CH201106A

CH201106A - Elektrischer Heizkörper aus hochschmelzenden Metallen und Verfahren zu dessen Herstellung.

Info

Publication number: CH201106A
Authority: CH
Inventors: Company N V Molybdenum
Original assignee: Molybdenum Co Nv
Priority date: 1936-06-27
Filing date: 1937-06-07
Publication date: 1938-11-15

Description


      Elektrischer    Heizkörper ans     hoehsehinelzenden    Metallen und Verfahren  zu dessen Herstellung.    Um     Heizdrähte        aus        Molybdän,    Wolfram  oder     Tantal    in     Hochtemperaturöfen    verwen  den zu können, musste man bisher reduzie  rende und     inerte    Gase     verwenden    oder ge  gebenenfalls im     Vakuum.    arbeiten, da solche       hochschmelzende    Metalle     schone        zwischen    500  bis<B>700'</B> C lebhaft -zu oxydieren beginnen:

    Um die hohe     Schmelztemperatur    der besag  ten     Metalle    ausnützen zu können,     hat    man  zwar versucht, Heizkörper     aus    diesen Me  tallen in hochschmelzende Oxyde     einzubetten;     doch ist es bisher nicht gelungen, auf diesem  Wege zuverlässig 'gasdichte     Einbettungen     zu erzielen.  



  Es war ferner bekannt,     niedrigschmel-          zende    Metalle     und    Metallegierungen, wie     zum     Beispiel     Nickelchromdrähte,    mit festhaften  den Metalloxyden zu überziehen, indem       man    primär aufgebrachtes     Magnesiummetall     durch Wasserdampf unter hohem Druck in       Magnesiumoxyd    überführte:

       Derartige    Oxyd  häute haften zwar ziemlich gut,     bilden    aber  bestenfalls nur,     eine    brauchbare elektrische         Isolationsschicht,    da sie stark porös sind und       Gaszutritt    nicht verhindern können.  



  Gegenstand der vorliegenden     Erfindung     ist     nun    ein     mit    Schutzmantel versehener elek  trischer Heizkörper aus hochschmelzenden       Metallen,    wie z. B.     Molybdän,    Wolfram,       Tantal        etc.,        und    ein Verfahren zu dessen       Herstellung.    Der     erfindungsgemässe    Heiz  körper zeichnet sich dadurch aus, dass der  Schutzmantel, der den Zutritt von Gasen, ins  besondere von atmosphärischem Sauerstoff,

    zu dem     oxydationsempfindlichen        Heizleiter     zuverlässig     und        vollkommen    verhindern soll,  aus     mindestens    einem hochschmelzenden, bei       Temperaturen        über    1400'C     leicht    zu gasdich  tem     Scherben        sinternden        Metalloxyd        besteht.     



  Bei der     Herstellung    eines solchen gas  dichten Schutzmantels kann in der Weise       vorgegangen    werden, dass man wenigstens  eine Schicht aus mindestens einem hoch  schmelzenden, bei Temperaturen über 1400'C  leicht zu gasdichtem Scherben     sinternden          Metalloxyd    auf, dem Heizleiter aufbringt      und sie darauf durch Hitzewirkung zum  Festhaften bringt. Dabei kann die Metall  oxydschicht in kolloidaler Lösung aufgetra  gen und auf dem Heizleiter durch Sintern  zum Festhaften gebracht werden, oder sie  kann in Gestalt eines Rohres auf den     Heiz-          heiter    aufgebracht und darauf aufgeschrumpft  werden.

   Der Schutzmantel kann auch durch  Überlagerung mehrerer     Metalloxydschichten     erzeugt werden. Zwischen Heizleiter und  Schutzmantel kann mindestens eine Schicht  aus reinem Metalloxyd, das selbst bei  höchsten Temperaturen, das heisst zwischen  1400 bis 2000' C praktisch mit dem     Heiz-          leiter    nicht reagiert, aufgebracht werden, an  die sich dann nach aussen mindestens eine  Kieselsäure enthaltende Schicht, zum Bei  spiel aus einem Gemenge von     Aluminium-          oxyd    und Kieselsäure, oder von Aluminium  oxyd,     Magnesiumoxyd    und Kieselsäure     usw.,          anschliesst.    Die innerste,

   den Heizleiter um  gebende Schicht kann z. B. aus Aluminium  oxyd,     Magnesiumoxyd,        Thoriumoxyd,        Beryl-          liumoxyd    usw. bestehen. Zweckmässig wird  bei Verwendung eines aufzuschrumpfenden  Rohres der Heizleiter vorher mit einem Über  zug aus reinem Metalloxyd, wie zum Beispiel       Aluminiumoxyd,    versehen. Diese Zwischen  schicht kann in der Weise angebracht wer  den, dass auf dem Heizleiter zunächst ein Me  tall, zum Beispiel Aluminium in verteiltem  Zustande, aufgetragen und dieses dann oxy  diert wird.

   Es ist dabei nicht unbedingt  nötig, die den Heizstab umkleidende Metall  schicht nur so dünn zu gestalten, dass sie     un-          mittelbar    zur Gänze oxydiert wird; vielmehr  kann es zweckmässig sein, die Metall-,     zum     Beispiel Aluminiumschicht so     stark    auf  zutragen; dass bei der Oxydation der     innere     Teil derselben im wesentlichen     unverändert     bleibt oder in nach innen zu allmählich ab  nehmender Stärke oxydiert wird.  



  Das Auftragen der einzelnen Oxyd  schichten kann in jeder bekannten Weise er  folgen, zum Beispiel durch Aufspritzen oder  Eintauchen in     wässrige    Suspensionen. Vor  teilhaft werden jeweils die Einzelschichten  bei zirka 1400 bis<B>2200'C</B> betragenden Tem-         peraturen        gesintert,    so     dass    jeweils ein     fester     Verband der neuaufgetragenen Schicht mit  der' vorhergehenden erzielt wird.  



       Bei        Aufbringung    des     Schutzmantels    in       Gestalt        von    mehr oder weniger     dünnen     Rohren ist es angezeigt, dafür zu sorgen, dass  die     Aufschrumpfung    oder     Sinterung    in einem  Temperaturbereich genügender plastischer       Bildsamkeit    erfolgt, damit eine innige Haf  tung     und        Frittung    mit dem gegebenenfalls       darunterliegenden    Überzug     aus    reinem Oxyd  erreicht     wird.     



  Das     Sintern    der     Metalloxydschichten     kann     zweckmässigerweise    in einem reduzie  renden oder     inerten    Medium oder im Vakuum  erfolgen.

Claims

PATENTANSPR'ÜCH I: Elektrischer Heizkörper aus hochschmel zenden Metallen mit einem gasdichten Schutzmantel, dadurch gekennzeichnet, dass der gasdichte Schutzmantel aus mindestens einem hochschmelzenden, bei Temperaturen über 1400'C leicht zu gasdichtem Scherben sinternden Metalloxyd besteht. UNTERANSPR ÜCHE 1. Elektrischer Heizkörper nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen Heizleiter und Schutzmantel min destens eine Schicht aus einem reinen Me talloxyd, das zwischen 1400 bis 2000'C praktisch mit dem Heizleiter nicht rea giert, vorhanden isst. 2.

Elektrischer Heizkörper nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel aus mehreren überlagerten Metalloxydschichten besteht. ä. Elektrischer Heizkörper nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die innerste, den Heiz- leiter umgebende Schicht aas Aluminium oxyd besteht. 4.

Elektrischer Heizkörper nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die innerste, den Heiz- leiter umgebende Schicht aus Magnesium oxyd besteht. 5. Ulektrischer lleizkörper nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet; dass die innerste, den Heiz- leiter umgebende Schicht aus Thorium- ogyd besteht.

6. Elektrischer Heizkörper nach Patentan spruch und.Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die innerste, den Heiz- leiter umgebende Schicht aus Beryllium- oxyd besteht. 7. Elektrischer Heizkörper nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die innerste, den Heiz- leiter umgebende Schicht allmählich nach aussen in mindestens eine Kieselsäure enthaltende Schicht übergeht. 8.

Elektrischer Heizkörper nach Patentan spruch und Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kieselsäure ent haltende Schicht aus einem Gemenge von Aluminiumoxyd und Kieselsäure besteht.

9. Elektrischer Heizkörper nach Patentan- s prue, 'h und T Jnteranspruch 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Kieselsäure ent haltende Schicht aus einem Gemenge von Aluminiumoxyd; Magnesiumoxyd und Kieselsäure besteht.

PATENTANSPRUCH II: Verfahren zur Herstellung eines elektri schen Heizkörpers nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Bil dung des Schutzmantels wenigstens eine Schicht aus mindestens einem hochschmelzen den, bei Temperaturen über 1400'C leicht zu gasdichtem Scherben sinternden Metall oxyd auf dem Heizleiter aufbringt und sie darauf durch Hitzewirkung zum Festhaften bringt. UNTERANSPRt?CHE 10.

Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Metall oxydschicht nach Aufbringen derselben auf den Heizleiter durch Sintern zum Festhaften gebracht wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass die Metall- oxydscUicht in Form eines Rohres auf den Heizleiter aufgebracht und darauf aufgeschrumpft wird. 12.

Verfahren nach Patentanspruch11, da durch gekennzeichnet, dass der Schutz mantel durch Überlagerung mehrerer Metalloxydschichten erzeugt wird. 13. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass zwischen Heizleiter und Schutzmantel mindestens eine Schicht aus einem reinen Metall- oxyd, das zwischen 1400 bis 2000C C praktisch mit dem Heizleiter nicht rea giert,

aufgebracht wird. 14. Verfahren nach Patentanspruch II und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeich net, dass der Heizleiter vorgängig der Aufbringung cles Rohras mit einem Über zug aus reinem Metalloxyd versehen wird. 15.

Verfahren nach Patentanspruch II und Unteranspruch 13, dadurch gekennzeich net, dass die Schicht zwischen Heizleiter und Schutzmantel derart aufgebracht wird, dass auf dem Heizleiter zunächst ein Metall aufgetragen und dieses dann oxydiert wird. 16. Verfahren nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass das Sintern der Metalloxyd schicht auf dem Heizleiter in einem re duzierenden Medium erfolgt. 17.

Verfahren nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass das Sintern der Metalloxyd söhicht auf dem Heizleiter in inertem Medium erfolgt. 18. Verfahren nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass das Sintern der Metalloxyd schicht auf dem Heizleiter im Vakuum erfolgt.