NL8100816A - Draadgewonden weerstand. - Google Patents

Description

* r -η.

PHN 9962 1 N.V. Philips* Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "draadgewonden weerstand” i

De uitvinding heeft betrekking op een draadgewonden weerstand, die over de draadwindingen met een email bedekt is, en op de betreffende email.

Een dergelijke weerstand bestaat als regel uit een keramisch 5 huisje of staafje, b.v. uit steatiet of forsteriet, waar omheen het weerstandsdraad uit een legering qp basis van Cr-Ni of Cu-Ni gewikkeld is.

Ter bescherming tegen atmosferische invloeden en tegen mechanische beschadiging wordt de weerstand over de windingen heen met een 10 glasachtige of glasachtig-kristallijn email bedekt. De aanvankelijk toegepaste loodoxide-houdende emails, waarvan het voordeel de lage smelttemperatuur was, heeft men inmiddels verworpen omdat bij het aanbrengen gemakkelijk metallisch lood wordt afgescheiden.

Uit het US-Octrooischrift 3,919,682 is een dergelijke, glas-15 achtig-kristallijn email bekend, dat uit het in glasachtige toestand op het weerstandslichaam aangehrachte materiaal door gerichte kristallisatie wordt verkregen, zodat uniform gedistribueerde microkristallen ontstaan. Bij voorkeur heeft de email een samenstelling in gew.%: 20 Si02 10 - 28 A1203 0,01 - 14 B203 26 - 50 CoO 0-5

ZnO 28 - 40 Cr203 0 -5

Na20 0,5 - 10 Ti02 0-10

CaO 0,01 - 4 25

Deze email bezit echter enkele nadelen. In de eerste plaats is de email niet bestand tegen inwerking van loog. Dit is hierom van belang, omdat de weerstand na samenstellen ervan in loog wordt onder-gedcmpeld teneinde een oxidehuid van de koperen aansluitdraden op te 30 'lossen. Dit is nodig voor een goede soldeerbaarheid.

Voorts is het traject van uitzettingscoëfficiënten (rcnd 50 x 10 ^ per °C) niet goed passend bij de uitzettingscoëfficiënten van het gebruikelijke materiaal van het weerstandsdraad, NiCr of NiCu, 8f 0 0 8 1 6 2&-~ % ...

ΡΗΝ 9962 2 t.w. rond 70 χ 10 7 per °C. Hierdoor kunnen in de email kleine scheurtjes optreden.

De uitvinding verschaft een gebied van samenstellingen van email voor een draadgewonden weerstand die in het goede traject van 5 uitzettingscoëfficiënten (60 - 80 x 10 7 per °C) ligt, die een goede resistentie heeft tegen inwerking van loog, die niet hygroscopisch is en eenvoudig door middel van een suspensie opgebracht kan worden.

Een draadgewonden weerstand, voorzien van een over de windingen aangebrachte laag email op basis van een zinksilicoboraat is 10 volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de email een samenstelling in gew.% bezit binnen het als volgt begrensde gebied van samenstellingen:

Si02 6 - 18 CaO 5 - 12 1S B203 35 - 60 A1203 5 - 15

Na20 2 - 12 Zr02 5 - 10

ZnO 10-25 CoO 0,1-2 met de bijkanende voorwaarde, dat Al2°3 + Zr02 ^ ^ Na2° 20

BaO < 10 Fe203 < 2

MgO < 3 Cr203 < 2

Ti02 <5 NiO < 2

MnO < 4 25

Een aantal van deze laatstgenoemde oxiden geeft een kleur aan de email, hetzij alleen of in bepaalde combinaties.

Deze toevoegingen vinden plaats voor decoratieve doeleinden of voor codering. Ook CoO valt in deze categorie; evenwel blijkt dit 30 oxide ook een belangrijke bijdrage aan de hechting aan het Ni-Cr of Ni-Cu op te leveren. Vandaar dat CoO in een hoeveelheid van tenminste 0,1 gew.% aanwezig moet zijn.

Een voorkeurssamenstelling ligt binnen de grenzen in gew.%: 35 Si02 8 - 12 CaO 5 - 10 B203 35 - 45 A1203 10 - 15

Na20 3 - 6 Zr02 5 - 10

ZnO 15 - 20 CoO 0,1 - 2 8 1 0 0 8 1 δ ^ 'a*

Fm 9962 3

De emails binnen het samenstellingsgebied volgens de uitvinding blijven bij de normale aanbrengtechnieken glasachtig. Zij kannen tot afscheiding van een fijndisperse kristallijne faze worden gebracht, doch dit vindt bij verhitting gedurende langere tijd op 5 hogere temperatuur () 1000°C) plaats.

Thans volgen enkele voorbeelden van emailsamenstellingen die in weerstanden volgens de uitvinding toepasbaar zijn: 1 (qew.%) 2 (gew.%) 10 Si02 10,2 10,0 B203 37,7 40,0

Na20 4,0 5,0

CaO 7,6 7,0 AL,0, 13,8 12,5 15 Δ ύ

CoO 0,7 0,8

MgO 1,5 1,5

ZnO 17,0 15,7

Zr02 7,5 6,5

Fe00, - 1,0 20 -7 -7 uitzettingscoëfficiënt 70,1 x 10 70,3 x 10

Deze emails worden na smelten gefrit en vervolgens gemalen tot een korrelgrootte beneden 60 ^um. Hiervan wordt een suspensie bereid van de volgende samenstelling; 25 1 00 g gemalen email 3 g Fe2°3 0,5 g Cr203 15 g van een 25% oplossing van polystyreen

in een mengsel van koolwaterstoffen met 3Q een kook traject van 100-200°C

50 g van een mengsel van koolstofwaterstoffen (kooktraject 100-200°C) 2 g butanol 35 De suspensie wordt door danpelen aangebracht op draadgewon- den weerstanden van bijvoorbeeld 100 Ohm, bestaande uit steatietbuis-jes 4 irm j> met 150 ^um dik gewikkeld Ni-Cr draad. De email wordt in een doorvoeroven uitgestookt op een temperatuur tussen 680-780°C ge- 8100816

A

B

. PHN 9962 4 durende ongeveer 10 minuten, vervolgens gedurende ongeveer 10 minuten tussen 520 en 590°C, waarna de weerstanden in de oven in een tijdsverloop van 20 minuten afkoelen tot 100°C en daarna buiten de oven tot omgevingstemperatuur.

5 10 15 20 25 30 35 8100816

Claims (3)

1. Draadgewonden weerstand, voorzien van een over de windingen aangebrachte laag email op basis van een z inksilicoboraat, met het kenmerk, dat de email een samenstelling in gew.% bezit binnen het als volgt begrenzende gebied van samenstellingen: Si02 6 - 18 CaO 5 - 12 B203 35 - 60 A1203 5-15 Na20 2 - 12 Zr02 5 - 10 ZnO 10-25 CoO 0,1 - 2 10 met de bijkomende voorwaarde, dat Al203 + ZrC>2 > 2 Na20, terwijl, BaO ( 10 Fe203 < 2 MgO < 3 Cr203 < 2

15 Ti02 <5 NiO < 2 MnO < 4

2. Draadgewonden weerstand volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de email een samenstelling in gew.% binnen de volgende grenzen be- 20 zit: Si02 8 - 12 CaO 5-10 B2°3 35 - 45 A1203 10-15 Na20 3 - 6 Zr02 5 - 10 ZnO 15-20 CoO 0,1 - 2 25

3. Email voor een draadgewonden weerstand, met het kenmerk, dat deze een samenstelling in gew.% bezit, zoals anschreven in conclusie 1 of 2. 30 35 810 0 3 'o