CH298651A - Elément de résistance électrique et procédé pour sa fabrication. - Google Patents

Description

      Elément    de résistance électrique et procédé pour sa     fabrication.       La présente invention concerne un élément  de résistance électrique, particulièrement apte  à être utilisé comme élément. de chauffage, et  un procédé pour la fabrication de cet élément  de     résistance    électrique.  



  L'élément de résistance électrique selon  l'invention est. constitué par un corps solide  formé par des fibres non conductrices de  l'électricité et stable à la chaleur, étroitement  jointes et recouvertes individuellement de par  ticules colloïdales d'une substance conductrice  de l'électricité, adsorbées par la surface des  fibres.  



  Le procédé de fabrication de l'élément de  résistance électrique selon l'invention est ca  ractérisé en ce que l'on mélange une suspen  sion de fibres d'une substance fibreuse non  conductrice de l'électricité et stable à la cha  leur avec une suspension colloïdale d'une subs  tance conductrice de l'électricité, de manière  que les particules colloïdales soient adsorbées  par la surface des fibres.  



  Ainsi, l'invention est basée sur l'adsorption  par des fibres de particules colloïdales qui  forment ainsi sur les fibres des     pellicules     fortement adhérentes.  



  Comme on admet communément que l'ad  sorption est due à une attraction électrostati  que superficielle, il est nécessaire, lors de la       mise    en     oeuvre    du procédé selon l'invention,  de tenir compte du fait que les suspensions  doivent être telles que l'adsorption     puisse     avoir lieu et que les impuretés et souillures  pouvant empêcher l'adsorption soient. élimi-    nées. On choisit de préférence la longueur des  fibres de manière à faciliter leur dispersion  dans le liquide. Une substance fibreuse parti  culièrement appropriée, notamment     en    ce qui  concerne sa stabilité à la chaleur, est l'amiante.  



  Pour obtenir des propriétés adsorbantes  élevées, on choisit des fibres d'amiante,  exemptes d'impuretés, dont le diamètre est le  plus petit possible. Les propriétés adsorbantes  peuvent encore être améliorées par un lavage  avec un acide dilué, par exemple l'acide chlor  hydrique, puis un rinçage dans de l'eau.  



  La     résistance    électrique peut avoir la  forme d'une feuille ou d'un tube, par exemple.  La substance conductrice formant les par  ticules colloïdales peut être de graphite que  l'on peut facilement obtenir sous forme de  suspension colloïdale.  



  Si l'on     utilise    de l'amiante sélectionné ou  purifié et une suspension colloïdale aqueuse  de graphite ou de matière analogue, les parti  cules colloïdales se fixent sur les fibres  d'amiante; en laissant l'eau parfaitement lim  pide, de sorte que le mélange a l'aspect de  fibres noires d'amiante en suspension dans  l'eau claire.  



  Les suspensions colloïdales peuvent conte  nir des     gubstances    gommeuses ou d'autres ma  tières connues jouant le rôle     d'agents    protec  teurs des colloïdes, et des mesures doivent être  prises pour rendre ces agents inertes .(par  rapport au phénomène d'adsorption). Ces me  sures peuvent consister, par exemple, en l'ad  dition de réactifs chimiques. L'agent protec-           teur    du graphite colloïdal peut être rendu  inerte par l'addition d'acide chlorhydrique  jusqu'à ce que le pH du mélange soit égal à 6  environ.

   Cette addition doit être réglée avec  soin pour empêcher les     particules    colloïdales  de précipiter et, dans tous les cas, elle doit       s'effectuer    immédiatement avant de mélanger  la suspension colloïdale avec la. suspension de  fibres. La. quantité d'acide additionnée ne doit  pas être telle que le phénomène d'adsorption  en soit influencé.  



  Lorsque les fibres ont. adsorbé les parti  cules colloïdales, ainsi que l'indique l'eau par  faitement claire, on sépare la masse de l'eau  et on lui donne la forme d'une feuille, par  exemple en appliquant une technique analo  gue à celle     utilisée    dans la fabrication du pa  pier et l'on sèche le produit résultant..  



  Il peut. être     nécessaire    de faire subir à la  feuille sèche l'action d'une température d'en  viron 200 à 400  C pour éliminer la matière  organique éventuellement présenté.  



  Selon une autre forme de     réalisation    du  procédé selon l'invention, on utilise une solu  tion colloïdale constituée par un métal ou un  alliage, en particulier un de ceux du type  utilisé pour les résistances électriques, pourvu  qu'on     puisse    les obtenir à l'état. de suspension  colloïdale. Par exemple, on peut réduire à  l'état colloïdal un alliage dont la composition  correspond à celle du fil d'un élément ordi  naire au nickel-chrome, par     iin    moyen méca  nique, ou le préparer en disposant deux élec  trodes opposées de l'alliage dans l'eau ou dans  l'eau contenant un agent de protection des  colloïdes, et en appliquant une différence de  potentiel d'environ 100 volts.

   Un arc jaillit  et se maintient, un     dispositif    .d'avancement des  électrodes étant prévu afin de les maintenir       équidistantes,    de manière à compenser les  pertes de métal se dispersant     dans    l'eau sous  l'effet de l'arc. Les particules de métal disper  sées par l'arc prennent l'état colloïdal dans  l'eau.  



  On peut profiter de l'avantage qui résulte  de la propriété des métaux selon laquelle leur  résistance augmente lorsque leur température  s'élève, à l'inverse de ce qui se passe dans le    cas du graphite, en mélangeant un métal col  loïdal avec du graphite colloïdal en propor  tions calculées de faon à compenser l'augmen  tation de résistance du métal sous l'effet du  chauffage par la diminution de celle du gra  phite, de façon à obtenir une feuille dont la  résistance est     constante    d'une extrémité à  l'autre de sa gamme de température de chauf  fage.  



  L'épaisseur de la feuille est de préférence       aussi    faible que possible, mais elle doit être  compatible avec sa résistance mécanique; de  façon à. rehausser sa température superficielle,  étant donné que l'amiante est mauvais con  ducteur de la chaleur et donnerait lieu à une  perte de rendement de transmission de cha  leur si la. feuille était trop épaisse. La. matière  se chauffe ainsi d'une manière absolument  uniforme, les     conditions    de surface n'entrant  pas en ligne de compte.  



  Les feuilles ainsi obtenues peuvent être  percées ou     poinçonnées    sans faire diminuer  leur efficacité de chauffage, à l'exception que  le nombre de trous fait diminuer proportion  nellement leur résistance totale.  



  Bien entendu, la, forme des éléments n'est  pas limitée à celle de feuilles. Les feuilles  planes peuvent être cintrées, suivant un rayon  de courbure quelconque, et l'on peut leur faire  conserver leur forme en y incorporant des  agents de renforcement: par exemple, on peut  incorporer une solution de silicate de sodium  à la feuille que l'on cintre ensuite et que l'on  fait sécher. On peut ainsi faire prendre aux  feuilles la forme de tubes d'un diamètre quel  conque, ou la forme de feuilles ondulées, ou  encore celle de feuilles à courbures irrégu  lières. Les éléments de résistance peuvent être  pourvus     d'éléments    de contact quelconques  pour le montage dans un circuit. électrique.  



  Suivant une forme de réalisation avanta  geuse, les rubans de contact appliqués par  aspersion ou de toute autre manière sur les  feuilles ne sont pas disposés parallèlement  entre eux, mais convergent, de façon que la  distance entre eux devienne de plus en plus  petite.     Etant    donné que la conduction électri  que est     constante    sur toute la surface, la quan-           tité    de chaleur dégagée par l'élément est     maxi-          mum    au lieu où les contacts sont les plus       rapprochés    et. le chauffage diminue progres  sivement le long de l'élément jusqu'à une va  leur minimum correspondant à l'écartement  maximum entre les contacts.  



  Suivant les substances utilisées; on peut  atteindre une température de surface de       250     C,     mais    guère sensiblement supérieure à  cette valeur.  



  Nous allons donner maintenant une mise  en     oeuvre    particulière du procédé selon l'in  vention.  



  On met en suspension 450 g de fibres  d'amiante purifié dans 68 litres d'eau que  l'on agite     vigoureusement    pour disperser les  fibres. On dilue<B>110</B> g d'une pâte de graphite  colloïdal avec 45 litres d'eau et l'on règle la  valeur de son     PH    à 6 par addition éventuelle  d'acide sulfurique. Tout en continuant d'agi  ter la     suspension    de fibres, on y ajoute la  solution colloïdale de graphite et l'on agite le  mélange jusqu'à ce que l'eau noircie par le  graphite devienne complètement claire. On  forme une feuille avec. ce mélange en le ver  sant sur une toile métallique, comme dans la  fabrication du papier, en contribuant à la  séparation de l'eau par une aspiration.

   On  sèche la feuille ainsi formée, on la chauffe à  une température d'environ 200 à 400  C, si  la présence d'un agent de protection des col  loïdes le nécessite, et on la coupe en morceaux  (le la dimension que l'on désire. Les connexions  électriques peuvent être établies en appliquant  un ruban métallique sur chacune des deux  extrémités de la feuille.  



  Lorsque l'on fait passer     Lin    courant élec  trique clans la feuille, elle constitue un élé  ment de chauffage dégageant     Lune    certaine  quantité de chaleur.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Elément de résistance électrique, carac térisé en ce qu'il est constitué par un corps solide formé par des fibres non conductrices de l'électricité et stable à la chaleur, étroite ment. jointes et recouvertes individuellement de particules colloïdales d'une substance con ductrice de l'électricité adsorbées par la sur face des fibres. II. Procédé de fabrication d'un élément de résistance électrique selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on mélange une sus pension de fibres d'une substance fibreuse non conductrice de l'électricité et stable à la cha leur avec une suspension colloïdale d'une subs tance conductrice de l'électricité, de manière que les particules colloïdales soient adsorbées par la surface des fibres.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Elément selon la revendication I, carac térisé en ce que lesdites fibres sont des fibres d'amiante. 2. Elément selon la revendication I, carac térisé en ce que ladite substance conductrice de l'électricité est du graphite. 3. Elément selon la revendication I, carac térisé en .ce que ladite substance conductrice de l'électricité est du métal. 4. Elément selon la revendication I et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que ledit métal est un alliage du type servant habituellement à la formation des fils de ré sistance électriques.

   5. Elément selon la revendication I et les sous-revendications 3 et 4, caractérisé en ce que ledit alliage est un alliage de nickel chrome. 6. Elément selon la revendication I, carac térisé en ce que ses moyens de connexion sont constitués par des rubans métalliques. "7. Procédé selon la revendication II, carac térisé en ce que l'on mélange une suspension de fines fibres d'amiante dans l'eau .avec une suspension colloïdale aqueuse, jusqu'à ce que les fibres aient adsorbé les particules colloï dales, en ce que l'on sépare ensuite l'eau rési duelle des fibres et en ce qu'en vue de former un corps solide on sèche ces fibres. 8.

   Procédé selon la revendication II et la sous-revendication 7, caractérisé en ce que l'on purifie l'amiante avant son utilisation. 9. Procédé selon la revendication II, carac térisé en cc que ladite suspension colloïdale est une suspension colloïdale aqueuse de gra phite. 10. Procédé selon la revendication II et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que ladite suspension colloïdale aqueuse de gra- phite a été préalablement traitée afin de rendre inertes les agents protecteurs éventuels des colloïdes.