DEI0000594MA - Elektrisches Widerstandsmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Paterrtanwilt»

-Ing. A. Bohr 8. Hov. 1950,

Dr. H. Fincke
■ertin-Lichterfelde-Wetl

FreiwaM-«-r Weg 28

14669
Case M 6261

J 594 VIa/40 b

Beae Beschreibiaafi
sur Patentanmeldung der
Imperial Chemical Indttatriee Limited_t loiadou SW 1,

betreffend«

Elektrisches Mderetandeaaterial s er-»

lT8ig§re«ang und Verfeliren m, dessen Berstellung*

Me Priori tat der Anaeldung in ^roasbritiamiieti vom 4. Hovember 1942 ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft ein elektrische» Widerstandsmaterial aus einer verformbaren Knpferlegi erung, welches bei erhöhten !Temperaturen beseere Sigensohaften aufweist.

Die weiter uart« ngner au. «rlÄtemden ^egtesruagea können im Sinbllefc auf den durch die Anwesenheit von Mangan bewirkten» erhShtea, spezifischen elektrischen !Slderetand und wegen der durch das Alumimiu» lmrmrgmmf'ernes ?er»a^ertegsb#stiadi^riLt ait Vorteil fSr elektrische Widerstände verwendet werden. So sind die elektrischen Eigensohaften von O htm 10$ Aluminium und 4 bis 16£ Hangan enthaltenden Legierungen bereits untersucht worden und gewiese !legierungen dieser Art wurden als elektrisehes Widerstandsmaterial im Handel verwendet.

Se wurde nun festgestellt, dass die IBlgenschaften solcher legierungen» und zwar Insbesondere deren Beständigkeit hinsichtlich der elektrischen und mwohaniaehen agenschaften bei femperaturen im Bereich von 400 bis 500° durch Hemmen des Ebrnwachstnms ν erbessert w&räm können, was texofe Mnecaluss geeigneter Sueätse »a den I«·

gl orangen erreicht werden kann. JDadiirch wird tine wesentlich linger© Iiebenedauer de© Materials und «in verbessertes Widerstandevermögen gegen Vibrationen gewährleistet.

Das erfindungsgemüese WideretandBiaaterial 1st dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Terforabaren_f höchstens 0,2# Silloium aufweisenden Kupferlegierung besteht, die 0,1 bis 3$ Aluminium, 5 bis 15# Mangan, ein das Kornwachstum bei erhöhten Temperaturen hemmendee

Dieses elektrische Widerstandematerial kann erhalten werden, Indem eine durch Zusammenschmelzen von 0,1 bis $$> Aluminium, 5 bis 15# Mangan von mindestens 98$ Reinheit, 0,05 bis 1$ eines das Komwachstum bei erhöhten Temperaturen hemmenden Mittels und mindestens 80$ Kupfer enthaltende, höchstens 0,2% Silicium aufweisende Legierung erstarren gelassen und verforat wird.

Dae das Kornwachstum hemmende Mittel kann ein geeignetes Slement, wie z.B. Ghrom oder Titan, oder eine Verbindung sein, wie beispielsweise Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd, Deroxyd oder Bisensilissid, und soll zweckmässig in Mengen von 0,05 bis I_tOfS Kugegen sein.

In den Legierungen kann bis 0,2$ Silicium vorhanden sein, doch let die Abwesenheit dieses Elementes vorzuziehen. Um das Desoxydieren und das Beinigen der Schmelee sicherzustellen, können bis au 0,5£ Phosphor, bis zu 0,5# Zink oder Cadmium oder bis zu 0,2$ Magnesium zugesetzt werden. Zinn kann ebenfalls als Verunreinigung bis zu 0,2?* zugegen sein. Verwendet man ein anderes das Komwachstum hemmendes Mittel als Eieenelllzld, se kann auch Elsen als Verunreinigung bis zu 0,5$ zugegen sein.

Me Legierungen lassen sich in bekannter Velse herstellen und das Chrom oder Titan kann als Vorlegierung mit Kupfer zugesetzt werden, während die Verbindungen in Pulverform in die Schmelze eingetragen werden können.

Die Legierungen können in bekannter Welse zu Draht, Bändern, Stangen oder Streifen verarbeitet werden, wobei man jedoch bei deren Herstellung und Verarbeitung zweckmässig gewisse Voreichtamassnahmen ergreifen wird» So ist es vorteilhaft, Mangan von mindestens 9&& Reinheit, beispielsweise •lektrolytisches Mangan oder Mangan-

kupfer von hohem Reinheitsgrad zu verwenden, um dta Silioiumgehalt der Legierung innerhalb der oben erwähnten erlaubten Srenaen zu halten. Is wurde nämlich festgestellt, dass bei einem 0,2# übersteigenden SllioiuBigehalt nachteilige Wirkungen sowohl auf den Fabrlkationsprozess der Legierungen, beispielsweise unter Bildung von Eantenrlseen beim "Warmwalzen, als auch auf deren Wärmebeständlgkeit, z.B. Verursachung von Veränderungen im elektrischen Widerstand und deeeen Temperaturkoeffizient^ nach Einwirkung von Betriebsteiaperaturen von mehr ale JOO^s _l ausgeübt werden, Perner ist darauf zu achten, dass die Bildung von Kupfer- und Xupferoxydaus Scheidungen am der Oberfläche während des Heretellungaproatseee verhindert wird, da derartige Ausscheidungen den elektrischen Leitungswideratand und die Temperaturkoeffizienten des Wideretandee der Legierungen beeinträchtigt und ausserdem bei den Ziehoperationei durch rasche Beachidlgung der Ziehmatrizen Schwierigkeiten zur Folge hat. »ua diesem Grrunde werden alle Eeinigunge- und Beizvorgänge mit äusserster Sorgfalt durchgeführt, indem man vorzugsweise wäesrige Lösungen von Dichromat und verdünnte Schwefelsäure oder wässrige Lösungen von Hatriumbifluorid und Sohwef©!säure hierzu verwendet«

Die vorzügliche Wirkung, welche durah. Zugabe von das Kornwaohetum hemmenden Mitteln erzielt wird, wird in der folgenden Tabelle gezeigt, aus welcher die Yerringerung des Kornwachstume dank der Anweaenheit von Chrom während der Herstellung und bei Einwirkung einer hohen Temperatur deutlich hervorgeht.

Tabelle.

Legierung No. Zusammensetzung KoraagrSaae in ma nach 5öf»

Kaltverformen und Ausglühen Cu Mn Al Cr bei 750° während 1 Std.

1 SS W 2 0,10

2 87,6 10 2 0,4 0,025

Hektrisohe Widerstandsmaterial!©!! gemäss Erfindung eignen sich besonders für BOlohe Fälle, wo ein längeres Arbeiten bei 200 bis 400° und ein. »ehr niedriger Widerstaadstesperaturkoeffizient erforderlich sind. Me Zugabe des das Kornwachstum hemmenden Mittels hat keine schädliche Einwirkung auf die Varmebeständigkeit der Legierungen} in aanohen Fällen wird sogar eine günstige Wirkung auf das

Aufrochterheaten von konstanten elektrischen Mgmsohaften nach ein» längeren Arbeiten hei höheren Temperattiren erzielt. So können diese Materialien für die Spannungsregulierung in allen Arten von elektrisohen Instrumenten, Apparaten, Schaltgeräten, Shuntlnstrumenten und dergl» dienen, Sie eignen sich ferner für alle *rten von Widerständen, deren Eigenschaften während ihrer Lehensdauer konstant "bleiben sollen,

Claims (1)

Patentansprü ehe *

1.) Blektrieohes Widerstandsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer verformbaren, höchstens 0,2$ Silicium aufweisenden Kupferlegierung aus 0,1 bis yf* Aluminium, 5 Ms 15f* Mangan, einem das Komwachstum bei erhöhten Temperaturen hemmendes^. Mittel, Best mindestens 8ÖfS Kupfer "besteht.

2·) JElektriaohes Widerstandsmaterial nach Anspruch 1, daduroh ge* kenneeiohnet, dass das das Kornwachstum hemmende Mittel Chromoder Titan ist·

3*) Elektrisches Widerstandsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kornwachstum hemmende Mittel Aluminiuaoxyd, Magnesiumoxyd, Oeroxyd oder Eisensilizid 1st.

4*) Elektrisches Widerstandsmaterial nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kornwachstum hemmende Mittel in einer Menge von 0,05 bis 1,05t augegen 1st«

5·) Verfahren eur Herstellung eines elektrischen Widerstandsmaterials, daduroh gek enna ei ohne t, dass eine durch Zusammenschmelzen von 0,1 bis 3 # Aluminium, 5 bis 15$ Mangan von mindestens 98# Reinheit, 0,05 bis \$> eines das Kornwachstum bei erhöhten Temperaturen hemmenden Mittels und von mindestens 80# Kupfer erhaltene Legierung erstarren gelassen und verformt wird*