DE767610C

DE767610C - Glasur zur Herstellung elektrischer Widerstaende

Info

Publication number: DE767610C
Application number: DER99614D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Johne
Original assignee: Rosenthal Isolatoren GmbH
Current assignee: Rosenthal Isolatoren GmbH
Priority date: 1937-06-16
Filing date: 1937-06-16
Publication date: 1952-12-15

Description

Glasur zur Herstellung elektrischer .Widerstände Die Erfindung betrifft eine Glasur zur Herstellung elektrischer Widerstände, deren Drähte vollständig in der Schmelze eingebettet sind.
Es ist bekannt, Glasuren zum Einbetten von Drähten, z. B. aus, Draht gewickelten Widerständen, herzustellen, bei denen Metalloxyde von Metallen, aus denen die Widerstandsdrahtlegierung zusammengesetzt ist, dem Email zugesetzt werden. Dadurch soll erreicht werden, daß sich Metall in dem Email auch bei. hohen Temperaturen nicht mehr lösen kann. Es ist auch bekannt, Glasuren bzw. Emails für solche Widerstände herzustellen, die ein besonders hohes elektrisches Isolationsvermögen auch bei hohen Temperaturen besitzen. Dies wird durch Verwendung alkalifreier Emails erreicht.
Es sind Glasuren und Emails bekannt, die sich auf die Verwendung von Bleioxyd, Kieselsäure und Borsäure mit oder ohne Zusatz von Alkalien gründen. Solchen Glasuren hat man Farboxyde zugesetzt, die .auch als Haftoxyde wirken können, wie z. B. Kobaltoxyd oder Chrömoxyd. Diese bekannten Glasuren hat man zur Herstellung und Verzierung keramischer Erzeugnisse verwendet, aber auch als Schutz von Blechen aus Eisen, Kupfer und Aluminium. Für diese Zwecke sind auch leichtflüssige Gläser mit einer 'Zusammensetzung bekannt geworden, die ähnlich der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sind. Solche Gläser dienten dann zum Beschriften von Glas. Es sind auch schwer schmelzbare Grundemails bekannt, die als erste Schicht bei der Einaillierung von Eisen cerweildet werden.
Es sind weiter eine Anzahl Gläser bekannt, die einem bestimmten elektrotechnischen Verwendungszweck dienen, nämlich zum Festlegen von Drähten auf einer keramischen Unterlage unter gleichzeitiger vollständiger Einbettung der Drähte in dem Glas. Bei solchen Glasuren, auf die sich die Erfindung erstreckt., muß einerseits das Ausdehnungsverhalten zu dem keramischen Körper berücksichtigt «-erden, andererseits dürfen aber die Drähte von der Glasur nicht angegriffen werden. Die Gläser dürfen also nicht die Eigenart von Bleiemails besitzen. Bleiemails würden für die angegebenen elektrotechnischen Zwecke infolge ihrer hohen Wärmeausdehnung haarrissig und damit unbrauchbar werden. Auch rein keramische Glasuren greifen die Drähte der Widerstände stark an und verändern den Widerstandswert in unerwünschter Weise, wobei sie auch vielfach von vornherein von den Drähten abspringen.
Es wurde oben bereits ausgeführt, daß man bereits Glasuren zum Einbetten von Drähten verwendet hat, bei denen Metalloxyde von Metallen. aus denen die Widerstandsdralitlegierung zusammengesetzt ist, dem Email zugesetzt werden. mit dem Ziel, daß sich Metall auch bei hohen Temperaturen in dem Email nicht mehr lösen kann.
Es wurde nun bei derartigen Glasuren gefunden. daß es notwendig ist, die Oxvdhäute. die sich auf dem Metall bei hohen Temperaturen während des Aufschmelzcorganges des Emails bilden. wieder zu entfernen, weil beim Aufschmelzen der meisten bekannten Emails eine Oxydation des Metalls auftritt. Die Metalle cerzundern. und es bilden sich Oxydhäute. die ein gutes Haften der Glasur verhindern, die aber insbesondere zwischen der Glasur und dem Metall unterschiedlich leitende Schichten bilden, die im Widerstandsbau schädlich sind. Außerdem wird durch die Anwendung solcher Emails der Querschnitt des Widerstandsdrahtes durch die eintretende Verzunderung erheblich und oft auch unregelmäßig geschwächt, so daß die Werte des Widerstandes verschieden ausfallen.
Mit der Glasur nach der Erfindung wird nun einerseits die Verzunderung der Wider standsdrälite weitgehend vermieden, obwohl hohe Einschmelztemperaturen Anwendung finden können. Andererseits werden aber auch die sich beim Einschmelzcorgang bildenden verhältnismäßig dünnen Oxydhäute von der Glasur restlos gelöst, ohne daß dabei die elektrischen Eigenschaften der Zwischenschichten beeinträchtigt werden. Die Folge ist, daß sich unter der aufgeschmolzenen Glasur blanke Drähte befinden. Messungen haben ergeben, daß die geringen aufgelösten Oxydmengen die elektrische Isolationsfähigkeit der Glasur unmittelbar an den Widerstandsdrähten nicht beeinträchtigen und daß die Haftfähigkeit i der Glasur. obwohl sie mit blanken Widerstandsdrähten in Berührung steht, dadurch nicht geschmälert wird.
Die Glasuren nach der Erfindung müssen einen Mindestgehalt von Chromoxyd besitzen, der nicht unter o,5 0l0 heruntergehen darf und ro0lo nicht übersteigen soll. Gleichzeitig ist die Anwesenheit von i bis 1d.0,'0 Bleioxyd notwendig bei mindestens 3501o Kieselsäure.
Es sind an sich Gläser bekannt, welche Kieselsäure. Chromoxyd, Tonerde. Zirkonoxyd und Bleioxyd enthalten. Es genügt aber, wie das gegenüber den bekannten Gläsern zutrifft, bereits die wesentliche Veränderung eines einzelnen Oxyds, um das Glas in seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften so grundlegend zu verändern. daß damit die eingangs geschilderten Vorteile erreicht werden. Dabei ist die Gegenwart und der Mindestgehalt von Chromoxyd deshalb notwendig, um ein genügendes Haften des Emails an den Metallen. also den Widerstandsdrähten, zu gewährleisten. Vorzugsweise wird damit Chromnickeldraht als Widerstandsdraht benutzt. Die cliromoxvdhaltige Glasur nach der Erfindung ist aber überraschenderweise unabhängig von dem darunter befindlichen Metall, so daß auch andere Metalle, z. B. nicht chromhaltige Legierungen, für den Widerstandsdraht Verwendung finden können, wobei trotzdem der Einfluß des Chromoxyds festzustellen ist. So können z. B. auch Aluminiumlegierungen als Widerstandsdraht Verwendung finden. Die Begrenzung des Chromoxydgehaltes ist deshalb erforderlich, weil ohne diese die Viskosität der Glasur zu stark in die Höhe getrieben würde. Bleioxyd ist in der Glasur deshalb notwendig, weil die sich bildenden dünnen Metalloxydschichten auf den Widerstandsdrähten durch das Bleioxyd gelöst werden. Der Mindestgehalt an Kieselsäure ist notwendig, weil die Kieselsäure mit dein Bleioxyd in dem entstehenden Eutektikum ein leichtflüssiges Glas bildet, daß die von dem Bleioxyd gelösten Metalloxyde schnellstens aufzunehmen in der Lage ist.
Die übrige Zusammensetzung der Glasur entspricht den zur Herstellung eines Glasflusses bereits bekannten Zusammensetzungen. Auch die Anwesenheit von Alkali bringt erfindungsgemäß keine verschlechternde Wirkung der Eigenschaften der Glasur bezüglich ihrer Isolationseigenschaften mit sich. Die Gegenwart von Borsäure ist in bekannter Weise zur Erzielung eines guten Flusses erwünscht. Wenn auch die Glasur nach der Erfindung an sich keine weiteren Schwermetalloxyde enthalten soll, weil dadurch die lösende Wirkung des Emails für die Oxydschichten auf den Drähten stark herabgesetzt wird und die Leitfähigkeit solcher Glasuren bei höheren Temperaturen dadurch erhöht wird, so können erfindungsgemäß in geringerem Umfange außer Chrom und Blei doch andere insbesondere färbende Schwermetalle der Glasur zugesetzt werden, um eine andere Färbung der Fritte und der aufgeschmolzenen Glasur zu erreichen. Das gelingt an sich aber schon, wenn keine anderen ausgesprochenen Schwermetalle außer Chrom und Blei in der Glasur enthalten sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Glasur zur Herstellung elektrischer Widerstände, deren Drähte vollständig in der Schmelze eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Chromoxydgehglt von o;5 bis io°/o und 7 bis iq.°/o Bleioxyd mindestens 350/0 Si 02 zugegen ist; ferner Borsäure, und daß dem Gehalt an Chromoxyd ein bestimmtes Bleioxyd-Kieselsäure-Verhältnis entspricht.
2. Glasur nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Chromoxyds durch Tonerde oder Zirkonerde ersetzt ist.
3. Glasur nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamten Glasurbestandteile zusammengefrittet sind, zum Zweck einer besseren gegenseitigen Mischung der Oxyde. q.. Glasur nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Färbung der Glasur geringe Mengen anderer Schwermetalloxyde zugesetzt sind, z. B. Eisenoxyd, Manganoxyd, Nickeloxyd. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 568 248, 639 922; österreichische Patentschrift Nr. 92 6i9; französische Patentschrift Nr. 485 905; britische Patentschrift Nr. 223 837; USA.-Patentschrift Nr. i 99o 812; Sprechsaal, 1934, S. 265.