CH207399A - Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, die Siliziumkarbid enthalten. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, die Siliziumkarbid enthalten.

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CH207399A
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Description


  Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, die     Silizinmkarbid    enthalten.    Die     Erfindung    bezieht sich auf     ein    Ver  fahren zur Herstellung von     Gegenständen,     die     Siliziumkarbid        enthalten,    sowie auf     einen     nach diesem Verfahren erhaltenen Gegen  stand. Sie kann insbesondere bei der Her  stellung elektrischer Widerstände einschliess  lich elektrischer Heizelemente, Lichtbogen  elektroden und anderer stromführender Teile  Anwendung finden.  



  Das     Siliziumkarbid    ist schon seit langem  als sehr geeignetes Material für elektrische  Widerstände bekannt. Es hat im Vergleich  zu den     meisten    andern geeigneten     Materialien     einen sehr grossen Widerstand, ist sehr stabil  und widersteht hohen Temperaturen ohne  Zersetzung, hat jedoch die Neigung, sich bei  höheren Temperaturen zu oxydieren.  



  Die     grössten    Schwierigkeiten, die sich der  Verwendung des     Siliziumkarbides    für elek  trische Widerstände entgegenstellen,     sind    der  Tatsache zuzuschreiben, dass es bis jetzt not  wendig war, die     Gegenstände    aus kristal  linem oder körnigem     Siliziumkarbid    zu for  men. Hierzu wurden im allgemeinen zwei    Methoden angewandt.     Eine    derselben besteht  darin,     Bindemittel,    wie Ton,     Natriumsilikat     und dergleichen zu verwenden.

   Die so her  gestellten     elektrischen    Widerstände waren  jedoch aus verschiedenen     Gründen    nicht voll  ständig befriedigend, und zwar insbesondere,  weil sie einen zu hohen Widerstand auf  wiesen, nicht     gleichförmig    waren und sich  während der     Verwendung    veränderten.  



       Eine    andere Herstellungsmethode für die  Erzeugung von     Siliziumkarbidwiderständen     machte Gebrauch von der     Rekristallisation    des       Siliziumkarbidmaterials.    Bei diesem Prozess  werden keine fremden Bindemittel angewandt  und das Zusammenhaften der     Kristalle    oder  Körner unter Bildung einer einheitlichen  Struktur wird dadurch erreicht, dass das     Si-          liziumkarbid    verdampft und wieder auskri  stallisiert wird.

   Widerstände, die nach dem       Rekristallisationsverfahren    hergestellt     sind,     sind porös und     werden    deshalb bei hohen  Temperaturen sehr stark oxydiert. Überdies  sind die Kosten für die Herstellung von Wi  derständen nach dem Rekristallisationsver-      fahren     unverhältnismässig    hoch, obschon sol  che Widerstände Eigenschaften besitzen, die  deren Anwendung an Stelle der mit zusätz  lichen Bindemitteln erzeugten erwünscht  macht.  



  Alle bisher angewandten Methoden zur  Herstellung von     Siliziumkarbidwiderständen     auf technischer Basis machten es erforderlich,  vorgeformtes     Siliziumkarbid    zu verwenden,  das heisst ein     Siliziumkarbid,    das zuerst in  üblicher Weise hergestellt worden war, wo  nach man es zur gewünschten Korngrösse zer  kleinerte. Dies erhöht natürlich die Fabri  kationskosten solcher Artikel.  



  Vorliegende Erfindung will nun die oben  erwähnten Nachteile vermeiden und erlaubt  es,     Siliziumkarbidwiderstände    und andere  Gegenstände, die     Siliziumkarbid    enthalten,  von besserer Qualität ökonomisch herzu  stellen.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren zur  Herstellung von Gegenständen, die     Silizium-          kn    enthalten ist nun dadurch gekenn  zeichnet, dass man den Gegenstand aus einem  Gemisch, das feinverteilten Kohlenstoff und       verkohlbares    Material enthält, formt, den ge  formten Gegenstand mit elementarem Sili  zium zusammenbringt und dann den Gegen  stand und das Silizium auf eine Temperatur  erhitzt, die genügend hoch     ist,    um ein rasches  Eindringen des Siliziums in die Poren des       Gegenstandes    zu bewirken und Silizium  karbid in     situ    zu bilden.  



       Vorzugsweise    verwendet man mehr ele  mentares Silizium als erforderlich ist, um die  Poren des Gegenstandes auszufüllen, und es  empfiehlt sich auch, die Wärmebehandlung  so lange fortzusetzen,     bis    das überschüssige,  zur Füllung der Poren nicht erforderliche  Silizium durch Verdampfung entfernt ist.  



  Bei der Durchführung des erfindungs  gemässen Verfahrens werden der Gegenstand  und das elementare Silizium vorteilhafter  weise rasch auf eine Temperatur oberhalb  1800   C erhitzt, wobei die     Erhitzungsda,uer     weniger als 5 Minuten betragen kann.  



  Die     Erfindung    betrifft ferner einen nach  dem erfindungsgemässen Verfahren herge-    stellten     Gegenstand,    der aus einem     silizium-          karbidhaltigen    Körper besteht, der mit Sili  zium imprägniert ist, und in dem das Silizium  karbid zur Hauptsache     zellartig    angeordnet  ist, wobei der Gegenstand ein für Materialien  des kubischen Systems charakteristisches  Röntgendiagramm aufweist. In den Zwi  schenräumen zwischen dem     Siliziumkarbid     kann     siliziumreiches    Material vorhanden sein.  Es können zum Beispiel in dem Gegenstand  mehr als 20 % nicht an Kohlenstoff ge  bundenes Silizium enthalten sein.

   Der Gegen  stand kann überdies     ungebundenen    Kohlen  stoff enthalten.  



  Der     Gegenstand    gemäss der Erfindung  kann als elektrischer Widerstand, z. B. als       Heizwiderstand,    ausgebildet sein. Er kann  aber auch die Form eines     End-    oder Verbin  dungsstückes für nichtmetallische Wider  stände, die auf andere Weise hergestellt wur  den, aufweisen. Weiterhin kann er die     Form     einer Elektrode für elektrische Lichtbogen,  z. B. für die Verwendung in Zündkerzen  für Explosionsmotoren aufweisen. Er kann  auch als Elektrode in einem Stromkreis, der  durch eine Flamme geschlossen wird, ausge  bildet sein.

   Der Gegenstand kann aber auch  ein Element darstellen, das mechanisch auf  Temperaturänderungen anspricht und ist, wie  sich zeigte, den gewöhnlich für diese Zwecke  verwendeten Materialien infolge seiner Kon  stanz über lange Zeiträume überlegen. Eine  andere Anwendungsweise besteht darin, den  Gegenstand als das eine Element eines bi  metallischen     Thermoelementes    auszubilden.  Die Verfahrenserzeugnisse können auch jede  andere gewünschte Form aufweisen.  



  Eine vorzugsweise Ausführungsform zur  Durchführung des erfindungsgemässen Ver  fahrens, die nachstehend     eingehend    beschrie  ben wird, besteht darin, den Gegenstand     aus     einem Gemisch von feinverteiltem Kohlen  stoff von poröser oder     zellförmiger        Struktur     oder von feinverteiltem nicht porösem Koh  lenstoff mit einem     verkohlbaren    Bindemittel,  dessen Kohle     zellförmige    oder poröse Struk  tur besitzt, zu formen.

   Als porösen oder     Zell-          struktur    aufweisenden Kohlenstoff kann man      Holzkohle, und als     feinverteilten,    nicht  porösen Kohlenstoff Lampenruss verwenden,  die     bezw.    den man mit einem     verkohlbaren     Bindemittel, wie die verschiedenen pflanz  lichen Mehle, z. B. Weizen-, Roggen-, oder  Buchweizenmehl, Melasse, Kasein oder     Deg-          trin    vermischt.  



  Der feinverteilte Kohlenstoff und das  Bindemittel werden alsdann zu einem Ge  misch von der gewünschten     Konsistenz    ver  arbeitet, z. B. zu einem feuchten Gemisch,  das durch Pressen verformt, oder zu einer  plastischen Mischung (Teig), die durch Düsen  gepresst werden     kann.     



  Der Gegenstand wird hierauf geformt und  getrocknet und dann mit fein zerkleinertem  elementarem Silizium in einen Tiegel oder  sonst einen geeigneten     Graphitbehälter    ge  bracht, wobei die Menge des Siliziums etwas  grösser gewählt wird als zur vollständigen  Füllung der Poren des Gegenstandes erfor  derlich ist. Das     Zusammenbringen    des Ge  genstandes     mit    dem     Silizium    kann je nach       Wunsch    bei Zimmertemperatur oder bei  höheren Temperaturen erfolgen, wobei man  jedoch dafür Sorge tragen sollte, dass plötz  liche Erhitzungen vermieden werden.  



       Wenn    der Gegenstand mit dem elemen  taren Silizium in Kontakt gebracht ist, wird  die Temperatur rasch bis zu demjenigen  Punkt erhöht, bei dem eine rasche Imprä  gnierung durch das Silizium     stattfindet.    Es       ist    schwierig, die Temperatur, bei der dies  der Fall ist, bestimmt festzulegen, doch kann  man sagen, sie liege oberhalb<B>1800'</B> C     und     vielleicht bei 2500   C oder sogar 3000   C.  



  Die Zeit, die diese     Imprägnierung    in An  spruch nimmt, beläuft sich meist nur auf  Sekunden und die ganze     Erhitzungszeit     braucht 30     Sekunden    bis 1     Minute    nicht zu  überschreiten.

   Sie variiert je nach der Art  der angewandten elektrischen Anlage und der  verbrauchten     elektrischen        Kraftmenge.    Im  allgemeinen ist eine Heizdauer von 3 bis  5 Minuten     unter    allen Umständen, welche  für die Durchführung des     Silizierungspro-          zesses    günstig sind, genügend.     Wenn    die  richtige Temperatur erreicht ist, dringt das    Silizium ausserordentlich rasch in den Gegen  stand ein und die Zeit, die zwischen dem       Beginn    der     Imprägnierung    und deren Beendi  gung liegt, beträgt nur Sekunden.  



  Es empfiehlt sich, die Temperatur des  Gegenstandes, nachdem im Tiegel kein Sili  zium mehr vorhanden ist, noch einige Zeit  beim     Imprägnierungspunkt    oder noch etwas  höher zu halten, um eine glatte Oberfläche,  die frei von anhaftenden     siliziumhaltigem     Material ist, zu erhalten.  



       Während    des ersten Teils der     Hitze-          behandlung        wird    das     verkohlbare    Bindemittel  in     Kohle    verwandelt und sein Rückstand ver  bindet den feinverteilten     Kohlenstoff    zu einer       zellartigen    Struktur, die im wesentlichen  frei ist von andern Materialien ausser Kohlen  stoff.

   Das in     situ    verkohlte Material be  wirkt, dass der zum Beispiel     lampenrusshal-          tige    Gegenstand vom Silizium vollständig  durchdrungen wird und scheint der Grund  dafür zu sein, dass der fertige Gegenstand  eine netzartige Struktur aufweist. Das Sili  zium, welches in die innersten Poren des Ge  genstandes     eindringt    und diese ausfüllt, wenn  die richtige Temperatur erreicht ist, ver  bindet sich mit dem feinverteilten     zellförmi-          gen    Kohlenstoff zu     Siliziumkarbid    von ganz  eigenartiger Struktur.

   Untersucht man     Sili-          ziumkarbid,    das nach dem vorliegenden Ver  fahren erhalten wurde, röntgenographisch, so  zeigt es, im Gegensatz zum üblichen     Sili-          ziumkarbid,    das     hegagonal    oder     trigonal    ist,  ein für kubische Materialien charakteristi  sches Röntgendiagramm. Die Struktur des  gebildeten     Siliziumkarbids    ist überdies     zell-          artig,    das heisst das     Siliziumkarbid    bildet ein  im     wesentlichen    kontinuierliches Netzwerk  oder eine Skelettstruktur durch den ganzen  Gegenstand.

   Ein geringer Teil des im Ver  fahren gebildeten     Siliziumkarbides    erscheint  unter dem Mikroskop wie     wenn    es aus einem  geschmolzenen Magma, z. B. aus einem     sili-          ziumreichen    Magma, auskristallisiert wäre.  



  Die     Gegenstände,    wie sie gemäss der Er  findung hergestellt werden, enthalten zusätz  lich zum     Siliziumkarbid        siliziumreiche    Ma  terialien in den     Zwischenräumen    des Sili-           ziumkarbidnetzwerkes    oder     -skelettes    und  können auch noch ungebundenen Kohlenstoff  enthalten. Die chemische Analyse des er  findungsgemässen Produktes zeigt, dass es  ausser dem an Kohlenstoff als     Siliziumkarbid     gebundenen Silizium noch mehr als<B>920%</B>  freies Silizium enthalten kann.  



  Das     siliziumreiche    Material in den Zwi  schenräumen des Gegenstandes stellt offen  sichtlich eine feste Lösung von entweder     Si-          liziumka.rbid    und Silizium oder Kohlenstoff  und Silizium, oder eine feste     Lösung    aller  drei Komponenten dar, denn es wurde fest  gestellt,     dass    dieses     siliziumhalti@e    Material  einen viel höheren Schmelzpunkt aufweist,  als elementares Silizium.  



  Die Struktur der erfindungsgemäss herge  stellten Gegenstände wird in zwei Beispielen  in der anliegenden Zeichnung gezeigt, in der       Fig.    1 eine stark vergrösserte Ansicht  eines polierten Schnittes durch einen Gegen  stand, der aus der nachfolgend     erwähnten          Mischung    2. und       Fig.    2     eine    stark     vergrösserte    Ansicht  eines polierten Schnittes durch einen Gegen  stand, der aus der nachfolgend erwähnten Mi  schung 3 hergestellt     wurde,    zeigt.  



  In der Zeichnung ist das     Siliziumkarbid-          netzwerk    mit 10     bezeichnet    und das Silizium  oder     siliziumreiche    Material mit 11; gelegent  liche Hohlräume sind mit 12 bezeichnet.  



  Die Materialien, welche für die Durch  führung der vorliegenden Erfindung geeig  net     sind,    sind sehr zahlreich und es ist daher  nicht angängig, Beispiele für alle möglichen  Kombinationen von Materialien, die Verwen  dung finden können, zu geben. Einige Bei  spiele für geeignete Mischungen mögen ge  nügen, um die möglichen     Variationen    anzu  deuten.  



  <I>Beispiele:</I>  1. Ein Gemisch, das sich zur Verformung  durch Pressen oder Stampfen eignet,     besteht            aus          20/'o    Sägemehl,  <B>10%</B> Kornmehl, z. B. Weizenmehl,  70% feinverteiltem Kohlenstoff. z. B  Lampenruss.    Die oben genannten Materialien werden  trocken gut vermischt und dann mit Melasse  und Wasser in folgendem Mengenverhältnis  versetzt:       65-70%    der oben     genannten    trockenen  Mischung,  25 % Melasse,  10-5 % Wasser.  



  Eine Mischung, die sich zur     Verfor-          inung    durch     Auspressen    aus Düsen eignet,       besteht    aus  13 % Kornmehl, z. B. Weizenmehl,  <B>62%</B> Kohlenstoff, z. B. Lampenruss, und  25 % Wasser.  



  Dieses Gemisch bildet einen Teig, der sich  sehr gut zum     Auspressen    eignet, und dem       gewünschtenfalls        Glyzerin    in geringen Men  gen als Schmiermittel für den     Pressvorgang     zugesetzt werden kann.  



  3. Ein Gemisch, das sich zum Auswalzen  in Blätter eignet, besteht aus  27 % Kornmehl, z. B. Weizenmehl,  45 % Kohlenstoff, z. B. Lampenruss, und  <B>28%</B>     Kaseinleim,    der ungefähr 15 %  Kasein enthält.  



  4. Ein zum Stampfen geeignetes     Gemisch     besteht aus  29 % Kohlenstoff, z. B.     Lampenruss,     <B>29%</B> Holzkohle, z. B. von einer Korn  grösse, die ein     20-Maschensieb    pas  siert,       11%    Kornmehl, z. B. Weizenmehl,  <B>31%</B>     Kaseinleim.    der etwa 15 % Kasein  enthält.  



  5. Ein besonders plastisches Gemisch.  das sich auspressen und zu gebogenen Gegen  ständen verarbeiten lässt, besteht aus    <B>28%</B> Graphit, z. B.     Flockengraphit,     22 % Kornmehl, z. B. Weizenmehl,  <B>10%</B> Holzkohle, z. B. von einer Korn  grösse, die ein 50- oder     70-Maschen-          sieb    passiert,  40%     Kaseinleim,    der     etwa    15      Kasein     enthält.      6. Eine     Mischung,    die zum Auspressen  gerader     Stücke    geeignet ist, besteht     aus     <B>26%</B> Kohlenstoff, z. B. Lampenruss,  267o, Holzkohle, z.

   B. von     einer    Korn  grösse, die ein 30- bis     40-Maschen-          sieb    passiert,  <B>17%</B>     Kornmehl,    z. B.     Weizenmehl,     <B>31%</B>     Kaseinleim        mit    einem     Kaseingehalt     von     etwa    15      %    .  



  Andere Materialien, welche der Mischung  entweder als teilweise oder     vollständiger    Er  satz für die oben genannten Komponenten  zugesetzt werden können,     sind    Holzmehl,  Leinöl oder     tierischer    Leim, als     verkohlbare     Substanzen und     pulverisierte    Holzkohle oder       pulverisierter        Koks    als feinverteilter Kohlen  stoff.  



       Elektrische    Widerstände, die gemäss der  vorliegenden     Erfindung    hergestellt sind,  haben,     wie    sich zeigte, im Vergleich mit     Si-          liziumkarbidwiderständen,    die nach bekann  ten Verfahren erzeugt wurden, einen sehr       niedrigen    Widerstand. So hat zum     Beispiel     ein     aus    der Mischung 5 hergestellter Gegen  stand     einen        spezifischen    Widerstand von etwa  0,003 Ohm pro cm'.

   Dieser niedrige spezifi  sche     Widerstand,    verbunden mit der Tat  sache, dass die     Mischung,    aus welcher der Wi  derstand geformt wird, eine Konsistenz auf  weisen kann, die     einen        Auspressprozess    ge  stattet, macht es möglich, das noch nicht     sili-          zierte    Material     in.    Formen und Grössen zu       bringen,    die bis jetzt nicht möglich waren. So  kann man die Mischung zum Beispiel zu  einem Stab     auspressen,    der     einen    Durch  messer von zirka 1,5     cm    aufweist.

   Dieser  Stab kann dann zu einer Spirale verformt  werden, deren     Windungen    einen kleinen Ra  dius besitzen, welcher zum     Beispiel    3 cm be  tragen     kann.     



  Zusätzlich zu ihrem geringen     elektrischen     Widerstand haben     die    Gegenstände gemäss  vorliegender     Erfindung,    wie sieh zeigte, noch  eine Anzahl anderer Eigenschaften,     die    sie  für verschiedene     Verwendungszwecke    äusserst       wertvoll    machen.

   Sie     rekristallisieren        nicht     und erfahren auch während der Verwendung    keine Veränderungen, welche ihre :elektri  schen     Eigenschaften    verschlechtern könnten,  und     stellen.        infolgedessen    ein     elektrisch    rela  tiv stabiles Material dar, selbst wenn sie bei  extrem hohen Temperaturen verwendet wer  den. Sie sind hoch feuerfest,     chemisch        inert     bei hohen Temperaturen und besitzen im hei  ssen Zustand     praktisch    ihre gesamte ursprüng  liche     Festigkeit,    so dass sie während der Ver  wendung starr und unverändert bleiben.  



       Ein    hervorstechender Vorteil der Gegen  stände gemäss der     Erfindung    besteht     darin,     dass sie praktisch nicht porös und infolge  dessen sehr     widerstandsfähig    gegen Oxyda  tion sind.     Infolge    .der     Oxydationsfestigkeit     verändern sie auch bei     lang=er    Betriebsdauer  bei hohen Temperaturen ihren     elektrischen     Widerstand nicht.  



  Sie besitzen weiterhin die     wertvolle    Ei  genschaft, dass sie beim     asymmetrischen    Er  hitzen einen     thermoelektrischen    Effekt von  bemerkenswerter Grösse liefern.  



  Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass  ihr     Temperaturkoeffizient    des elektrischen  Widerstandes so     ist,    dass sie als Heizelement       stabil    sind, das heisst sie erreichen bei     einer     gegebenen     Spannung        eine        maximale    Tem  peratur und erfordern keine äusserlichen       Hilfsmittel    zur     Verhinderung    des Ansteigens  der Stromstärke.  



  Nach dem     erfindungsgemässen    Verfahren  kann man nicht nur Widerstände,     sondern     auch     sogenannte    "kalte Enden" für     Silizium-          karbidwiderstände,    die nach     andern    Verfah  ren hergestellt     wurden,    erzeugen.

   Es war bis  jetzt üblich, die     Enden    von     Siliziumkarbid-          widerständen    aus einem Material herzustellen,  das einen geringeren Widerstand     aufweist    als  der Hauptteil, um zu erreichen, dass die En  den im Betrieb niedrigere Temperaturen     auf-          weisen,

      woher der Name     "kalte    Enden"       kommt.    Die     Mischung    3 zum Beispiel     kann     in     pastenförmiger    Konsistenz auf die Enden  eines     Siliziumkarbidwiderstandes    aufgebracht  und nach dem     beschriebenen    Verfahren     sili-          ziert    werden. Man erhält so     einen    Körper,  dessen Enden aus     siliziertem        Siliziumkarbid         bestehen und dessen Struktur in     Fig.    2 ge  zeigt wird.  



  Man kann aber auch Verbindungsstücke  zwischen nichtmetallischen Widerständen       und    den     elektrischen    Leitern, sowie zwischen  nichtmetallischen Widerständen     unter    sich,  herstellen.  



  Solche     Verbindungsstücke    .sind zum Bei  spiel Endstäbe, Kontaktringe, Jochverbin  dungen usw., die, wenn sie nach dem vor  liegenden Verfahren hergestellt sind, eine  lange Betriebsfähigkeit und hohe Wirksam  keit besitzen.  



       Ausser    als elektrische     Heizwiderstände     sind infolge der oben kurz erwähnten physi  kalischen Eigenschaften, bei geeigneter Aus  bildung, die Gegenstände auch für viele an  dere Zwecke sehr gut     verwendbar,    von denen  nachstehend einige Beispiele gegeben werden.  



  Infolge ihrer elektrischen Eigenschaften  und der chemischen     Widerstandsfähigkeit     eignen sie sich insbesondere auch als Elek  trode in Zündkerzen, sowie als Elektrode bei  elektrochemischen Prozessen. Eine solche  Ausführungsform der Zündkerzen besteht  zum Beispiel aus einem Ring oder Rohr, wel  ches in oder auf dem untern Teil des Zünd  kerzenkörpers befestigt ist, einer Nadel oder  einem Stab, der     axial    zu dem genannten     Ring-          oder    Rohr befestigt und mit der Zuführung,  welche im Porzellan oder einem andern Iso  liermittel der Kerze angebracht ist, verbun  den     ist.    Der Zwischenraum zwischen dem  Ring oder Rohr und der Nadel oder dem  Stab ist die Funkenstrecke.

   Eine mit diesen  Elektroden ausgestattete Zündkerze eignet  sich besonders für die Verwendung in Diesel  motoren, da sie den strengen Anforderungen,  die besonders beim Starten auftreten, wider  steht.  



  Eine sehr wertvolle Anwendungsweise  des     Erfindungsgegenstandes    ist die Ver  wendung in     elektrischen    Stromkreisen, in  denen     ein        Teil    des Stromkreises eine Flamme       ist,    die in Kontakt mit einem elektrischen  Leiter steht. Zur Zeit werden für diesen  Zweck verschiedene hitzebeständige Metall  stäbe verwendet. Diese sind jedoch nicht be-         friedigend,    da sie nur eine kurze Lebensdauer  aufweisen und die elektrischen Eigenschaften  ständig verändern.

   Zudem sind diese Stäbe  infolge der Einwirkung der Flamme der Kri  stallisation     unterworfen.    Infolge ihrer elek  trischen Stabilität und Konstanz sind die  erfindungsgemäss     herstellbaren    stromführen  den Teile, die in direktem Kontakt mit einer  Flamme stehen, besonders wertvoll. Ein Bei  spiel für einen elektrischen     Stromkreis,    in  welchem eine Flamme einen Teil des Strom  kreises bildet, ist ein     Gasverbrennungssystem.     in dem eine Nebengasflamme einen Teil eines  elektrischen Stromkreises, welcher die Brenn  stoffzufuhr reguliert, bildet, und in welchem,  sobald die Nebenflamme auslöscht, der  Stromkreis unterbrochen wird, um eine wei  tere Brennstoffzufuhr zu verhindern.  



  Nach dem erfindungsgemässen Verfahren  lassen sich ebenfalls Teile von Kontrollappa  raten herstellen. Die Wirkungsweise solcher  Apparate beruht oft auf der mechanischen  Ausdehnung oder Kontraktion     eines    Kon  trollelementes unter dem     Einfluss    zu- oder ab  nehmender Temperaturen. Um eine genaue  und wirksame Arbeitsweise zu ermöglichen,  ist es erforderlich, dass die Ausdehnungs  koeffizienten des Kontrollelementes bei allen  Temperaturen, sowohl bei Temperaturab  nahme als bei Temperaturzunahme, ungeach  tet der vorangegangenen Temperaturschwan  kungen, konstant bleiben.

   Es wurde gefun  den,     da,ss    metallische Kontrollelemente nicht  genau arbeiten, was der ständigen     Änderung     der Kristallstruktur des     Metalles    durch den  Einfluss der Hitzebehandlung, der das Ele  ment unterworfen ist, zugeschrieben werden  muss. Verwendet man an Stelle der früheren       Legierungen    zu diesem Zweck     verfahrens-          remäss    hergestellte Elemente. so erhält man  Apparate, deren Genauigkeit über     einen    viel  längeren Zeitraum gewährleistet ist.  



  Eine andere Art der Temperaturkon  trolle besteht darin, den     thermoelektrischen     Effekt     eines    Kontrollelementes zu bestim  men. Eine übliche Form dieser Art     Kontroll-          elemente    besteht in dem bekannten     bimetälli=          sehen        Thermoelement,    in welchem zwischen      zwei elektrisch     verschiedenen    Metallen eine       thermoelektrische    Potentialdifferenz entsteht.

    Erhitzt man einen Stab, der gemäss vorliegen  der Erfindung hergestellt ist, unsymmetrisch,  das heisst lässt man die Hitze nicht in der       Mitte        zwischen    beiden Enden einwirken, so  entsteht zwischen den beiden Enden eine Po  tentialdifferenz. Im Vergleich zu derjenigen  der bisher bekannten     bimetallischen    Elemente  ist dieselbe hoch und diese Eigenschaft zu  sammen mit     andern    hierin erwähnten macht  solche Stäbe sehr wertvoll für die Verwen  dung als     Thermoelement    in Temperatur  messern und andern     pyrometrischen    Appara  ten.

   Ein     Thermoelement,    welches aus einem  verfahrensgemäss hergestellten Stab und  einem andern Material, dessen     thermoelektri-          scher    Effekt dazu additiv ist, besteht, er  zeugt eine elektromotorische Kraft, die we  sentlich grösser ist als     diejenige    der bisher  bekannten     Thermoelemente.     



  Die Hitzebeständigkeit und die chemische  Widerstandsfähigkeit der     Gegenstände    gemäss  vorliegender     Erfindung    lässt sie auch als ein  ideales Material bei der Herstellung von       Ofenfurnituren,    wie Muffeln, Platten, Mul  den, Zylinder,     Rinnen,    Bolzen, Zapfen,  Schutzrohre und dergleichen verwenden, ins  besondere dann,     wenn    so strenge Bedingun  gen bei der     Verwendung    auftreten, welche  andere     hitzebeständige    Materialien nicht aus  halten. .  



  Die Härte der Gegenstände macht     diese     weiterhin wertvoll als Mittel, die zum  Schleifen oder Zerkleinern dienen, wie z. B.  Schleifsteine, Rädchen     und    Steine, welche  zum     Zerkleinern    und     Vermahlen=    oder zum  Schneiden von Glas, Kautschuk und kera  mischen Materialien dienen, oder Mörser und       Pistille    oder andere gegen Oberflächenabnüt  zung beständige Gegenstände. Sie     können     ebenfalls als Polierwerkzeuge und derglei  chen     ausgebildet    sein.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung von Gegen ständen, die Siliziumkarbid enthalten, da durch gekennzeichnet, dass man den Gegen- stand aus einem Üxemiseh, das feinverteilten Kohlenstoff und verkohlbares Material ent hält, formt, den geformten Gegenstand mit elementarem Silizium zusammenbringt und dann den Gegenstand und das Silizium auf eine Temperatur erhitzt, die genügend hoch ist,
    um ein rasches Eindringen des Siliziums in die Poren des Gegenstandes zu bewir ken und Siliziumkarbid in situ zu bilden. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man das Sili zium in einer grösseren Menge anwendet als zum Füllen der Poren des Gegenstan des erforderlich ist. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand und das Silizium so lange weitererhitzt werden, bis das über schüssige, zur Füllung der Poren nicht er forderliche Silizium: verdampft ist. 3.
    Verfahren nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass man den Gegenstand und das elementare Silizium rasch auf eine Temperatur oberhalb<B>1800'</B> C erhitzt. 4.
    Verfahren nach Patentanspruch I und Un teransprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Erhitzungsdauer weniger als 5 Minuten beträgt. PATENTANSPRUCH II:
    Siliziumkarbidhaltiger Gegenstand, her gestellt nach .dem Verfahren gemäss Patent anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem siliziumkarbidhaltigen Körper be steht, der mit Silizium imprägniert ist, und in dem das Siliziumkarbid zur Hauptsache zellartig angeordnet ist, und dass er ein für Materialien des kubischen Systems charak teristisches Röntgendiagramm zeigt.
    UNTERANSPRüCHE 5. Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass er in den Zwi schenräumen zwischen dem Siliziumkarbid siliziumreiches Material aufweist. 6. Gegenstand nach Patentanspruch 1I, dki- durch gekennzeichnet, dass er mehr als 2070 nicht an Kohlenstoff gebundenes Si lizium enthält.
    ?. Gegenstand nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass er ungebun denen Kohlenstoff enthält.
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