BE372167A

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Publication number: BE372167A
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Description

" Résistance électrique non métallique "
Cette invention a pour objet une résistance électri- que non métallique. Cette résistance peut être appelée ainsi parcequ'elle n'est pas constituée comme le sont habituelle- ment les résistances., par des fils ou des lamelles de métaux ou d'alliages peu oxydables et résistants aux hautes tempéra- tures. Ses éléments constitutifs sont par contre certaines combinaisons chimiques de métaux, comme ce sera spécifié en détail ci-dessous. Bien entendu, les contacts, fils d'amenée de courant, capots de protection etc. sont en métal comme d'habitude.

En elles-mêmes, les résistances non métalliques ne sont pas une nouveauté. On connaît les résistances : " Silund " @ ---

et " Silit " composées principalement de :carbure de silicium, les résistances en charbon et celles dites " Kryptol-Patronen " qui sont formées de mélanges de charbon et de carbure de silicium. Toutes ces résistances présentent le grand défaut de s'altérer sous l'action de l'oxygène de l'air, et ne sont donc pas constantes.

La résistance qui fait l'objet de cette invention ne contient , en principe, que des matières qui ne subissent, aux températures élevées à atteindre, aucune altération chi- mique ni au contact de l'air, ni en combinaison avec les isolants. Ce sont des mélanges ou des fontes d'oxydes et de combinaisons salines, notamment de métaux compris d'une ma- nière générale dans la famille du fer, savoir : Fe, Co, Ni? Mn, W, Mo, U, Cr. Ces combinaisons forment la base conductri- ce des mélanges., tandis que,la résistance spécifique de Ces derniers est réglée ou augmentée par l'adjonction de matiè- res non conductrices, oxydes et combinaisons salines de métaux légers comme Ca, Ba, Sr, Mg, Al et métaux analogues.

Il est possible de faire varier dans de larges limites la résistance spécifique de ces résistances en dosant judicieusement les matières entrant dans les mélanges, de sorte qu'il devient possible de donner à des pièces qui présentent des formes et des dimensions identiques, des résistances élevées complè- tement différentes.

Parmi les combinaisons conductrices des métaux apparentés au fer, on doit prendre en considération surtout celles dans lesquelles ces métaux forment au moins le radical acide de combinaisons qui, d'aprèsleur nature chimique, sont des sels, comme le chromate de cuivre et le tungstate de fer.

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La plus importante de ces substances, parce que la moins coûteuse, est le peroxyde de fer bien connu qui, en réalité n'est pas seulement un degré d'oxydation du fer, mais est également une ,combinaison du genre d'un sel de la forme
Fe (FeO2)2 ( oxyde de fer magnétique ou ferrite ferreux).

L'emploi de plusieurs des substances ci-dessus s'est montré souvent très avahtageux en pratique, surtout quand il s'agit d'obtenir certains effets ou certaines propriétés. Par exem- ple, pour obtenir un coefficient de température négatif élevé, on peut employer par exemple un mélange de peroxyde de fer et de peroxyde de manganèse, ou bien, si c'est la capacité de supporter une charge plus forte que l'on cherche, on mélange par exemple du peroxyde de fer avec de l'oxyde de chrome vert. '
En ce qui concerne les parties du mélange qui servent à augmenter la résistance spécifique, il faut prendre en considération,, comme il a déjà été dit, les combinaisons des métaux légers. A cet effet conviennent les oxydes de tous les métaux légers, exception faite des métaux alcalins.

Les plus indiqués sont ceux du magnésium et de l'aluminium.

Toutefois des combinaisons d'un caractère salin peuvent aussi être utilisées avantageusement, en première ligne celles dont les radicaux acides supportent des températures très élevées.

Ce sont notamment les silicates et les borates.

Il est naturel de fabriquer directement une combi- naison d'un métal léger avec l'un des métaux lourds ci-dessus mentionnés., de telle manière que ce dernier forme le radical acide, par exemple le chromate de magnésium ou le ferrite d'aluminium. Ces substances peuvent être obtenues par préci- pitation. Toutefois une fusion subséquente est à conseiller.

Bien entendu, ces substances ont une résistance spécifique déterminée car ce sont des combinaisons chimiques définies.

Il en résulte qu'elles ne conviennent pas pour d'aussi multiples usages que les mélanges mentionnés ci-dessus.

Pour la préparation des résistances on peut pro- céder, d'une manière générale, de la manière ci-après : on broie finement les éléments constitutifs et on les passe au fin tamis. Après les avoir mélangés intimement dans la pro- portion voulue on les introduit sous une forte pression dans un moule de toute forme désirée, avec ou sans liant ( solution de silicate de soude, acide borique etc. ). Le traitement ultérieur qui est appliqué après un séchage suffisant, dépend de la destination de la résistance.

Pour les résistances des- tinées à supporter une faible charge seulement, donc celles qui ne doivent pas supporter une forte chaleur, comme les résistances de sûreté des installations à haute tension, il suffit d'une simple cuisson à une température de 1000 envi- ron, de préférence dans une atmosphère non oxydante. Lesré- sistances destinées à supporter des températures plus élevées sont encore soumises, en dehors de la cuisson, au frittage c'est-à-dire qu'elles sont chauffées jusqu'au ramollissement d'un de leurs éléments constitutifs au moins.

Le degré de frittage qui cst déterminé par la température et la durée du chauffage, permet d'obtenir une variation de la résistance spécifique indépendamment de la proportion des éléments cons- titutifs du mélange.

Après la cuisson et le frittage, on peut métallisrr les extrémités de raccordement de la résistance pour obtenir de bons contacts, ce qui peut se faire par galvanoplastie ou par projection de métal.

Toutefois les résistances peuvent aussi être pré- parées par le procédé Kryptol bien connu, en versant la masse -destinée à former la résistance, en grains ou en poudre., dans des récipients isolants pourvus d'arrivées de courant.

En vue d'empêcher un changement de la résistance provenant de 1?agglomération des particules de la masse lors du passage du courant et de l'échauffement qui en résulte, on peut ajou- ter à cette masse des matières qui s'opposent à cette agglo- mération, par exemple de la poussière de graphite ou de char- bon.

Grâce à la grande résistance spécifique que l'on peut donner aux mélanges indiqués ci-dessus, il est possible d'arranger les résistances obtenues par le procédé au Kryptol de la manière suivante on verse la masse en grains dans une enveloppe métallique, par exemple un tube., au lieu d'en rem- plir un récipient isolant. On dispose concentriquement à l'intérieur de cette enveloppe une autre pièce métallique,par exemple une tige ou un tube ( mandrin creux) - La masse for- mant la résistance se trouve entre ces deux parties métalliques de sorte que ces dernières peuvent jouer le tôle d'amenées de courant. Dans ces conditions, le courant ne passe pas sui- vant l'axe du mandrin., mais transversalement par rapport à cet axe., de la partie métallique externe à la partie métalli- que interne, ou inversement.

De plus., on peut enduire les résistances du genre décrit ci-dessus d'une couche isolante obtenue par un simple émaillage. Comme un enduit d'émail peut être rendu non seule- ment très dense, mais aussi très étanche à l'eau et aux acides, la couche isolante peut être très mince ce qui est très avantageux pour la dispersion de la chaleur.

On peut ainsi établir des chauffe - eau et des corps

chauffants pour acides faibles à isolation très réduite et fonctionnant donc avec le meilleur rendement.

REVENDICATIONS.

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1) Résistance électrique non métallique caracté- risée en ce qu'elle est formée de certaines combinaisons chimiques de métaux qui supportent les températures provoquées par le passage du courant, possèdent une certaine conductibi- lité électrique et peuvent être, suivant leur nature chimiqne, des oxydes ou des sels, ou de mélanges de ces combinaisons auxquels on ajoute des quantités variables d'un corps non conducteur en vue d'obtenir des résistances spécifiques bien déterminées.

Claims

2) Résistance électrique non métallique suivait la revendication 1, caractérisée en ce qu'on emploie comme ma- conductrice des combinaisons correspondantes des métaux apparentés de plus ou moins près au fer, sa,voir. : Fe, Co, Ni, Mn, W, Mo, Cr, U, et comme additions réglant la résistance spécifique des oxydes et certaines combinaisons salines des métaux légers Ca, Ba, Sr, Mg, Al et autresmétaux analogues.

3) Résistance électrique non métallique suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'on emploie comme com- binaisons métalliques conductrices des combinaisons présentant un caractère salin, dont la base est constituée par un métal lourd approprié et le radical acide par un degré d'oxydation d'un des métaux de la famille du fer cités à la revendication 2.

4) Résistance électrique non métallique suivant les revendications 1 et 3, caractérisée en ce qu'on emploie <Desc/Clms Page number 7> comme combinaison métallique conductrice, seul ou en mélange, le ferrite ferreux connu sous le nom,de peroxyde de fer.

5) Résistanoe électrique non métallique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément conduc- teur et l'élément non conducteur du corps composé sont à leur tour liés chimiquement entre eux, tandis qu'on emploie des sels présentant le caractère de ceux spécifiés dans la revendication 3, mais dont la base est formée d'un des métaux légers spécifiés dans la revendication 2.

6) Résistance électrique non métallique suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que pour augmenter le coefficient de température négatif en vue d'obtenir cer- tains effets spéciaux, on ajoute une matière qui ne devient progressivement conductrice qu'aux températures élevées, comme le peroxyde de manganèse, de sorte que la résistance ainsi établie présente une conductibilité plus faible à froid qu' à chaud.

7) Résistance électrique non métallique suivant les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que l'on emploie comme additions non conductrices des oxydes, silicates,borates et autres sels de magnésium ou d'aluminium supportant le chauf- fage.

8) Résistance métallique non conductrice suivant les revendications 1 à 7,caractérisée en ce que les éléments constitutifs de la résistance, préalablement pulvérisés, sont pressés avec ou sans liant dans un moule de la forme voulue, puis séchés, cuits et éventuellement frittés, c'est- à-dire chauffés jusqu'à fusion des particules.

9) Résistance électrique non métallique suivant les <Desc/Clms Page number 8> revendications 1à 7, caractérisée en ce que la masse résis- tante obtenue par fusion ou frittage est versée en grains ou en poudre, comme cela se pratique déjà pour les résistances dites " Kryptol ", dans des moules isolants appropriés qui, de leur côté, sont munis, également de façon connue, d'amenées de courant métalliques, l'agglomération des particules de la masse étant empêchée par des additions, par exemple de poudre degraphite ou de charbon.

10) Résistance électrique non métallique suivant la revendication 9, caractérisée en ce que la masse résistante est versée dans des moules métalliques dont l'enveloppe ex- terne forme un pôle d'amenée du courant, tandisqu'une tige ou un tube métallique disposé dans cette enveloppe concentri- quement à celle-ci forme l'autre pôle.

Il) Résistance électrique non métallique suivant les revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'on isole la résistance terminée au moyen d'une couche d'émail imperméable à l'eau et aux acides-, de sorte qu'elle peut être employée à chauffer des liquides sans autre protection.