DE3446982C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein gegen Vergiftung
beständiges aktives Element für einen Sensor für brenn
bare Gase gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein
Verfahren zur Herstellung des Elements. Das Element soll
sich zur Verwendung in Atmosphären eignen, die Gifte, wie
Silicone, Halogenkohlenwasserstoffe und Organometalle
enthalten.
Die Erfindung ist allgemein anwendbar bei Sensoren für brenn
bares Gas der Bauart mit gewickeltem Drahtfilament, vorzugs
weise nach Art der US-PS 39 59 764 und 40 68 021. Diese Bau
art betrifft ein schraubenförmig gewickeltes Filament, das
mit einem hitzebeständigen Material beschichtet ist, das im
allgemeinen in flüssiger Form aufgetragen und dann zum Bei
spiel in einem Ofen erhitzt wird, so daß die Beschichtung
während des Erhitzens altert und ein Sintern stattfindet,
wodurch eine dichte Hülle erzeugt wird. Der Sintervorgang
läßt die Beschichtung schrumpfen und drückt gleichzeitig
die schraubenförmige Wicklung zusammen zur Bildung eines
dichten beschichteten schraubenförmig gewickelten Filaments
mit einem sich hindurch erstreckenden Kanal. Auf dieser
dichten Beschichtung wird ein Platinkatalysator
zur Oxidierung von brennbaren Gasen aufgebracht. Ein bei Sensoren der
oben beschriebenen Art angetroffene Schwierigkeit besteht
darin, daß sie sehr schnell ihre Ansprechempfindlichkeit
verlieren, wenn sie einem Katalytgift ausgesetzt werden.
Bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, wie bei Abfühl
elementen mit Kugel- oder Granulatfüllung gemäß der US-PS
32 00 011 und 41 23 225, besteht ferner ein Problem darin,
daß sie nach der Berührung mit einem Katalytgift eine
sofortige Nacheichung oder Auswechslung erfordern. Diese Sen
soren arbeiten in reiner Atmosphäre sehr erfolgreich, d. h.
ohne Empfindlichkeitsverlust, zeigen jedoch bei Anwendung
in schädlicheren industriellen Umgebungen einen irre
versiblen Empfindlichkeitsverlust oder eine Vergiftung.
Aus der GB-A-20 96 321 ist ein aktives Element der ein
gangs vorausgesetzten Art bekannt, bei dem auf dem Draht
filament abwechselnde Lagen aus porösem nichtkata
lytischem keramischem Material und katalytisch aktivem
Material aufgebracht sind und die äußerste Lage aus porösem
nichtkatalytischem Material gleicher Porosität wie der
der übrigen keramischen Materialschichten besteht.
Schließlich ist aus der DE-B-26 40-868 ein Detektor
element für brennbare Gase bekannt, bei dem ein Draht
einen Überzug aus einem nicht katalytischen keramischen
Trägermaterial und einem katalytisch aktiven Material,
eine den Überzug umgebende Schicht aus einem Oxidations
katalysatormaterial und eine diese Schicht und den Überzug
völlig umgebende poröse Schutzschicht aus einer Mischung
von Zeolith und Aluminiumoxid zur Fernhaltung von Kata
lysatorgiften vom katalytisch aktiven Material aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegen
Vergiftung beständiges aktives Element der eingangs voraus
gesetzten Art zu entwickeln, das eine höhere Widerstands
fähigkeit gegen Vergiftung, eine längere Betriebslebensdauer,
verringerte Katalysatorverluste, eine minimale Nullpunkt-Ver
schiebung und eine langfristige Temperaturstabilität auf
weist, und ein zur Herstellung eines solchen aktiven
Elements geeignetes Verfahren anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 4
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erhöhte Widerstandsfähigkeit des erfindungsgemäßen
aktiven Elements gegen Vergiftung ist anscheinend vor allem
auf die äußerste Lage aus porösem keramischem Material
mit größerer Porosität als der der letzten Zwischenlage
aus porösem nichtkatalytischem keramischem Material zurück
zuführen, wobei die nachfolgenden katalytischen Lagen,
nachdem die erste katalytische Lage inaktiv wird, noch
brennbare Gase oxidieren, wodurch das aktive Element eine
lange Betriebslebensdauer hat.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Schrägansicht
eines Sensors für brennbare Gase mit einer
Darstellung des gegen Vergiftung beständigen
Sensorelements nach der Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines unbeschichteten ge
wickelten Widerstandselements nach der Erfindung;
Fig. 3 eine teilweise weggebrochene und geschnittene Seiten
ansicht des Widerstandselements von Fig. 2 nach der
Alterung einer Schicht aus hitzebeständigem Material;
Fig. 4 eine teilweise weggebrochene und geschnittene Seiten
ansicht der beschichteten Wicklung von Fig. 3 nach dem
Auftragen von mehreren gesonderten und abwechselnden
Lagen aus porösem keramischem Material und Platin und
einer porösen keramischen obersten Beschichtung;
Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt längs der Querachse von
Fig. 4 und
Fig. 6 einen schematischen Schnitt längs der Längsachse von
Fig. 5.
Die Erfindung eignet sich besonders zur Anwendung in Umgebun
gen mit Luftgiften, wie Silicone. Im allgemeinen bewirken
Dämpfe von Produkten auf Siliconbasis eine schnelle Ver
schlechterung der herkömmlichen Sensoren für brennbare Gase
mit Kugel- oder Granulatfüllung. Normalerweise kann eine
Siliconkonzentration von weniger als 1 ppm in Minuten einen
Empfindlichkeitsverlust des herkömmlichen Sensors bewirken.
Die Erfindung mit ihrer neuartigen Verteilung und Auftragung
von Katalysator und keramischem Material behält jedoch ihre
Zuverlässigkeit und Genauigkeit in Anwesenheit von Silicon und
anderen Giften bei. Das eine geringe Masse aufweisende und
schraubenförmig gewickelte Sensorelement bietet einen erhöhten
Widerstand gegen mechanische Stöße und auch eine gleichmä
ßige Erhitzung sowie ein schnelles Ansprechen in ruhiger Luft.
Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß
Fig. 1 besteht ein Sensor 10 für brennbare Gase aus zwei
Elementen, einem aktiven oder katalytischen Element 12 und
einem inaktiven oder Bezugselement 14, die beide der Atmo
sphäre ausgesetzt sind. Das Elementenpaar 12, 14 ist in einem
porösen metallischen Becher 16 eingeschlossen, der aus nicht
rostendem Stahl bestehen kann, oder ist hinter einer Scheibe
aus ähnlichem Material eingeschlossen. Der Becher 16 oder
die Scheibe, Flammensperre genannt, ermöglicht eine Diffu
sion von Gas zum oder vom Elementenpaar, verhindert jedoch
eine Zündung der Atmosphäre außerhalb des Sensors, falls die
Konzentration an brennbarem Gas dessen untere Entflammungs
grenze überschreitet.
Für gewöhnlich befindet sich zwischen dem Elementenpaar 12,
14 eine Wärmesperre, die eine thermische Wechselwirkung und
die Übertragung von katalytischem Material vom aktiven Ele
ment zur Oberfläche des Bezugselements verhindert.
Der Sensor ist in die elektrische Schaltung eines Gasermitt
lungssystems geschaltet. Im allgemeinen ist das aufeinander
abgestimmte Elementenpaar 12, 14 Teil einer Wheatstone'schen
Brücke.
Fig. 2 und 3 zeigen ein schraubenförmig gewickeltes leitendes
Filament 20 aus einem Material, wie Platin-Iridium, dessen
elektrischer Widerstand mit der Temperatur variiert. Es gibt
andere geeignete Wicklungsfilamente, z. B. eine Platin-
Rhodium-Legierung. Das schraubenförmig gewickelte Filament 20
ist dann in eine hitzebeständige Schicht 22 eingehüllt, ver
gleiche die US-PS 40 68 021.
Gemäß Fig. 4 und 5 wird erfindungsgemäß die hitzebeständige
Schicht 22 beschichtet: mit einer ersten Lage 28 aus einem
katalytischen Überzug, dann mit abwechselnden Lagen aus
porösem nichtkatalytischem keramischem Material 24 und Lagen
aus Katalytplatin 26 oder anderen Edelmetallen oder kataly
tischen Metallen, wie Palladium, Rhodium, Ruthenium, Rhenium
oder Gemischen hiervon. Das Element wird dann mit einer
letzten Lage 34 aus porösem keramischem Material beschichtet,
das als verbrauchbare Lage verwendet wird, um als erste mit
Luftgiften zu reagieren oder diese einzufangen.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein
Keramikmaterial (5 bis 10 Gew.-% Al2O3) mit einem Platin
material (5 bis 15 Gew.-% Hexachlorplatinsäure) zur Bildung
einer katalytischen Aufschlämmung gemischt, die in Form
einer Flüssigkeit oder Paste vorliegt (die Hexachlorplatin
säure enthält 40% metallisches Platin, weshalb der Platin
bereich bei 2 bis 6 Gew.-% liegt). Die katalytische Auf
schlämmung wird auf die umhüllte Wicklung aufgetragen und
durch Erhitzen eingebrannt, d. h. in einem Ofen bei 871 bis
926°C während 5 bis 25 min, vorzugsweise etwa 10 min. Die
erste Lage 28 der katalytischen Aufschlämmung kann eine oder
mehrere Schichten umfassen, von denen jede in der oben be
schriebenen Weise aufgetragen wird.
Nach dem Einbrennen der Lage 28 der katalytischen Aufschläm
mung werden auf die umhüllte Wicklung abwechselnd Lagen von
porösem keramischen Material 24 (5 bis 10 Gew.-% Al2O3) und
Katalytplatin 26 (5 bis 26 Gew.-% Hexachlorplatinsäure) auf
getragen. Das poröse keramische Material, eine wäßrige Lö
sung von Aluminiumoxid, (Al2O₃), kann durch Anle
gen einer Gleichspannung an das gewickelte Filament 20 ein
gebrannt werden. Eine Spannung von 2,0 bis 3,0 V, vorzugsweise
etwa 2,5 V, wird 1 bis 3 min lang angelegt. Jedoch wird im
allgemeinen bei der äußersten oder letzten Lage des porösen
keramischen Materials eine Spannung von 2,5 bis 3,5 V,
vorzugsweise etwa 3,0 V, angelegt. Das Katalytplatin, eine
wäßrige Lösung von 20 Gew.-% Hexachlorplatinsäurehexahydrat
(H2PtCl6 · 6 H2O), kann durch Anlegen einer Gleichspannung an
das gewickelte Filament 20 auch zerlegt werden und disper
gierte Platinteilchen bilden. Die bevorzugte Spannung beträgt
2,0 V, kann aber von 1,5 V bis 2,5 V variieren, und wird
1 bis 3 min lang angelegt. Im allgemeinen besteht die Lage
28 aus einer katalytischen Aufschlämmung von zwei Schichten.
Die poröse nichtkatalytische keramische Lage 24 und die
Katalytplatin-Lage 26 können eine oder mehrere Schichten um
fassen. Im allgemeinen hat die poröse nichtkatalytische
Lage 24 zwei Schichten, die letzte Lage vier Schichten und
die Katalytplatin-Lage 26 sechs Schichten.
Schließlich wird eine oberste Lage 34 durch Mi
schen von Aluminiumoxid (15 bis 25 Gew.-% Al2O3) mit einer
wäßrigen Lösung von Aluminiumchlorid (5 bis 25 Gew.-% AlCl3
und Ethylenglykol und durch Auftragen des Gemischs auf die
mit Lagen versehene Wicklung gebildet. Das Gemisch der obersten Lage
wird "in situ", d. h. an Ort und Stelle, getrocknet und
durch Anlegen einer Gleichspannung von 2,5 bis
3,5 V, vorzugsweise 3,0 V, an das gewickelte Filament
während 1 bis 3 min eingebrannt. Zur Bildung der obersten Lage 34 werden
im allgemeinen zwei Schichten des Gemischs aufgetragen.
Ein gegen Vergiftung beständiges Element nach der Erfindung
und ein Verfahren zu dessen Herstellung werden durch die fol
genden Beispiele weiter erläutert, sind jedoch nicht darauf
beschränkt.
Ein schraubenförmig gewickeltes Filament aus einer aus 90%
Platin und 10% Iridium bestehenden Legierung wird gemäß
der Lehre der US-PS 40 68 021 mit hitzebeständigem Material
beschichtet. Diese umhüllte Wicklung wird mit zwei Schichten
einer katalytischen Aufschlämmung beschichtet, die zur
Flüssigkeitsbeseitigung im Ofen getrocknet und bei 899°C
10 min lang eingebrannt werden. Diese aus der katalytischen
Aufschlämmung bestehende Lage aus zwei Schichten bildet die
Basis für nachfolgende abwechselnde Lagen aus nichtkataly
tischem keramischem Material 24 und Katalytplatin 26. Die
katalytische Aufschlämmung ist ein Gemisch aus keramischem
Material und Platinmaterial wie folgt:
Aluminiumoxid, 0,05 µm (Al2Ot)5,0 g
Wäßrige Lösung von Methylcellulose, 2 Gew.-%10,0 ml
Entionisiertes Wasser15,0 ml
50% 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyn-4,7-diol in Glykol 0,05 Gew.-%7,5 ml
Nonylphenoxypoly (ethylenoxy)ethanol 0,05 Gew.-%7,5 ml
Antischaummittel Mischung von Dichteröl, Castoröl und Fettsäure2 Tropfen
Das keramische Material wurde in einer Lortone-Mühle
24 Stunden lang gemahlen. Das gemahlene keramische Material
wurde dann mit dem Platinmaterial in einem Volumenver
hältnis von 1 : 1 gemischt.
Die umhüllte Wicklung mit der Lage 28 aus katalytischer
Aufschlämmung wird dann mit Schichten aus keramischem Ma
terial zur Bildung einer nichtkatalytischen
keramischen Lage 24 beschichtet. Die Schichten aus keramischen Materialien
werden durch 2 min langes Anlegen einer Gleichspannung
von 2,5 V an der schraubenförmigen Wicklung erhitzt. Zur
Bereitung der wäßrigen Lösung aus nichtkatalytischem
keramischem Material wurden die folgenden Materialien
verwendet:
Aluminiumoxid 0,05 µm 2,5 g
Wäßrige Lösung von Methylcellulose, 2 Gew.-%15,0 ml
Entionisiertes Wasser10,0 ml
50% 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyn-4,7-diol in Glycol, 0,05 Gew.-%7,5 ml
Nonylphenoxypoly (ethylenoxy)ethanol, 0,05 Gew.-%7,5 ml
Antischaummittel, Mischung von Dichterdöl, Castoröl und Fettsäure2 Tropfen
Die wäßrige keramische Lösung wurde 24 Stunden lang in einem
Norton-Porzellangefäß gemahlen, das zur Hälfte mit 9,5 mm-
Zircon-Mahlkörpern gefüllt war. Die Nettomenge an Aluminium
oxid (Al2O3) im keramischen Material betrug 5,88 Gew.-%.
Dann wird zur Bildung einer Lage 26 aus Katalytplatin eine
wäßrige Lösung von 20 Gew.-% Hexachlorplatinsäurehexahydrat
(H2PtCl6 · 6 H2O) auf die umhüllte Wicklung mit der Lage aus der
katalytischen Beschichtung und der Lage aus dem nichtkerami
schen Material (wie oben beschrieben) aufgetragen. Zur Bildung
der katalytischen Lage 26 werden sechs Lagen der wäßrigen
Lösung von Hexachlorplatinsäure aufgetragen und
durch Anlegen einer Gleichspannung von 2,0 V an die schrau
benförmige Wicklung während 2 min zerlegt.
Dann werden in der oben beschriebenen Weise zwei weitere
nichtkatalytische keramische Lagen 24 und eine weitere
katalytische Lage 26 abwechselnd aufgetragen. Jedoch besteht
die letzte Lage aus dem nichtkatalytischem Keramikmaterial
aus vier Schichten, von denen jede durch Anlegen einer Gleich
spannung von 3,0 V an die schraubenförmige Wicklung während
2 min erhitzt wird.
Schließlich werden zur Bildung einer obersten Lage 34 zwei
Schichten einer wäßrigen Lösung aus porösem Keramikmaterial
aufgetragen. Die oberste Lage 34 hat eine größere Porosität
als die anderen keramischen Lagen 24 und besteht aus den
folgenden Materialien:
Aluminiumoxid, 0,05 µm4,0 g
Wäßrige Lösung von Aluminiumchlorid, 10 Gew.-% (AlCl3)8,0 ml
Ethylenglykol8,0 ml
Danach beträgt der Nettogehalt an Aluminiumoxid 20 Gew.-%
Die wäßrige Lösung von AlCl3 (10 Gew.-%) und Ethylenglykol
wurde dem Aluminiumoxid (Al2O3) zugesetzt, um eine größere
Oberfläche und eine hochporöse oberste Lage zu erzielen,
die den Durchtritt von entflammbaren Gasen durch die darunter
befindliche katalytische Lage 26 ermöglichen, während die
Giftmoleküle im Aluminiumoxid eingefangen oder zerlegt
werden.
Dieses Beispiel verwendet auch ein schraubenförmig gewickeltes
Filament, das gemäß der Lehre der US-PS 40 68 021 mit hitze
beständigem Material beschichtet ist. Diese umhüllte Wicklung
wird dann mit einer aus zwei Schichten aus
nichtkatalytischem keramischem Material bestehenden Lage,
einer aus zwei Schichten bestehenden Lage aus einer katalyti
schen Aufschlämmung und abwechselnden Lagen aus nichtkataly
tischem keramischem Material und Platinpulver (Platinschwarz) beschichtet.
Das nichtkatalytische keramische Material ist dasselbe wie
das keramische Material, das in der katalytischen Aufschläm
mung von Beispiel 1 verwendet wurde. Die katalytische Auf
schlämmung ist ein Gemisch aus dem keramischem Material und
Platinpulvermaterial, wie folgt:
Platinpulver (Platinschwarz)4,0 g
Keramisches Material (wie oben beschrieben)16,0 g
50% 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyn-4,7-diol in Glykol4,0 g
Das Platinpulver wurde aus einer wäßrigen Lösung von 10 Gew.-%
Hexachlorplatinsäurehexahydrat (H2PtCl6 · 6 H2O) bereitet, das
durch Behandlung mit einer wäßrigen Lösung von 5 Gew.-% Natrium
borhydrid (NaBH4) umgeformt wurde, was den Niederschlag von
feinverteiltem Platin ergab. Der Niederschlag wurde vor dem
Trocknen in einem Ofen bei 100°C mit entionisiertem Wasser,
heißem entionisiertem Wasser und Isopropylalkohol dekantiert.
Das Platinpulver, das keramische Material und der genannte dritte Bestandteil
wurden gewogen und in eine 62,2 g (2 oz)-Polyethylen
flasche gegossen, die zur Hälfte mit 9,5 mm-Zirkonoxidkör
pern gefüllt war. Die Flasche wurde dann in ein gummiertes
Gefäß gegeben und 4 Stunden lang ge
mahlen.
Zur Bildung einer nichtkatalytischen Schicht wird die umhüllte
Wicklung mit zwei Schichten aus keramischem Material be
schichtet. Die Schichten aus keramischem Material sind eine
wäßrige Lösung, wie sie bei der katalytischen Aufschlämmung
verwendet wird, und werden durch Anlegen einer Gleich
spannung von 2,5 V an der schraubenförmigen Wicklung während
2 min erhitzt. Dann wird die erste Lage des nichtkatalytischen kera
mischen Materials mit einer aus zwei Schichten von katalyti
scher Aufschlämmung bestehenden Lage beschichtet, wie in
Beispiel 1 beschrieben.
Die umhüllte Wicklung mit der Lage aus keramischem Material
und der Lage aus katalytischer Aufschlämmung wird dann mit
einer Lage aus einem wäßrigen nichtkatalytischen keramischen
Material beschichtet. Es werden zwei Schichten des nicht
katalytischen keramischen Materials aufgetragen und
durch Anlegen einer Gleichspannung von 2,5 V an der
schraubenförmigen Wicklung während jeweils 2 min eingebrannt.
Zur Bildung einer Lage von Katalytplatin wurde dann die
wäßrige Lösung von 20 Gew.-% Hexachlorplatinsäure
auf die umhüllte Wicklung mit der Lage aus dem keramischen
Material, der Lage aus der katalytischen Aufschlämmung und
der Lage aus dem nichtkatalytischen, keramischen Material
(wie oben beschrieben) aufgetragen. Zur Bildung einer katalytischen Lage
wurden vier Schichten der wäßrigen Lösung von Platin aufge
tragen und durch Anlegen einer Gleichspannung
von 2,0 V, an der schraubenförmigen Wicklung während 2 min eingebrannt.
Schließlich wurden dann in der oben beschriebenen Weise zwei
weitere Lagen aus nichtkatalytischem keramischem Material
und eine weitere katalytische Lage abwechselnd aufgetragen.
Die durch die Erfindung erzielte höhere Widerstandsfähigkeit
gegen Vergiftung ist vermutlich durch folgende Gründe be
dingt:
- 1. Es werden die größeren Anteile der Gifte durch die Lage aus hochporösem keramischem Material in der obersten verbrauch baren Lage eingefangen und zerlegt.
- 2. Die nachfolgenden katalytischen Lagen, die nachdem die erste katalytische Lage inaktiv wird, oxidieren noch brennbare Gase, wodurch der Sensor eine lange Lebensdauer hat.
- 3. Die Oberflächen unterdrücken jede Bildung von flüchtigen Halogenidverbindungen von Platin.
Das Verfahren nach der Erfindung ergibt eine Ausführungsform,
die aus einem völlig dispergierten Platinkatalysator
in einem hochporösem Träger aus Aluminiumoxid,
der eine gleichförmige Teilchengröße beibehält, um jegliche
Zusammenballung oder Klumpenbildung auf ein Mindestmaß zu
bringen, und auch aus einer obersten verbrauchbaren Lage für
das Einfangen oder Zerlegen von Luftgiften besteht, wodurch der
Katalysatorverlust verzögert wird. Durch das Verfahren nach
der Erfindung wurden Elemente hergestellt, die hervorragende
Eigenschaften aufwiesen, wenn sie den am meisten bekannten
Katalytgiften ausgesetzt wurden.
Claims (9)
1. Gegen Vergiftung beständiges aktives Element für
einen Sensor für brennbare Gase, mit einem schrauben
förmig gewickelten Filament aus elektrisch leitendem
Material, das eine Mehrfachbeschichtung mit mehreren
abwechselnden Lagen aus porösem nichtkatalytischem
keramischem Material und katalytisch aktivem Material
aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das elektrisch leitende Filament (20) mit einer Schicht (22) aus hitzebeständigem Material,
einer Lage (28) aus einem kombiniertem keramischen Material und katalytisch aktiven Material,
den mehreren abwechselnden Lagen aus porösem nicht katalytischem keramischem Material und katalytisch aktivem Material als Zwischenlagen (24; 26) und
einer letzten Lage (34) aus porösem keramischem Material auf der letzten Zwischenlage (24) und mit größerer Porosität als die letzte Zwischenlage (24) aus porösem nichtkatalytischem keramischem Material beschichtet ist.
daß das elektrisch leitende Filament (20) mit einer Schicht (22) aus hitzebeständigem Material,
einer Lage (28) aus einem kombiniertem keramischen Material und katalytisch aktiven Material,
den mehreren abwechselnden Lagen aus porösem nicht katalytischem keramischem Material und katalytisch aktivem Material als Zwischenlagen (24; 26) und
einer letzten Lage (34) aus porösem keramischem Material auf der letzten Zwischenlage (24) und mit größerer Porosität als die letzte Zwischenlage (24) aus porösem nichtkatalytischem keramischem Material beschichtet ist.
2. Element nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das katalytisch aktive Material der abwechseln
den Lagen (24; 26) ein katalytisches Metall der
folgenden Gruppe ist:
Edelmetalle, Palladium, Rhodium, Ruthenium und Rhenium und Gemische hiervon.
3. Element nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Edelmetall Platin ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines gegen Vergiftung be
ständigen aktiven Elements für einen Sensor für brenn
bare Gase nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch
- - Formen eines Filaments aus elektrisch leitendem
Material mit temperaturabhängigem Widerstand zu
einer schraubenförmigen Wicklung,
- durch Beschichten der Wicklung mit einem hitze beständigen Material und Erhitzen dieses Materials bis zum Einsetzen des Sinterns zur Erzeugung einer dichten gasundurchlässigen Hülle,
- durch Auftragen einer ersten Lage aus einem kombinierten keramischen Material und katalytisch aktivem Material auf die Beschichtung der Wicklung,
- durch Härten der ersten Lage bei einer Temperatur von 800 bis 1100°C während 2 bis 3 min,
- durch Auftragen von mehreren abwechselnden Lagen von porösem nichtkatalytischem keramischem Material und katalytisch aktivem Material auf die erste Lage der Beschichtung der Wicklung,
- durch Härten des porösen nichtkatalytischen kerami schen Materials der abwechselnden Lagen bei 800 bis 1100°C während 2 bis 3 min und Härten des katalytisch aktiven Materials der abwechselnden Lagen bei 800 bis 900°C während 2 bis 3 min,
- durch Auftragen einer letzten Lage aus porösem keramischem Material auf das giftbeständige aktive Element und
- durch Härten der letzten Lage bei 800 bis 1100°C während 2 bis 3 min.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material der ersten Lage als wäßrige Lösung
aufgebracht wird, die aus 5 bis 10 Gew.-% Aluminium
oxid, 2 bis 15 Gew.-% Hexachlorplatinsäure und Rest
Wasser besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das poröse nichtkatalytische keramische Material
der abwechselnden Lagen als Lösung aufgebracht wird,
die aus 5 bis 10 Gew.-% Aluminiumoxid und Rest Wasser
besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das katalytisch aktive Material der abwechselnden
Lagen als wäßrige Lösung aufgebracht wird, die aus 5
bis 26 Gew.-% Hexachlorplatinsäure und Rest Wasser
besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die letzte Lage aus porösem keramischen Material
als eine Lösung aufgebracht wird, die aus einer Mischung
von 15 bis 25 Gew.-% Aluminiumoxid, 5 bis 25 Gew.-%
Aluminiumchlorid und Rest Wasser besteht.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrige Lösung ein oberflächenaktives Mittel,
einen Stabilisator und einen Entschäumer enthält.
Applications Claiming Priority (1)
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