DD226133A1 - Einbettmasse fuer elektrische heizleiter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Heizelemente, beispielsweise Rohrheizkoerper, mit einer elektrisch isolierenden Einbettmasse. Die Erfindung zielt auf den Einsatz eines Isolierwerkstoffes fuer die Einbettmasse mit einer bisher nicht bekannten Zusammensetzung. Dieser gesinterte Isolierwerkstoff zeichnet sich durch niedrige Sintertemperatur, den Wegfall der Additive und damit des Arbeitsganges Zumischen, einen hoeheren spezifischen elektrischen Widerstand und geringere Ableitstroeme aus. Der Wirkungsgrad und die Lebensdauer der mit der erfindungsgemaessen Einbettmasse gefuellten Heizelemente sind groesser. Die erfindungsgemaesse Einbettmasse fuer elektrische Heizleiter besteht aus 98,5 bis 99,9% Magnesiumoxid, 0,1 bis 0,87% Calziumoxid, maximal 0,3% Siliziumdioxid, maximal 0,03% Boroxid und maximal 1,2% weiteren Metalloxiden bei gleichzeitig unterschiedlichen Anteilen verschiedener Korngroessen.
Description
Einbettmasse für elektrische Heizleiter
Die Erfindung betrifft 2 Heizelemente, beispielsweise Rohrheiakörper, mit einer elektrisch isolierenden Einbettmasse.
Es sind Heizkörper bekannt, bei denen den granulierten, elektrisch isolierenden Füllmassen auf der Basis von Schmelzmagnesit Additive zugesetzt wurden« So wurden zur Verbesserung und Stabilisierung der elektrischen Eigenschaften und der Wärmeleitfähigkeit 3owie zur Optimierung der Verarbeitungseigenschaften dem Grundstoff Schmelzmagnesit, zum Beispiel gesintertes Magnesiumsilikat, Magnesiumoxid oder Mischungen daraus, Alkyl- bzw. Acrylpolysiloxan, vorzugsweise Methylpolysiloxan, Tonerde und Siliziumdioxid beigemischt. Dieser Grundstoff Schmelzaiagnesit, der in erster Linie für einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand - optimale Verarbeitung und Verdichtung vorausgesetzt - verantwortlich zeichnet, weist mehrere Nachteile auf.
So wird das für einen sehr guten elektrischen Isolator ideale Kristallgitter, bedingt durch Gitterfehlstellen, technisch nicht erreicht. Zusätzlich beeinflussen die Art und Menge der störenden Verunreinigungen im Basiswerkstoff, die als Kristallgemisch vari legen, die elektrische .leitfähigkeit negativ, So liegen
beim Schmelzmagnesit die stöz'enden Verunreinigungen für diesen Anwendungsfall mit 2 bis β % erheblich hoch, was sich auch in der großen Streubreite der Sigenschaftskennwerte, beispielsweise beim Ableitstrom, bemerkbar macht. Die Herstellung von Schmelzmagnesit oder von Mischungen mit Schmelzmagnesit er-. folgt bei sehr hohen Schmelztemperaturen und mit aufwendigen technologischen Einrichtungen, was sich zwangsläufig..in sehr hohen Herstellungskosten niederschlägt. Das Aufschmelzen von beispielsweise reinem Magnesiumoxiderz erfolgt bei ca. 2700 bis 3000 0C.
Darüber hinaus weisen die reinen Magnesiumoxid-Ausgangsmate rialien einen schmalen Verfestigungabereich beim Abkühlen aus der Schmelze auf. Die Schwierigkeiten beim Abstechen aus der Schmelze versucht man dadurch zu umgehen, daß das geschmolzene Magnesiumoxid in großem Volumen abgekühlt wird, wobei das anschließende Zerkleinern der Blöcke mit erheblichem Aufwand verbunden ist. Die auf die gewünschte Korngröße zerkleinerten Blöcke werden anschließend nochmals bei einer Temperatur von ca.. 1150 0G gebrannt, um die erforderliche Qualität zu erzielen.
Die Erfindung bezweckt die Ausschaltung vorgenannter Nachteile durch den Einsatz von Heizelementen, die eine elektrisch iaolierende Einbettmasse für elektrische Heizleiter enthalten, die aus einem gesinterten Isolierwerkstoff mit einer bisher nicht bekannten Zusammensetzung besteht. Sr zeichnet sich aus durch niedrige Sintertemperatur, den Wegfall der Additive und damit des. Arbeitsganges Zumischen, einen höheren spezifischen elektri· sehen Widerstand und geringere Ableitströme, Dadurch wiederum werden der Wirkungsgrad und die Lebensdauer der mit der erfind ungs gemäßen Einbettmasse gefüllten Heizelemente erhöht.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, Heizelemente zu schaffen, die eine elektrisch isolierende Einbettmasse für ;Eei&j„,e:lter ienthalt-eti* -die aus -.einem ,gesintert-e-s
Isolierwerkstoff mit einer bisher nicht bekannten Zusammensetzung besteht, der sich durch niedrige Sintertemperatur, den Wegfall der Additive und damit des Arbeitsganges Zumischen, einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand und geringere Ableitströtne auszeichnet. Das wiederum bewirkt insbesondere einen höheren Wirkungsgrad und eine größere Lebensdauer der mit der erfindungsgemäßen Einbettmasse gefüllten Heizelemente.
Unter Heizelementen ist dabei eine Anordnung zur Widerstandsbeheizung zu verstehen, bei welcher die Einbettmasse den Heizleiter allseitig umschließt. Heben der häufig praktizierten geschlossenen Bauweise des Heizelementes ist auch eine offene Ausführung möglich. Der Einsatz ist beispielsweise bei Flächenheizelementen und Rohrheizkörpern, auch Glühkerzen u. a. gegeben.
Bei einigen speziellen Anwendungsgebieten, die u. a. von der Ausführung, der konstruktiven Lösung und dem Einsatzgebiet abhängig sind, können bei Temperaturen über 600 - 650 0C zulässige elektrische T«7erte, beispielsweise der Ableitstrom, geringfügig überschritten werden.
Die erfindungsgemäße Einbettmasse für elektrische Heizleiter besteht aus einem gesinterten Isolierwerkstoff, der sich aas
98,5 bis 99,9 ^ Magnesiumoxid,
0,1 bis 0,87/£ Calziumoxid,
maximal 0,3 % Siliziumdioxid,
maximal 0,035« Boroxid und maximal 1,2 % weiteren Metalloxiden
zusammensetzt.
Gleichzeitig betragen die Anteile nachfolgend aufgeführter Korngrößen:
größer 0 bis 0,063 mm maximal 20 %, größer 0,063 bis 0,125 !.nm maximal 65 #, größer 0,125 eis 0,250 mm maximal 90 rS, größer 0,250 bis 0,315 ~n ^aziüial 50 % und
größer 0,315 bis 0,500 maximal 3i> %.
Die erfindungsgemäße elektrisch isolierende Einbettmasse der Heizelemente besteht dabei aus durch Brechen und Mahlen zerkleinerten gesinterten Briketts.
Die erfindungsgemäße Einbettmasse für elektrische Heizleiter in diesem Ausführungsbeispiel besteht aus einem gesinterten Isolierwerkstoff, der sich aus
99,0 % Magnesiumoxid, 0,58 % Calziuraoxid, 0,2 % Siliziumdioxid, 0,02 % Boroxid und 0,2 % ,weiteren Metalloxiden
zusammensetzt.
Gleichseitig betragen die Anteile nachfolgend aufgeführter Korngrößen:
größer 0 bis 0,063 mm = 5 %, größer 0,063 bis 0,125 mm = 15 %, größer 0,125 bis 0,250 mm = 55 %, größer 0,250 bis .0,315 am =_ 10 % und größer 0,315 bis 0,500mm = 15 %,
Die elektrisch isolierende Füllung besteht dabei aus durch Brechen und Mahlen zerkleinerten gesinterten Briketts.
Claims (2)
- Patentansprüche:1. Einbettmasse für elektrische Heisleiter, dadurch gekennzeichnet , daß gesinterter Isolierwerkstoff der Zusammensetzung98,5 bis 99,9 % Magnesiumoxid,0,1 bis 0,87 % Calziumoxid,
maximal 0,3 % Siliziumdioxid,
maximal 0,03 % Boroxid und
maximal 1,2 % weiteren Metalloxidenmit einem Anteil der Korngrößengrößer 0 bis 0,063 mm maximal 20 %, größer 0,063 bis 0,125 mm maximal 65 %, größer 0,125 bis 0,250 mm maximal 90 %, größer 0,250 bis 0,315 mm maximal 50 % und größer 0,315 bis 0,500 mm maximal 35 %Verwendung findet. - 2. Einbettmasse für elektrische Heizleiter nach Punkt 1, d a durch gekennzeichnet, daß die Einbettmasse aus durch Brechen und Mahlen zerkleinerten gesinterten Briketts besteht;« > i\ ι ι
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1984
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1985
- 1985-06-10 DE DE19853520692 patent/DE3520692A1/de not_active Withdrawn
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