CH216818A - Gegenstand für hohe Temperaturen, insbesondere elektrischer Heizleiter und Verfahren zur Herstellung desselben. - Google Patents

Description

  Gegenstand für hohe Temperaturen, insbesondere elektrischer     Heizleiter     und     Verfahren    zur Herstellung desselben.    Die Erfindung bezieht sich auf einen Ge  genstand für hohe Temperaturen, insbeson  dere einen elektrischen Heizdraht oder andern       Heizleiter,    der z. B. in Widerstandsöfen für  hohe Temperaturen Verwendung finden kann..  



  Für hohe Temperaturen im Bereich über  1200' C sind die Werkstoffe     Platin,    oder  andere Platinmetalle, z. B. Iridium,     Rho-          dium,    Palladium oder     Legierungen    aus Pla  tinmetallen das     geeignete    Widerstandsmate  rial.

   Bekanntlich ist die     Dauerhaftigkeit    der       Widerstandsdrähte    oder ähnlicher Gegen  stände     aus    den     genannten    Metallen     ziemlich     beschränkt, denn schon ab 1000   C setzt eine  merkliche Verdampfung des     Metalles    ein, die  sieh bei Temperatur um 1400   C bis 1500   C  so stark auswirkt, dass nach verhältnismässig  kurzer Heizdauer die     Heizwiderstände    zer  stört werden.

   Die kurze Lebensdauer der Wi  derstände aus solchen Metallen hat unange  nehme     Betriebsstörungen    zur Folge, und  ausserdem wird der Betrieb eines Ofens durch  den Verlust des verdampften     Metalles    solcher       Heizwiderstände        Ustspielig,       Man hat bereits verschiedene Wege     ein-          geschlagen,    um das     Verdampfen    von Heiz  drähten aus. Platin oder     Platinmetallen    zu  verhindern.

   So wurde     zunächst        legierungs-          technisch    versucht, diesem Missstand beizu  kommen,     indem    das Platin mit andern weni  ger     stark    flüchtigen Platinmetallen legiert  wurde. Wesentliche Erfolge konnten hierbei  nicht festgestellt werden. Alsdann ist man  dazu     übergegangen,    eine Schutzhaut über die  Drähte     aus    Platin oder Platinmetallen anzu  bringen, und zwar hat man eine     emailleähn-          liehe    Schutzhaut gewählt.

   Die Verdampfung  konnte hierbei zwar wesentlich eingeschränkt  werden, jedoch hatte die emailleähnliche  Schutzhaut den Nachteil, dass sie nicht fest  haftete, sondern bei kleinsten Beanspruchun  gen absprang. Da diese Massnahmen noch  nicht     zufriedens,tellend    waren, ist man  schliesslich dazu übergegangen, eine Legie  rung zu schaffen; die Platinmetall mit klei  nen Prozentsätzen von     Erd-    oder     Erdalkali-          metallen    enthält. Die     Verdampfungsge-          sehwindigkeit        einer    solchen Legierung bei      hohen Temperaturen konnte zwar     starli#    her  abgemindert werden.

   Es sind jedoch mit  dieser Legierung andere Nachteile verbunden,  die der Verwendung der     Legierung    für Heiz  drähte entgegenstehen, denn die Legierung  wird schon bei Zusätzen von einigen Zehntel  Prozent des     Erd-    oder     Erdalkalimetalles    so  spröde, dass ein Verformen zu Drähten  schwer möglich ist. Die Drähte halten nur  geringe mechanische, insbesondere     Biegungs-          beans.pruchungen    aus, so dass sie leicht  brechen. Das Problem der Schaffung eines       mangelfrei-*-n    Heizdrahtes für hohe Tempera  turen aus Platin oder Platinmetallen hat, also  noch keine befriedigende Lösung gefunden.  



  Die Erfindung zeigt einen andern Weg,  um die schädliche Wirkung der Verdamp  fung bei Gegenständen, insbesondere elektri  schen Heizleitern, die ganz oder nur teilweise  aus Platin     bezw.    Platinmetallen oder Legie  rungen aus Platinmetallen bestehen, zu be  seitigen. Der erfindungsgemässe Gegenstand  für hohe Temperaturen weist eine Schutz  schicht auf, die die aus mindestens einem  Metall der     Platingruppe    bestehende Metall  schicht bedeckt und ist dadurch gekennzeich  net, dass die Schutzschicht aus einer Legie  rung eines     Metalles    der Platingruppe und  eines     Erd-    oder     Erdalkalimetalles    gebildet  ist.

   Die Schutzschicht kann 20 bis 40 %     Erd-          oder        Erdalkalimetall    enthalten. Vorteilhaft  kann für die 'Schutzschicht     Calci.um    oder       Aluminium    verwendet werden.  



  Man kann auf diese Weise einen     Heiz-          leiter    erhalten, dessen Hitzebelastung durch  die Schutzschicht um etwa 100 bis<B>150'</B> C  höher sein kann als bei einem bisher verwen  deten Heizleiter aus Platin. Die Verdamp  fung ist auf     ein    Mindestmass herabgesetzt.

   Ist  das     Erd-    oder     Erdalkalimetall    in der Legie  rung der Schutzschicht hochprozentig enthal  ten, so ist die Gewähr gegeben, dass selbst bei  Beschädigung des Drahtes eine Verdampfung  des     Metalles    der Platingruppe verhindert  wird, da die etwa geritzte     Oxydhaut    durch  das Vorhandensein des     Erd-    oder     Erdalkali-          metalles        stets    das Bestreben hat, sich wieder  zu schliessen.

   Weiterhin kann die Schutz-    schickt     bei    hochprozentigem Gehalt an     Erd-          oder        Erdalkalimetall    äusserst gering sein, so  dass die     Verformbarkeit    und der elektrische  Widerstand des Heizdrahtes nahezu un  verändert erhalten bleiben. Versuche haben  gezeigt, dass ein     Heizleiter    gemäss der Erfin  dung gegenüber den bekannten Drähten eine  mehrfache Lebensdauer aufweist.

   Der Vor  teil der Schutzschicht gilt sowohl für voll  ständig aus einem Metall der Platingruppe  bestehende Gegenstände, insbesondere Drähte,  als auch für solche Gegenstände, die nur  einen Mantel aus     mindestens    einem solchen  Metall     aufweisen.     



  Es ist bereits an sich bekannt, Heizdrähte  aus Chromnickel oder ähnlichen Legierungen  dadurch widerstandsfähiger zu machen, dass  diese mit einem Schutzmantel umgeben wer  den. Die Heizdrähte aus Chromnickel oder       dergl.    werden jedoch nicht für hohe Tempe  raturen von etwa<B>1200'</B> und darüber verwen  det. Es konnte deshalb für die Lösung des  Problems der     Verhinderung    der Verdamp  fung von Platinmetallen aus diesem     Bekazin-          ten    keine Lehre entnommen werden.  



  Die Herstellung des erfindungsgemässen  Gegenstandes kann auf verschiedene Weise  erfolgen.     Beispielsweise    wird der Gegenstand  mit dem     Erd-    oder     Erdalkalimetall    in     Pulver-          oder        Pastenform    überzogen und danach bei  mindestens 1000   C     geglüht.    Hierbei bildet  sich eine äusserst     widerstandsfähige    ununter  brochene dünne     Sehutzschicht,

      die aus einer  Legierung eines     Erd-    oder     Erdalkalimetalles     und eines Metallen der Platingruppe     besteht.     Die Oberfläche des sonst weissfarbigen Pla  tins oder der     Platinmetallegierung    zeigt nun  mehr eine schwarze Farbe. Das innenliegende  reine Platinmetall hat also dadurch eine  panzerartige Umhüllung erhalten, die es  gegen Verdampfung schützt.  



  Das Überziehen des Gegenstandes mit  dem     Erd-    oder     Erdalkalimetall    kann auch  durch Plattieren erfolgen. Auch kann das       Erd-    oder     Erdalkalimetall    galvanisch auf den  Gegenstand niedergeschlagen werden. Ferner  ist es möglich, dass das     Erd-    oder Erdalkali  metall nach einem     bekannten    Metallspritz-      verfahren, wie es beispielsweise zum     tber-          ziehen    von unedlen Metallen und andern  Stoffen benutzt wird, auf den Gegenstand  aufgespritzt wird.

   Durch das nachfolgende  Glühen legiert -sich das aufgetragene     Erd-          oder        Erdalkalimetall    mit einem Teil der Bar  unterliegenden     Platinmetallschicht.     



  Bei Verwendung des     Erd-    oder Er     dalkali-          metalles    in Pulver- oder     Pastenform    ist. es  zweckmässig,     ein    geeignetes Bindemittel zu  benutzen. Als vorteilhaft hat sich ein harz  saures Mangan enthaltendes     Bindemittel    er  wiesen.  



  Das Glühen des Gegenstandes kann     cnt-          weder    besonders oder gleichzeitig in einer       geeigneten    Atmosphäre vorgenommen wer  den. Bei     Verwendung    des Gegenstandes als  Heizwiderstand insbesondere Heizdraht, kann  das Glühen auch erst dann erfolgen, wenn  sieh der Heizdraht bereits     in    seinem Trag  körper aus keramischen Stoffen befindet.  Weiterhin     ist    es auch möglich, die Schutz  schicht auf den Gegenstand, z.

   B. den Heiz  draht erst dann     aufzutragen,    wenn der letz  tere     in        einem    Gerät oder     dergl.        eingebaut    ist.  



  Wenn die erfindungsgemässe Schutzschicht  auf den Gegenstand, wie z. B. Barren oder       dergl.    aufgebracht. ist, und sodann die Gegen  stände zu Drähten, Bändern oder     dergl.    ver  formt werden, so bleibt die Schutzschicht mit  derselben     guten    Wirkung erhalten, als wenn  die fertig geformten Gegenstände erst mit  dieser Schicht überzogen würden. Das Über  ziehen der Gegenstände kann also jederzeit  erfolgen, d. h. auch noch nachträglich, z. B.  wenn der Heizdraht     in    einem Gerät oder       dergl.    eingebaut ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Gegenstand für hohe Temperaturen, ins besondere elektrischer Heizleiter, der eine Schutzschicht aufweist, die eine aus minde- stens einem Metall der Platingruppe be stehende Metallschicht bedeckt, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schutzschicht aus einer Legierung eines Metalles der Platingruppe und eines Erd- oder rdalkalietalles gebil det ist. UNTERANSPRUCH: 1. Gegenstand nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht 20 bis 40% Erd- oder Erdalkalimetall en hält.

   PATENTANSPRUCH II: Verfahren zur Herstellung eines Gegen standes nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass auf die aus mindestens einem Metall der Platingruppe bestehende Oberflächenschicht eines Gegenstandes ein Erd- oder Erdalkalimetall aufgetragen wird und der Gegenstand bei mindestens 1000 ge glüht und die aus mindestens einem Metall der Platingruppe bestehende Metallschicht teilweise mit dem aufgetragenen Metall legiert wird. UNTERANSPRüCHE: 2.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das Erd- oder Erdalkalimetall in Form eines Pulvers auf getragen wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das Erd- oder Erdalkalimetall in Form einer Paste aufge tragen wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das Erd- oder Erdalkalimetall durch Aufspritzen aufgetra gen wird.

   5. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeicb.net, dass das Erd- oder Erdalkalimetall durch Plattieren aufgetragen wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das Erd- oder Erdalkalimetall galvanisch aufgetragen wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet; dass dem aufzutragen den Erd- oder Erdalkalimetall ein Binde mittel zugesetzt wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel ein harzsaures Mangan enthaltendes Mittel verwendet wird.