AT205619B - Elektrisches Widerstandselement - Google Patents

Elektrisches Widerstandselement

Info

Publication number
AT205619B
AT205619B AT66158A AT66158A AT205619B AT 205619 B AT205619 B AT 205619B AT 66158 A AT66158 A AT 66158A AT 66158 A AT66158 A AT 66158A AT 205619 B AT205619 B AT 205619B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
layer
resistance
flame
sprayed
sep
Prior art date
Application number
AT66158A
Other languages
English (en)
Inventor
Nils Gustav Schrewelius
Original Assignee
Kanthal Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanthal Ab filed Critical Kanthal Ab
Application granted granted Critical
Publication of AT205619B publication Critical patent/AT205619B/de

Links

Classifications

    • G06F19/00

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Elektrisches Widerstandselement   Vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Widerstände, bei welchen erfindungsgemäss die stromleitende Partie hauptsächlich aus einem oder mehreren Siliziden der Übergangselemente Ti, Zr, Hf,   
 EMI1.1 
 ; spritzen versteht man in diesem Zusammenhang ein Verfahren, bei welchem Partikel mit hoher Ge- schwindigkeit auf eine Unterlage geblasen oder geschleudert werden, wobei gleichzeitig oder schon vor- her diese Partikel bis auf eine solche Temperatur erhitzt werden, dass sie beim Auftreffen auf die Unter- lage plastisch verformbar sind. Die Energie, die erforderlich ist, um die Partikel zu erhitzen und ihnen eine hohe Geschwindigkeit zu vermitteln, kann auf mehrere verschiedene Arten, z.

   B. durch die konti-   nuierliche   Verbrennung eines Gases, durch Detonationen in einem Gasgemenge, durch elektrische Licht- bogen, durch Anwendung magnetischer Kräfte oder elektrischer Hochspannungsfelder, oder durch Anwen- dung verdichteter Gase zum Zerstäuben von im voraus geschmolzener Substanzen   usw.,     zugeführt   wer- den. 



   Bekanntlich weisen die Silizide der   Übergangselemente   in Form von massiven, porenfreien Körpern eine gute Oxydationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen auf. Dies gilt in besonders hohem Grade be- züglich der Verbindung Moi, jedoch weisen auch TiSi2, VSi2 und WSi2 eine sehr gute Oxydationsbe- ständigkeit auf, was durch die Bildung einer gasdichten, das unterliegende Silizid vor einer fortgesetzten
Oxydation schützenden SiO-Haut bedingt ist. 



   Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass man durch Flammspritzen   dünner, leitender Schich-   ten aus einem oder mehreren der Silizide auf eine aus keramischem Material bestehende Unterlage Ge- genstände herstellen kann, welche vorteilhaft als elektrische Heizwiderstände auch bei hohen Tempera- turen   in oxydierender Atmosphäre   anwendbar sind, auch wenn die dünnenSilizidschichten eine bedeutende
Porosität aufweisen, was bei allen Flammspritzvorgängen die Regel ist. Gegenüber vorbekannten Ober-   flächenschicht-Widerständen treten   bei den erfindungsgemässen Widerständen keine oder nur unwesentliche Alterungserscheinungen auf. wobei sie eine gute Beständigkeit gegen Korrosion verschiedener Art   aucun   bei hoher Temperatur, sowie eine starke Haftfestigkeit aufweisen.

   Die Temperaturabhängigkeit der Resistanz ist innerhalb weit getrennter Grenzen variierbar. Praktisch ausgeführte Versuche haben gezeigt, dass die
Stärke der gespritzten Schicht innerhalb der Grenzen 5 bis 500 Mikron, vorzugsweise 10 bis 200 Mikron, gehalten werden soll. Schichten grösserer Stärke als 500 Mikron neigen dazu, bei starken Temperaturschwankungen abzublättern. Die untere Grenze der Schichtdichte wird zunächst dadurchbestimmt, dass die relative Variation der Schichtdicke umso grösser wird, je dünner die Schicht ist. Wenn man beim
Flammspritzen eine durchschnittliche Schichtstärke von   z. B.   30 Mikron einhält, variiert die Schicht- dicke von Punkt zu Punkt von zirka 10 bis zirka 50 Mikron.

   Diese örtliche Variation der Schichtstärke ist verhältnismässig bedeutender, wenn es sich um   dünne   Schichten handelt, weshalb die untere Grenze. der Schichtstärke mit 5 Mikron festgelegt wurde. 



   Beim Flammspritzen kann der leitenden Silizidschicht mit Hilfe von Maskierungen, zweckmässiger- weise aus dünnem, blankem Stahlblech, an welche die gespritzte Silizidschicht nicht anhaftet, die Form von Schleifen, Windungen, Mäandern u. dgl. erteilt werden. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Als hitzebeständiges Material der Unterlage beim Flammspritzen von leitenden Silizidschichten können alle diejenigen Materialien, die ein wesentlich niedrigeres elektrisches Leitvermögen als die Silizide besitzen und durch den   Flammspritzvo ! gang   nicht zerstört werden,d.h.im allgemeinenMaterialien keramischer Natur, herangezogen werden. Unter den keramischen Materialien, die verwendet werden können, seien feuerfeste Ziegel verschiedenerlei Qualitäten,Siliziumkarbid,glasiertes oder unglasiertes Porzellan, feuerbeständiges Glas und Emailschichten oder flammgespritzte Oxydschichten erwähnt.

   Die zwei letztgenannten Beispiele bieten eine interessante Möglichkeit, nämlich sogar metallische Tragkörper in der Weise auszunützen, dass zuerst die Oberfläche des Metallkörpers mit einer dünnen, elektrisch isolierenden Oxydschicht aus Email oder flammgespritztem Oxyd versehen wird ; diese Isolierschicht kann dann eine Unterlage bilden, welche durch Flammspritzen mit elektrisch leitenden Schleifen aus Silizidmaterial versehen wird. 



   Bei Auswahl einer isolierenden Unterlage muss nicht nur die Feuerbeständigkeit, sondern auch z. B. 
 EMI2.1 
 denen Schleifscheiben mit Schleifkörnern aus geschmolzenem Korund, usw. vorliegen. 



   Es   ist ? u betonen, dass   es keine notwendige Voraussetzung ist, dass die erfindungsgemässe leitende Schicht eine mit der unmittelbar durch das Flammspritzen erzeugten Schicht durchaus übereinstimmende Zusammensetzung und Struktur besitzt. Sie kann nämlich nachbehandelt,   z. B.   in oxydierender Atmosphäre geglüht werden, wodurch sie eine gasdichte Schutzhaut erhält, welche hauptsächlich aus    six 2   besteht und eine Stärke von 2 bis 30 Mikron, vorzugsweise vor 5 bis 15 Mikron hat. Zugleich mit der Oxydation kann der leitenden Silizidschicht eine andere Zusammensetzung oder Struktur vermittelt werden. Die Eigenschaften der flammgespritzten Schicht können auch auf andere Weise,   z.

   B.   durch Behandlung in einer    SiCl, BBr , Mo (CO), u.   a. leichtflüchtige Verbindungen enthaltenden Atmosphäre modifiziert werden, wobei diese Verbindungen einen thermischen Abbau erfahren. 



   Ein anderes Verfahren zur Herstellung einer    SiO -reichen   Schutzhaut besteht darin, dass die leitende Schicht ganz oder teilweise mit einem elektrisch isolierenden Material, z. B. Glas, einer Glasur oder Email, überzogen wird. Auch in diesem Falle kann das Material beim Anbringen der Schutzhaut in die Poren der leitenden Schicht hineindringen und dadurch die Zusammensetzung dieser Schicht ändern, wodurch eine verbesserte Beständigkeit gegen Korrosion erreicht werden kann. 



   Zu gewissen Sonderzwecken kann es zweckmässig sein,   die stromleitcnde, flammgespritzte   Schicht durch eine stärkere Schicht aus keramischem Material zu schützen. So kann z. B. ein entsprechendes Widerstands-Element aus zwei Platten aus feuerbeständigem Glas bestehen, von welchen die eine die Unterlage einer leitenden, flammgespritzten Silizidschicht und die andere eine Schutzschicht bildet, wobei diese Platten miteinander verschweisst sind. In ähnlicher Weise kann man auch mit emaillierten Metallplatten verfahren. 



   Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die   flammgesprimen, leitenden   Schichten nur stellenweise auf der keramischen Unterlage befestigt. Um diejenigen Zugspannungen zu vermeiden, welche beim Abkühlen des Widerstands-Elements entstehen können, kann es nämlich vorteilhaft sein, wenn die flammgespritzte Silizidschicht von der keramischen Unterlage zum Teil frei und beweglich ist, was dadurch erreicht werden kann, dass vor dem Flammspritzen ein zerstörbares Material stellenweise auf 
 EMI2.2 
 tionsbeständigen Siliziden, kann die gespritzte Schicht auch kleine Mengen von   oxydationsbeständi -     genBoriden.z.B.CrB, Karbiden,   z.   B. SiC,   und Oxyden enthalten. Für diejenigen Widerstandselemente, die zur Verwendung in Luft bei hohen Temperaturen,   z.

   B.   über   12000C. bestimmt   sind, ist es jedoch notwendig, dass die gespritztz Schicht imstande ist, eine gasdichte Schutzhaut aus Quarzglas zu bilden. Es kann dies erfindungsgemäss dadurch erreicht werden, dass man den die   Glühzonj   bildenden Teil der leitenden Schicht aus einem oder mehreren der Silizide   MoSi,VSi   und TiSi2 ausfuhrt. Die Dicke der genannten Quarzglasschicht wächst bei Wärmebehandlung in oxydierender Atmosphäre, so dass z. B. für eine 
 EMI2.3 
 von 500/0 MoSiz1 Stunde 2 Mikron und nach 7 Tagen 10 Mikron beträgt. Bei noch längerer Zeit bei dieser Temperatur wächst die   SiO-Haut   nur sehr langsam an. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Für die Oxydationsbeständigkeit, und damit auch für die Lebensdauer der Oberflächenschicht bei hoher Temperatur, ist die    8i02 -Glasur   massgebend. Ihr Zuwachs durch Oxydation zehrt an der stromleitenden Silizidschicht, wodurch der Widerstandswert beträchtlich ansteigt, falls die Silizidschicht dünn ist. Oberflächen-Widerstände müssen deshalb unbedingt empfindlicher für Alterungserscheinungen als massive Elemente sein. Um der Alterung entgegenzuwirken, ist es zweckmässig, das Element bei einer genügend hohen Temperatur vorzuoxydieren, um die Bildung einer ordentlichen Schutzschicht, zweckmässigerweise einer Dicke von etwa 10 Mikron, sicherzustellen. Das Element kann dann ohne merkbare Alterung bei einer niedrigeren Temperatur verwendet werden. 



    Ein Übelstand bei flammgespritzten Elementen der Erfindung, wobei die leitende Schicht MoSi enthält, besteht in gewisser Hinsicht darin, dass dieses Molybdändisilizid, trotz seiner guten Oxydationsbe-   ständigkeit bei sehr hoher Temperatur, bei mässiger Temperatur von etwa 300 bis 7000C einer schnell verlaufenden Oxydation unterzogen ist. Dieser Zerfall wird zuweilen   als"Molybdänsilizidpest"bezeich-   net. Es hat sich als möglich gezeigt, diese Pest zum Teil dadurch zu verhindern, dass-wie schon erwähnt-die Schicht bei einer genügend hohen Temperatur voroxydiert wird, um die Bildung einer gasdichten    Si02 -Schicht   sicherzustellen.

   Für die Verwendung während langer Zeit hat sich jedoch diese Schutzschicht zuweilen als unzulänglich gezeigt, und es kann dabei zweckmässig sein, für die Gebiete beiderseits der Glühzone, in welchen die Temperatur eine Grösse zwischen 300 und 700 C arnehmen kann, ein anderes Material als dasjenige, das Molybdändisilizid enthält, zu verwenden. Ein solches Ma-   terial   ist   z.B.TiSi, eventuell   mit CrSi2 kombiniert. Auch die niedrigeren Silizide des Zusammensetzungstyps   M5S,   wobei M eines der erwähnten Elemente bezeichnet, sind zu diesem Zwecke wohl geeignet. 



   Die Molybdänsilizidpest kann dadurch beseitigt oder wenigstens verzögert werden, dass eine Schutzschicht aus keramischem Material z. B. Email, verwendet wird. Es kann auch als Stromzuleiter ein Edelmetall   z. B. Silber   oder Gold, welches bezüglich den Siliziden chemisch inert ist, benutzt werden. 



   Zum Flammspritzen einer Silizidschicht gemäss der Erfindung werden zweckmässigerweise pulverförmige Ausgangsmaterialien, eventuell in Verbindung mit einem stark positiven Metall, z. B. Aluminium oder Magnesium verwendet, wobei das Pulver entweder allein für sich oder in einem plastischen Kunststoff, wie z. B.   Polyäthylen,   eingebacken in der   Fnrm   eines biegsamen Drahtes in an sich bekannter Weise verwendet wird. 



   Zum Pulvergemisch hinzugesetztes Alumiriumpulver wird fast vollständig in   A1205 oxydiert,   welches als Verlust weggeblasen wird. Der Gehalt der Schicht an metallischem Aluminium ist gering, kleiner als   1 0/0.   



   Zu gewissen Zwecken kann ein Spritzen mittels einer Spritzpistole, die mit massiven, geraden, auf pulvermetallurgischem Wege hergestellten, Silizide enthaltenden Stäben gespeist wird, deshalb vorteilhaft sein, weil die Ausbeute dabei höher wird, als bei Pulverspritzen, wobei das Material der Spritzpistole in Pulverform zugeführt wird. 



   Die flammgespritzten Widerstände der Erfindung können vielerlei praktische Anwendungen finden. 



    In Elektrowärme-Apparaten aller Art   kann derWiderstandsdraht vorteilhaft durch flammgespritzte Schichten ersetzt werden, welche billiger und unempfindlicher gegen mechanische Beanspruchungen sind. Gerade, feuerbeständige keramische Rohre mit   wendelförmigen     Widerstandsschleifen   können in Industrieöfen mit Elementtemperaturen bis etwa 14000C auf Siliziumkarbid basierende Heizelemente ersetzen. Dünnwandige, keramische Schmelztiegel mit unmittelbar auf der   Aussenseite   angebrachten Widerstandsschichten können kurzzeitig bei   Temperaturen bis 15500q   verwendet werden.

   Unter den   Elektrowärme-Appa-   raten für mässigere Temperaturen, die vorteilhaft mit flammgespritzten Widerstandsschichten versehen werden können, seien Bügeleisen, Kochplatten, Brotröster u.   a.   hauswirtschaftliche Geräte, sowie elektrische Strahlkamine erwähnt. Bei Tauchsiedern, Koch-und Bratgeräten und andern Elektrowärmeapparaten für niedrigere Temperatur, bei denen sowohl das keramische Material als auch die stromleitende Schicht mit einer Schutzhaut   z. B.   aus Email überzogen worden ist, kann man die hohe Oberflächenbelastung der gespritzten Schicht ausnützen, um eine schnellere Wärmeübertragung zu erreichen. Die erwähnte   Schutzhautkannnatürlich   mit der   beihohertemperatur   durchOxydation gebildetenQuarzglashaut reagieren.

   Falls es sich um Anwendungsgebiete niedriger Temperaturen handelt, kann ausserdem Silikon zur Isolation herangezogen werden. 



   ZurBeheizung vonWohnungen wurden bisher Platten aus feuerfestem Glas mit einer leitenden Schicht   ausAluminium verwendet. Eifindungsgemäss   kann diese Schicht mit Vorteil statt dessen aus Silizid hergestellt werden, da dadurch die nachteiligen Alterungserscheinungen vermieden werden, an denen die Aluminiumschicht leidet. Nach modernen Verfahren ist es möglich, den billigeren Nachttarif der elek- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 tischen Energie dadurch   auszunützen, dass   gut wärmeisolierende   Heizkörper während der Nacht elektrisch   erhitzt werden, und dann die Wärmeenergie während des Tages   den Heizkörpern   durch Luftzirkulation um diese entnommen wird.

   Zu diesem Zweck eignen sich tragende Metallbleche   mit   einer aufemaillierten   Unterlage und einer flammgespritzten, elektrisch leitenden Silizidschicht mit einer SiO-reichen Schutzhaut, welche eine Betriebstemperatur von 9000C oder mehr vertragen können.   



   Ausserdem können Widerstands-Elemente nach der Erfindung als reine ohmsche Resistanzelemente,   d. h.   ohne jede Verwertung von eventuell freiwerdender Wärmeenergie, verwendet werden. Die guten Korrosionseigenschaften der Silizide bringen dabei den Vorteil mit sich, dass das Widerstandsmaterial keinen Alterungserscheinungen unterliegt. Widerstände bis 100. 000 Ohm und mit gewünschten Temperaturkoeffizienten können leicht hergestellt werden. 



   Einige praktische Ausführungen der Erfindung werden im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei Fig. 1 in Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, während Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie   H-II   in Fig. 1 zeigt, und Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht derselben ist. Fig. 4 zeigt ein weiteres   Ausführungsbeispiel   von unten, Fig. 5 einen gebrochenen und   vergrösserten   Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4 und Fig. 6 einen vollständigen, diametralen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 4. Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung und Fig. 8 im Schnitt eine vierte zur Warmwasserheizung bestimmte Ausführung. 



   Bei dem Ausführungsbeispiel   ilach   den Figuren 1 bis 3 ist ein feuerbeständiges, keramisches Rohr 3, das eine Länge von 200 mm und einen Durchmesser von 12 mm aufweist, mit einer 2 mm breiten, 0, 06 mm dicken und 760 mm langen Schicht 1 in Form einer Wendel versehen Die Dicke verteilt sich auf eine 0, 03 mm starke leitende Silizidschicht und eine 0, 03 mm starke Schutzhaut aus Quarzglas. 



  Der axiale Abstand zwischen den leitenden   Schichtst ; eifen 1   soll möglichst kurz, vorteilhafterweise 1 bis 2 mm, sein, weil sonst im Hinblick darauf, dass die Wärmeleitfähigkeit der elektrisch leitenden Schicht 1 wesentlich grösser ist als die der keramischen Unterlage 3, nachteilige Temperaturdifferenzen zwischen den flammgespritzten Streifen 1 und den dazwischenliegenden, nicht flammgespritzten Teilen der Unterlage 3 entstehen würden, welche   Wärmespannungen   hervorrufen würden. Die leitende Schicht 
 EMI4.1 
 hohen Resistanz, und demnach einer niedrigen Stromstärke, was einen direkten Anschluss an das Netz ermöglicht. Die mechanische Festigkeit von Elementen des hier in Rede stehenden Typs wird lediglich durch das keramische Grundmaterial des Rohres 3 bestimmt und kann demnach gross gemacht werden.

   Der Aufwand an teueren Siliziden ist ausserordentlich niedrig ; das oben beschriebene Element enthält   z. B. 0, 4   g Molybdänsilizid. Das Element hat eine   Anschluss-Schicht   2, die 0, 04 mm dick ist und aus gleich grossen Anteilen von    TiS ! 2   und   CrSi   besteht. Dieser Stab kann mit Vorteil die vorbekannten Stäbe aus Siliziumkarbid ersetzen. Insbesondere weist die Resistanz der innerhalb der Glühzone befindlichen Schicht des oben beschriebenen Elements einen überraschenden Verlauf auf. Bei frisch aufgespritztem Material ist die Resistanz bei Zimmertemperatur 7 Ohm pro   mm/m   und steigt mit der Temperatur bis auf 13 Ohm bei 8000C an. Bei 900 C findet eine Strukturumwandlung statt, wodurch die Resistanz in nichtreversibler Weise schnell absinkt.

   Nach dieser Umwandlung verhält sich die Resistanz ungefähr wie jene für reines   MoSi   und beträgt bei Zimmertemperatur 0, 8 Ohm und bei 15000C   3, 2 Ohm. Da   die bei 9000C plötzlich eintretende Resistanzabnahme praktisch bedeutet, dass bei gleichbleibender Spannung die Temperatur des Elements schnell ansteigt, ist es zweckmässig, vor Inbetriebnahme der flammgespritzten Schichten dieser Gattung diese zuerst einer Wärmebehandlung bei   9000Czu   unterwerfen. 



   Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine elektrische Schnellheiz-Kochplatte 4 aus Metall, wobei die Unterseite dieser Platte mit einer elektrisch isolierenden, keramischen Schicht 5 aus hochfeuerbeständigem Email versehen ist, auf der sich eine flammgespritzte, spiralig verlaufende, ausschliesslich    MoSi2, 40%     W, Si und   40%    assis   enthaltende und eine Widerstandsschleife bildende Schicht 6 befindet. Der radiale Abstand zwischen den Schleifenwindungen soll aus demselben Grunde, wie im Zusammenhang mit der Fig. 1 dargelegt wurde, 1 bis 2 mm nicht übersteigen. Die Schleife hat eine Stärke von 0,05 mm, eine Länge von 2, 4 m und eine Breite von 2 mm. Die Stärke verteilt sich auf eine 0, 04 mm dicke leitende Silizidschicht und eine 0, 01 mm dicke Schutzhaut aus Quarzglas.

   Bei einer höchsten Betriebstemperatur von   8000c   liefert die Platte 2, 15 kW bei 220 V, was 45   Stem2   entspricht. Die Anschlussenden 6a und 7 besitzen eine grössere   Breite als dieSchicht6, nämlich   8 mm und bestehen aus einem Gemisch von 80 % VSi und    20 % TaSi .   Unter der Heizschicht ist ein   wärmeisolierendes,   keramisches Füllmaterial 9angeordnet. Es ist vorteilhaft, wenn die leitende Schleife 6 wenigstens im Bereiche der eigentlichen   Glüh-   

 <Desc/Clms Page number 5> 

 zone auf der emaillierten Unterlage 4 nur stellweise befestigt ist, im übrigen aber frei beweglich ist und auf der Unterlage 4 nur lose aufruht. 



   Nach der Fig. 7 ist eine Platte 12 aus feuerbeständigem Glas und mit den Dimensionen   250X 100x 3   mm mit einem Widerstand in Form einer Mäanderschleife 10 mit einer Dicke von 0, 03. mm, einer Breite von 3, 0 mm und einer Gesamtlänge von 800 mm versehen. Die Schichtdicke setzt sich aus einer 0, 02 mm starkenleitendenSilizidschicht und einer 0,01 mm starkenSchutzhaut aus einer leicht schmelzbarenGlasur zusammen. Die leitende Schicht ist aus 90    !jMoSi und   10 % SiO2 zusammengesetzt. Bei einer Element-Temperatur von 700C und einer Spannung von 56 V wurde eine Stromstärke von 8 A gemessen, was einem Widerstand von 7 Ohm   ul1d   einer Leistung von 440 W entspricht. Die Silizidschicht wird ausserdem noch durch eine dünne, auf der Zeichnung nicht gezeigte Silikonschicht geschützt. 



   Nach Fig. 8 besteht das Widerstandselement aus einer grossen Anzahl runder, keramischer Körper 13   z. B. sphärischei   oder elliptischer Form und ist zweckmässigerweise aus Porzellan hergestellt, wobei diese   Körper eine Unterlage für flammgesprltzte, elektrisch leitende Schichten aus 40 % MoSi2'50 % MosSis und 10 % SiC bilden. Nach dem Flammspritzen werden die Kugeln zur Entfernung eventueller Oxyd-   schichten getrommelt. Die Kugeln befinden sich in einem Behälter 14, der mit einer oberen und einer unteren Elektrode 15 bzw. 16 versehen ist. Hiedurch erhält man ein zusammengesetztes Element hohen Widerstandes. Der Kugeldurchmesser beträgt etwa 10 mm. Durch Variation der Schichtstärke, der Zahl der Kugeln, des Durchmessers und der Höhe des ganzen Elements kann die Resistanz je nach Bedarf gewählt werden.

   Durch die ausserordentliche chemische Korrosionsbeständigkeit des Molybdänsilizids sind chemische Angriffe durch das Wasser oder durch darin befindliche Verunreinigungen nicht zu befürchten. 



  Die sehr grosse Leistung pro cm und der gute Kontakt zwischen der Oberflächenschicht und dem Wasser ermöglichen eine sehr schnelle Erhitzung. 



   Um die   Wärmeleitfähigkeit   zu verbessern, können die Kugeln aus einem einen Tragkörper bildenden Metall,   z. B.   Cu, mit einem die Unterlage bildenden   Emailüberzug bestehen.   auf dem die elektrisch leitende Schicht flammgespritzt ist. 



   Die in der Fig. 8 dargestellte Ausführungsform ist natürlich auch für die Erhitzung von Gasen anwendbar. 



   Nach einer weiteren, auf der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform besteht ein hochohmiger Widerstand aus einem Sinterkorundrohr von 12 mm Aussendurchmesser und 100 mm Länge, welches die Unterlage bildet, auf die eine 12 Mikron dicke Schicht gespritzt ist, die aus einer leitenden Schicht aus reinem 10 Mikron dicken    moisi   und einer 2 Mikron dicken Schutzhaut aus Quarzglas in Form einer 10 m langen und 0, 15 mm breiten Wendelschleife, besteht. Diese hat bei   b eine Rasistanz   von etwa 35. 000 Ohm. Dieser Widerstand ist bis zu 10000C ohne jede Alterung verwendbar und kann, weil der Ausdehnungskoeffizient der Schicht aus    MoSi2   derselbe wie derjenige des Korunds    (AlPs)   ist, auch die stärksten Temperaturschwankungen aushalten. 



   Nach einer weiteren Ausführungsform, die sich an die Figuren 1 bis 3 anschliesst, besteht das Rohr aus einem hochwertigen keramischen Material und hat einen Durchmesser von 8 mm und eine Länge von 120 mm. Die Aussenfläche des Rohres ist sandstrahlgeputzt und mit einer dünnen Glasur aus gebranntem, niederschmelzendem Tonmineral überzogen. Die Glasur wird während 15 Minuten bei 14000C festgebrannt und bildet die Unterlage. Durch Flammspritzen von pulverförmigem    MoSi2   samt 3   %   Aluminiumpulver erhält man die leitende Schicht, die an der Glühzone mit ebenfalls gebranntem, leichtschmelzendem Ton überzogen wird, wobei dieser   Überzug   wählend 15 Minuten bei 14000C festgebrannt wird, damit sich eine   SiO-reiche   Schutzschicht bildet.

   Die erste Glasur des Porzellanrohres ist zum Verstopfen der Poren des Rohres bestimmt, weil sonst die nach dem Flammspritzen angebrachte Glasur vom Porzellan absorbiert werden und die vorteilhafte Beeinflussung der Lebensdauer wieder verlorengehen würde. 



   Die Silizidkörner der für das Flammspritzen der leitenden Schicht zu verwendenden Pulvermischung haben vorzugsweise eine 50 Mikron nicht überschreitende Grösse, vorteilhaft aber höchstens 15 Mikron. 



  Die Menge des Aluminium-Pulvers beträgt vorzugsweise 1 bis 10   Gen.-'%,   vorteilhaft 2 bis 6   Gew.'0/0.   bei einer Korngrösse von 10 bis 150 Mikron, vorzugsweise von 40 bis 70 Mikron. 



   Es soll vermerkt werden, dass die flammgespritzte leitende Schicht etwas porös sein wird, wobei die Porosität zwischen 5 und   30 %   schwankt. Vorzugsweise wird in diese Poren ein keramischer Stoff, wie   Glas, Email od. dgl.. infiltriert, dessen Schmelzpunkt zwischen 1100 C und 1700  C,   vorzugsweise jedoch zwischen 13000C und   1600OC,   liegt. Als bevorzugtes Beispiel wird angeführt : 
 EMI5.1 
 
<tb> 
<tb> 0 <SEP> bis <SEP> 10 <SEP> Gew. <SEP> -0/0 <SEP> Na20 <SEP> oder <SEP> Kp <SEP> 
<tb> 0 <SEP> bis <SEP> 60 <SEP> Gew.-% <SEP> AI <SEP> 0 <SEP> und <SEP> 
<tb> 40 <SEP> bis <SEP> 100 <SEP> Gew.- < <SEP> ? <SEP> SiO <SEP> 
<tb> 


Claims (1)

  1. EMI6.1
AT66158A 1957-02-05 1958-01-30 Elektrisches Widerstandselement AT205619B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE205619X 1957-02-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT205619B true AT205619B (de) 1959-10-10

Family

ID=20305019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT66158A AT205619B (de) 1957-02-05 1958-01-30 Elektrisches Widerstandselement

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT205619B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0312029A1 (de) * 1987-10-12 1989-04-19 Sumitomo Heavy Industries, Ltd Heizgerät für eine Spritzgiessmaschine
US5557704A (en) * 1990-11-09 1996-09-17 Pifco Limited Heating vessel with chromium-enriched stainless steel substrate promoting adherence of thin film heater thereon

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0312029A1 (de) * 1987-10-12 1989-04-19 Sumitomo Heavy Industries, Ltd Heizgerät für eine Spritzgiessmaschine
US5557704A (en) * 1990-11-09 1996-09-17 Pifco Limited Heating vessel with chromium-enriched stainless steel substrate promoting adherence of thin film heater thereon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60015993T2 (de) Dickschicht-heizelement mit aluminiumsubstrat
DE60221973T2 (de) Im sol-gel-verfahren hergestellte widerstands- und leitfähige beschichtung
DE1567844A1 (de) Methode zur Herstellung einer gesinterten Masse von Aluminium-Nitrid
EP2638776B1 (de) Haushaltsgerät und verfahren zum herstellen einer haushaltsgeräteheizung
DE3829039A1 (de) An ein metallisches bauteil gebundener keramischer belag
DE1243078B (de) Sinterkoerper, vorzugsweise zur Verwendung als Heizelement
AT205619B (de) Elektrisches Widerstandselement
DE1440311A1 (de) Feuerfeste Karbidkoerper und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1912216B2 (de) Elektrisches heizelement
DE1100772B (de) Flammgespritzter elektrischer Widerstand
CH389116A (de) Elektrischer Widerstand
DE1924202A1 (de) Flaechenfoermige,elektrische Heizvorrichtung
DE2501894A1 (de) Elektrisches widerstandselement und verfahren zu seiner herstellung
DE60123466T2 (de) Widerstandselement für extreme temperaturen
DE612533C (de) Gluehkerze
DE2455395C3 (de) Widerstandszusammensetzung zur Herstellung elektrischer Widerstände
DE1446978B2 (de) Warmfester, langgestreckter, stab- oder rohrförmiger Körper mit SiIiciumcarbidgeriist und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2149764A1 (de) Elektrisch leitende Heizelemente
AT165245B (de) Elektrische Halbleiter
DE1960836A1 (de) Oxydische Deckschicht
DE1250332B (de) Verfahren zum Herstellen von infiltrierten Carbidkorpern
DE757229C (de) Elektrisches Heizelement, geeignet fuer den Betrieb an freier Luft
DE690127C (de) Verfahren zur Erhoehung der mechanischen Festigkeit und Rissefreiheit von durch Waermebehandlung bis mindestens zur Gluehhitze verfestigten mineralischen Massen
DE706431C (de) Verfahren zum Herstellen von Heizwiderstaenden, insbesondere fuer hohe Temperaturen
DE1471130C (de) Masse zum Einbetten von Heizspiralen