CH361621A - Elektrischer Heizleiter sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Elektrischer Heizleiter sowie Verfahren zu dessen HerstellungInfo
- Publication number
- CH361621A CH361621A CH361621DA CH361621A CH 361621 A CH361621 A CH 361621A CH 361621D A CH361621D A CH 361621DA CH 361621 A CH361621 A CH 361621A
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- heating conductor
- silicon carbide
- molybdenum silicide
- oxidation
- molybdenum
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 30
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 23
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 15
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010410 dusting Methods 0.000 claims description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 4
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 3
- 241000416162 Astragalus gummifer Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001615 Tragacanth Polymers 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002635 electroconvulsive therapy Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005475 siliconizing Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000196 tragacanth Substances 0.000 description 1
- 235000010487 tragacanth Nutrition 0.000 description 1
- 229940116362 tragacanth Drugs 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/04—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
- H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Description
Elektrischer Heizleiter sowie Verfahren zu dessen Herstellung Unter den nichtmetallischen Werkstoffen, welche an Luft bzw. oxydierender Atmosphäre als Heizleiter bei hohen Temperaturen verwendet werden können, ist Siliziumkarbid weit verbreitet.
Es Ist dies eine Folge des hohen Schmelzpunktes und der guten Oxydationsresistenz des Siliziumkarbidesbis zu Tem peraturen von gegen 1500 C.
Die Lebensdauer von Heizleiterstäben aus Siliziumkarbid, iun Betrieb hängt dabei zur Hauptsache von der bei steigender Tem peratur immer schneller ablaufenden Oxydation zu Siliziumoxyd ab, @da .mit zunehmendem Oxydations grad der elektrische Widerstand des Siliziumkarbid- Heizleiters zunimmt.
Neben Heizstäben aus Siliziumkarbid werden auch solche hergestellt, welche zur Hauptsache aus Molybdänsilizid bestehen. Auf diesen entsteht bei einer Glühung in oxydierender Atmosphäre eine glasige Zunderschioht,
welche festhaftend und gas dicht ist und das Molybdänsilizid vor der weiteren Oxydation schützt, und zwar bis gegen 1600 C hin auf. Heizkörper aus Molybdänsilizid sind somit bis zu höheren Temperaturen als solche aus Siliziumkarbid,
besitzen jedoch eine viel grössere elektrische als letztere und erfordern daher bei der praktischen Anwendung sehr hohe Betriebsströme.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun. einen elek trischen Heizleiter sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Dieser Heizleiter zeichnet sich dadurch aus, dass er grösstenteils aus Siliziumkarbid besteht und aussen eine molybdänhaltige, oxydationsfeste 17berzugshaut aufweist. Das erfindungsgemässe Ver fahren besteht darin, dass auf einem Leiter, der grösstenteils aus Siliziumkarbid besteht, eine oxyda- tionsfe:
ste, molybdänhaltge überzu;gshaut aufgebracht wird. Im folgenden werden Ausführurngsbzispiele der Erfindungsgegenstände beschrieben.
Es wurde festgestellt, dass es möglich ist, Siliziunn- karb:id-Heizkörper mit einer dünnen Meb,dänsmbzid- schicht zu überziehen, und diese sodann in oxydieren der Atmosphäre ganz oder teilweise in die glasartige Zunderschicht überzuführen.
Diese ,gasdichte Über zugshaut vermag das Siliziumkarhid vor Oxydation zu schützen, so dass derart behandelte Siliz@!umkarbid- Heizleiter bei höherer Temperatur und während län geren Betriebszeiten #anwend!bar sind als ungeschützte Heizleiter. Der Heizleiter besteht somit zum @grössten Teil aus fast reinem
Siliziumkarbid mit seinen wirt- schaftlich günstigen Heizleitereigenschaften, und aus einer aus Molybdänsi1izid hergestellten Schutzüber- zugshaut, welche eine besonders gute Oxydations- resistenz hervorbringt.
Es ist zwar früher schon vorgeschlagen worden, metallische Heizleiter mit oxydationsfesten Überzügen zu schützen, so auch Molybdän mit Molybdänsilizid, wobei das Slizid durch Silizieren des Metallei her gestellt werden kann. Solche Überzüge auf Metall ver halten sich jedoch mechanisch gegenüber dem Metall beim Aufheizen und Abkühlen so sehr verschieden, dass keine rissfreie, dichte Schutzschicht von dauer hafter Art entsteht.
Derartige Schutzüberzüge auf Metall sind ferner sehr leicht verletztlich, wobei die blossgelegten Metallpartien bei hoher Temperatur schnell oxydieren und der Heizleiter dadurch zerstört wird. Im Gegensatz dazu erhält man bei einem bei spielsweisen Verfahren nach der vorliegenden Erfin dung auf dem nichtmetallischen Siliziumkarbid-Heiz- leiter einen sehr gut haftenden und gasdichten Schutz überzug aus Molybdänsilizid bzw.
dessen Oxydations produkt, der auf Verletzungen nicht übermässig emp findlich ist und auch einer scharfen Thermoschock- behandlung ohne weiteres standhält. Diese Wirkung beruht somit auf der neuartigen Vereinigung der guten Heizleitereigenschaften des Siliziumkarbides mit der hohen Zunderfestigkeit des Molybdänsilizides resp. seines Oxydationsproduktes.
Zur Herstellung des Heizleiters kann mehr oder weniger reines, pulverförmiges Molybdänsilizid auf beliebigem Wege auf die Siliziumkarbid-Heizkörper aufgebracht werden, so durch Aufstäuben, Auf spritzen, Aufstreichen in Form einer Aufschlämmung in reinem Wasser oder solchem mit bindenden Zu sätzen, z.
B. Tragant oder Methylcellulose, Tauchen in wässerigen Aufschlämmungen mit oder ohne der genannten Art von Bindemittelzusätzen. Die so be handelten, das heisst mit überzug versehenen Heiz körper werden zunächst getrocknet und anschliessend bei hoher Temperatur zwischen 1300-1500 C an Luft bzw. oxydierender Atmosphäre einige Zeit ge glüht. Dabei hat es sich für gewisse Heizleiterformen als günstig erwiesen, dass diese Glühung von aussen her, das heisst in einem Ofen geschieht, während in anderen Fällen auch eine Erhitzung durch Strom durchfluss oder beides angewandt werden kann.
Bei dieser Glühung kann anfänglich etwas weisses Molyb- däntrioxyd abrauchen; der Hauptteil des Molybd'än- silizides geht jedoch in die glasartige Schutzschicht über, welche Moiybdän, Silizium, Sauerstoff und zum Teil auch Kohlenstoff enthält und die den Heizleiter dicht bedeckt, wobei die Schutzschicht fest ansintert. Wenn das Molybdänsilizid oberflächlich einmal oxy diert ist,
können die Heizkörper bei allen Tempera turen bis über 1500 C verwendet werden, ohne dass weiterhin Molybdäntrioxyd abrauchen würde.
Durch die Erfindung ist es möglich, Sil'iziumkar- bid-Heizleiter herzustellen, welche die ungeschützten Heizleiter bezüglich Lebensdauer bei hohen Tempe raturen um ein Mehrfaches übertreffen, wobei das Verfahren wirtschaftlich günstig durchzuführen ist.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE I. Elektrischer Heizleiter, dadurch gekennzeich net, dass er grösstenteils aus Siliziumkarbid besteht und aussen eine molybdänhaltige, oxydationsfeste Überzugshaut aufweist. II. Verfahren zur Herstellung des Heizleiters nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Leiter, der grösstenteils aus Siliziumkarbid be steht, eine oxydationsfeste, molybdänhaltige über zugshaut aufgebracht wird.UNTERANSPRÜCHE 1. Heizleiter nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die überzugshaut zur Hauptsache aus Molybdänsil'izid besteht. 2. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, d'ass Molybdänsilizidpulver durch Aufstäuben auf den Siliziumkarbid-Heizleiter aufge bracht wird. 3.Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Molybdänsilizidpulver durch Aufspritzen auf den Siliziumkarbid-Heizleiter aufge bracht wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Molybdänsilizidpulver durch Aufstreichen von Aufschlämmungen mit oder ohne Bind'emittelzusätzen auf den Siliziumkarbid'-Heizleiter aufgebracht wird. 5.Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Molybdänsilizidpulver durch Tauchen in Aufschlämmungen mit oder ohne Binde mittelzusätzen aufgebracht wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass Molybdänsil'izid nach dem Auf bringen auf den Siliziumkarbid'-Heizleiter in einem oxydierenden Gas geglüht wird, wodurch eine oxy dationsfeste Schutzschicht entsteht und fest auf dem Siliziumkarbid-Heizleiter ansintert. 7.Verfahren nach Patentanspruch 1I und Unter anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die oxyda tionsfeste Schicht durch Oxydation des Molybd'än- silizidüberzuges in einem Ofen in oxydierender Atmosphäre aufgesintert wird. Gesellschaft zur Förderung der Forschung :an der Eidgenössischen Technischen Hochschule
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH361621T | 1958-05-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH361621A true CH361621A (de) | 1962-04-30 |
Family
ID=4513026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH361621D CH361621A (de) | 1958-05-24 | 1958-05-24 | Elektrischer Heizleiter sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH361621A (de) |
-
1958
- 1958-05-24 CH CH361621D patent/CH361621A/de unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69205881T2 (de) | Behandlung von Sinterlegierungen. | |
| DE2658647A1 (de) | Kermet und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE1288174B (de) | Metallischer UEberzug auf einer isolierenden Unterlage | |
| DE834362C (de) | Feuerfester Werkstoff | |
| DE1294138B (de) | Verfahren zur Verbesserung einer Siliziumdioxiddeckschicht auf Halbleitergrundkoerpern | |
| EP0465759B1 (de) | Infrarotstrahler mit geschützter Reflexionsschicht und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE282748C (de) | ||
| CH361621A (de) | Elektrischer Heizleiter sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE2351163C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines heißgepreßten Siliziumnitrid- und/oder Siliziumoxinitrid-Formkörpers | |
| DE69502601T2 (de) | Verfahren zur herstellung von elektrischen heizwiderständen | |
| AT220260B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Heizleiters | |
| AT165245B (de) | Elektrische Halbleiter | |
| DE1142042B (de) | Verfahren zur Herstellung von mit einem oxydationsfesten UEberzug versehenen Heizleitern aus Siliziumkarbid | |
| DE2743061A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines festelektrolytkondensators mit einer tantalanode | |
| DE908262C (de) | Verfahren zur Herstellung einer temperaturbestaendigen und chemisch bestaendigen, feuchtigkeitsdichten, elektrisch nicht beanspruchten Schutzschicht aus Siliziumdioxyd | |
| DE2510938C3 (de) | Verfahren zur Oberflächenbehandlung von aus Keramik hergestellten Bauteilen, Werkstücken oder dergleichen | |
| DE1965623B2 (de) | Hochtemperatur-werkstoff aus tantaldisilzid | |
| DE869513C (de) | Verfahren zur Herstellung von Sinterglas-Tiegeln | |
| DE939099C (de) | Verfahren zur Herstellung elektrischer Halbleiter aus gesinterten Pulvern | |
| DE914266C (de) | Verfahren zur Herstellung einer temperaturbestaendigen elektrisch beanspruchten Isolierschicht, insbesondere eines Dielektrikums fuer elektrische Kondensatoren | |
| AT215676B (de) | Sinterkörper, insbesondere Heizleiter aus Molybdändisilizid und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE1558438A1 (de) | Supraleitende Materialien | |
| DE19614676A1 (de) | Verfahren zur Veredelung von SiC-Heizstäben | |
| DE1009093B (de) | Verfahren zur Herstellung einer zunder- und korrosionsfesten Abdeckschicht auf Graphit- und Kohlekoerpern | |
| AT253237B (de) | Hochwarmfester Formkörper und Verfahren zum Aufbringen einer Überzugsschicht darauf |