DE1908895C3 - Dichter, oxydationsbeständiger Formkörper, besonders für elektrische Widerstandselemente, und dessen Anwendung - Google Patents
Dichter, oxydationsbeständiger Formkörper, besonders für elektrische Widerstandselemente, und dessen AnwendungInfo
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Description
50
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen dichten, oxydationsbeständigen, geformten Körper,
der insbesondere als elektrisches Widerstandselement geeignet ist und auf pulvermetallurgischem Wege heriestellt
wird. Er besteht im wesentlichen aus Molybdänsilizid und einer Oxidkomponente, wozu auch
Thoriumoxid gehört.
Es ist eine bekannte Tatsache, daß Thoriumoxid gegen Erhitzung auf hohe Temperaturen beständig
ist, und es ist daher bereits vorgeschlagen worden, dieses Oxid bei der pulvermetallurgischen Herstellung
geformter Körper aus Molybdänsilizid zuzusetzen Hierbei wird Molybdändisilizid mit einer Oxidkomponente
unter Einschluß von Thoriumoxid (ThO2) und einem plastifizierenden Bindemittel aus
einem Ton der Montmorillonitgruppe vermischt. Die erhaltene Masse wird geformt und gesintert. Es wurde
jedoch gefunden, daß ein derartiger Körper gegenüber sehr hohen Temperaturen nicht beständig
?st da das Bindemittel ein Glas bildet, das eine verhältnismäßig
niedrige Erweichungstemperatur be- ^ erheblidl unter 17000 C, beispielsweise un-
^_ ^5500 Q Vx&t £s wurde gefunden, daß dies in
|.ter ynie VOn dem Alkaligehalt des Bindemittels
bhängt Mit anderen Worten konnte die hohe Hitzebeständigkeit
des Thoriumoxids nicht besser nutzbar werden, als wenn anstatt dessen andere Oxide als Oxidkompunente ver-
det wurden.
"überraschenderweise wurde nun gefunden, daß bei Verwencjung einer Oxidkomponente, die 1 bis 12 Gesprozent,
bezogen auf das Molybdänsilizid, be- * « F^ ihrerseils aus χ bjs 10 Gewichtsprozent
^h^Umoxid, wiederum bezogen auf das Molybdänm^
besteht, gemeinsam mit einem Binüemiitei in
p' n Ton der Montmorillonitgruppe, welcher
r vorbehandelt oder ausgewählt ist, daß sein
- ^ Natriumoxid (Na^O) einen Wert vnter
0 ? Gewichtsprozent, bezogen auf die Oxidkompo-,
^ ferüg gesinterte Körper eine be_
n„ '·Α höhere Hitzebeständigkeit als irgendwelche
«*cn en derartigen Körper besitzt. Wenn
u» ^ elektrisches Widerstandselement mit
aer £ ^ von 6 mm und einer Obcrflächen-
""™" 9W/cm2 in Luft bei 1800° C benutzt
be 3^ v Lebensdauer von 750 h.
WIg;m e'g mäß betrifft die Erfindung einen dichten,
«,,«beständigen Formkörper, insbesondere für
^^ Widerstandselemente, der nach pulverme-Verfahren im
wesentlichen aus Molybjgd und einer
Oxidkomponente unter Einschluß von Thoriumoxid und einem alkalihaltigen Ton der
von 1^ wie Bentonit, hergestellt ist.
^ dadurch gekennzeichnet, daß ehaU der Oxidkomponente 1 bis 12 Gewichtsnrozent
des Molybdänsilizids beträgt, wovon der Geprozent
^ id χ bis 10 Gewichtsprozent, eben-
hai an^on^mox Molybdäusilizids bezogen,
^^, während der Gehalt an etwa vorhandenem
«,,η weniser als 0 7 Gewichtsprozent, bezogen auf
J^^^Vxidkomponenle, und der Eisendas
ue^™1 "Cl n , riev..ichtsnrozent vorzucsweise
genal,\^^^Z^S^^^.
Derartige Formkörper sind wesentlich dichter als die bei Verwendung eines alkalihaltigen Bindemittels
herstellbaren. In Folge Herabsetzung des Alkaligehalts in dem tonarligen Bindemittel weisen die neuen
Elemente eine ganz erheblich erhöhte Lebensdauer auf. Wichtig ist dabei, daß auch der Eisengehalt der
Masse nur gering sein dart.
Mit Hilfe der neuen Elemente ist es zum ersten Mal gelungen, eine Betriebstemperatur von etwa
1800° C während einer Heizdauer von etwa 750 h lediglich durch Widerstandsheizung zu erzielen D.es
bedeutet offensichtlich einen überraschenden tecnnisehen
Fortschritt.
Der Thoriumoxidgehalt liegt vorteilhaft bei 2 bis
3 Gewichtsprozent der Silizidkomponente
Die Entfernung des Alkalis aus dem Bindemittel wird so weit getrieben, daß der Gehalt an Na2U untcr
0,7 Gewichtsprozent liegt, vorzugsweise unter 0,4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der
Oxidkomponente. Der Gehalt an K2O kann in der
gleichen Weise auf einen Wert unter 0,3 Οε™8-prozent
vermindert werden. Ebenso wird aucn der
3 4
Gehalt an CaO vermindert, vorzugsweise auf einen wicht gerechnet, zugesetzt, worauf die Masse gekne-
Wert unter 0,5 Gewichtsprozent, ebenfalls auf die tet und in Form von Stäben ausgepreßt wird, die
Oxidkomponente berechnet. dann getrocknet werden.
Die Herstellung geformter Körper aus Molybdän- Um den Oxidgehalt niedrig zu halten, werden die
silizid mit Bindemitteln aus einem Mineral, das zur 5 Stäbe bei einer Temperatur von 1500 bis 1700° C
Montmorillonitgruppe gehört, insbesondere Bentonit, in Wasserstoffatmosphäre während 4 min gesintert,
ist bereits in der USA.-Patentschrift 30 27 331 be- worauf die anschließende Fertigsinterung in Luft bei
schrieben. Die Verminderung des Alkaligehalts in einer Temperatur von 1640 bis 1650° C innerhalb
dem Bindemittel kann beispielsweise in der Weise 1 min erfolgt.
durchgeführt werden, daß man es mit Ammonium- io Das auf diese Weise erhaltene Material besitzt fol-
ionen entsprechend dem in der USA.-Patentschrift gende Zusammensetzung. Es besteht aus 89,9 Ge-
33 95 029 beschriebenen Verfahren behandelt. wichtsprozent Silizid und 10,1 Gewichtsprozent Oxid.
Die Zusammensetzung der Silizidkomponente utterly . . seits ist folgende:
Beispiel
Ein Widerstandselement, das bei 1800° C in Luft Mo e 64 9"
verwendet werden soll, wird in folgender Weise her- gj* -,-'7
gestellt: Λ| weniger als 0,15
Zu 100 Teilen Molybdansilizid werden 2,5 Teile Fe fa bis 0 2q
Thoriumoxid zugesetzt. Die Mischung wird 120 h 20 '
lang in Benzin gemahlen. Dies ist etwas langer als Die Zusammensetzung der Oxidkomponente war
die übliche Mahldauer von 72 h. Die Verteilung der folgende:
Korngröße zeigt eine Kurve, die etwas von der bei Gewichtsprozent
der gewöhnlichen Fabrikation gültigen Kurve ab- §jq, 5g ^q
weicht, wie sie beispielsweise in der USA.-Patent- 25 A'2Öi
1080
schrift 30 27 331 dargestellt ist, wobei ein größerer CaO^ 0,30
Verteilungsbereich der verschiedenen Korngröße- MgO
140
klassen erreicht wird. Na2O
0,20
Die Herstellung der Bentonitmasse geschieht nach ^2Q q'-|5
dem Verfahren der USA.-Patentschrift 33 95 029, 30 ThO, ['_ 2s|l0
d. h. die plastischen Eigenschaften, die der Bentonit Fe->O*3 250
beim Ionenaustausch verloren hat, werden durch Ein- j^est Verunreinigungen
mischen von Alkohol in die Masse wieder hergestellt.
Zu 100 Teilen der gemahlenen Mischung aus M0S12 Das spezifische Gewicht des Materials ergab sich
und ThO2 werden 5 Teile Bentonit, als Trockenge- 35 zu 5,72 g/cm3 und die Biegefestigkeit zu 41 kp/mm2.
Claims (7)
1. Dichter oxydationsbeständiger Formkörper, besonders für elektrische Widerstandselemente,
der nach pulvermetallurgischem Verfahren im wesentlichen aus Molybdänsilizid und einer
Oxidkomponente unter Einschluß von Tnonumoxid und einem alkalihaltigen Ton der Mont- ^
morillonitgruppe, wie Bentonit, hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dab der
Gehalt der Oxidkomponente 1 bis 12 Gewichtsprozent des Molybdänsilizids beträgt, wovon der
Gehalt an Thoriumoxid 1 bis 10 Gewichtsprozent, ebenfalls auf das Gewicht des Molybdansinzids
bezogen, ausmacht, während der Gehalt an etwa vorhandenem NaiO weniger als U,/ uewichtsprozent,
bezogen auf das GewicM der Oxidkomponente, und der Eisengehalt höchstens
0,3 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,15 ue- «
wichtsprozent, des Molybdänsilizids betTf^-
2. Formkörper nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß der Thoriumoxidgehalt 2 bis 3 Gewichtsprozent des Molybdänsilizids betragt.
3. Formkörper nach den Ansprüchen 1 oder Z, as
dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Aluminium
in der Silizidkomponente hochs ens 0,3 Gewichtsprozent, vorzugsweise höchstens
0,15 Gewichtsprozent, auf die S.hzidkomponente bezogen, betragt.
4. Formkörper nach den^ Ansprüchen 1 ta 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Na2U
in der Oxidkomponente weniger als 0,4 Gewichtsprozent ausmacht. .t ...p .
5. Formkörper nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet^^aß ^.e Oxidkomponente
weniger als 0,3 Gewichtsprozent KiU
enthalt. Ancnriii4ip 1
6. Formkörper nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidkomponente
wen.ger als 0,5 Gewichtsprozent CaO
enthalt. j . u *·· j- »r.
7. Anwendung der oxydat.onsbestandigen
Formkörper nach den Ansprüchen 1 bis 6 als
stabförmfge Heizelemente in elektrischen Widerstandsofen.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19691908895 DE1908895C3 (de) | 1969-02-22 | Dichter, oxydationsbeständiger Formkörper, besonders für elektrische Widerstandselemente, und dessen Anwendung |
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DE19691908895 DE1908895C3 (de) | 1969-02-22 | Dichter, oxydationsbeständiger Formkörper, besonders für elektrische Widerstandselemente, und dessen Anwendung |
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DE1908895A1 DE1908895A1 (de) | 1970-09-10 |
DE1908895B2 DE1908895B2 (de) | 1975-09-04 |
DE1908895C3 true DE1908895C3 (de) | 1976-04-29 |
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