BE564509A - - Google Patents

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Description


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   La présente invention est relative, d'une façon générale, aux éléments de résistance électrique et, plus particulièrement, aux résistan- ces constituées par une base en matière réfractaire, électriquement isolan- te, sur laquelle on dépose, par une opération de pulvérisation à la flamme, une couche mince en matière électriquement conductrice, les éléments résis- tants obtenus suivant l'invention constituent un perfectionnement notable dans ce genre de produits, ainsi qu'on le verra dans la suite de la descrip- tion. 



   Suivant l'invention, l'élément de résistance électrique du type ci-dessus est essentiellement caractérisé en ce que ladite couche électri- quement conductrice consiste principalement en siliciures des éléments de transiton des groupes IV, V et VI du système périodique, c'est-à-dire les éléments Ti, Zr,   Hf,   Ta, Cb (ou Nb), V, Mo, W et Cr. 



   L'expression "pulvérisation à la flamme" désigne un procédé con- sistant à projeter ou "souffler" à vitesse élevée des particules sur la- dite base, ces particules étant simultanément chauffées, ou étant préchauf- fées à une température à laquelle elles sont ductiles quand elles frappent ladite base. L'énergie thermique requise pour le chauffage de ces parti- cules et pour leur communiquer des vitesses élevées peut être fournie de différentes façons, par exemple par combustion continue d'un combustible gazeux, par explosions produites dans un mélange gazeux, au moyen d'un arc haute tension, ou en-utilisant des gaz sous pression pour l'atomisation de matières préalablement amenées à l'état de fusion, etc... 



   On sait que les siliciures des éléments de transition sous forme de corps solides, non poreux, présentent une bonne résistance à l'oxydation aux températures élevées. Ceci est particulièrement le cas pour le compo- sé   MoSi2,   mais aussi pour les composés   TiSi2,   VSi2 et WSi2 qui ont égale- ment une résistance à l'oxydation élevée; cette résistance est due notam- ment à là formation d'une couche étanche aux gaz de bioxyde de silicium protégeant le siliciure sous-jacent contre toute oxydation prolongée. 



   On a constaté, suivant l'invention, qu'il est possible, en   appli-   quant, par le procédé de pulvérisation à la flamme, des couches conductri- ces d'un ou plusieurs des siliciures sur une base ou un support céramique, d'obtenir des objets qui peuvent être utilisés avantageusement comme élé- ments de résistance électrique, même à des températures élevées dans une atmosphère oxydante, et même si ces minces couches de siliciure possèdent un degré de porosité prononcé, inhérent, généralement, aux opérations de pulvérisation à la flamme. Comparées aux résistances précédemment connues du type à couche conductrice, celles obtenues suivant la présente invention subissent un vieillissement négligeable ou inexistant et offrent une ré- sistance satisfaisante aux différents genres de corrosion et une adhérence élevée.

   La réaction thermique de la valeur de leur résistance peut varier dans une très large zone. Des expériences pratiques ont montré que l'épais- seur du revêtement pulvérisé doit de préférence être maintenue dans des limites allant de 5 à 500 microns, et, de préférence, de 10 à 200 microns. 



  Des couches dont l'épaisseur dépasserait 500 microns peuvent tendre à s'é- cailler, en raison des grandes variations de température. La limite infé- rieure de l'épaisseur de la couche est déterminée pratiquement par le fait que la variation relative de l'épaisseur augmente avec la diminution des épaisseurs moyennes de la couchée Ainsi, par exemple, en maintenant, pen- dant l'opération de pulvérisation à la flamme, une épaisseur moyenne de la couche de revêtement à 30 microns, l'épaisseur variera d'un point à l'au- tre entre 10 et 50 microns environ. Une telle variation locale dans l'é- paisseur du revêtement sera relativement plus importante pour les couches minces, et c'est pourquoi on a fixé à 5 microns la limite inférieure de 

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 cette épaisseur. 



   Pendant l'opération de pulvérisation, la couche conductrice de siliciure peut être appliquée de façon à former des bobines, des serpentins et autres formes similaires, en utilisant des caches constitués d'une ma- nière convenable par des tôles d'acier minces et polies,auxquelles la cou- che de siliciure pulvérisée n'adhère pas. 



   La matière utilisée comme base pour les couches conductrices de siliciure pulvérisées peut être toute substance à conductivité électrique sensiblement inférieure à celle des siliciures, et qui ne soit pas suscep- tible d'être endommagée pendant l'opération de pulvérisation à chaud, c'est- à-dire, en général, des substances de nature céramique. Parmi celles-ci, on peut mentionner les briques réfractaires de différentes qualités, le carbure de silicium, la porcelaine glacée ou non glacée, le verre résistant à la chaleur et les couches d'émail ou les couches d'oxyde pulvérisé à la flamme.

   Les deux derniers exemples mentionnés offrent une intéressante pos- sibilité d'utiliser aussi des supports métalliques, en appliquant préala- blement sur l'objet métallique une mince couche superficielle, électrique- ment isolante, en émail ou en oxyde pulvérisé à la flamme; cette couche isolante peut ensuite être utilisée comme base pour l'application par pul- vérisation de spires électriquement conductrices de siliciure. 



   Il y a lieu, en choisissant la base isolante, de tenir compte non seulement de sa caractéristique de réfraotaire, mais aussi de son coef- ficient de dilatation thermique, par exemple. Le corindon   (A1203)   offre d'intéressantes possibilités à cet égard, son coefficient de dilatation thermique étant égal à celui du   MoSi2.   Les bases ou supports en   A1203   peu- vent être formés d'enduits pulvérisés à la flamme, de briques en corindon fritté, ou de meules poreuses à agglomérant céramique, contenant des grains abrasifs de corindon fondu. 



   Il y a lieu de noter qu'il n'est pas nécessaire que la couche ou le revêtement conducteur final, suivant l'invention, ait la même composi- tion ou la même structure que la couche produite directement par pulvérisa- tion à la flamme. En fait, cette couche finale peut être soumise à un traitement ultérieur, par exemple en la soumettant à un recuit, sous atmos- phère oxydante, de façon à fournir une pellicule protectrice, étanche aux gaz, formée principalement de bioxyde de silicium, d'une épaisseur de 2 à 30 microns, et, de préférence de 5 à 15 microns. 



   Concurremment à ce processus d'oxydation, la couche conductrice de siliciure peut changer de composition ou de structure. On peut égale- ment modifier d'une autre manière les caractéristiques de la couche de re- vêtement pulvérisée à la flamme, en la traitant par exemple dans une atmos- phère contenant SiCl4 B Br3 Mo   (CO)6   ou d'autres composés volatils suscep- tibles de subir facilement une décomposition thermique. 



   Une autre façon d'établir une couche ou pellicule protectrice, riche en bioxyde de silicium, consisterait à recouvrir la couche conduc- trice complètement ou partiellement d'une substance électriquement isolan- te, telle que verre, une glaçure ou un émail. Dans ce cas aussi, en appli- quant la couche de protection, cette substance tendra à pénétrer dans les pores de la couche conductrice, en changeant ainsi sa composition, ce qui permet d'augmenter sa résistance aux attaques par corrosion. 



   Pour certaines applications spéciales, il peut être indiqué de protéger la couche conductrice, obtenue par pulvérisation à la flamme, au moyen d'un revêtement céramique plus épais. Ainsi, un élément de résistan- ce, par exemple, peut être constitué par deux plaques de verre à résistan- 

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 ce thermique élevée, l'une des plaques formant la base pour une couche con- ductrice de siliciure pulvérisée à la flamme et l'autre une couche protec- trice, les deux plaques étant assemblées par fusion. Le même procédé peut être appliqué en utilisant, à la place des plaques en verre, des plaques en métal émaillé. 



   Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, les couches conductrices appliquées par pulvérisation, ne sont fixées que partiellement à l'élément de base céramique. En fait, ¯il peut y avoir intérêt, pour éviter des efforts de traction susceptibles de se produire lors du refroi- dissement des éléments de résistance, à ce que la couche de siliciure soit en partie libre par rapport à son support céramique, ce que l'on peut obte- nir en revêtant, avant l'opération de pulvérisation, certaines parties de la surface dudit support d'une substance destructible. 



   La couche conductrice doit comprendre, comme mentionné précédem- ment, jusqu'à concurrence d'au moins 50 % en poids, un ou plusieurs siliciu- res des éléments de transition des groupes IV, V et VI, c'est-à-dire Ti, Zr, Hf, Ta, Cb (Nb), V, Cr, Mo et W. On a constaté qu'une couche contenant principalement ou exclusivement   MoSi2   est particulièrement avantageuse. De plus, la couche peut contenir d'autres siliciures thermo-résistants, tels que, par exemple, TiSi2 VSI2 Mo5 Si , et autres. Une autre combinaison avantageuse constatée est celle de Mo Si2 et de Mo5 si 3* La couche pulvé- risée peut contenir, en plus des siliciures résistant aux oxydes, des quan- tités relativement faibles de borures oxydo-résistants, par exemple GrB2 de carbures, par exemple Si C, et d'oxydes.

   Toutefois, lorsqu'il s'agit de résistances destinées à être utilisées dans l'air à des températures éle- vées, par exemple au-dessus de 1200  C, il importe que la couche pulvéri- sée soit capable de former une couche ou une pellicule protectrice de ver- re de quartz étanche aux gaz. On y parvient, suivant l'invention, en con- stituant la zone incandescente de la couche de pulvérisation principalement d'un ou plusieurs des siliciures: Mo Si 29 V si2 W Si2 et TiSi2. L'épais- seur de cette pellicule de verre de quartz s'accroît au cours des traite- ments thermiques effectués sous atmosphère oxydante, de sorte que, par   exemple, l'épaisseur de cette pellicule pour le composé à 50 % de Mo Si2,et 50 % de MO5si3 est de 2 microns au bout d'une heure et de 10 microns après sept jours; à 1400 C .

   Une prolongation additionnelle de la durée du trai-   tement, à cette température, ne produit qu'un très lent accroissement de l'épaisseur de la couche de SiO2 
La pellicule de Sio2 détermine le degré de résistance à l'oxyda- tion, et donc la durée, aux températures élevées, de la couche superficiel- le conductrice., L'accroissement de son épaisseur, dû à l'oxydation, se ré- percutera éventuellement sur la couche conductrice de siliciure, en don- nant ainsi lieu à un accroissement considérable de la résistance électri- que si cette couche est très mince. En fait, donc, les résistances à cou- che superficielle sont plus susceptibles de vieillissement que les éléments de résistance solides.

   Afin de parer à ce vieillissement, il y a avanta- ge à soumettre l'élément à un traitement d'oxydation préalable, à une tem- pérature suffisamment élevée pour amener la formation d'une couche ou pel- licule de protection assez importante, de préférence d'une épaisseur de l'ordre de 10 microns. L'élément peut ensuite être utilisé pendant long- temps à une température moins élevée sans vieillissement sensible. 



   Lorsque la couche conductrice contient du bisiliciure de molyb- dène, un inconvénient des éléments à pulvérisation à la flamme, selon l'in- vention, réside dans le fait que, malgré sa grande résistance à l'oxyda- tion aux très hautes températures, ce   bisiliciure   de molybdène s'oxyde ra- 

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 pidement à des températures modérées, de l'ordre de 300 à   700 Ce   Une telle désintégration est quelquefois appelée "peste du siliciure de molybdène". 



  On a constaté qu'il est possible de neutraliser partiellement une telle   "peste"   en soumettant la couche à un traitement d'oxydation préalable, de la façon décrite ci-dessus, à une température suffisamment élevée pour pro- voquer la formation d'une couche ou pellicule étanche aux gaz de bioxyde de silicium.

   On a pu toutefois constater que, utilisée sur des périodes prolongées, cette couche ou pellicule protectrice est insuffisante, et dans de tels cas, il peut y avoir intérêt à employer, pour les sections placées de part et d'autre de la zone d'incandescence, où la température varie de 300 à 700 C, une substance autre que celle contenant du bisiliciure de mo-   lybdène.   Une telle substance est par exemple TiI2 en combinaison, éven- tuellement, avec CrSi2 On peut également utiliser avec profit, dans le   même but, les siliciures inférieurs du type stoechiométrique m5si3 où. M désigne l'un des métaux de transition mentionnés plus haut.   



   On peut également neutraliser cette "peste" du siliciure de mo- lybdène, ou tout au moins la retarder, grâce à l'application d'une couche protectrice d'une substance céramique convenable, telle qu'un émail. On peut également utiliser, pour les parties d'extrémité des éléments, un mé- tal inerte, tel que l'or ou l'argent, qui est incapable de réagir chimi- quement avec les siliciures utilisés. 



   Selon l'invention, on emploie, pour la pulvérisation à la flamme des couches de siliciures, des matières de départ convenablement réduites à l'état de poudre, éventuellement en mélange avec un métal fortement po- sitif, tel que l'aluminium ou le magnésium, par exemple, la poudre étant alors utilisée soit telle quelle, soit noyée dans une matière plastique tel que du polyéthylène, de manière à former, de façon connue, un fil ou une corde flexible. De la poudre d'aluminium, ajoutée au mélange en pou-    dre est presque complètement oxydée en al2O3 qui est dispersé sous forme de pertes. La teneur en aluminium de la couche est basse, inférieure à 1 %.   



   Pour certaines applications, il peut être avantageux d'effectuer la pulvérisation au moyen d'un pistolet alimenté en tiges solides, droites, produites par la métallurgie des poudres et contenant des siliciures, le rendement étant alors meilleur que dans le cas où l'alimentation du pistolet se fait avec la substance à l'état de poudre. 



   Les applications des éléments de résistance obtenus, suivant l'in- vention, par pulvérisation à la flamme sont très nombreuses. On peut ain- si remplacer avantageusement dans les appareils électriques de chauffage de tout type les fils de résistance par ces éléments à couche superficiel- le pulvérisées à la flamme, qui sont plus économiques et plus résistants au point de vue mécanique. Des tubes céramiques réfractaires rectilignes, munis d'enroulements de résistance hélicoïdaux, peuvent remplacer les élé- ments à base de carbure de silicium employés dans les fours industriels où les températures vont jusqu'à 1400 C environ.

   On peut utiliser, pendant des périodes de temps relativement courtes, à des températures jusqu'à   1550 C,   des creusets de fusion en céramique, à parois minces, sur les faces extérieures desquels est appliquée directement une couche de résistance. 



  Pour les températures plus modérées, on utilise avec profit, dans certains appareils à chauffage électrique, des couches de la résistance à pulvéri- sation à la flamme, par exemple pour les fers à repasser, appareils à gril- ler le pain et autres appareils électriques ménagers, aussi bien que pour les radiateurs électriques de chauffage déjà mentionnés.

   Dans les dispo- sitifs de chauffage par immersion, dans les appareils électriques de cui- sine, ainsi que pour d'autres dispositifs de chauffage électriques, à tem- pérature modérée, et dans lesquels la céramique et la couche conductrice 

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 ont été toutes deux munies d'une pellicule ou d'un revêtement de protec- tion, par exemple de l'émail, il est possible de tirer parti de la charge superficielle élevée tolérée de la couche conductrice appliquée par pulvé- risation pour obtenir un transfert thermique plus rapide. Il va de soi que cette pellicule de protection peut réagir avec la pellicule de verre de quartz formée par oxydation aux températures élevées. De plus, lors- qu'on a affaire à des applications à température plus basse, on peut re- courir à des isolants du type résines à base de silicone ou autres. 



   On a déjà utilisé, pour le chauffage électrique des locaux d'ha- bitation, des panneaux en verre thermo-résistant, munis d'une couche con- ductrice en aluminium. Suivant l'invention, cette couche conductrice peut avantageusement consister en un siliciure, ce qui éviterait les caractéris- tiques de vieillissement défavorables des couches d'aluminium. On peut dans ce cas profiter, suivant les méthodes modernes d'un tarif de nuit éco- nomique de consommation d'énergie électrique, en utilisant des corps absor- beurs de chaleur, bien isolés thermiquement, ces corps étant destinés à absorber de l'énergie électrique de chauffage pendant la nuit et à abandon- ner la chaleur pendant le jour grâce à une circulation d'air traversant les corps de chauffage.

   On peut employer de façon appropriée, pour ce gen- re d'applications, des plaques supports, de tôle ayant une couche d'émail formant couche de base sur laquelle on a appliqué, par pulvérisation à la flamme, une couche de siliciure conductrice, munie à sa surface d'une pel- licule protectrice riche en bioxyde de silicium, un tel ensemble étant des- tiné à supporter des températures de fonctionnement de   900 C   et plus. 



   Les éléments de résistance conformes à l'invention peuvent, en outre, être utilisés comme des résistances électriques pures, c'est-à-dire sans utilisation de la chaleur engendrée. Dans ces cas, les caractéristi- ques anti-corrosion favorables des siliciures utilisés empêchent le vieil- lissement de la matière résistante. On peut fabriquer facilement des élé- ments résistants ayant jusqu'à 100.000 ohms, avec tout coefficient de ré- sistance thermique voulu. 



   D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la des- cription suivante, donnant un certain nombre de modes de réalisation pra- tique, et des dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue latérale d'un mode de réalisation; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en bout de la figure 1; - la figure 4 représente un autre mode de réalisation, en vue en plan par dessous; - la figure 5 est une coupe partielle, à plus grande échelle suivant la ligne V-V de la figure 4; - la figure 6 est une coupe diamétrale complète, suivant la li- gne VI-VI de la figure 4; - la figure 7 est une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation, et - la figure 8 est une coupe d'un quatrième mode de réalisation destiné au chauffage de l'eau. 



   En se reportant tout d'abord aux figures 1 à 3, le mode de réa- lisation représenté comprend un tube en céramique réfractaire 3, dont la longueur est de 200 mm et dont le diamètre est de 12 mm, sur lequel est disposée en hélice une couche 1 de 2 mm de large, de 0,06 mm d'épais- 

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 seur et de 760 mm de long. L'épaisseur indiquée est constituée par une couche conductrice de siliciure de 0,03 mm et une couche protectrice en verre quartzeux de 0,03 mmo Les spires adjacentes de la couche conductri- ce 1 sont disposées sur le tube aussi voisines que possible l'une de l'au- tre longitudinalement, leur écartement étant de préférence de 1 à 2 mm.

   En effet, la conductivité thermique de la couche électriquement conductrice 1 étant sensiblement plus grande que celle de la base en céramique ou support 3, il pourrait, autrement, se produire des différences de températures gênantes entre les parties 1 pulvérisées à la flamme et les parties super- ficielles exposées de la base 3, en donnant ainsi naissance à des tensions   thermiqueso Ladite couche conductrice contient 55 % de MoSi2' 40 % de Mo5Si3 et 5 % d'oxydes. Pour une température de 1400 C et une tension de   240 V, l'intensité du courant mesuré était de 5 A, ce qui correspond à 1200 watts et 48 ohms.

   La charge par unité de surface de l'élement d'enroule- ment correspond à 80 watts par   cm2.   Un élément de ce type présente l'avan- tage d'une grande résistance et, par conséquent, d'un faible ampérage, ce qui permet de le brancher directement à la source d'énergie. La résistance mécanique des éléments de ce type est entièrement déterminée par la matière céramique de base du tube 3, et peut, par conséquent, être aussi élevée qu'on le veut. La consommation de matière siliciure coûteuse est extrême-    ment faible ; par exemple pour l'élément décrit il rentre environ 0,4   g. de siliciure de molybdène.

   Ledit élément comporte en outre une couche therminale 2 qui a une épaisseur de 0,04 mm et consiste en parties égales de TiSi2 et CrSi2 La tige décrite peut remplacer avantageusement les ti- ges déjà connues en carbure de silicium. Il y a lieu de noter, d'autre part, que, en particulier, la résistance de la couche dans la zone incandes- cente dudit élément présente une caractéristique surprenante. La résistan- ce, à la température ambiante, de la substance fraîchement appliquée par pulvérisation est de 7 ohm/mm2/m, celle-ci augmentant avec la température jusqu'à 13 ohms pour une température de 800 C. A 900  C, il se produit une transformation de structure, qui se traduit par une diminution rapide et irréversible de la valeur de la résistance.

   Après cette transformation la valeur de la résistance présente une sensibilité thermique approximati-    vement la même que celle du Mosi2 pur, étant de 0,8 ohm à la température ambiante et 3,2 ohms à 1500 C. Etant donné que la conséquence pratique de   cette brusque diminution de la résistance à 900  C est un accroissement rapide de la température de l'élément, la tension appliquée étant   inchan-   gée, il est indiqué de soumettre les couches de résistance appliquées par pulvérisation à la flamme de ce type à un traitement thermique à 900  C, avant leur emploi. 



   Les figures 4 à 6 représentent une plaque de chauffage 4 pour cuisson électrique rapide, faite en métal, et dont la surface inférieure comporte une couche électriquement isolante 5 en émail très thermo-résis- tant, sur la surface de laquelle est appliquée une couche conductrice en forme de spirale 6, formant bobine de résistance, et consistant uniquement en MoSI2 L'écartement radial entre les spires de l'enroulement ne doit pas dépasser 1 à 2 mm pour les mêmes raisons que celles indiquées dans l'exemple précédent de la figure 1. L'épaisseur de la couche de la bobi- ne est de 0,05 mm sa longueur étant de 2,4 m et sa largeur de 2 mm. Cette épaisseur comprend une couche de 0,04 mm de siliciure conductrice et une couche protectrice de 0901 mm de verre quartzeux.

   Pour une température de fonctionnement maximum de 800 C, la puissance fournie par la plaque est de 2,15 kW à 220 V, ce qui correspond à 45 watts par cm2. Les sections terminales 7, dont la largeur est plus grande, à savoir 8 mm, consistent en un mélange de 80 % de VSi2 et 20 % de TaSi2 Une matière de remplissage céramique 9, thermo-isolante, est disposée au-dessous de la couche radiante. 

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  Il y a avantage, tout au moins en ce qui concerne la zone incandescente proprement dite, à ce que la bobine conductrice 6 ne soit que partiellement fixée au support émaillé 4, les parties restantes de celle-ci étant libres par rapport à ladite base 4 de manière à s'appuyer d'une façon lâche pour s'adapter suivant les dilatations et les contractions thermiques différen- tielles 
Dans l'exemple de réalisation de la figure 7 une plaque 12 con- stituée en verre thermo-résistant et dont les dimensions sont de 250 x 100 x 3 mm. est munie d'un élément de résistance ayant la forme d'un serpen- tin 10, de 0,03 mm d'épaisseur, 3,0 mm de large et 800 mm de longueur to- tale. L'épaisseur comprend une couche de 0,02 mm de siliciure conductrice, ainsi qu'une couche protectrice de 0,01 mm d'une glaçure aisément fusible. 



  La composition de la couche conductrice est de 90 % de   MoSi2   et 10 % de siO2 Pour une température   de l'élément   de 70  C et une tension de 56 V, on a mesuré un courant de 8 A ce qui correspond à 7 ohms et 440 watts. 



  La couche de siliciure est en outre protégée par une mince couche de sili- cone, non représentéeo 
Dans l'exemple de réalisation de   la.figure   8, l'élément de résis- tance comprend un grand nombre de corps céramiques 13, dont la forme peut être par exemple sphérique ou elliptique, et constitués de préférence en porcelaine, ces corps formant les bases pour les couches électriquement con- ductrices, appliquées par pulvérisation à la flamme, et composées de 40 %   de MoSi2 50 % de Mo Si3 et 10 % de SiC. Après l'opération de pulvérisation à Îa flamme, ces billes sont passées au tonneau pour enlever toute   pellicule d'oxyde présente. Les billes sont ensuite.placées dans un réci- pient 14 ayant une électrode   supérieure 15   et une électrode inférieure 16. 



  L'ensemble forme un élément composite ayant une valeur de résistance éle- vée. Le diamètre des billes est d'environ 10   mm-et,   en faisant varier l'é- paisseur de la couche, le nombre des billes et le diamètre et la hauteur totale de l'ensemble, on peut faire varier la résistance suivant les néces- sités.

   La résistance extrêmement élevée à la corrosion chimique de la cou- che de siliciure de molybdène permet de supprimer tout risque d'attaque chimique par l'eau ou les impuretéso La puissance débitée très élevée par unité de surface et le contact étroit entre la couche superficielle et l'eau permettent un chauffage très rapide.., 
Afin d'accroître la conductivité thermique des billes 13, celles- ci peuvent être en une substance métallique, par exemple en cuivre, for- mant ainsi des supports métalliques sur lesquels on applique une couche d'émail formant la surface de base sur laquelle on pulvérise à la flamme la couche électriquement conductrice. 



   Bien entendu l'ensemble représenté à la figure 8 peut également être employé pour le chauffage de fluides gazeux. 



   Suivant un cinquième mode de réalisation (non représenté aux des- sins), un résistance de valeur ohmique élevée est produite en partant d'un tube en corindon fritté, dont le diamètre extérieur est de 12 mm et la lon- gueur de 100 mm par exemple, et formant l'élément de base. Sur cette ba- se sont appliquées une couche d'une épaisseur de 12 microns, constituée par une couche conductrice en   MoSi2   pur, et par une couche protectrice de verre de quartz d'une épaisseur de 2 microns, l'ensemble formant une héli- ce d'une longueur de 10 m et d'une largeur de 0,15 mm.

   La valeur de cette résistance est d'environ 350000 ohms à 20 C On peut employer cette résis- tance jusqu'à   1000 C   sans craindre aucun vieillissement, ladite résistance pouvant supporter facilement les variations de températures les plus gran-    des, en raison de ce que le coefficient de dilatation thermique du MoSi2 est égal à celui du corindon (Al2O3).   

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



   En variante, dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, le tube est en céramique de haute résistance et possède un diamètre de 8 mm et une longueur de 120 mmo La surface externe du tube est sablée et enduite d'une mince glaçure d'une argile minérale cuite, facilement fusible. La glaçure est fixée   solide!?--.'!   par traitement thermique pendant 15 minutes à   1400 C,   et forme alors la surface de base.

   En procédant ensuite à l'appli-   cation par pulvérisation à la flamme du MoSi2 en poudre avec de la poudre d'aluminium en proportion de 3 %, on obtient la couche conductrice, laquel-   le est recouverte de nouveau, dans la zone d'incandescence, d'une couche d'argile minérale cuite, aisément fusible, fixée solidement par chauffage de 15 minutes à   1400 C,   de façon à former une pellicule protectrice riche en bioxyde de silicium. La première glaçure du tube en porcelaine a pour but d'obturer les pores de la paroi du tube, afin d'empêcher que le revê- tement de glaçure appliqué après l'opération de pulvérisation à la flamme ne soit absorbé par la porcelaine, ce qui se traduirait par la perte de l'action favorable de cette dernière sur la vie utile de l'élément de ré-   sistance.   



   Les grains de siliciure constituant le mélange en poudre utilisé pour la pulvérisation à la flamme de la couche conductrice possèdent de pré- férence une dimension n'excédant pas 50 microns et, avantageusement, tout au plus 15 microns, la quantité de poudre d'aluminium utilisée étant de préférence de 1 à 10 pour cent en poids, mais avantageusement avec un pour- centage de 2 à   6   et des dimensions de grains de 10 à 150 microns, et de préférence de 40 à 70 microns. 



   On remarquera d'une façon générale que la couche conductrice ob- tenue par pulvérisation à la flamme est quelque peu poreuse, la porosité variant de 5 à 30 % en volume. Il est préférable de''faire pénétrer dans ces pores une matière céramique, verre, émail ou autre substance similaire, d'un type dont le point de fusion se situe entre 1100 et 1700 C ou, mieux, entre 1300 et   1600 C.   



   A titre d'exemple d'une composition préférée de cette substance céramique, on peut citer la suivante: 
0 à 10 % en poids de Na20 ou K2O 
0 à 60 % " " al2O3 et 
40 à 100 % " " Sio2 
Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exem- ples.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS. la Elément de résistance électrique comprenant un élément de ba- se résistant à la chaleur et électriquement isolant sur lequel on appli- que, par une opération de pulvérisation à la flamme, une mince couche élec- triquement conductrice consistant essentiellement en siliciures des éléments de transition appartenant aux groupes IV, V et VI du système périodique, c'est-à-dire des éléments Ti, Zr, Hf, Ta, CB (Nb), V, Mo, W et cr 2. Elément de résistance'électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche conductrice varie entre 5 et 500 microns et, de préférence, entre 10 et 200 microns.
    3. Elément de résistance électrique suivant .l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la zone d'incandescence, au <Desc/Clms Page number 9> moins, de ladite couche conductrice consiste en un ou plusieurs des siliciu- res suivants: MoSi2 VSi2 WSi2, TiSi2 et MOtSi3 mais de préférence en MoSi2 et Motsi3 exclusivement.
    4. Elément de résistance électrique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite couche conductrice, par recuit sous atmosphère oxydante, reçoit une couche protectrice étanche aux gaz, consistant principalement en verre quartzeux, d'une épaisseur allant de 2 à 30 microns, et, de préférence, de 5 à 15 microns.
    5. Elément de résistance électrique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite couche conductrice est revêtue entièrement ou partiellement d'une couche ou pellicule protectrice en matière isolante riche en bioxyde de silicium, telle que du verre, émail ou autres substances similaireso 6. - Elément de résistance électrique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les pores de ladite couche conductrice sont remplis d'une matière céramique, telle que verre, émail ou autres substances similaires.
    7. Elément de résistance électrique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière électriquement iso- lante et résistant à la chaleur de la base dudit élément de résistance con- siste en une mince couche céramique, tel qu'un émail, une glaçure ou un oxy- de appliqué par pulvérisation à la flamme, par exemple al2O3, cette couche étant, à son tour, formée sur un support métallique.
    8. - Elément de résistance électrique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4 et 6 à 7, caractérisé en ce que ledit élément de résistance électrique est constitué par un grand nombre de pièces en contact mutuel, chacune consistant en un corps pratiquement sphérique isolé dont les surfaces constituent la base sur laquelle est appliquée, par pulvérisa- tion à la flamme, une couche de siliciure électriquement conductrice, enfer- mant ledit corps.
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