DE2022282B2 - Process for the manufacture of an electrical heating element - Google Patents
Process for the manufacture of an electrical heating elementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Heizelementes, das aus einem in eine elektrische Isolierhülle aus pulverförmigem Material eingebetteten Widerstandskörper sowie aus einer Traghülle aus Keramik besteht.The invention relates to a method for producing an electrical heating element, which consists of a Resistance bodies embedded in an electrical insulating sheath made of powdery material and made of a carrying case made of ceramic.
Es sind aus keramischem Werkstoff bestehende, rohrförmige, elektrische Heizstäbe bekannt, die als Träger für Heizdrähte bzw. Heizspiralen dienen, welche von einer pulverförmigen Masse aus Silicium-Karbid umgeben sind (DE-GM 1677382). Solche rohrförmigen Heizstäbe erfordern jedoch nicht nur relativ aufwendige Herstellungsschritte, sondern lassen auch bezüglich ihrer Wärmeleitfähigkeit zu wünschen übrig, da die den elektrischen Leiter umgebende pulverförmige Isolierniasse nicht so verdichtet ist, daß die von dem elektrischen Leiter entwickelte Wärme schnell auf den rohrförmigen Stab als für die Festigkeit des Heizelementes notwendigen Körper übertragen werden kann.There are made of ceramic material, tubular, electric heating rods known as Support for heating wires or heating coils are used, which are made of a powdery mass of silicon carbide are surrounded (DE-GM 1677382). However, such tubular heating rods not only require relatively complex manufacturing steps, but also leave something to be desired with regard to their thermal conductivity left, since the powdery insulating layer surrounding the electrical conductor is not so compacted that the heat developed by the electrical conductor quickly acts on the tubular rod as for strength of the heating element necessary body can be transferred.
Es sind ferner elektrische Heizelemente bekannt, bestehend aus einem elektrischen Widerstandskörper, der in eine elektrisch isolierende, pulverförmige Hülle eingebettet ist, und einer Trägerhülle (ungarische Patentschrift Nr. 76008). Zur Herstellung solcher Heizelemente wird in die Nuten von aus Tonerde gebrannten, mit Rippen versehenen Heizplatten mit Lehm ein Heizdraht eingeklebt, woraufhin die Heizplatte mit Hilfe einer Sohle abgeschlossen und der Raum zwischen der Platte und der Sohle mit einem wärmeisolierenden Material gefüllt wird. Die Heizplatte wird also schon vorher gebrannt, und die zusammengesetzten Heizkörper werden später keinem weiteren Brennprozeß unterworfen.There are also known electrical heating elements, consisting of an electrical resistance body, which is embedded in an electrically insulating, powdery cover, and a carrier cover (Hungarian patent No. 76008). For the production of such heating elements, burnt out of alumina is inserted into the grooves. ribbed heating plates with clay a heating wire glued in, whereupon the heating plate completed with the help of a sole and the space between the plate and the sole with a heat insulating material is filled. The heating plate is burned beforehand, and the assembled ones Radiators are not subjected to any further burning process later.
Schließlich ist ein elektrischer Hocbtemperatur-Heizkörper mit einen? metallenen Heizleiter, der in eine gasdichte, gieß- oder preßfähige., oxidhaltige, keramische Masse so eingebettet ist, daß nur seine Enden aus der Masse herausragen, bekanntgeworden (DE-AS 1079238). Bei diesem Heizkörper werden zur Berücksichtigung der während des Sinterns eintretenden Schwindung der oxid-keramischen Masse die Heizleiter vordem Einbetten in die schlickerartige bzw. angefeuchtete Keramikmasse mit einer Schicht aus einem brennbaren, organischen Material umgeben, die zu Beginn des Hochtemperaturbrandes verbrennt und einen Hohlraum um die Heizleiter bildet. Abgesehen davon, daß bei diesem e'f-.ktrischen Heizkörper die Heizleiter nicht in ein pulverförmiges Material eingebettet sind, beeinträchtigt der beim Brennen rund um die Heizleiter entstehende Hohlraum die Wärmeleitfähigkeit erheblich, und zwar auch dann, wenn der Hohlraum durch ein sogenanntes Heranschwinden der oxid-keramischen Masse an die Heizleiter verkleinert wird.After all, is a high temperature electric radiator with a? metal heating conductor, which is in a gas-tight, pourable or pressable., oxide-containing, ceramic mass is embedded in such a way that only its ends protrude from the crowd, became known (DE-AS 1079238). This radiator will be to take into account the shrinkage of the oxide-ceramic mass that occurs during sintering the heating conductors before embedding in the slurry-like or moistened ceramic mass with a layer made of a combustible, organic material that burns at the beginning of the high temperature fire and forms a cavity around the heating conductors. Apart from the fact that with this e'f-electric radiator The heating conductors are not embedded in a powdery material, which affects the burning process The cavity around the heating conductor significantly increases the thermal conductivity, even then, if the cavity is caused by a so-called shrinkage of the oxide-ceramic mass on the heating conductor is reduced.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, bei dem Verfahren der genannten Art die Herstellung des Heizelementes zu vereinfachen und gleichzeitig die Wärmeleitfähigkeit der Isoliermasse zu verbessern. The object of the invention is therefore, in the method of the type mentioned, the production To simplify the heating element and at the same time improve the thermal conductivity of the insulating compound.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Traghülle aus einem Material hergestellt wird, das unter Sinterung und gleichzeitiger Schrumpfung bei einer Temperatur keramisiert wird, die niedriger ist als die Sintertemperatur des Materials der Isolierhülle, wobei das Material der Traghülle auf das Material der Isolierhülle aufgetragen und durch eine Wärmebehandlung in eine aus Keramik bestehende Traghülle umgewandelt wird, und wobei das Material der Isöliefhülle während des Sinterns zumindest teilweise pulverförmig wird und am Ende des Sinterns durch die erfolgte Schrumpfung der Traghülle zu ei* nem festen Körper verdichtet ist.According to the invention, this object is achieved in that the supporting cover is made from one material which is ceramized with sintering and simultaneous shrinkage at a temperature which is lower is than the sintering temperature of the material of the insulating cover, the material of the support cover being dependent on the Material of the insulating cover applied and a heat treatment made of ceramic Carrying shell is converted, and wherein the material of the insulating shell is at least partially during the sintering becomes powdery and at the end of sintering due to the shrinkage of the supporting shell that has taken place to egg * is compressed in a solid body.
Dadurch wird in einfacher Weise erreicht, daß bei der Herstellung solcher Heizelemente keine metallischen Haltekonstruktionen benötigt werden und die erforderliche Verdichtung der auf die isolierendeIt is thereby achieved in a simple manner that no metallic heating elements are used in the manufacture of such heating elements Retaining structures are required and the required compaction of the insulating
Hülle aufgebrachten keramisierbaren Schicht durch die beim Sintern auftretende Schrumpfung erfolgt, wodurch diese Hülle zur Trägerhülle des elektrischen Heizelementes wird.Ceramizable layer applied to the shell takes place through the shrinkage that occurs during sintering, whereby this sheath becomes the carrier sheath of the electrical heating element.
Damit werden durch eine einzige Maßnahme, nämlich durch das Aufsintern einer keramisierenden Materialschicht, sowohl die mechanischen als auch die physikalischen Eigenschaften des Heizelementes sichergestellt. With a single measure, namely by sintering on a ceramizing material layer, both the mechanical and the physical properties of the heating element are ensured.
Materialart und Brenntechnologie können in Abhängigkeit von der gewünschten elektrischen Leistung innerhalb breiter Grenzen so gewählt werden, daß dadurch die Intensität des Sinterns und dementsprechende Schrumpfung und damit die Wärmeleitungseigenschaften und elektrischen Isoliereigenschaften optimal gestaltet werden können.The type of material and the firing technology can vary depending on the desired electrical output be chosen within wide limits so that thereby the intensity of the sintering and corresponding Shrinkage and thus the heat conduction properties and electrical insulation properties can be optimally designed.
Da es sich bei Isolier- und Traghülle um keramische Stoffe handelt, können Ausdehnungskoeffizient, Wärmeleitkoeffizient und mechanische Festigkeit gut miteinander in Einklang gebracht werden, wodurch die Herstellung rißfreier elektrischer Heizelemente ermöglicht wird.Since the insulating and supporting cover are made of ceramic materials, expansion coefficients, The coefficient of thermal conductivity and mechanical strength are well balanced, whereby the production of crack-free electrical heating elements is made possible.
Da die Trägerhülle sowohl die selbsttragenden Eigenschaften wie auch die Verdichtung sichert, braucht bei dem erfindungsgemäßen Heizelement die zum Einbetten des Widerstandskörpers dienende Isolierschicht keinerlei mineralisierende Bindemittel zu enthalten. Gerade deshalb ist die elektrisch isolierende Wirkung dieser Schicht wesentlich größer. Durch das Fehlen solcher Bindemittel ist die Schicht ferner geeignet, die DHationsspannungen wenigstens zum Teil auszugleichen. Daher kann die Schicht mit Recht als »Pulverschicht« bezeichnet werden.Since the carrier cover ensures both the self-supporting properties and the compression, needs in the heating element according to the invention, the insulating layer used to embed the resistor body not to contain any mineralizing binders. Precisely for this reason it is electrically insulating Effect of this layer is much greater. Due to the lack of such binders, the layer is also suitable to at least partially compensate for the dilation tensions. Therefore, the layer can rightly be called Be called "powder layer".
Als Einbettungsmaterial für den elektrischen Widerstandskörper können hochreine Metalloxide hohen Schmelzpunktes verwendet werden, zum Beispiel AI2O3 und MgO (Periklas). Bei kleineren Leistungen und nicht allzu strengen Anforderungen an die Isolation können auch hochreine Aluminiumsilikate, beispielsweise Ai2O3SiO2 (Sillimanit) oder 3Al2O32Si2 (Mullit) verwendet werden. Ganz allgemein kann jeder hitzebeständige Stoff verwendet werden, der den elektrischen Widerstandskörper nicht korrodiert und der elektrisch gut isoliert.Highly pure metal oxides with a high melting point can be used as embedding material for the electrical resistance body, for example Al 2 O 3 and MgO (periclase). For smaller services and not too strict demands on the insulation and high-purity aluminum silicates, for example Al 2 O 3 2 Si 2 (mullite) can be used 3 SiO 2 (sillimanite) or 3Al 2 O. In general, any heat-resistant material can be used which does not corrode the electrical resistance body and which insulates well electrically.
Für die Trägerhülle des erfindungsgemäßen elektrischen Heizelementes kann ein Gemisch aus Metalloxiden und Nichtrnetalloxiden verwendet werden. Diesem Gemisch können in größerer Menge und gut homogenisiert auch sonstige Metalloxide zugesetzt werden. Als Metalloxide Lommen z. B. CaO, BaO, Li2O odei MgO, als Nichtmetalloxide SiO2 und als sonstige Metalloxide z. B. Al2O3 in Frage. Die Isolierhülle und die Trägerhülle können durch Spritzgießen oder Gießen oder aber durch Pressen hergestellt werden, letzteres auch aus pulverförmiger! Ausgangsmaterial. A mixture of metal oxides and non-metal oxides can be used for the support shell of the electrical heating element according to the invention. Other metal oxides can also be added to this mixture in larger quantities and in a well-homogenized manner. As metal oxides Lommen z. B. CaO, BaO, Li 2 O odei MgO, as non-metal oxides SiO 2 and as other metal oxides z. B. Al 2 O 3 in question. The insulating cover and the carrier cover can be produced by injection molding or casting or by pressing, the latter also from powder! Source material.
Nach eigenen Experimenten wurden guten Ergebnisse mit einer Trägerhülle erzielt, die aus einem homogenisierten Gemisch aus Kristall- und Glaskörpern bestand. In der Mischung ist der Kristallkörper beispielsweise mit etwa 70% und der Glaskörper mit etwa 30% enthalten. Als Material für die den elektrischen Widerstandskörper einbettende pulverförmige Schicht wird wenigstens zum Teil ein Metalloxid, vorzugsweise das im Handel unter der Bezeichnung Periklas erhältliche Magnesiumoxid, eingesetzt. Mit diesem zusammen oder für si h allein kann als Material der isolierenden Schicht auch ein Silikat, vorzugsweise Aluminiumsilikat der Marke Sillimanit, verwendet werden.According to our own experiments, good results were achieved with a carrier cover made from a homogenized Mixture of crystal and glass bodies consisted. The crystal body is, for example, in the mixture with about 70% and the vitreous with about 30%. As a material for the electrical The powdery layer embedding resistance bodies is at least partially a metal oxide, preferably magnesium oxide, which is commercially available under the name periclase, is used. With this together or individually, a silicate can also be used as the material of the insulating layer, preferably Sillimanit brand aluminum silicate can be used.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, in der eine beispielshafte Ausführungsform ei-' nes mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Heizelementes gezeigt ist, näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawing, in which an exemplary embodiment ei- ' nes heating element produced by the method according to the invention is shown, explained in more detail. It shows
Fig. 1 die Ansicht der Isolierhülle im Längsschnitt,Fig. 1 is a view of the insulating sleeve in longitudinal section,
Fig. 2 den in Fig. 1 gezeigten Teil der Isolierhülle i" mit dem darin befindlichen Widerstandskörper, und Fig. 3 das gesamte Heizelement.FIG. 2 shows the part of the insulating sleeve i "shown in FIG. 1 with the resistor body located therein, and 3 shows the entire heating element.
Mit Bezugszeichen 10 ist in der Zeichnung der eine Teil einer zweiteiligen Isolierhülle bezeichnet. Das Material und die Dicke der Isolierhülle werden ent-"> sprechend der spezifischen Leistung des elektrischen Widerstandskörpers gewählt. Ist beispielsweise seine spezifische Leistung 4 W/cm2, so beträgt die Dicke der Isolierhülle etwa 2S5—3 mm, wobei sie aus einem kristallenen Magnesiumoxid (Periklas) bestehen -'<> kann.Reference numeral 10 denotes one part of a two-part insulating sleeve in the drawing. The material and the thickness of the insulation be ent - "> speaking selected the specific power of the electric resistor body is, for example, its specific power 4 W / cm 2, the thickness of the insulation is about 2 S 5-3 mm, being one of. crystalline magnesium oxide (periclase) - '<> can.
Das zum Spritzgießen durch Zusatz, von beispielsweise Kohlenstoff plastifizierte Isolierhüllenmaterial verwandelt sich während des Brennens bzw. Sinterns durch Entweichen des Plastifizierungsmittels zu PuI- > ver. Dieses pulverförmige Material ist später am Ende des Sintervorgangs zu einem festen Körper verdichtet, und zwar durch Schrumpfung der Trägerhülle.That for injection molding by adding, for example Carbon-plasticized insulation material changes during firing or sintering by escape of the plasticizer to pulp > ver. This powdery material is later compressed into a solid body at the end of the sintering process, namely by shrinking the carrier sleeve.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, befindet sich im Isolierhüllenteil 10 eine kontinuierliche Nut 12.As can be seen from the drawing, there is a continuous groove 12 in the insulating sleeve part 10.
i» In dieser Nut ist der Widerstandskörper 14 angebracht. Die Ansicht des in dem Widerstandskörper 14 ergänzten Teils 10 ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Widerstandskörper 14 aus einem Draht. Der andere TeilThe resistance body 14 is attached in this groove. The view of the part 10 supplemented in the resistance body 14 is shown in FIG. 2. In which The embodiment shown consists of the resistance body 14 from a wire. The other part
Γ) der Isolierhülle, der ähnlich dem Teil 10 ausgebildet ist, ist in Fig. 3 mit dem ersten Teil der Jsolierhülle zusammengesetzt. Der in Fig. 3 mit 16 bezeichnete Teil stellt die Traghülle dar.Γ) the insulating sleeve, which is designed similar to part 10 is, is assembled in Fig. 3 with the first part of the insulating sleeve. The designated 16 in FIG Part represents the carrying case.
An der Außenseite der Isolierhülle 10 (Fig. 1) undOn the outside of the insulating sleeve 10 (Fig. 1) and
in der Traghülle (16 (Fig. 3) sind Querrippen 18 und Längs-ippen 20 zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit und der Wärmeleitfähigkeit vorgesehen.in the carrying case (16 (Fig. 3) are transverse ribs 18 and Longitudinal ribs 20 to increase the mechanical strength and the thermal conductivity provided.
Die Traghülle wird beispielsweise aus einem keramischen Material, das bei einer geringen Temperatur,The carrying case is made of a ceramic, for example Material that, at a low temperature,
4> beispielsweise bei 400-1500° C gesintert wird, in an sich bekannter Weise hergestellt, z. B. spritzgegossen. Zu diesem Zweck wird es zunächst mit plastifizierendem Material, beispielsweise Kohlenwasserstoffen, gemischt. Als geeignetes keramisches Material kann4> is sintered for example at 400-1500 ° C, in an produced in a known manner, for. B. injection molded. For this purpose it is first coated with plasticizing Material, e.g. hydrocarbons, mixed. Can be used as a suitable ceramic material
•>ii z. B. das im Handel unter dem Namen Hypokeramik bekannte Material verwendet werden.•> ii z. B. in the trade under the name Hypokeramik known material can be used.
Die Traghülle wird auf die Isolierhülle aufgebracht, z. B. im Spritzgußverfahren, und dann das zum Sintern vorbereitete Rohrstück bei einer die HypokeramikThe carrying case is attached to the insulating cover, z. B. in the injection molding process, and then the pipe section prepared for sintering in the case of a hypoceramics
r. kennzeichnenden Temperatur gesintert. Dabei verwandelt sich die Traghülle in Keramik, wobei die Isolierhülle 10 zusammengepreßt wird und wobei ihre Isolierwirkung und Wärmeleitfähigkeit erheblich verbessert werden.r. sintered temperature characteristic. The carrying case is transformed into ceramic, with the insulating cover 10 is compressed and its insulating effect and thermal conductivity are significantly improved will.
mi Die Erfindung gestattet, verschiedene elektrische Heizelemente herzusteilen, wie dies aus den folgenden Beispielen hervorgeht, aus denen keine über die ursprüngliche Offenbarung hinausgehende Rechte hergeleitet werden.mi The invention allows different electrical Manufacture heating elements, as can be seen in the following examples, none of which are above the original Rights beyond disclosure can be derived.
A) Zusammensetzung des Trägerhüllenmaterials:
90% AI2O, (Korund)A) Composition of the carrier cover material:
90% AI 2 O, (corundum)
10% Glasfritte Reinheit der Grundstoffe:10% glass frit Purity of the raw materials:
Al2O3 85-90%,Al 2 O 3 85-90%,
Verunreinigungen: max. 0,5-0,8% Pe2O3 max. 0,2-0,9% CaO max. 0,3-0,5% K2O ca. 9 - 12% SiO2 Ergebnis der Siebanalyse (kumulativ):Impurities: max. 0.5-0.8% Pe 2 O 3 max. 0.2-0.9% CaO max. 0.3-0.5% K 2 O approx. 9 - 12% SiO 2 Result of the Sieve analysis (cumulative):
315 μ Π,58% 315 μ Π, 58%
200 μ 8,50%200 μ 8.50%
125 μ 48,75%125 μ 48.75%
90 μ 78,9.Vf90 μ 78.9.Vf
83 μ 86,75 %83 μ 86.75%
staubfein 100,00%fine dust 100.00%
Zusammensetzung der Glasfritte:Composition of the glass frit:
MgO 5 %MgO 5%
Li1O 1 %Li 1 O 1%
Af2O, 1 1 %Af 2 O, 1 1%
SiO2 58%SiO 2 58%
B2O3 25%B 2 O 3 25%
Die Siebanalyse der Glasfritte nach deren Vermählen stimmt mit der oben für die AI2O,-(Korund-) Komponente angegebenen Teilchengrößenverteilung überein.The sieve analysis of the glass frit after its grinding agrees with the particle size distribution given above for the Al 2 O (corundum) component.
Die Komponenten der Trägerhülle werden fünf Stunden lang homogenisiert. Die homogene Pulvermischung kann nach einer beliebigen der in der Keramikindustrie üblichen Formungstechniken zu der erfindungsgemäßen Trägerhülle aufgearbeitet werden.The components of the carrier shell are homogenized for five hours. The homogeneous powder mixture can be formed into that of the present invention using any of the molding techniques commonly used in the ceramics industry Carrier cover to be refurbished.
B) Zusammensetzung des Materials der Isolierhülle: B) Composition of the material of the insulating sleeve:
10(1% Al2O, (Korund)
(d. h. keinerlei Gehalt an Bindemittel)
Reinheit des Materials der Isolierhülle:
AI2Oj (Korund): AI2O,-Gehalt: 97-99%10 (1% Al 2 O, (corundum)
(i.e. no binding agent content)
Purity of the material of the insulating sleeve:
AI 2 Oj (corundum): AI 2 O, content: 97-99%
Verunreinigungen:Impurities:
Fe,O, max. 0.05-0,1%Fe, O, max.0.05-0.1%
CaO max. 0,1-0,2%CaO max. 0.1-0.2%
K2O max. 0.002%K 2 O max. 0.002%
Teilchengrößenverteilung:
Identisch mit der oben angegebenen Siebanalyse. Das Material der Isolierhüile kann nach einem beliebigen
der in der keramischen Industrie üblichen Formungverfahren zu der erfindiingsgemäßen Isolierhülle
aufgearbeitet werden.Particle size distribution:
Identical to the sieve analysis given above. The material of the insulating sheath can be worked up into the insulating sheath according to the invention by any of the molding processes customary in the ceramic industry.
Beispie! 2Example! 2
A) Zusammensetzung des Trägerhüllenmaterials:
70% AI2O3 (Korund)
30% Oiasfritte
Reinheit der Ausgangsstoffe:
Qualität und Teilchengrößenverteilung des AI2O3 stimmt mit der im Beispiel 1 angegebenen
Qualität und Korngrößenverteilung überein. Die Glasfritte hat folgende Zusammensetzung:
AI2O3 2,65%A) Composition of the carrier cover material:
70% AI 2 O 3 (corundum)
30% oias frit
Purity of the raw materials:
The quality and particle size distribution of the Al 2 O 3 corresponds to the quality and particle size distribution given in Example 1. The glass frit has the following composition: Al 2 O 3 2.65%
SiO, 7,95%SiO, 7.95%
60.55% 15,65% 6,10% 60.55% 15.65% 6.10%
BaO 7,10% BaO 7.10%
Die bei der Herstellung der Fritte verwendeten Metall- und Nichtmetalloxide sind von technischer Reinheit. The metal and non-metal oxides used in the manufacture of the frit are of technical purity.
Die Siebanalyse der Fritte, die nach deren Vermählen durchgeführt wird, zeigt das gleiche Er-The sieve analysis of the frit, which is carried out after its grinding, shows the same
PbO B1O3 Li2OPbO B 1 O 3 Li 2 O
gebnis wie die bereits beschriebene des AI2O,. Die Komponenten des Materials der Trägerhülle werden fünf Stunden lang homogenisiert. Die homogene Staubmischung kann nach einem beliebigen der in der Keramikindustrie üblichen Formungsverfahren zu der erfindungsgemäßen Trägerhülle verarbeitet werden. B) Zusammensetzung des Materials der Isolierhülle:Result like that of the AI 2 O, already described. The components of the material of the carrier cover are homogenized for five hours. The homogeneous dust mixture can be processed into the carrier casing according to the invention by any of the molding processes customary in the ceramic industry. B) Composition of the material of the insulating sleeve:
60% Al2O, (Korund)
40% SiO2 60% Al 2 O, (corundum)
40% SiO 2
Das verwendete AI2O3 hat die gleiche Qualität und Korngrößenverteilung wie das in Beispiel 1 beschriebene AI2O3.The Al 2 O 3 used has the same quality and grain size distribution as the Al 2 O 3 described in Example 1.
Als SiO2 wird hochreines Quarzpulver eingesetzt, das Verunreinigungen nur in sehr geringem Maße enthält:Highly pure quartz powder is used as SiO 2 , which contains only a very small amount of impurities:
Fp.OFp.O.
mav η Π5_ίΙ I <Y„mav η Π5_ίΙ I <Y "
Cab max. 0,1-0,2%Cab max. 0.1-0.2%
K2O max. 0,002%K 2 O max. 0.002%
Die Kornfeinheit des Quarzpulvers stimmt mit dem Ergebnis der Siebanalyse der bisher beschriebenen
Grundstoffe überein.
Das Gemisch für die Isolierhülle wird fünf Stunden lang homogenisiert. Danach kann es nach
einer beliebigen der in der keramischen Industrie üb'ichen Formungstechniken zu der erfindungsgemäßen
Isolierhülle aufgearbeitet werden.The grain fineness of the quartz powder agrees with the result of the sieve analysis of the raw materials described so far.
The mixture for the insulating sleeve is homogenized for five hours. It can then be worked up into the insulating sleeve according to the invention using any of the molding techniques customary in the ceramic industry.
A) Zusammensetzung des TrHgerhüllenmatcrials:
Aluminiumsilikat 90%A) Composition of the carrier cover material:
Aluminum silicate 90%
Glaskörper auf Basaltbasis 10%Basalt-based vitreous 10%
Reinheit der Grundstoffe:Purity of the raw materials:
Das verwendete AluminiumsilikatThe aluminum silicate used
(Al2O, SiO2)
ist hochreiner Sillimanit.
Die Fritte auf Basaltbasis besteht zu 10% aus B2O3 technischer Reinheit, der Rest ist Basalt.
Sowohl Korngrößenverteilung als auch Art der Aufarbeitung der Trägerhüllengrundstoffe sind
die gleichen wie in den vorbeschriebenen Beispielen. (Al 2 O, SiO 2 )
is high-purity sillimanite.
The basalt-based frit consists of 10% B 2 O 3 technical grade, the rest is basalt. Both the particle size distribution and the type of work-up of the carrier shell base materials are the same as in the examples described above.
B) Zusammensetzung des Materials der Isolierhülle: B) Composition of the material of the insulating sleeve:
Aluminiumsilikat (Sillimanit) ohne Bindemittel und sonstige Zusatzstoffe:Aluminum silicate (Sillimanit) without binders and other additives:
A!,O, 61-63%A !, O, 61-63%
SiCh 34-36%SiCh 34-36%
LiO; 1 %LiO; 1 %
Fe1O, 0,7%Fe 1 O, 0.7%
Na2O 0,05%Na 2 O 0.05%
K2O 0,2% K 2 O 0.2%
mineralisierendes Bindemittel verwendet. Dadurchmineralizing binder used. Through this genießt das mit dem erfindungsgemäßen Verfahrenenjoys that with the method of the invention hergestellte elektrische Heizelement die vorteilhaftenmanufactured electrical heating element the advantageous elektrischen Isoliereigenschaften des Sillimanite (beielectrical insulation properties of the Sillimanite (for 10000C 2· 105Qcm).1000 0 C 2 · 10 5 Ωcm).
Werden dem Sillimanit die in der keramischen Industrie üblichen mineralisierenden Bindemittel zugesetzt, so sinkt sein elektrisches Isoliervermögen.If the mineralizing binders commonly used in the ceramic industry are added to the Sillimanit, its electrical insulation properties are reduced.
Die Ausgangsmaterialien der Trägerhülle und der Isolierhülle stimmen in Korngrößenverteilung mit der im Beispie! 1 angegebenen Verteilung überein. The starting materials of the carrier cover and the insulating cover agree in grain size distribution with that in the example! 1 corresponds to the distribution given.
In den obigen Beispielen sind die ansonsten zur Technologie der Formung nötigen plastifizierenden Zusatzstoffe nicht mit angegeben, weil deren ChargeIn the examples above, those otherwise necessary for the molding technology are plasticizing ones Additives not specified because their batch
und Art bekanntermaßen immer davon abhängen, welches Formungsverfahren der keramischen Industrie für das gegebene Material benutzt wird.and type is known to always depend on the molding process used in the ceramic industry is used for the given material.
Die in den Beispielen angegebenen Siebanalyseergebnisse beziehen sich hauptsächlich auf dieThe sieve analysis results given in the examples relate mainly to the
Technologie des Spritzgusses. Bei anderen bekannten Verfahren der Formung in der Keramikindustrie muß mit einer gröberen Korngrößenverteilung gearbeitet werden, wie sie für den Hitzeschock notwendig ist.Injection molding technology. In other known methods of molding in the ceramic industry a coarser grain size distribution must be used, as is necessary for the heat shock is.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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|---|---|
| DE2022282C3 (en) | 1980-05-29 |
| DE2022282A1 (en) | 1971-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |