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Thermo-Element.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet die Herstellung einer Thermo-Säule bezw. eines Elektrodenmateriales aus den Metallen der Chromgruppe oder Legierungen derselben mit Nickel.
Es wurde gefunden, dass besonders die zur Chromgruppe gehörigen Metalle Chrom, Molybdaen, Wolfram und Uran in Legierung mit Nickel für Thermo-Elemente verwendet werden können, welche ein starkes elektronegatives Verhalten denjenigen Elektroden gegen- über zeigen, welche entweder aus einer Legierung von Nickel mit Kupfer oder aus Kobalt bestehen. Sowohl die negativen als auch die positiven Einzelelektroden haben höhere Schmelzpunkte als reines Kupfer und können daher gefahrlos höheren Hitzegraden ausgesetzt werden, um eine verhältnismässig grosse Potentialdifferenz zu erhalten, wobei das Thermo-Element einen kleineren Widerstand hat. Beim Aufban eines Thermo-Elementes ist es vorteilhaft, dass der positive.
Teil aus einer Legierung von Nickel (ungefähr 350/0)
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weit über 10500 C, also dem ungefähren Schmelzpunkt von reinem Kupfer, liegt. Die positive Elektrode kann, wenn erwünscht, aus chemisch oder gewerblich reinem Kobalt gebildet werden. Die negative Elektrode besteht aus einer oder der anderen der folgenden Legierungen : 1. Chrom-Nickel. 2. Molybdaen und Nickel. 3. Wolfram und Nickel. 4. Uran und Nickel.
Da das Uran äusserst selten und teuer ist, so muss von dessen Verwendung aus diesem Grunde in der Praxis Abstand genommen werden. Es ist vorteilhaft, das negative
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und Nickel (85%) oder Wolfram (20%) und Nickel (80%) herzustellen, obgleich selbst- verständlich die angegebenen Verhältnisse geändert werden können, ohne dadurch über den Halmen der Erfindung herauszutreten. Es können auch zwei oder mehrere Metalle der genannten Chromgruppe mit Nickel legiert werden und liefern in dieser Verbindung wünschenswerte Resultate.
Jede der beschriebenen Legierungen von Nickel mit einem Metall der erwähnten Chromgruppe verhält sich elektronogativ zu der Legierung von Nickel mit Kupfer und ein Leitorstück der einen Legierung kann leicht mit einem der anderen Legierung zu einem Thermo-Element verschweisst werden. Es ist vorteilhaft, die Nickel-Kupfer-Legierung als positive Elektrode mit irgendeiner der besagten negativen Legierungen zu einem Thermo-Element zu verbinden. Die Hauptvorteile der in irgendeiner Weise aus den genannten positiven Nickel-Kupfer-Elektroden und den Nickel-Chrom-, Niekel-Moiybdaen-
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Säulen sind :
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Eine grössere Wirkungskraft und Dauerhaftigkeit : 2. die Vermeidung besonderer Sorgfalt beim Erhitzen, da diese Elemente gefahrlos den grössten Ritzen ausgesetzt werden können ; 3. die Elemente können so dünn als möglich hergestellt werden, um rasche Wärmestrahlung zu ei-zielen, und 4. die Elemente können ohne Schwierigkeit miteinander verschweisst werden, wobei die VerbindungsstoHe dieselben Eigenschaften aufweist, wie der übrige Teil der Elemente.
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Eine Legierung aus Nicket, Kupfer ist bisher als ein Toil eines Thomo-Elomntcs bereits verwendet worden, zumeist in Verbindung mit einem viel leichter schmelzbaren Metall oder einer Legierung, z. B. von Zink mit Antimon, welche bei einer verhältnismässig niedrigen Temperatur schmelzbar ist. Diese Legierung ist aber brüchig und bricht sehr leicht bei Temperaturwechsel, so dass grosse Sorgfalt aufgewandt werden muss, um beim Erhitzen Übertemperatur zu vermeiden. In der Praxis hat man gefunden, dass ein Thermo-Element, welches nach vorliegender Erfindung aufgebaut ist, auch in der grössten Gebläsehitze eines Bunsenbrenners einen elektrischen Strom liefert, dessen Arbeitsleistung die besten bisherigen Leistungen um ein Watt übertrifft.
Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, eine Elektrode eines Thermo-Elementes aus Wolframstahl herzustellen. Aber abgesehen davon, dass Wolframstahl gegenüber Kupfer olektropositiv ist, währenddem die Legierung von Wolfram oder einem anderen Metall der Chromgruppe mit Nickel elektronegativ gegenüber Kupfer ist, zeigt die Nickel-WolframLegierung einen grösseren Widerstand gegen Oxydation und eine bedeutend höhere elektromotorische Kraft als Wolframstahl. Dasselbe gilt von den Legierungen der anderen Metalle der Urangruppe mit Nickel.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ein Thermo-Element, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode desselben aus einem oder mehreren Metallen der Chromgruppe (Chrom, Molybdaen, Wolfram und Uran) oder aus einer Legierung eines dieser Metalle mit Nickel besteht.