CH293128A - Technisches Email. - Google Patents

Description

  Technisches     Email.       Die in der Technik angewendeten üblichen  Emails genügen im allgemeinen den prakti  schen Anforderungen bezüglich ihrer mecha  nischen, die Zug- und Druckfestigkeit,  Elastizität, Härte und Schlagfestigkeit be  treffenden Eigenschaften, ihrer thermischen  Eigenschaften, wie Schmelzbarkeit, Wärme  leitung, Ausdehnung, Warmfestigkeit, und  ihrer chemischen Eigenschaften, wie vor  allem Beständigkeit gegen Säuren und Lau  gen. Werden aber an solche Emails Anforde  rungen elektrischer Art gestellt, indem sie  als elektrisch isolierende Schichten wirken  sollen, so zeigt es sich, dass sie nur bei nor  maler oder höchstens bei verhältnismässig  niedriger Temperatur als elektrische Isola  toren dienen können, während sie bei stei  gender Temperatur diese Eigenschaft mehr  und mehr verlieren.  



  Durch die Erfindung wird bezweckt,  diesen Nachteil zu beseitigen und ein tech  nisches Email zu schaffen, welches nicht nur  den üblichen technischen Anforderungen,  sondern auch den besonderen Anforderun  gen in elektrischer Hinsicht genügt, derart,  dass es auch bei höheren Temperaturen als  elektrisch isolierende Schicht verwendet wer  den kann.

   Es wurde gefunden, dass es zu  diesem Zweck erforderlich ist, die in den  üblichen technischen Emails enthaltenen  Stoffe mit hoher     Ionenleitfähigkeit,    ins  besondere die     Alkalioxyde        (Natriumoxyd     und     Kaliumoxyd),    durch Stoffe mit gerin-         gerer        Ionenleitfähigkeit    ganz oder     grössten-          teils    zu ersetzen.

   Hierfür     sind    Stoffe, wie  Bleioxyd     (Pb0),        Bariumoxyd        (Ba0)    und       Calciumoxyd        (Ca0)    sowie auch     Titanoxyd     (Ti02), besonders geeignet.  



  Die Erfindung besteht demgemäss darin,       dass        das        technische        Email        ausser        20        bis        40%     Kieselsäure zwecks Erzielung besserer elek  trischer Eigenschaften auch bei höheren  Temperaturen 40 bis     801/o    wenigstens eines  Stoffes enthält, dessen Erhöhung der Ionen       leitfähigkeit    bei gleicher Temperaturerhö  hung geringer ist als bei     Alkalioxyden.    Vor  zugsweise ist dieses Email fast oder praktisch       ganz    frei von     Alkalioxyden.     



  Gemäss einer vorteilhaften Ausführungs  form der Erfindung ergibt sich beispiels  weise bei praktisch grösstmöglicher oder völ  liger Freiheit von     Alkalioxyden    ein     Email,     welches im wesentlichen zusammengesetzt ist       aus        20        bis        40%        Kieselsäure        (S'02),        40        bis          65%        Bleioxyd        (Pb0)        und/oder        Bariumoxyd          (Ba0),

      bei einem Gehalt an     Calciumoxyd          (Ca0)        bis        zu        6%        und        an        Aluminiumoxyd          (A1203)        bis        zu        6%.        Ein.        Gehalt        an        Borsäure          (B203)    ist günstig,

   wird aber     zweckmässi-          gerweise    zur Erreichung eines genügend ho  hen Ausdehnungskoeffizienten zu Gunsten  von andern Oxyden     unter    das sonst übliche       Mass        bis        unter        5%        gesenkt.     



  Die Verwendung von     Titanoxyd        (TiO2)     als Stoff mit geringerer     Ionenleitfähigkeit     ist besonders günstig, und zwar wird das           Titanoxyd    vorzugsweise in Verbindung mit  andern Stoffen geringerer     Ionenleitfähigkeit,     wie Bleioxyd,     Bariumoxyd,        Calciumoxyd    oder  dergleichen angewendet. Der Gehalt an       Titanoxyd    bringt vor allem bei höheren  Temperaturen eine noch bessere elektrische       Isolierfähigkeit    des Emails als bisher mit  sich.  



  Ferner hat die Verwendung von Titan  oxyd den technischen Vorteil, dass die bei  solchen Emails notwendige Abstimmung des  Ausdehnungskoeffizienten     des    Emails mit  den entsprechenden Eigenschaften des jewei  ligen     Unterlagsmetalles    leichter und besser  möglich ist, weil der Zusatz von     Titanoxy    d  geeignet ist, den Ausdehnungskoeffizienten  des Emails in günstiger Weise zu erhöhen  und damit zu verbessern. Ausserdem erleich  tert ein Zusatz von     Titanoxy    d auch die  Schmelzbarkeit der in Rede stehenden tech  nischen Emails.

   Gemäss einer besonders vor  teilhaften Ausführungsform der Erfindung  ergibt sich beispielsweise ein Email, welches       durch        einen        Gehalt        von        20        bis        40%        Kiesel-          säure        (Si02),        40        bis        65%        Bleioxyd        (Pb0)     und/oder     Bariumoxyd        (Ba0)

          und    bis zu       25%        an        Calciumoxyd        (Ca0),        Aluminium-          oxyd    (A1203), Borsäure (B203) und Titan  oxyd gekennzeichnet ist.

   Der Gehalt an     Ti-          tanoxyd        kann        bis        zu        15%        betragen.        Im        ein-          zelnen    können die Gehalte der Stoffe, welche  zusammen mit dem neuen Zusatz von Titan  oxyd verwendet werden, sowie auch die be  treffenden Stoffe im Rahmen der Erfin  dung, je nach den Umständen und besonde  ren Zwecken variiert werden.

    
EMI0002.0045     
  
    <I>Ausführungsbeispiele:</I>
<tb>  1. <SEP> Beispiel <SEP> eines <SEP> Emails <SEP> ohne <SEP> Titanoxyd.
<tb>  Pb0 <SEP> (Bleioxyd) <SEP> 47,5%
<tb>  Ca0 <SEP> (Calciumoxyd) <SEP> 4,2%
<tb>  a11203 <SEP> (Aluminiumoxyd) <SEP> 6,0%
<tb>  S'02 <SEP> (Kieselsäure) <SEP> 36,6%
<tb>  B203 <SEP> (Borsäure) <SEP> 4,6%
<tb>  Cr203 <SEP> (Chromoxyd) <SEP> 1,1%
<tb>  oder <SEP> sonstiges
<tb>  Farboxyd
<tb>  100,0%     
EMI0002.0046     
  
    z.

   <SEP> Beispiel <SEP> eines <SEP> Emails <SEP> mit <SEP> Titanoxyd.
<tb>  Pb0 <SEP> (Bleioxyd) <SEP> 46,30%
<tb>  Ba0 <SEP> (Bariumoxyd) <SEP> 13,250/0
<tb>  Ca0 <SEP> (Calciumoxyd) <SEP> 2,90%
<tb>  A1203 <SEP> (Aluminiumoxyd) <SEP> 0,53%
<tb>  Si02 <SEP> (Kieselsäure) <SEP> 25,00%
<tb>  B203 <SEP> (Borsäure) <SEP> 4,850/0
<tb>  Ti02 <SEP> (Titanoxyd) <SEP> 6,66%
<tb>  Cr203 <SEP> (Chromoxyd) <SEP> 0,51%
<tb>  oder <SEP> ein <SEP> sonsti  ges <SEP> Farboxyd
<tb>  <B>100,000/0</B>       Untersuchungen über die elektrische Leit  fähigkeit von Emails mit erfindungsgemässer  Zusammensetzung in einem grossen Tempera  turbereich haben ergeben, dass die neuen  Emails den bisher bekannten technischen  Emails weit überlegen sind.  



  In der Zeichnung ist das Ergebnis einer  solchen Untersuchung veranschaulicht, und  zwar zeigt die graphische Darstellung die  elektrische Leitfähigkeit in
EMI0002.0047  
   im Tempe  raturbereich von etwa 20 bis 500  C, wobei  die Kurve I die bekannten technischen Emails  umfasst, während die Kurve     II    die Werte  für die neuen Emails gemäss der Erfindung  zeigt. Beide Kurven zeigen Mittelwerte, da  in jedem Fall verschiedene Zusammensetzun  gen innerhalb der zulässigen Grenzen etwas  abweichende Werte ergeben können.

   Mass  gebend ist aber der charakteristische Verlauf  der Kurven und die Tatsache, dass die Werte  der     Kurve        II    für Emails erfindungsgemässer  Zusammensetzung in einer wesentlich günsti  geren Grössenordnung liegen als die Werte  der Kurve I der bekannten Emails. Infolge  dessen können Emails gemäss der Erfindung  tatsächlich vorteilhaft als elektrisch isolie  rende Schichten in einem Temperaturbereich  bis praktisch 500  C und darüber verwendet  werden.  



  Das Anwendungsgebiet von Emails ge  mäss der Erfindung ist sehr gross. Eine be  sonders vorteilhafte Anwendung der Emails  ist diejenige bei elektrischen Geräten, ins  besondere     Elektrowärmegeräten,    welche     durcb         elektrische Widerstandsheizung erwärmt wer  den sollen. Hierbei kann die stromführende       Widerstandschicht    in irgendeiner Form, z. B.  als Folie, Band oder Draht, unmittelbar auf  eine Schicht aus dem Email gemäss der Er  findung aufgebracht werden, ohne dass wei  tere, den     Wärmeübergang    störende isolie  rende     Zwisehenschichten    aus andern Materia  lien notwendig sind.  



  Emails gemäss der Erfindung können je  nach den Anforderungen und nach der Art  des metallischen Untergrundes in einer oder  in mehreren Schichten oder in Verbindung  mit einer oder mehreren Schichten von  Grundemail als Deckemail verwendet wer  den. In letzterem Falle ist es zweckmässig,  die Deckemails durch in der Emailtechnik  allgemein bekannte Farbkörper zur äussern  Unterscheidung von dem Grundemail anders  zu färben. Im übrigen kann die technische  Erzeugung (Schmelzen, Fritten) und die  Verarbeitung     (Auftragen,    Einbrennen) der  erfindungsgemässen Emails nach den Ver  fahren, die bei der Erzeugung und Verarbei  tung der bekannten technischen Emails an  gewendet werden, erfolgen.  



  Den vorstehend genannten Emails können  selbstverständlich beliebige, bei technischen  Emails dieser Art übliche Hilfsstoffe, wie  Oxydationsmittel, Haftoxyde, Farboxyde, wie  z. B. Chromoxyd, Trübungsmittel oder der  gleichen, zugesetzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Technisches Email für elektrische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, dass das Email ausser 20 bis 40% Kieselsäure zwecks Erzie- lung besserer elektrischer Eigenschaften auch bei höheren Temperaturen 40 bis 80% wenig- stens eines Stoffes enthält,

   dessen Erhöhung der Ionenleitfähigkeit bei gleicher Tempera turerhöhung geringer ist als bei Alkali oxyden. UNTERANSPRÜCHE: 1. Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es frei von Alkalioxyden ist. 2. Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es 40 bis 65% Bleioxyd enthält. 3.

   Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es 40 bis 65 % Barium- oxyd enthält. 4. Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es 40 bis 65% Bleioxyd und Bariumoxyd zusammen enthält. 5.

   Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es nicht mehr als 6 % Calciumoxyd enthält. 6. Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es nicht mehr als 51/o Borsäure enthält. 7. Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es Titanoxyd enthält. B. Email nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es frei von Alkalioxyden ist. 9.

   Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es nicht mehr als 151/o Titanoxyd enthält. 10. Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 61/o Alumi niumoxyd enthält. 11. Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es 20 bis 401/o Kiesel säure, 40 bis 651/o Bleioxyd, bis zu 611/o Cal ciumoxyd, bis zu 61/o Aluminiumoxyd und bis zu 5% Borsäure enthält. 12.

   Email nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es frei von Alkalioxyden ist. 13. Email nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 15% Titanoxyd enthält. 14. Email nach Patentanspruch und Unteransprüchen 11 und 13, dadurch ge kennzeichnet, dass es frei von Alkalioxyden ist. 15.

   Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es 20 bis 40% Kiesel- säure, 40 bis 65% Bariumoxyd, bis zu 6% Caleiumoxyd,

   bis zu 6% Aluminiumoxyd und bis zu 5% Borsäure enthält. 16. Email nach Patentanspruch und Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es frei von Alkalioxyden ist. 17.

   Email nach Patentanspruch und Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 15% Titanoxyd enthält. 18. Email nach Patentanspruch und Unteransprüchen. 15 und 17, dadurch ge kennzeichnet, dass es frei von Alkalioxyden ist. 19.

   Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es 20 bis 401/o Kiesel- säure, 40 bis 65% Bleioxyd und BariUm- oxyd zusammen, bis zu 61/o Calciumoxy d,

   bis zu 6% Aluminiumoxyd und bis zu 5% Bor- säure enthält.. 20. Email nach Patentanspruch und Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, da.ss es bis ztt 151/o Titanoxyd enthält. 21. Email nach Patentanspruch und Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es frei von Alkalioxyden ist. 22.

   Email nach Patentanspiltch und Unteransprüchen 19 und 20, dadurch ge kennzeichnet, dass es frei von Alkalioxyden ist. 23. Email nach Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Haftoxyd enthält. 24. Email nach Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, da.ss es ein Farboxyd enthält. 25. Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Oxydationsmittel enthält. 26. Email nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Trübungsmittel enthält.