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Perfectionnements aux éléments de résistance électriques.
Dans la construction de fours comportant des élé- ments de résistance électriques comme corps de chauffe, on vise à faire fonctionner le four avec des éléments de résistance en forme de barreaux,établis en métaux à point de fusion élevé, tels que le tungstène ou le molybdène, qui permettent d'attein- dre des températures de travail élevées (au-dessus de 150 C) dans le four.
On connait les avantages qu'offre dans le four l'emploi de tensions réduites et d'intensités élevées du courant requis pour l'alimentation de ces barreaux, à savoir, que les éléments de résistance peuvent être établis de manière à pré- senter une grande robustesse et qu'il est superflu de prévoir des dispositifs de support pour leurs parties situées entre les @
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bornes reliées à la source d'alimentation. Toutefois, de tels barreaux de tungstène ou de molybdène ne peuvent pratiquement ;êtr- produits que par la méthode de la métallurgie des poudres.
Les fours construits à ce jour présentent le désavan- tage que la résistance à froid des barreaux de résistance est si faible qu'il en résulte certaines difficultés techniques lors de la mise en marche du four, en ce sens que le voltage du courant de service ne produit pas l'effet suffisant pour chauffer les barreaux, de sorte que l'intensité de service totale provoque un court-circuit au transformateur.
L'inventeur s'est rendu compte de la nécessité d'aug- menter la résistance à froid de la matière par un moyen appro- prié, afin d'éliminer ces difficultés. Les expériences faites avec le molybdène comme corps de résistance ont démontré que la résistance à froid de cette matière pourrait être considé= rablement augmentée en ajoutant un oxyde à la poudre de molyb- dène qui sert à fabriquer les barres de résistance par moulage sous pression et frittage. En considérant que les éléments de résistance sont appelés à fonctionner à une température élevée, l'inventeur a choisi, en se basant sur la simple logique, un oxyde à point de fusion élevé, à savoir l'oxyde de zirconium comme addition appelée à modifier les qualités de résistance.
Le frittage avec différentes quantités d'addition de cet oxyde a donné les résultats suivants dans les différents essais ef- fectués : Un barreau établi ¯en poudre de molybdène pure a donné une résistance spécifique à froid de 0,05 ohm mm /m. A une tem- pérature de 1600 C, la résistance s'et accrue au décuple. Les mêmes valeurs s'appliquent sensiblement au tungstène, tandis que la matière dite moly tungstène (parts à peu près égales de molybdène et de tungstène) possède une résistance spécifique de 0,1 et environ le même coefficient de température.
Un bar- reau établi en molybdène additionné de 30% d'oxyde de zirco- nium a donné une résistance spécifique à froid de 0,9 et, à 1600 C
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une résistance spécifique qui, ici également, était le décuple de la résistance à froid. La nature métallique de la matière a donc été préservée à un degré surprenant, en dépit de l'addition considérable d'oxyde. Le dessin annexé montre un diagramme des valeurs de résistance spécifique à froid pour barreaux produits à partir de molybdène additionné de différentes quantités d'oy- de de zirconium. Après une addition de 75% d'oxyde, la résistance à froid était de 1000 ohm mm2/m, et le caractère métallique de la matière commençait à disparaître.
L'inventeur est informé du fait que, dans la produc- tion d'alliages par la méthode de la métallurgie des poudres, il a déjà été suggéré dans certains cas d'ajouter des oxydes au fil de tungstène, à savoir, l'oxyde de thorium. Une telle addition allait précédemment jusqu'à 1%, afin d'obtenir un fil dit "thorié", notamment pour les cathodes de tubes à décharge électrique. Ceci avait pour but d'augmenter le pouvoir émetteur.
On a également suggéré une addition de thorium pour influencer le processus de cristallisation dans la production de fil de tunsène par la méthode de la métallurgie des poudres, là où les conditions de la réduction pendant le frittage suffisent pour amener la faible quantité d'oxyde de thorium à la forme métallique. Toujours dans le but d'augmenter le pouvoir émetteur, on a suggéré d'ajouter certains oxydes de métaux alcalins, oxydes qui, lorsqu'ils sont soumis à une réduction, forment des oxydes 'libres de métaux alcalins. Toutefois, il semble que les quantités de ces additions d'oxyde étaient réduites et avaient uniquement pour résultat que l'oxyde introduit était effectivement amené à l'état métallique.
On n'a remarqué aucune influence sur la ré- sistance à froid, comme cela ressort des spécifications techniques et de la documentation disponibles sur ce sujet.
Dans ses essais préliminaires, l'inventeur utilisait un oxyde de zirconium de pureté modérément élevée (matière dite techniquement pure). Il a été constaté que les impuretés contenues
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dans cet oxyde consistaient en silicate. L'inventeur incline à en tirer la preuve qu'il est possible d'employer aussi d'autres matières que les oxydes et que, à la lumière de ces observations, la portée de l'invention doit être étendue de façon à couvrir un alliage obtenu par moulage sous pression et frittage d'un mélange de contituants finement divisés, obtenus à partir d'un mélange initial consistant en au moins un métal et au moins un conducteur de deuxième classe.
Le nouvel alliage métallique est caractérisé en ce que les constituants métalliques ont un point de fusion supérieur à 1600 C., tandis que la matière d'addition non métallique possède un point de fusion supérieur à 15000 C et est contenue en une quantité considérablement supérieure à 1% de la composition totale du mélange, mais non supérieure à celle qui permet encore de maintenir la nature métallique de l'al- liage, de façon que la résistance électrique de l'alliage à l600 C soit environ le décuple, ou plus, de sa résistance à froid.
Plus particulièrement, l'invention consiste en un alliage dans lequel la matière d'addition non métallique est contenue dans le mélange initial en une quantité dépassant considérablement 2%' de la composition totale, de préférence 10-45%. La matière d'ad- dition non métallique peut consister en un ou plusieurs oxydes, notamment oxyde de zirconium ou bioxyde de silicium, tandis que les constituants métalliques de l'alliage dans le mélange ini- tial peuvent consister entièrement ou partiellement en tungstène et/ou en molybdène.
Le frittage de l'alliage peut être effectué dans une atmosphère inerte ou dans l'hydrogène.
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