CH218751A - Verfahren zur Herstellung von unmetallischen, elektrischen Widerständen. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von unmetallischen, elektrischen Widerständen.

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CH218751A
CH218751A CH218751DA CH218751A CH 218751 A CH218751 A CH 218751A CH 218751D A CH218751D A CH 218751DA CH 218751 A CH218751 A CH 218751A
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Verfahren Chemisch-Technischer
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Description


  Verfahren zur Herstellung von     unmetallischen,    elektrischen Widerständen.    Bei der Herstellung     unmet.allischer,    elek  trischer Widerstandskörper aus     ersinterten     oder erschmolzenen     Metall-Sauerstoff-Ver-          bindungen    macht es     Schwierigkeiten,    eine  einwandfreie     Plastifizierung    oder Bindung  zu erhalten. Um die Materialien in einen  durch Pressen oder Ziehen verformbaren Zu  stand zu bringen, war es erforderlich, reich  liche Mengen besonderer organischer     Binde-          und    Schmiermittel beizugeben. Diese.

   Bei  mengungen haben vielfach sogar chemischen  Einfluss auf die Grundmasse, d. h. sie verur  sachen eine chemische Veränderung der  gestalt, dass die elektrischen     Eigenschaften    in  ungünstigem Sinne beeinflusst werden. Vor  allem aber wird der mechanische Zustand der       verformten    Körper weitgehend beeinträchtigt  durch     Porositä1,    Schichtenbildung, Blasen  bildung, Ungleichmässigkeit der Dichte an       verschiedenen        Stellen,        Rissbildung    beim  Trocknen oder beim Brennen.  



  Das den Erfindungsgegenstand bildende  neue Verfahren, das zur Beseitigung der er-    wähnten Mängel solche schädlich wirkenden  Beimischungen vermeidet., lehnt sich an einen  bei der Herstellung feuerfester, keramischer  Produkte für hohe     Temperaturwechselbestän-          digkeit        (Söhamottefabrikation)    bekannten  Prozess an. Dort ist das     Plastifizierungs-    und  Bindemittel frischer Ton, dem die     verschie-          denen    Kornfraktionen     vorgebrannter    oder  -gesinterter und wieder zerkleinerter Ton  massen     beigemiseht    werden.

   Frischer Ton ist  eine Substanz, welche den, die Grundmasse  der herzustellenden keramischen Produkte  bildenden Stoff in     allerfeinster        Verteilung     bis zum Kolloid enthält.  



  Die bekannten Tonsorten können aber  zur Bindung und     Plastifizierung        unmetalli-          scher        Widerstandsmassen    nicht verwendet  werden, weil sie diese schon bei geringen  Zusätzen derart ungünstig     beeinflussen,        däss     sie ihre besten     Eigensehaften    verlieren.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist ein Verfahren zur     Herstellung    von     un-          metallischen.,    elektrischen Widerständen, bei      welchem man eine aus     31etall-Sauerstoff-Ver-          bindungen    hergestellte Grundmasse mit einem       Plastifizierungsmittel    mischt, das Gemisch  formt und die Formlinge brennt, dadurch ge  kennzeichnet,

   dass zum Zwecke einer leichte  ren und besseren Verformung der in gekörnte  Form     übergeführten    Grundmasse ein minde  stens     teilweise    im     Zustand    kolloidaler Ver  teilung befindliches     Plastifizierungsmittel     verwendet wird, das solche     31etall-Sauer-          stoff-Ve.rbindungen    der in der     Grundmasse     vorhandenen Metalle enthält, dass es nach  dem Brennen genau die gleiche chemische Zu  sammensetzung hat wie die Grundmasse.  



  Das     Gemisch    braucht für die Verformung  nur mit Wasser angerührt zu werden.  



  Die bei dem Verfahren verwendete Grund  masse, die durch Sintern oder Schmelzen von       Metall-Sauerstoff-Verbindungen    und Zerklei  nern des gesinterten oder geschmolzenen  Materials hergestellt sein kann, erwies sich  stets kristallinisch und enthielt keine kolloi  dalen Bestandteile. Selbst die in einer Salz  schmelze (geschmolzene     Alkalisalze    als     Fluss-          mittel)        ersinterten        Materialien,    die als feines  Pulver anfallen, bilden noch, selbst bei mässi  ger Vergrösserung, sichtbare, scharfkantige  Kristalle.  



  Zur     Herstellung    des     Plastifizierungsmit-          tels    kann nun beispielsweise ein Teil der  Grundmasse einer eingehenden     Nassvermah-          lung    unterzogen werden.     und    zwar, zum     Auf-          sehluss    des     Materials    zu     kolloidaler    Form.

    vorzugsweise unter     gleichzeitigem        Zu4atz     eines Elektrolyten.     A1:5    Elektrolyt kann  ein     Alkalisalz    verwendet werden, beispiels  weise Soda, deren Lösung zur     Nassvermah-          lung    verwendet wird. Besser noch ist der  gleichzeitige Zusatz von Salzen, deren Basis       gleichzeitig    in der Grundmasse enthalten ist,  also beispielsweise der Zusatz von Magne  sium-. Aluminium- und Eisensalzen.

   Diese  haben gegenüber der Verwendung von Alkali  salzen den Vorteil, dass sie die     betreffenden     Bestandteile der Grundmasse, die ihnen ver  wandt sind, leichter aufschliessen und ausser  dem     bei    dem nach der Verformung der  Widerstandsmasse erfolgenden Brennen nicht    vollkommen entfernt zu werden brauchen, da  ihre Basen als     Oxyde        Bestandteile    der  Widerstandsmasse selbst     bilden    können und  zur Verminderung der     Porosität        beitragen.     



  Diese Arbeitsweise zur Erzielung des  kolloidalen Zustandes mindestens eines Teils  der Masse erfordert einen sehr grossen Auf  wand an Mahlarbeit. Zur Umgehung dieser  Arbeit kann man das     Plastifizierungsmittel     aus Sauerstoff-Verbindungen der in der  Grundmasse enthaltenen Metalle auf nassem  Wege durch Ausfällen herstellen. Zum Bei  spiel lassen sich Zink- und     Kadmiumferrit     durch Ausfällen aus Salzlösungen herstellen.

         Diese        Substanzen    haben,     frisch        hergestellt     und gegen Austrocknung bewahrt, infolge  ihres     äusserst    hohen, bis zum Kolloid gehen  den     Verteilungsgrades        plastifizierende    Eigen  schaften, welche nahe an diejenigen der  natürlichen Tone     heranreichen.     



  Einfach und vielseitig ist z. B. eine Ar  beitsweise, bei welcher das     Plastifizierungs-          mittel    aus den für die Bildung der fertigen  Verbindungen     verwendbaren    Komponenten       hergestellt    wird.     Diese    Komponenten sind     ge-          wöhnlieh    einfache Oxyde.  



  Im vorliegenden Falle verwendet man je  doch vorteilhaft die betreffenden, aus Salz  lösungen durch     Alkalilauge    ausgefällten       Oxydhydrate,    welche teilweise kolloidal sind,       mindestens        aber    in so feiner Verteilung an  fallen, dass sie durch     Vermahlung    leicht. zu  Kolloiden     aufgeschlossen    werden können.  Durch einfache     stächiometrische    Rechnung  stellt man die Mengen der zu verwendenden  Salze fest, um im 'Kolloid die gleichen Men  genverhältnisse der in den betreffenden Ver  bindungen vorhandenen Metalle zu erhalten  wie in der Grundmasse.

   Besteht die Grund  masse beispielsweise aus     Ferroaluminat,    so  kann man zur Erzeugung des     Plastifizie-          rungsmittels    Lösungen von     Aluminium-    und  Eisensalzen verwenden, aus welchen vor der  Vermischung mit der     Grundsubstanz    die be  treffenden     Oxydhydrate    mittels     Alkalilauge          ;)        usgefällt    wurden.

   Beim Brennen mit ent  sprechend hoher     Temperatur    verbinden sich  die     Oxydhydrate,    eventuell unter Sauerstoff-           abgabe    (reduzierendes     Brennen),    zu dem  oben genannten     Verroaluminat,    also dem       Uleichen    Stoff wie die Grundsubstanz.  



  Es ist bereits vorgeschlagen worden,       Alkalisalze    als     Flussmittel    für die beschrie  bene Vereinigung     einfacher    Oxyde zu be  nutzen. Beim Ausfällen der kolloidalen       Oxydhydrate        entstehen    solche     Alkalisalze,     welche in Lösung bleiben.

   Man kann nun die  so entstandenen     Alkalisalze    durch Eindamp  fen ihrer Lösung entweder ganz oder     teil-          weise    für die     Sinterung    der verformten       Widerstandsmasse        mitverwerten,        indem    man  die     eingedickten        Lösungen,    mit den kolloida  len Massen zu einem Brei verrührt, der  Grundmasse zugibt. Beim     nachherigen    Sin  tern verflüchtigen sich diese Salze, nachdem  sie das Zusammensintern der     feinverteilten     Zusätze     unter    sieh und mit der Grundmasse  begünstigt haben.

    



  Je nach der Verformung der Massen  durch Pressen, Ziehen oder Giessen (aus  Suspensionen) kann man die Mischungen so  wohl nach ihrem prozentualen Gehalt an  kolloidaler Substanz wie an Wasser ver  schieden ansetzen. Neben einem     überwiegen-          den,    Teil aus Kornfraktionen der Grund  masse, die erfahrungsgemäss nach ihrer Korn  grösse     zusammengestellt    werden, kann man  einen gewissen Prozentsatz des     Plastifizie-          rungsmittels    zusetzen. Das Ganze wird dann  zweckmässig bestmöglich vermischt     und     verformt. Über die Vermischungsverhältnisse  der verschiedenen     Feinheits.grade    der Massen  entscheidet die praktische Erfahrung.  



  In den folgenden Beispielen ist angenom  men, dass das     Plastifizierungsmittel    aus zwei  Fraktionen besteht, von denen die eine, die  sich nicht im Zustand kolloidaler Verteilung  befindet, als     "Feinmasse"    bezeichnet ist.         Beispiel   <I>I:</I>  1. Grundmasse:     Ferroaluminat    in Korn  fraktionen.  



  2. Feinmasse:     Ferroaluminat    in feinerer       Verteilung    als bei der Grundmasse, im Salz  fluss gewonnen und zerkleinert.    3. Kolloid: Ein Teil der Feinmasse nach  2.     wird        beispielsweise    mit     Sodalösung    (etwa  1     :20)    nass     vermahlen.    An Stelle der Soda  kann     eine        gemischte        Lösung,    beispielsweise  von     Natrium-Aluminium-    und     Ferrichlorid,     verwendet werden.  



  Die     Bestandteile    1 bis 3 werden gemischt,  verformt und die     Formlinge        (nötigenfalls     reduzierend) gebrannt. Nach dem Brennen  hat     das    als-     Plastifizierungsmittel        verwendete     Material die gleiche Zusammensetzung wie  das als Grundmasse verwendete.    <I>Beispiel</I>     1I:     1.

   Grundmasse:     Zinkferrit        in    Kornfrak-         tionen.     2.     Feinmasse:        Zinkferrit        in    feinerer Ver  teilung     ass    in der Grundmasse, hergestellt  durch Erhitzen der gemischten Komponenten  in Pulverform bei     960-1020'    im     stöchio-          metrischen    Verhältnis     Zn0    .

       Fe2O3.    An Stelle  des fertigen     Zinkferrits    können auch die ge  mischten Komponenten     Zn0    und     Fe203    ohne  Erhitzung verwendet werden.  



  3. Kolloid: Zink- und Eisenchlorid, ge  mischt im     stöchiometris.chen    Verhältnis       ZnClz    . 2     FeC13,    werden mit einer genau be  messenen Menge     Alkadilauge    (zwecks Ver  meidung einer     Wiederauflösung    der Zink  komponente)     Busgefällt.     



  Weitere Behandlung wie nach Beispiel I.  Auch in diesem Falle hat nach dem Brennen  das als     Plastifizierungsmittel        verwendete     Material ,die gleiche Zusammensetzung wie  das     ass    Grundmasse     verwendete.       <I>Beispiel</I>     III:     1. Grundmasse: Wie     unter    I, 1.  2. Feinmasse: Wie unter I, 2.  



  3.     Kolloid:    Eisen- und Aluminiumchlorid  werden im     stöchiometrischen    Verhältnis       FeCl3.    2 A1013 mit     Alkalilauge    getrennt  ausgefällt. (Zwecks Vermeidung der Wieder  auflösung der     AI-Komponente    Ausfällen mit       Ammonialkwas,ser    empfohlen.) Die ausgefäll  ten     Oxydhydrate    werden     unter    sich und mit,  den Massen unter 1. und 2. vermischt.

       A-1     Stelle des ausgefällten     Eisenoxydhydrates         kann man die     stöchiometrisch    gleichwertige       Menge        roten    Eisenoxyds,     Fe@03,    in feinster       Pulverisierung    nehmen.  



  Weitere Behandlung wie nach Beispiel I.  Hinsichtlich Zusammensetzung der gebrann  ten     Masse    gilt das in den Beispielen I und     II          Gesagte.     



  Für die     3lengenverhältnisse    der     drei    ver  schiedenen Modifikationen: Grundmasse   Feinmasse - Kolloid können, je nach der       Verformungsart,    die verschiedensten Ver  hältniszahlen gewählt werden. Es kommt  darauf an, ob eine Masse "fett" oder       .,mager",    ob sie     "zäh"    oder     "kurz"    sein soll,  wie die Ausdrücke der keramischen Praxis  heissen.  



  In allen Fällen entscheidet hierüber, wie  schon erwähnt, lediglich die praktische Er  fahrung. Beispiele für     Verhältniszahlen,    die  sich bewährt haben, sind, obige Reihenfolge  vorausgesetzt:  Für eine     Press-    oder     Stampfmasse:     8.2.1:  für eine Ziehmasse:     t    : 0 : 1 :  für eine Giessmasse: 20 : 5 :2.  



  Es sind natürlich auch     andere    Verhältnis  zahlen für den gleichen Zweck angängig, vor  allem für verschiedene Grundmassen.  



       Das    erfindungsgemässe Verfahren lässt  sich     auch    in     de;-        W@,is.e    durchführen.       (Iass    man das     Plastifizierun;smittel    vollstän  dig in kolloidaler Verteilung verwendet.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von unmetal- lischen, elektrischen Widerständen, bei wel chem man eine aus 3Zeta11-Sauerstoff-Ver- i)indrrngen lieruestellte Grundmasse mit einem Pla.stifizierrrngsmittel mischt, das Ge misch formt und die Formlinge brennt, da rlurch gekennzeichnet,
    dass zum Zwecke einer leichteren und besseren Verformung der in gekörnte Form übergefiihrten Grundmasse ein mindestens teilweise im Zustand kolloida ler Verteilung befindliehes Plastifizierungs- rnittel verwendet wird, das solche Metall- Sauerstoff-Verhindungen der in der Grund- rnasse vorhandenen Metalle enthält, dass es nach dem Brennen genau die gleiche che mische Zusammensetzung hat wie die Grund masse. UNTERANSPRÜCHE: 1.
    Verfahren nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch die Verwendung ersin- terter und in den körnigen Zustand überge führten Grundmasse. 2. Verfahren nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch die Verwendung er schmolzener und in den körnigen Zustand übergeführter Grundmasse. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zwecks Gewin nung des Plastifizierungsmittels ein Teil der Grundmasse einer Vermahlung bis zum kol loidalen Aufschluss unterzogen wird. 4.
    Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, rlass der zur Herstellung des Plastifizierungs- mittels dienende Teil der Grundmasse einer N assvermahlung unterzogen wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufschluss zu kolloidaler Form ein Elektrolyt zugegeben wird. 6.
    Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 3 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass als Elektrolyt mindestens ein Salz derjenigen Metalle verwendet wird, welche in der Grundmasse enthalten sind. 7. Verfahren nach Patentanspruch. da durch gekennzeichnet, dass zwecks Herstel lung des Plastifizierungsmittels zur Bildung der Grundmasse geeignete Metall-Sauerstoff- Verbindungen mittels Alkalien aus Salz lösungen ausgefällt werden. B.
    Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 7. dadurch gekennzeichnet, dass die ausgefällten Metall-Sauerstoff-Ver- hindungen durch Vermahlung wenigstens teilweise zu Kolloiden aufgeschlossen wer den. 9.
    Verfahren nach Patentanspruch und 1?nteransprueh 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Herstellung des Plastifizierungs- mittels dienenden Verbindungen als kolloi- dale Ogydhydrate aus Salzlösungen ausge- fällt werden. 10.
    Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 7 und 9, dadurch ge kennzeichnet, dass die durch Ausfällung als Hydrate gewonnenen Verbindungen durch einen Sinterprozess nach der Verformung zu sammen mit der Grundmasse zu einheitlichen Widerstandskörpern vereinigt werden. 11.
    Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 7, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Ausfällung aus Salzlösungen sich bildenden Alkalisalze mindestens teilweise in der Masse belassen werden, wo sie nach der Verformung bei der Sinterung als Flussmittel dienen.
CH218751D 1937-11-29 1938-11-21 Verfahren zur Herstellung von unmetallischen, elektrischen Widerständen. CH218751A (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE976937C (de) * 1943-06-26 1964-08-20 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines gesinterten elektrischen Widerstandskoerpers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE976937C (de) * 1943-06-26 1964-08-20 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines gesinterten elektrischen Widerstandskoerpers

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