widerstandskörper aus hochschmelzenden und bei hoher Erhitzung Sauerstoff empfindlichen Metallen, wie Molybdän, Wolfram, Tantal oder deren Legierungen besteht.