DE561121C

DE561121C - Thermoelement fuer hohe Temperaturen

Info

Publication number: DE561121C
Application number: DEH127540D
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Feussner
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1931-06-28
Filing date: 1931-06-28
Publication date: 1932-10-10

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 10. OKTOBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42 i GRUPPE

W. C. Heraeus G. m. b. H. in Hanau a. M.*) Thermoelement für hohe Temperaturen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Juni 1931 ab

Zur Messung von Temperaturen oberhalb von etwa 1 600 ° sind Thermoelemente aus Edelmetallen um deswillen besonders geeignet, weil sie verhältnismäßig wenig durch die Einwirkung der Hitze verändert werden und daher in ihren Angaben recht konstant sind. Für diese hohen Temperaturen kommen im wesentlichen nur solche Thermoelemente in Betracht, die als Hauptbestandteil Iridium

to enthalten, da nur dieses Material einen genügend hohen Schmelzpunkt und ausreichende Korrosionsfestigkeit aufweist. Die Schwierigkeiten, die bisher in der Schaffung von Thermoelementen für diese hohen Temperatüren zu überwinden waren, lagen in erster Linie darin, daß es nicht gelang, solche Kombinationen aufzufinden, die ausreichende thermoelektrische Kräfte mit genügend leichter Herstellbarkeit in Drahtform sowie aus-

ao reichende mechanische Festigkeit in sich vereinigen. Bekannt geworden sind nur Thermoelemente, die Iridium mit 10 °/o Ruthenium gegen reines Iridium enthielten, und solche, bei denen der eine Schenkel aus Iridium mit 10 °/₀ Rhodium mit einem solchen aus Iridium mit 10 °/₀ Ruthenium vereinigt wurde. Während die thermoelektrische Kraft dieser Kombination einigermaßen befriedigend war, bot die Herstellung, besonders der rutheniumhaltigen Iridiumlegierungen, ganz ungewohnte Schwierigkeiten. Dieses Material ließ sich überhaupt nur bei höchsten Temperaturen in hellster Weißglut verarbeiten, wobei auch die Möglichkeit zur Aufnahme von Verunreinigungen mit entsprechender Veränderung der Thermokraft besonders groß war. Die Schwierigkeit der Herstellung bedingte auch, daß es kaum möglich war, Drähte von einigermaßen gleichem Querschnitt herzustellen; die Querschnitte der einzelnen Schenkel waren oft recht ungleichmäßig.

Überraschenderweise gelang es nun, durch geeignete Führung des Arbeitsprozesses nicht nur die schon bekannten Iridiumlegierungen mit einem Gehalt von 10 °/o des Zusatzmetalls wesentlich besser verarbeitbar zu machen, indem insbesondere die Gasaufnahme beim Schmelzen zunächst gering gehalten wurde, sondern es stellte sich auch heraus, daß eine Erhöhung des Zusatzes von Rhodium ganz besonders die Verarbeitbarkeit der Iridiumlegierungen verbesserte. Dies ist um so merkwürdiger, als Rhodium in höheren Prozenten im allgemeinen die Verarbeitbarkeit der Platinmetalle ungünstig beeinflußt. Die . durchgeführten Untersuchungen zeigten je-

*) Von dem Patentsweher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Otto Feußner in Hanau.

doch, daß selbst Rhodiumgehalte bis zu 70 °/o ein verhältnismäßig sehr leicht zu verarbeitendes Material ergeben. Im Gegensatz zu der Sprödigkeit der Drähte der bisher benutzten Iridiumthermoelemente, welche eine Biegung der Drähte bei Zimmertemperatur nur bei größter Vorsicht ermöglichten, sind die Drähte aus Legierungen mit gesteigertem Rhodiumzusatz viel weniger spröde und viel

ro leichter biegsam.

Ferner haben diese Iridiumlegierungen mit einem Gehalt von mehr als 10 °/₀ Rhodium Schmelzpunkte von über 2 000 °; auch die bei reinem Iridium so stark störende Verdampfung ist bei ihnen wesentlich verringert. Thermoelektrisch haben sie den Vorzug, eine ziemlich gleichmäßig ansteigende und wesentlich größere Thermokraft gegen reines Iridium zu haben als die bisher verwendeten;

ao obengenannten Thermoelemente. Die Erfindung macht von neuen, mechanischen und thermoelektrischen Eigenschaften der genannten Legierungen für die Zwecke der thermoelektrischen Messung hoher Temperatüren Gebrauch; sie besteht darin, daß als . zweiter Schenkel eines Edelmetallthermoelements, dessen einer Schenkel aus reinem Iridium besteht,eine Iridium-Rhodium-Legierung mit einem Gehalt von mehr als 10 °/₀ Rhodium verwendet wird, über die Größe der Thermokraft von Iridiumlegierungen gegen Reiniridium gibt die nachstehende Tabelle Aufschluß :

	90% Ir/ 10% Rh	70% Ir/ 30% Wi	40% Ir/ 6o%Rh	9°% Ir/ io7₀Rh
5oo°	0,8	2,5	3,75	— 1,25
1000°	2,4	5,0	6,8	— 2,45
i5oo°	3,25	7,2	9,4	— 3,68
2 000°	3,50	8,6	ii,8	— 4,51

Zum Vergleich ist auch die Legierung Iridium mit 10 % Ruthenium angeführt. Man sieht, wie wenig von 1 500° ab die Thermokraft der Legierung 90 °/o Ir/io °/₀ Rh steigt, was natürlich auch für ein Thermoelement ₉o°/₀ Ir/io°/o Rh-90% Ir/io°/o Ru gilt, da bekanntermaßen sich die Thermokraft einfach addiert.

Claims

Patentanspruch:

Thermoelement für hohe Temperaturen, dessen einer Schenkel aus reinem Iridium und dessen anderer Schenkel aus einer Iridiumlegierung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Iridiumlegierung eine Iridium-Rhodium-Legierung mit einem Gehalt von mehr als 10 °/₀ Rhodium ist.