DE1077877B - Lead selenium alloy suitable for thermocouples - Google Patents
Lead selenium alloy suitable for thermocouplesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
In der Hauptpatentanmeldung ist eine Blei-Selen-Tellur-Legierung beschrieben, die als negativer Elementbestandteil von Thermoelementen oder in Wärmepumpen verwendet werden kann. Sie enthält neben Blei als Rest die Summe der Gehalte an Selen und Tellur innerhalb des linearen Bereichs, der, wenn der Selen-Tellur-Bestandteil nur Spuren von Selen enthält, von mindestens 35°/o bis höchstens 38,05% bzw. wenn der Selen-Tellur-Bestandteil nur Spuren von Tellur enthält, von mindestens 25 % bis höchstens 27,55% reicht.In the main patent application, a lead-selenium-tellurium alloy is described, which is more negative Element component of thermocouples or can be used in heat pumps. It contains in addition to lead as the remainder, the sum of the contents of selenium and tellurium within the linear range which, if the selenium-tellurium component contains only traces of selenium, from a minimum of 35% to a maximum of 38.05% or if the selenium-tellurium component contains only traces of tellurium, from at least 25% to at most 27.55% is enough.
Es hat sich gezeigt, daß die in der Hauptpatentanmeldung beschriebene Spuren Tellur enthaltende Blei-Selen-Legierung abgewandelt werden kann, wobei eine Legierung entsteht, die ebenfalls als negativer Elementbestandteil eines Thermoelements verwendet werden kann. Man erhält die Legierung, wenn der Selengehalt zum Teil durch Schwefel ersetzt wird, mit der Maßgabe, daß neben Blei als Rest die Summe der Gehalte an Selen und Schwefel innerhalb des linearen Bereichs liegt, der, wenn der Schwefelgehalt nur Spuren beträgt, von 25,00 bis 27,55 Gewichtsprozent und, wenn der Selengehalt nur Spuren beträgt, von 12,80 bis 13,37 Gewichtsprozent reicht.It has been shown that the traces described in the main patent application contain tellurium Lead-selenium alloy can be modified, whereby an alloy is created, which is also called negative Element component of a thermocouple can be used. The alloy is obtained when the Selenium content is partly replaced by sulfur, with the proviso that in addition to lead as the remainder, the sum the levels of selenium and sulfur are within the linear range that if the sulfur content is only Traces is from 25.00 to 27.55 percent by weight and, if the selenium content is only traces, of 12.80 to 13.37 weight percent ranges.
Die Bestandteile der erfindungsgemäßen Legierung stehen in nicht ganz vollkommen stöchiometrischem Verhältnis zueinander. Sie zeigen eine hohe Seebeck-Spannung und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Halbleitern und gleichzeitig einen niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand im Vergleich zu einem Metall. Daher besitzen die Legierungen als thermoelektrische Bauteile einen hohen Wirkungsgrad für die thermische Umwandlung und eine bemerkenswerte elektrische Leistung. Sie können auch in Wärmepumpen verwendet werden.The constituents of the alloy according to the invention are not quite completely stoichiometric Relationship to each other. They show a high Seebeck stress and a low thermal conductivity in the Compared to semiconductors and at the same time a low electrical resistivity compared to a metal. The alloys therefore have a high degree of efficiency as thermoelectric components for thermal conversion and remarkable electrical performance. You can can also be used in heat pumps.
Die geringe stöchiometrische Abweichung beruht vorzugsweise auf einem Überschuß des einen Bestandteils der Legierung und beschränkt sich vorzugsweise auf maximal 10 Gewichtsprozent der Legierung.The small stoichiometric deviation is preferably based on an excess of the one constituent of the alloy and is preferably limited to a maximum of 10 percent by weight of the alloy.
Es ist bekannt, daß einerseits Schwefel als übliche Verunreinigung in handelsüblichem Selen und andererseits Selen gewöhnlich als Verunreinigung in handelsüblichem Schwefel gefunden wird. Es ist sehr umständlich und teuer, um verhältnismäßig reines schwefelfreies Selen bzw. reinen selenfreien Schwefel zu gewinnen. Für die erfindungsgemäße Legierung können Schwefel und Selen aber sogar miteinander verwendet werden. Es besteht nämlich eine gegenseitige Löslichkeit sowohl zwischen Blei und Schwefel als auch zwischen Blei und Selen. Da eine vollkommene Trennung von Selen und Schwefel nicht erzielt werden kann, enthalten die Legierungen von Blei mit Selen bzw. Schwefel innerhalb der angegebenen Bereiche zumindest noch Spuren von Selen bzw. Schwefel.It is known that on the one hand sulfur is a common impurity in commercial selenium and on the other hand Selenium is commonly found as an impurity in commercial sulfur. It is very cumbersome and expensive to get relatively pure sulfur-free selenium or pure selenium-free sulfur to win. For the alloy according to the invention, however, sulfur and selenium can even be used with one another be used. Namely, there is mutual solubility between lead and sulfur as well as between lead and selenium. Because a perfect Separation of selenium and sulfur cannot be achieved, the alloys contain lead with selenium or sulfur within the specified ranges at least traces of selenium or sulfur.
Für Thermoelemente geeignete
Blei-Selen-LegierungSuitable for thermocouples
Lead-selenium alloy
Zusatz zur Patentanmeldung M 23759 VI/40 b
(Auslegesdirift 1 073 207)Addition to patent application M 23759 VI / 40 b
(Laying out guide 1 073 207)
Anmelder:Applicant:
Minnesota Mining and ManufacturingMinnesota Mining and Manufacturing
Company,
St. Paul, Minn. (V. St. A.)Company,
St. Paul, Minn. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. PulsRepresentative: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Pulse
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,and Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Bad luck man,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2Patent Attorneys, Munich 9, Schweigerstr. 2
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. Dezember 1954Claimed priority:
V. St. v. America December 15, 1954
Sebastian Karrer, Port Republic, Md. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt wordenSebastian Karrer, Port Republic, Md. (V. St. Α.),
has been named as the inventor
In Fig. 1 sind auf der Abszisse die Mengenverhältnisse von Selen und Schwefel in Atomprozent angegeben, die von Selen, das nur eine Spur Schwefel enthält, auf der linken Seite bis zu Schwefel mit nur einer Spur Selen auf der rechten Seite reichen. Die Koordinate auf der linken Seite gibt in Gewichtsprozent die Bleimenge wieder, die man mit dem Selen-Schwefel-Bestandteil zu einer Legierung verarbeiten kann, während die rechte Koordinate die Gewichtsprozente des Selen-Schwefel-Bestandteils wiedergibt, wobei der Rest natürlich Blei ist.In Fig. 1, the proportions of selenium and sulfur are given in atomic percent on the abscissa, that of selenium, which contains only a trace of sulfur, on the left up to sulfur with only a trace of selenium on the right. The coordinate on the left gives in percent by weight the amount of lead, which is processed into an alloy with the selenium-sulfur component can, while the right coordinate shows the weight percent of the selenium-sulfur component, with the remainder being lead, of course.
Die erfindungsgemäße Blei-Selen-Schwefel-Legierung besteht also in einem Extremfall aus 25,00 bis 27,55 Gewichtsprozent Selen und 75,00 bis 72,45 Gewichtsprozent Blei, wenn das Selen nur Spuren Schwefel enthält. Im anderen Extrem, bei dem derThe lead-selenium-sulfur alloy according to the invention therefore consists in an extreme case of 25.00 to 27.55 percent by weight selenium and 75.00 to 72.45 percent by weight lead, if the selenium is only traces Contains sulfur. At the other extreme, where the
909 760/369909 760/369
Schwefel-Bestandteil nur eine Spur Selen enthält, besteht sie aus 12,80 bis 13,37 Gewichtsprozent Schwefel und 87,20 bis 86,63 Gewichtsprozent Blei. Wenn Selen und Schwefel atomprozentmäßig in gleicher Menge vorliegen, besteht die Legierung aus 18,90 bis 20,64 Gewichtsprozent Schwefel und Selen, wobei der Rest, d. h. 81,10 'bis 79,36 Gewichtsprozent, Blei ist.If the sulfur component contains only a trace of selenium, it consists of 12.80 to 13.37 percent by weight sulfur and 87.20 to 86.63 weight percent lead. When selenium and sulfur are equal in atomic percentages Amount present, the alloy consists of 18.90 to 20.64 percent by weight sulfur and selenium, the Rest, d. H. 81.10 'to 79.36 weight percent, is lead.
Die in Fig. 1 durch die untere Kurve angegebene Grenze der Zusammensetzung der Legierung ist als ausschlaggebend anzusehen, da bei einem wesentlich geringeren Bleigehalt die Polarität der Seebeck-Spannung sich ändert und die erwünschten elektrischen und mechanischen Eigenschaften nicht mehr reproduzierbar sind. Wenn andererseits der Bleigehalt einer Legierung beträchtlich die durch die obere Kurve in Fig. 1 dargestellte obere Grenze überschreitet, hat die sich ergebende Legierung einen zu metallischen Charakter und kann als erfindungsgemäßer thermoelektrischer Bauteil nicht mehr verwendet werden.The limit of the composition of the alloy indicated in FIG. 1 by the lower curve is as to be decisive, since with a significantly lower lead content the polarity of the Seebeck voltage changes and the desired electrical and mechanical properties are no longer reproducible are. On the other hand, if the lead content of an alloy is considerably lower than that indicated by the upper curve in Exceeds the upper limit illustrated in FIG. 1, the resulting alloy has a too metallic one Character and can no longer be used as a thermoelectric component according to the invention.
Die metallischen Verunreinigungen der endgültigen Legierung sollen 0,01% nicht überschreiten. Ferner muß die Legierung praktisch sauerstofffrei sein. Eine derartige Reinheit kann man erreichen, indem Blei, Selen und Schwefel verwendet werden, die keine metallischen Verunreinigungen über 0,01 °/o enthalten. Andererseits können Bestandteile geringerer Reinheit verwendet werden, wenn die Legierung, wie weiter unten beschrieben, umkristallisiert wird.The metallic impurities in the final alloy should not exceed 0.01%. Further the alloy must be practically free of oxygen. Such purity can be achieved by using lead, Selenium and sulfur are used which do not contain any metallic impurities above 0.01%. On the other hand, components of lower purity can be used if the alloy, as further described below, is recrystallized.
Die erfindungsgemäße Legierung kann nach folgendem Verfahren hergestellt werden. Die Ausgangsbestandteile, frei von metallischen Verunreinigungen, werden in den gewünschten Verhältnissen vermischt und z. B. in einem Rohr, vorzugsweise aus Quarz, eingeschlossen, wobei das Rohr zuerst evakuiert wird. Darauf wird der Inhalt auf seinen Schmelzpunkt erhitzt, der im Fall einer Blei-Selen-Schwefel-Legierung etwa im Bereich von 1085 bis 1115° C liegt. Das Verhältnis zwischen Schmelzpunkt und Zusammensetzung zeigt die Fig. 2. Aus dem Zustandsdiagramm ist ersichtlich, bei welchem Punkt eine Schmelze von bestimmter Zusammensetzung erstarrt. Während des Erhitzens wird die Schmelze vorzugsweise gerührt.The alloy according to the invention can be produced by the following method. The starting ingredients, free of metallic impurities, are mixed in the desired proportions and Z. B. in a tube, preferably made of quartz, enclosed, the tube being evacuated first. The contents are then heated to their melting point, which in the case of a lead-selenium-sulfur alloy is approximately in the range from 1085 to 1115 ° C. The relationship between melting point and composition shows the Fig. 2. From the state diagram it can be seen at which point a melt of a certain Composition solidifies. The melt is preferably stirred during the heating.
Nach dem Abkühlen wird die erstarrte Schmelze aus dem Gefäß entfernt und z. B. in einer Graphitform unter einer inerten Atmosphäre gegossen. Dabei soll die Form während des Gießens mit einem inerten Gas, z. B. mit Argon oder Kohlendioxyd, das unter Überdruck stehen kann, abgedeckt sein. Das Gas unterdrückt die Verdampfungsgeschwindigkeit der geschmolzenen Legierung und verringert dadurch die Porosität der Gußstücke.After cooling, the solidified melt is removed from the vessel and z. B. in a graphite form poured under an inert atmosphere. The mold should be filled with an inert gas during casting, z. B. be covered with argon or carbon dioxide, which may be under pressure. The gas suppressed the rate of evaporation of the molten alloy, thereby reducing the Porosity of the castings.
Es ist zu beachten, daß während der Herstellung der Legierung keine Verunreinigungen aus Schmelztiegeln u. dgl. in die Legierung gelangen. Geeignete Schmelztiegel bestehen aus Kohlenstoff, Tonerde, vorerhitztem Lavit und Quarz.It should be noted that during the manufacture of the alloy there should be no impurities from crucibles and the like get into the alloy. Suitable crucibles are made of carbon, alumina, preheated Lavit and quartz.
Nach dem Gießen können die Gußstücke, wenn nötig, gefräst werden. Die ausgeformten Gußstücke werden dann vorzugsweise in reduzierender Atmosphäre bei 540 bis 815° C 10 bis 20 Stunden lang geglüht. Dieses Glühen stellt die Homogenität des Gußstückes sicher und verbessert seine elektrischen und physikalischen Eigenschaften.After casting, the castings can be milled if necessary. The molded castings are then calcined preferably in a reducing atmosphere at 540 to 815 ° C. for 10 to 20 hours. This annealing ensures the homogeneity of the casting and improves its electrical and physical properties.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung der Legierung besteht darin, daß die Bestandteile, wie erwähnt, in einem offenen Schmelztiegel in einer Atmosphäre von Wasserstoff, Kohlendioxyd, Argon oder irgendeinem inerten oder reduzierenden Gas geschmolzen werden. Da der Dampfdruck von Selen und Schwefel verhältnismäßig hoch ist, kann ein gewisser Verlust von Selen oder Schwefel eintreten. Die Menge der Bestandteile muß daher so eingerichtet werden, daß dieser Verlust nicht ins Gewicht fällt. In jeder anderen Hinsicht ist dieses Verfahren dem oben erwähnten ähnlich.Another method for producing the alloy is that the components, as mentioned, in an open crucible in an atmosphere of hydrogen, carbon dioxide, argon, or any inert or reducing gas are melted. Because the vapor pressure of selenium and sulfur is relatively high, there may be some loss of selenium or sulfur. The amount of Components must therefore be arranged in such a way that this loss is negligible. In each other This procedure is similar to that mentioned above in respects.
Wenn man von unreinen, z. B. kupferhaltigen Bestandteilen ausgeht, muß man die Schmelze durch Umkristallisieren reinigen. Dazu wird zuerst die unreine Legierung geschmolzen, worauf man sie langsam vom einen Ende der Schmelze zum anderen hin fortschreitend erstarren läßt. Hierdurch wird eine Konzentration der Verunreinigungen der Ausgangsstoffe in der Gegend erzielt, in der die Schmelze zuletzt erstarrt. Dieses Stück wird dann verworfen und das Verfahren gegebenenfalls wiederholt. Wenn man dieses Reinigungsverfahren anwendet, muß man etwas zusätzliches Blei zugeben, um die sich ergebende Legierung innerhalb der oben angegebenen Grenzen zu halten. Innerhalb der in Fig. 1 angegebenen Mindest- und Höchstgrenze können die elektrischen Eigenschaften von Fall zu Fall um etwa +10% schwanken.If one of impure, z. B. copper-containing components goes out, you have to clean the melt by recrystallization. First the impure alloy melted, after which it was slowly moved from one end of the melt to the other progressively freezes. This creates a concentration of the impurities in the starting materials achieved in the area in which the melt last solidified. This piece is then discarded and repeat the procedure if necessary. In using this cleaning process, you have to do something add additional lead to keep the resulting alloy within the limits given above to keep. Within the minimum and maximum limits specified in FIG. 1, the electrical properties vary from case to case by about + 10%.
Die Thermospannung wird in erster Linie durch das Verhältnis von Selen zu Schwefel in dem Selen-Schwefel-Bestandteil der Legierung beeinflußt und hängt in verhältnismäßig geringem Maß vom Bleigehalt ab, vorausgesetzt, daß das Verhältnis des Blei zu dem Selen-Schwefel-Bestandteil innerhalb der in Fig., 1 erläuterten Grenzen liegt.The thermoelectric voltage is primarily determined by the ratio of selenium to sulfur in the selenium-sulfur component of the alloy influences and depends to a relatively small extent on the lead content from, provided that the ratio of the lead to the selenium-sulfur component is within the in Fig., 1 is the limits explained.
Der elektrische Widerstand dieser Legierungen wird in Fig. 3 erläutert. Er wird als Widerstand eines Würfels von 1 cm3 der Legierung, gemessen bei einer Temperatur von 555° C in Stromrichtung, angegeben. Der spezifische elektrische Widerstand dieser Legierungen hat einen positiven Temperaturkoeffizienten.The electrical resistance of these alloys is illustrated in FIG. It is given as the resistance of a cube of 1 cm 3 of the alloy, measured at a temperature of 555 ° C. in the direction of the current. The specific electrical resistance of these alloys has a positive temperature coefficient.
Die erfindungsgemäßen Legierungen haben eine gute mechanische Festigkeit; sie sind unter den Betriebsbedingungen eines Thermoelements beständig. Die Legierungen im mittleren Bereich sind spröder und nicht so leicht deformierbar wie Legierungen an beiden Enden der Kurve in Fig. 1. Der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient liegt im Bereich von 20· 10~6 bis 16 · 10~e je Grad. Die erfindungsgemäßen Legierungen zeigen einen höheren thermischen Wirkungsgrad als Metalle, er beträgt infolge der niedrigen Wärmeleitfähigkeit der Legierungen etwa 0,02 W je cm je Grad.The alloys according to the invention have good mechanical strength; they are stable under the operating conditions of a thermocouple. The alloys in the central region are more brittle and not as easily deformed as alloys at both ends of the curve in Fig. 1. The linear thermal expansion coefficient is in the range of 20 × 10 -6 to 16 x 10 ~ e per degree. The alloys according to the invention show a higher thermal efficiency than metals; due to the low thermal conductivity of the alloys, it is about 0.02 W per cm per degree.
Die folgenden Überlegungen beziehen sich auf die Legierungen, die an dem äußersten rechten und linken Ende der Kurve in Fig. 1 dargestellt sind. Sie werden der Einfachheit halber als Blei-Selen- bzw. Blei-Schwefel-Endlegierungen bezeichnet.The following considerations apply to the alloys on the extreme right and left End of the curve in Fig. 1 are shown. For the sake of simplicity, they are called lead-selenium or lead-sulfur end alloys designated.
Bei Blei-Selen-Schwefel-Legierungen ist die thermoelektrische Leistung und der spezifische elektrische Widerstand stark von der Wärmebehandlung der Legierung abhängig, wodurch eine Steuerung dieser Eigenschaften durch die Wärmebehandlung möglich ist. So zeigt z. B. eine Blei- und Selen-Schwefel-Legierung, die mehrere Stunden bei 540 bis 815° C ausgeglüht wurde, eine niedrigere thermoelektrische Leistung und einen niedrigeren spezifischen Widerstand als die gleichen Legierungen, die in ähnlicher Weise ausgeglüht und dann langsam auf niedrigere Temperatur abgekühlt wurden. Die Angaben der Tabellen beziehen sich auf Blei-Selen- bzw. Blei-Schwefel-Endlegierungen, die bei 540 bis 815° C ausgeglüht und langsam, d. h. 50° C je Stunde auf die in Spalte 1 angegebene Temperatur abgekühlt und dann abgeschreckt wurden. Legierungen, die zwischen den obenerwähnten extremen Bereichen liegen, zeigen ähnliche elektrische Eigenschaften.In the case of lead-selenium-sulfur alloys, the thermoelectric power and the specific electrical Resistance depends heavily on the heat treatment of the alloy, thereby controlling this Properties through the heat treatment is possible. So shows z. B. a lead and selenium-sulfur alloy, which was annealed for several hours at 540 to 815 ° C, a lower thermoelectric Performance and a lower specific resistance than the same alloys that are similar in Way was annealed and then slowly cooled to a lower temperature. The details of the Tables refer to lead-selenium or lead-sulfur end alloys that anneal at 540 to 815 ° C and slowly, d. H. 50 ° C per hour cooled to the temperature given in column 1 and then were deterred. Alloys that are between the extreme ranges mentioned above show similar electrical properties.
Tabelle I
Blei-Selen-EndlegierungTable I.
Lead-selenium final alloy
dem Abschrecken
0CTemperature before
the deterrent
0 C
Leistung
Mikrovolt je GradThermoelectric
power
Microvolts per degree
Widerstand bei
Raumtemperatur
Ohm-cmMore specific
Resistance at
Room temperature
Ohm-cm
704
538
427
316
204815
704
538
427
316
204
-166
-220
-267
-288
-288-155
-166
-220
-267
-288
-288
0,00071
0,0013
0,0023
0,0030
0,00300.00068
0.00071
0.0013
0.0023
0.0030
0.0030
Tabelle II
Blei-Schwefel-EndlegierungTable II
Lead-sulfur final alloy
dem Abschrecken
0CTemperature before
the deterrent
0 C
Leistung
Mikrovolt je GradThermoelectric
power
Microvolts per degree
Widerstand bei
Raumtemperatur
Ohm-cmMore specific
Resistance at
Room temperature
Ohm-cm
704
538
427
316
204815
704
538
427
316
204
-162
-198
-225
-280
-280-144
-162
-198
-225
-280
-280
0,0011
0,0017
0,0029
0,0048
0,00480.00094
0.0011
0.0017
0.0029
0.0048
0.0048
Die obenerwähnten Legierungen können metallographisch am besten als Zweiphasenlegierung bezeichnet werden. Wenn sie zerschnitten und mikroskopisch untersucht werden, ist eine Hauptphase zu erkennen, die aus Kristallkörnern in einer Größe von 1 bis 10 mm besteht. Zwischen diesen Körnern liegen dünne, verhältnismäßig dunklere Gebiete einer zweiten Phase. Die Körner der Hauptphase sind Kristalle der Metallverbindungen Bleiselenid und Bleisulfid oder Gemische dieser Kristalle, die etwa 72,45 bzw. 86,63 Gewichtsprozent Blei enthalten. Die dunklere zweite Phase, die man deutlich an den Rändern der Körner unterscheiden kann, besteht aus Blei, das eine geringere Menge von Selen oder Schwefel enthält. Der zweiten Phase einer solchen Legierung kommt, wie angenommen wird, eine dreifache Funktion zu. Erstens ruft das thermische Gleichgewicht zwischen den beiden Phasen, das sich bei der obenerwähnten Wärmebehandlung eingestellt hat, eine negative Seebeck-Spannung und Leitfähigkeit in der primären Bleiselenid- oder Bleisulfidphase hervor, die infolge ihrer hohen Konzentration in der Legierung die elektrischen Eigenschaften der Zweiphasenlegierung bestimmt. Zweitens dienen die dünnen Schichten als Bindemittel für die Körner der primären Phase und erhöhen dadurch die mechanische Festigkeit der Legierung im Vergleich zu reinen Metallverbindungen. Drittens ermöglicht diese Bindewirkung der zweiten Phase eine gute elektrische Leitfähigkeit der polykristallinen Legierung, indem sie die Winkelkomponente des spezifischen elektrischen Widerstandes auf eine zu vernachlässigende Größe vermindert. Die tatsächliche Konzentration der zweiten Phase ist nicht ausschlaggebend, wenn die Legierung nur im obenerwähnten Bereich liegt.The above-mentioned alloys can best be metallographically referred to as two-phase alloys will. When cut up and examined microscopically, a major phase can be seen which consists of crystal grains of 1 to 10 mm in size. Between these grains lie thin, relatively darker areas of a second phase. The grains of the main phase are crystals of the Metal compounds lead selenide and lead sulfide or mixtures of these crystals, which are about 72.45 and 86.63 respectively Contains weight percent lead. The darker second phase, which can be seen clearly on the edges of the grains consists of lead, which contains a smaller amount of selenium or sulfur. Of the The second phase of such an alloy is believed to have a threefold function. First, the thermal equilibrium between the two phases that occurs in the above-mentioned causes Heat treatment has set a negative Seebeck voltage and conductivity in the primary Lead selenide or lead sulphide phase, which due to their high concentration in the alloy, the electrical Properties of the two-phase alloy determined. Second, the thin layers serve as Binder for the grains of the primary phase and thereby increase the mechanical strength of the Alloy compared to pure metal compounds. Third, this binding effect enables the second phase good electrical conductivity of the polycrystalline alloy by removing the angular component the specific electrical resistance is reduced to a negligible size. The actual concentration of the second phase is not critical if the alloy is only im above-mentioned area.
Allgemein ist noch zu bemerken, daß in jedem Fall ein Bleiüberschuß bezüglich der Menge vorliegt, die einem stöchio-metrischen Verhältnis in der Legierung zu dem zweiten Bestandteil oder den Bestandteilen, d. h. dem Selen bzw. dem Schwefel entspricht. WennIn general, it should also be noted that in each case there is an excess of lead with respect to the amount which a stoichiometric ratio in the alloy to the second component or components, d. H. corresponds to selenium or sulfur. if
ίο man die obenerwähnten »End«-Legierungen als Beispiel nimmt, so ist festzustellen, daß die Endlegierung aus im wesentlichen Blei und Selen 0,15 bis 10,4 Gewichtsprozent Blei, bezogen auf die Gesamtlegierung, über die 72,41 Gewichtsprozent Blei hinaus, die zur Verbindung mit dem Selen stöchiometrisch erforderlich wären, enthält. Dasselbe gilt auch für die »End«- Legierung aus im wesentlichen Blei und Schwefel, in der die angegebene Bleimenge um 0,23 bis 4,7 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtlegierung, dieίο use the above-mentioned "end" alloys as an example takes, it can be determined that the final alloy consisting essentially of lead and selenium 0.15 to 10.4 percent by weight Lead, based on the total alloy, beyond the 72.41 percent by weight lead required for Compound with the selenium would be required stoichiometrically contains. The same applies to the »End« - Alloy consisting essentially of lead and sulfur, in which the specified amount of lead is 0.23 to 4.7 percent by weight, based on the total alloy that
für eine Verbindung mit dem Schwefel erforderliche stöchiometrische Menge überschreitet, d. h. daß sie 86,60 Gewichtsprozent Blei enthält.exceeds the stoichiometric amount required to bond with the sulfur, d. H. that they Contains 86.60 weight percent lead.
Infolge des Bleiüberschusses bei den erfmdungsgemäßen Legierungen erhält man eine Seebeck-Span-As a result of the excess lead in the alloys according to the invention, a Seebeck chip
nung von negativer Polarität und eine negative Leitfähigkeit. Als ein Bauteil eines Thermoelements kann die Legierung mit einem zweiten Bestandteil zu einem Thermoelement vereinigt werden, das z. B. aus nichtrostendem Stahl besteht. Vorzugsweise wird jedoch statt Stahl eine Blei-Schwefel-Selen- oder Blei-Tellur-Selen-Legierung von entgegengesetzter Polarität verwendet.negative polarity and negative conductivity. Can be used as a component of a thermocouple the alloy can be combined with a second component to form a thermocouple which, for. B. off stainless steel. However, a lead-sulfur-selenium or lead-tellurium-selenium alloy is preferably used instead of steel of opposite polarity used.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US806640XA | 1954-12-15 | 1954-12-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1077877B true DE1077877B (en) | 1960-03-17 |
Family
ID=22158824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEM27644A Pending DE1077877B (en) | 1954-12-15 | 1955-07-12 | Lead selenium alloy suitable for thermocouples |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1077877B (en) |
| GB (1) | GB806640A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2602095A (en) * | 1950-06-03 | 1952-07-01 | Gen Electric | Thermoelectric device |
-
1955
- 1955-07-12 DE DEM27644A patent/DE1077877B/en active Pending
- 1955-07-12 GB GB20100/55A patent/GB806640A/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2602095A (en) * | 1950-06-03 | 1952-07-01 | Gen Electric | Thermoelectric device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB806640A (en) | 1958-12-31 |
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