Verfahren zur Herstellung von elektrischen Widerstandskörpern aus
Urandioxyd In dem Hauptpatent 615 832 sind elektrische Widerstandskörper
beschrieben, die die Eigenschaft haben, Einschaltstromstöße zu dämpfen, die sich
aber auch für verschiedene andere Zwecke, z. B. zur Spannungsregelung, mit Vorteil
verwenden lassen. Diese Körper bestehen aus Urandioxyd, das einen sehr hohen ne-
gativen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes aufweist, gleichzeitig aber dabei
aucli selbst über Lebensdauein, die über Tausende von Stunden gehen, praktisch vollständig
konstante Widerstandswerte behält. Diese letzte. Eigenschaft bat sicherlich darin,
ihren Grund, daß der Sauerstoffgehalt des gesinterten Urandioxydkörpers auch bei
höheren Temperaturen vollstäÜdig konstant bleibt. Man kann diese Widerstände so
herstellen, daß sie im warmen Zustand selbst bei Herstellung großer Stückzahle.n
unter sich einen innerhalb geringer Grenzen gleichen Widerstandswert aufweisen.
Bemerkenswert dabei ist jedoch, daß die dazugehörigen K-altwiderstände wesentlich
größeren Schwankungen unterliegen. Daß dabei trotzdem der ' Warmwiderstand
dieser Widerstände gleich ist, liegt daran, daß zu einem großen Widerstand auch
ein großer Temperaturkoeffiziejit gehört, zu einem kleineren Widerstand ein entsprechend
kleinerer Temperaturkoeffizient. Während die technischen Anforderungen bisher -nur
dahin gingen, daß für einen gleichen Warniwiderstand garantiert werden mußte und
der Kaltwiderstand,eine bestimmte untere Grenzenicht überschreiten durfte, ist es
jedoch für verschiederie Zwecke notwendig, auch bei der Massenherstellung die Gewähr
für gleiche Kaltwiderstände zu übernehmen. Es hat sich gezeigt, daß dies dadurch
zu erreichen ist, daß man die fertig gesinterten Widerstandskörper in indifferenter
oder reduzierender Atmosphäre bei die Betriebstemperatur übersteigenden Temperaturen,
mindestens aber 2001' C, behandelt, wobei dem reduzierenden oder indifferenten
Gas willkürlich eine ganz bestimmte, jedoch nur sehr kleine Sauerstoffmenge beigemischt
ist. Notwendig istes hierbei, während der Temperaturbehandlung den Sauerstoffpartialdruck
möglichst konstant zu halten, etwa i mm Quecksilbersäule oder weniger. Dies ist
bei indifferenten Gasen, wie Stickstoff und ähnlichen, leicht durch Zuinischung
einer geeigneten Sauerstoffmenge durchzuführen. Bei reduzierenden Gasen geht man
zweckmäßig so vo r, daß man durch Beimischung
von Wasserdampf einen
bestünniten kleinen Sauerstoffpartialdrü#k willkärlich erzeugt.
Widerstandskörper, die iin kalten ZustA7
sehr miterschiedliche, Widerstände
zeigen nach dieser Behandlung praktisch.#k1
stante Kaltwiderstandswerte. Die B:egra«'n
'hierfürliegtoffenbardarin, daßvonden ein7*,#l!'
nen Widerstandskörpern eine äußerst geringe, aber von Widerstandskörper zu Widerstandskörper
gleiche Menge Sauerstoff aufgenokmen wird. Es isthierbei aber keinesweg gs der Fall,
daß die Oxydationsstufe des Urandioxyds geändert wird. Die aufgenommenen Sauerstoffmengen
sind mit den üblichen analytischen Mitteln nicht nachweisbar. Der Körper besteht
nach. wie vor aus Urandioxyd. Der Sauerstoff scheint nur in diesem Körper gelöst
zu sein. Die Widerstandsänderung durch Sauerstoffaufnahnie während des Erhitzungsvorga#nges
findet bereits statt bei Temperaturen von 200' C; da die Widerstandskörper
jedoch vielfach zwischen Raumtemperatur und 4oo bis 6oo'C benutzt werde-n,'so ist
es zweckmäßig, die Sauerstoffaufnahme bei Temperaturen von etwa iooo'
C
zu erzwingen, damit innerhalb des Bereiches der Gebrauchstemperaturen eine
Änderung des Sauerstoffgehaltes nicht mehr eintreten kann. Nimmt der fertige Widerstandskörper
beim Gebrauch Temperaturen von mehr als 2oo' C
an, so ist es notwendig, ihn in einem mit
#'h#iKdifferenten oder reduzierenden Gasen ge-
,'Allten Gefäß, unterzubringen, damit der seine
Cfe---cnscbaft t verbessernde zusätzliche Sauer
rs gebalt nicht schädlich verändert bzw. ver-
0.ößert wird. Man kann aber auch solche
Widerstandskörper, die irn Gebrauch sich nur mäßig erwärmen, vorsichtshalber in
einem mit indifferenten oder reduzierenden Gasen angefüllten Gefäß unterbringen.A process for producing electrical resistance bodies of uranium dioxide in the main patent 615832 described electric resistance body, which have the property to damp inrush currents, but also for various other purposes, such is. B. for voltage regulation, can be used with advantage. These bodies consist of uranium dioxide, which has a very high negative temperature coefficient of resistance, but at the same time retains practically completely constant resistance values even over a lifespan of thousands of hours. This last one. Property was certainly due to the fact that the oxygen content of the sintered uranium dioxide body remains completely constant even at higher temperatures. These resistors can be manufactured in such a way that when they are warm they have a resistance value that is the same within small limits, even when large numbers of pieces are manufactured. It is noteworthy, however, that the associated K-resistors are subject to much larger fluctuations. The fact that nevertheless, the 'warm resistance of these resistors is the same, is because that also has a large Temperaturkoeffiziejit to a large resistance to a lower resistance a correspondingly smaller temperature coefficient. While the technical requirements up to now have only been such that the same warning resistance had to be guaranteed and the cold resistance must not exceed a certain lower limit, it is necessary for various purposes to guarantee the same cold resistance even in mass production. It has been shown that this can be achieved by treating the finished sintered resistor body in an inert or reducing atmosphere at temperatures exceeding the operating temperature, but at least 200 ° C. , with the reducing or inert gas being given an arbitrary, but only very small amount of oxygen is added. It is necessary here to keep the oxygen partial pressure as constant as possible during the temperature treatment, about 1 mm of mercury or less. In the case of inert gases such as nitrogen and the like, this can easily be done by adding a suitable amount of oxygen. In the case of reducing gases, it is advisable to proceed in such a way that a certain small partial pressure of oxygen is arbitrarily generated by admixing water vapor. Resistance body, which in cold state A7
very different, resistances
show practically after this treatment. # k1
constant cold resistance values. The B: egra «n
'for this it is evident that of the one 7 *, # l!'
NEN resistance bodies an extremely small amount, but the same amount of oxygen is absorbed from resistance body to resistance body. However, it is by no means the case that the oxidation state of the uranium dioxide is changed. The amounts of oxygen absorbed cannot be detected with the usual analytical means. The body persists. as before from uranium dioxide. The oxygen only seems to be dissolved in this body. The change in resistance due to the uptake of oxygen during the heating process already takes place at temperatures of 200 ° C; However, since the resistance bodies are often used between room temperature and 400 to 600 ° C, it is advisable to force oxygen uptake at temperatures of around 100 ° C so that the oxygen content can no longer change within the range of use temperatures . If the finished resistor body takes temperatures of more than 200 ° C during use at so it is necessary to have him in one with
# 'h # iKdifferent or reducing gases
, 'Allten vessel, to accommodate so that his
Cfe --- cnscbaft t improving additional sour
rs not damaged or changed
0. is raised. But you can also do that
As a precaution, place resistance bodies, which only heat up moderately during use, in a vessel filled with inert or reducing gases.