DE684657C

DE684657C - Einbettmasse, insbesondere fuer Heizwicklungen in elektrischen Heizvorrichtungen

Info

Publication number: DE684657C
Application number: DEM138794D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Nat Josef Dornauf
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1937-07-17
Filing date: 1937-07-17
Publication date: 1939-12-02

Description

Einbettmasse, insbesondere für Heizwicklungen in elektrischen Heizvorrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einbettmasse, insbesondere für Heizwicklungen in elektrischen Heizvorrichtungen, z. B. Heizplatten.
Die bisher verwendeten Einbettmassen für Heizspiralen bestehen im allgemeinen aus keramischem Material und besitzen neben gutem elektrischem Isoliervermögen eine verhältnismäßig schlechte Wärmeleitfähigkeit. Man hat auch schon oxydiertes Aluminium als Isolationsmaterial für elektrische Zwecke verwendet, sah jedoch hierbei immer nur kompakte Leiter vor, bei denen z. B. ein Draht oder Seil oberflächlich mit einer Oxydschicht gedeckt war.
Dieser vorbezeichnete Nachteil wird nun bei einer Einbettmasse für Heizwicklungen in elektrischen Heizvorrichtungen, z. B. Heizplatten, dadurch beseitigt, daß gemäß der Erfindung diese aus Pulver von Aluminium, Silicium oder Aluminiumlegierungen besteht und däß jedes Pulverteilchen einen metallischen Kern enthält, welcher mit einer oberflächlichen Oxydhaut überzogen ist.
Die Verwendung eines Materials, das mit einem guten elektrischen Isoliervermögen eine hohe Wärmeleitfähigkeit verbindet, hat den Vorteil, daß einmal eine schnellere Erhöhung auf eine gewünschte Temperatur stattfindet und damit eine bedeutende Stromersparnis erzielt wird; andererseits wird auch bei Erzielung einer bestimmten Leistung der Heizelemente der Heizdraht weniger hoch erhitzt, wodurch die Haltbarkeit desselben erhöht wird.
Es hat sich nämlich eigentümlicherweise herausgestellt, daß trotz der verhältnismäßig niedrigen Schmelztemperaturen von metallischem Aluminium bzw. seinen Legierungen von etwa 6oo bis 65o° das oberflächliche Oxydieren der einzelnen Pulverteilchen eine Schmelzung der gesamten Einbettmasse bzw. ein Zusammenfließen der einzelnen im Pulver-. korninnern befindlichen Metallteilchen Vers# hindert, so daß selbst bei Temperaturen, bei denen nach den reinen Phasendiagramme' eine Schmelzung des Kernes zu erwarten wäre, die Einbettmasse als Ganzes noch gute Standfestigkeit und Brauchbarkeit besitzt.
Dies geht so weit, daß z. B. Pulver aus Al-Si-Legierungen, die aus Seiger-Rückständen hergestellt werden, wie sie bei der Raffination der thermisch reduzierten Aluminium-Silicium-Legierungen gewonnen werden, und die außer Aluminium und Silicium noch geringe Mengen Carbide, Nitride und Oxyde enthalten, bis zu Temperaturen von i2oo bis 125o° benutzt werden können, ohne als Ganzes zu schmelzen.
Andererseits bildet gerade die Tatsache, daß in jedem Pulverteilchen ein metallischer Kern enthalten ist, einen Vorzug, weil die ganze Einbettmasse hierdurch ein Oxyd-Skelett mit Metallkern erhält, welches für die Bindung, für die Standfestigkeit, insbesondere aber auch für die Wärmeleitfähigkeit vorteilhaft ist.
Die auf den einzelnen Pulverteilchen angebrachte Oxydschicht kann von vornherein durch Glühen der Pulver in der Glühatmosphäre erzeugt werden. Es ist jedoch auch möglich, diese Oxydierung erst an der fertig geformten Einbettmasse vor der Inbetriebnahme vorzunehmen.
Mit Hilfe der Erfindung ist es beispielsweise möglich, elektrische Kochplatten herzustellen, bei denen die Heizdrähte in einer Einbettmasse aus Aluminium-Silicium-Pulvern verlegt sind. Eine derartige Heizplatte besitzt einen besseren thermischen Wirkungsgrad als solche, die mit keramischen Massen ausgerüstet sind: Zur Verlegung der Heizspiralen in die Rillen einer Heizvorrichtung, z. B. einer Kochplatte, kann so verfahren werden; daß der Heizdraht in das Metallpulver eingebettet k7i#d und durch allmähliches Anheizen des t> htes die Teilchen mit dem Luftsauerstoff lL1J4##I'Reaktion treten. Es ist weiterhin auch möglich, mit alkalischen Lösungen, z. B: mit verdünnter Natronlauge oder Wasserglas, das Pulver, änzuteigen; bei späterem Anheizen wird hierdurch die oxydierende Wirkung der Luft durch die chemische Reaktion des Lösungsmittels unterstützt. Bei Verwendung von Wasserglas findet neben der Bildung einer Oxydschicht noch die Bildung einer Silicatschicht statt, die gleichfalls isolierend wirkt.
Die Erfindung läßt sich nicht nur bei elektrischen Heizeinrichtungen anwenden, sondern auch bei anderen elektrischen Leitern, bei denen die Isolierung eine gute Wärmeleitfähigkeit verbunden mit schlechter elektrischer Leitfähigkeit haben soll.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einbettmasse, insbesondere für Heizwicklungen in elektrischen Heizvorrichtungen, z. B. Heizplatten, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus Pulver von Aluminium, Silicium oder Aluminiumlegierungen besteht und daß jedes Pulverteilchen einen metallischen Kern enthält, welcher mit einer oberflächlichen Oxydhaut überzogen ist.
2. Einbettmasse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Pulver aus Aluminium-Silicium-Legierungen mit Siliciumgehalten von etwa io bis 5o'/, besteht, dem gegebenenfalls Beimengungen von Carbiden, Nitriden und Oxyden zugesetzt sind.