DE868031C

DE868031C - Elektrischer Heizleiter, insbesondere Elektrode zur Durchfuehrung von Elektrolysen und elektrischen Hochtemperaturschmelzungen

Info

Publication number: DE868031C
Application number: DEP3227D
Authority: DE
Inventors: Walther Dr Dawihl
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1943-02-23
Filing date: 1943-02-23
Publication date: 1953-02-23

Description

Elektrischer Heizleiter, insbesondere Elektrode zur Durchführung von Elektrolysen und elektrischen Hochtemperaturschmelzungen Als Werkstoff für Elektroden bei der Elektrolyse chemisch stark angriffsfähiger wäßriger Lösungen oder geschmolzener Salze oder Verbindungen wird überwiegend Kohle verwendet. Tritt bei der Anwendung von Kohleelektroden gleichzeitig Einwirkung von Sauerstoff, sei es infolge Abscheidung bei der Elektrolyse oder Lufteinwirkung beim Schmelzen, auf, so entsteht ein mehr oder weniger großer Abbrand der Elektroden, der besonders auch durch die Porosität der Kohleelektroden gefördert wird.
In Fällen der Schmelzelektrolyse, z. B. Kryolith, oder in denen hochschmelzende Stoffe elektrisch erhitzt werden sollen, wie z. B. bei der Herstellung von Korund oder Siliciumkarbid, wird gleichzeitig von dem Werkstoff der Elektrode ein hoher Schmelzpunkt verlangt, der die Verwendung mancher anderer chemisch beständiger Werkstoffe, wie z. B. Eisenoxyd, als Elektrodenbaustoff ausschaltet.
Erfindungsgemäß hat sich gezeigt, daß als Werkstoff für elektrische Heizleiter mit besonderem Vorteil eine gesinterte Legierung aus Titankarbid mit Zusätzen von Chrom in Mengen bis zu 4.o % verwendet werden kann. Diese Legierungen besitzen eine gegenüber Kohle wesentlich bessere Widerstandsfähigkeit gegen den Angriff von Sauerstoff. Da Legierungen der vorgenannten Art wesentlich porenärmer hergestellt werden können als Kohleformkörper; werden derartige Elektroden nicht nur von dem gasförmigen Sauerstoff, sondern auch von Flüssigkeiten und Schmelzen wesentlich weniger angegriffen, weil sie zufolge ihrer Porenarmut den angreifenden Stoffen eine erheblich geringere innere Oberfläche entgegenstellen.
Infolge ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit können die -Querschnitte derartiger Elektroden in manchen Fällen geringer als die von Kohleelektroden gewählt werden, womit technische und wirtschaftliche Vorteile verbunden sind.
In Fällen; in denen mit alkalischen Lösungen oder Schmelzen gearbeitet wird, kann das Chrom ganz-oder teilweise durch Eisen oder Mangan oder Mischungen dieser Metalle ersetzt werden.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Sinterüngsfähigkeit des Titankarbides besonders begünstigt wird, wenn an Stelle der Metalle die Karbide des Chroms, Eisens oder Mangans dem Titaiikarbid zugesetzt werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die pulverförmigen Hilfsmetalle oder Hilfsmetallkarbide mit dem pulverförmigen Titankarbid durch eine Erhitzung vorzulegieren und erst dieses vorlegierte Mischpulver der endgültigen Formgebung durch Hochsintern zu unterwerfen. Die Formgebung des Gemisches aus Titankarbid und Hilfsmetall oder Hilfsmetallkarbid kann in an °sich bekannter Weise auf der Strangpresse gegebenenfalls in Gegenwart von Vakuum vorgenommen werden, wobei dem Kärbidpulver organische Zusätze, wie z. B. Glykol, zur Erhöhung seiner Bildsamkeit zugegeben werden -können.
Das zur Herstellung der Heizleiter verwendete Titankarbid wird zweckmäßig nicht, wie meist üblich, durch Sintern eines Gemisches von Titansäure und Kohle, sondern durch Schmelzen eines derartigen Gemisches hergestellt. Derartiges auf dem Schmelzwege hergestelltes, nachträglich zerkleinertes, pulverförmiges Titankarbid sintert nämlich mit pulverförmigem Chrom, Eisen oder Mangan oder den Karbiden dieser Metalle wesentlich leichter und gibt über den ganzen Querschnitt ein chemisch und physikalisch gleichmäßigeres Gefüge.
Statt des Titankarbides kann in manchen Fällen auch Titannitrid oder 'Titansilizid oder bei besonders hoher Anforderung an chemische Beständigkeit Titanborid verwendet werden.
Elektrische Heizleiter der vorbeschriebenen Zusammensetzung eignen sich auch für Widerstands-und Lichtbogenöfen und können naturgemäß auch in allen den Fällen verwendet werden, wo lediglich eine Wärmestrahlung verlangt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Heizleiter, insbesondere Elektrode zur Durchführung von Elektrolysen und elektrischen Hochtemperaturschmelzungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter aus einer Legierung aus Titankarbid mit einem Zusatz von Chrom, Eisen oder Mangan oder Gemischen dieser Metalle in Mengen bis zu q:0 % besteht.
2. Elektrischer Heizleiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Metalle die Karbide des Chroms, Eisens öder Mangans verwendet sind.
3. Elektrischer Heizleiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Titankarbid durch Titannitrid, -silizid oder -borid ersetzt ist. q.. Elektrischer Heizleiter nach Anspruch r und a, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Herstellung des Heizleiters verwendete Titankarbid durch Schmelzen eines Gemisches aus Titansäure und Kohle gewonnen ist.