DE1471130B2 - Masse zum Einbetten von Heizspiralen - Google Patents
Masse zum Einbetten von HeizspiralenInfo
- Publication number
- DE1471130B2 DE1471130B2 DE19631471130 DE1471130A DE1471130B2 DE 1471130 B2 DE1471130 B2 DE 1471130B2 DE 19631471130 DE19631471130 DE 19631471130 DE 1471130 A DE1471130 A DE 1471130A DE 1471130 B2 DE1471130 B2 DE 1471130B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- boron nitride
- heating coils
- compound
- heating
- embedding heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 17
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title description 4
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 19
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/18—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being embedded in an insulating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/583—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
Elektrische Heizspiralen werden bei der Verwendung für bestimmte Zwecke in Schutzrohre aus Metall
eingelagert. In diesem Fall muß der Heizdraht elektrisch gegen das Metallrohr isoliert werden, wobei die
Isolationsschichtdicke zum besseren Wärmeübergang möglichst gering gehalten wird. Im allgemeinen werden
für diesen Zweck Erdalkalioxide, beispielsweise Magnesiumoxid oder Gemische von Magnesiumoxid
und Calciumoxid, Kieselsäure oder ähnliche Feuerfestoxide, Feuerfestoxidgemische oder -verbindungen
eingesetzt.
Diese Feuerfestoxide besitzen jedoch den Nachteil, daß sie bei zwar guter Wärmeleitung bereits bei mittleren
Temperaturen eine merkliche elektrische Leitfähigkeit besitzen. Es bilden sich daher bei der hohen
Spannungsdifferenz, die zwischen Heizdraht und Metallrohr besteht, bereits bei geringer Temperaturüberhöhung
Kriechströme aus, die zur Zerstörung der Schutzschicht und damit zum elektrischen Durchschlag
führen.
Andererseits läßt eine Erhöhung des elektrischen Isolierwiderstandes durch dickere Schichten der Einbettmasse
gleichzeitig eine höhere Wärmestauung entstehen, so daß dadurch das Problem nicht gelöst werden
kann.
Es wurde nun gefunden, daß Bornitrid als Einbettmasse
für elektrische Heizspiralen verwendet werden kann.
Es ist zwar bekannt, daß Bornitrid einen sehr hohen elektrischen Isolationswiderstand aufweist. Gleichzeitig
besitzt es auch eine äußerst hohe Wärmeisolationsfähigkeit bei hohen Temperaturen, welche die
Heizdrahttemperatur stark ansteigen läßt. Zusätzlich ist bekannt, daß Stähle, z. B. Heizdrähte, durch Eindiffundieren
von Stickstoff und auch von Bor oberfiächengehärtet werden können und hierbei spröder
werden. Dies mußte auch bei der Berührung der Heizdrähte mit Bornitrid befürchtet werden.
Es ist zwar bekannt, Gemische aus Bornitrid und Erdalkaliverbindungen als elektrische Isolatoren zu
verwenden (deutsche Auslegeschrift 1 076 016). Da aber Erdalkaliverbindungen wie z. B. Magnesiumoxyd
bei hohen Temperaturbelastungen elektrisch leitend werden, ist dieses Material für die Einbettung von
Heizspiralen mit hoher elektrischer Leistung nicht geeignet. Ferner ist bekannt, daß Bornitrid einen sehr
hohen elektrischen Isolationswiderstand aufweist. Gleichzeitig wirkt es bei hohen Temperaturen äußerst
wärmeisolierend. So wird gemäß der USA.-Patentschrift 2 872 327 Bornitrid zusammen mit anderen
Boriden zur thermischen Isolierung von öfen herangezogen. Ein thermischer Isolator läßt jedoch die
Heizdrahttemperatur nachteilig stark ansteigen. Ähnliche Eigenschaften besitzen feuerfeste Massen aus
Bornitrid und Siliciumcarbid (USA.-Patentschrift 2 887 393), deren Gehalt an Siliciumcarbid und die
damit verbundene erhöhte elektrische Leitfähigkeit des Materials den erfindungsgemäßen Verwendungszweck
ausschließen. Zusätzlich ist bekannt, daß Stähle, z. B. Heizdrähte durch Eindiffundieren von
Stickstoff und auch von Boroberflächen gehärtet werden können und hierbei spröder werden. Dies muß
auch bei der Berührung der Heizdrähte mit Bornitrid befürchtet werden.
Verfahren zur Herstellung von geeignetem Bornitrid sind in den deutschen Patenten 1 153 731,
1165 557 und der deutschen Auslegeschrift 1182 214 beschrieben.
Es ist auch möglich, Bornitrid mit den bekannten Einbettmassen zu vermischen, wobei der Wirkungsgrad
etwa dem Bornitridgehalt entspricht. Dabei sollte mindestens ein Gehalt von 10 °/o Bornitrid verwendet
werden.
Die Nachteile, die bei der Verwendung von keramischen Einbettmassen darin bestehen, daß letztere
bei höherer Temperatur eine zu hohe elektrische Leitfähigkeit annehmen, treffen bei Bornitrid als Einbettmasse
nicht zu, da bei diesem Material der elektrische Widerstand nicht nennenswert erniedrigt wird.
In ein senkrecht gehaltenes Messingrohr, in dem zentrisch ein Heizdraht aus Nickel-Chrom-Stahl gespannt
ist, wird als Einbettmasse feinkörniges Magnesiumoxid eingedampft. Durch einen Hilfskörper mit
Hohlwelle, in der der Heizdraht geführt ist und an dessen unterem Ende eine Platte mit Durchbrüchen
befestigt ist, kann das Einstampfen bei gleichzeitigem Nachschütten von frischem Material erleichtert werden.
Ein auf diese Weise hergestelltes Heizrohrstück von 50 cm Länge kann an einem Regeltrafo mit
1000 Watt während 2 Stunden belastet werden.
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wird ein Heizrohrstück derselben Länge durch Einstampfen
von technischem Bornitrid mit einem Bornitridgehalt von 96 °/o hergestellt. Es hält eine Dauerbelastung von
2000 Watt aus.
Auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1 und 2 wird in ein Rohrstück derselben Länge ein Gemisch
von Magnesiumoxid und Bornitrid im Verhältnis 1:1 eingestampft. Dieses Heizrohrstück hält eine Belastung
von 1600 Watt aus.
Claims (2)
1. Masse zum Einbetten von elektrischen Heizspiralen, dadurch gekennzeichnet, daß
Bornitrid verwendet wird.
2. Masse zum Einbetten von elektrischen Heizspiralen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Bornitrid im Gemisch mit bekannten Einbettmassen verwendet wird, wobei der Bornitradanteil
mindestens 10% des Gemisches beträgt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEE0026128 | 1963-12-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1471130A1 DE1471130A1 (de) | 1969-04-10 |
| DE1471130B2 true DE1471130B2 (de) | 1970-12-10 |
Family
ID=7071993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19631471130 Withdrawn DE1471130B2 (de) | 1963-12-27 | 1963-12-27 | Masse zum Einbetten von Heizspiralen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1471130B2 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3438413A1 (de) * | 1984-10-19 | 1986-04-24 | Elpag Ag Chur, Chur | Rohrheizkoerper |
-
1963
- 1963-12-27 DE DE19631471130 patent/DE1471130B2/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1471130A1 (de) | 1969-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2641894B2 (de) | ||
| DE1465467A1 (de) | Auf Temperatur ansprechende elektrische Widerstandsvorrichtung | |
| CH441489A (de) | Elektrode zum Übertragen eines elektrischen Stromes zwischen einem Leiter und einem heissen, elektrisch leitenden Gas | |
| DE1471130C (de) | Masse zum Einbetten von Heizspiralen | |
| DE1471130B2 (de) | Masse zum Einbetten von Heizspiralen | |
| DE623410C (de) | ||
| EP0711496B1 (de) | Keramisches heizelement sowie verfahren zur herstellung eines solchen heizelements | |
| DE587504C (de) | Indirekt beheizte Kathode fuer Entladungsroehren | |
| DE2142767A1 (de) | Speicherheizplatte | |
| DE1954724B2 (de) | Speicherkern für ein elektrisches Speicherheizgerät und Verfahren zur Herstellung eines solchen Speicherkernes | |
| AT165245B (de) | Elektrische Halbleiter | |
| DE2149764A1 (de) | Elektrisch leitende Heizelemente | |
| DE1496406A1 (de) | Zur Verwendung in einem Glasschmelzofen vorgesehener Koerper | |
| AT159296B (de) | Elektrische Heizeinrichtung. | |
| DE3688699T2 (de) | Elektrisch leitender Ziegel. | |
| DE914762C (de) | Induktor fuer Netzfrequenz | |
| DE149034C (de) | ||
| DE608696C (de) | Gluehkathode fuer elektrische Entladungsgefaesse | |
| DE1034778B (de) | Elektronenroehre fuer hohe Frequenzen mit Elektrodenzuleitungen geringer Induktivitaet und geringer Waermeleitfaehigkeit | |
| DE708779C (de) | Elektrisch beheizter Ofen | |
| DE626009C (de) | Spule fuer Induktionsoefen | |
| DE1615404C3 (de) | Lichtbogenofen | |
| DE1157720B (de) | Siliciumkarbidheizstab mit gut leitenden Anschlussenden | |
| DE939099C (de) | Verfahren zur Herstellung elektrischer Halbleiter aus gesinterten Pulvern | |
| AT100970B (de) | Elektrischer Ofen zum Schweißen, Härten, Brennen oder zum Erhitzen für andere Zwecke. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |