DE1040660B - Heissleiter mit hohem Temperaturkoeffizienten - Google Patents

Description

• Heißleiter mit hohem Temperaturkoeffizienten Heißleiter sind bekanntlich etektrische, Widerstände. deren Widerstandswert von der Betriebstemperatur abhängt. und zwar mit steigender Temperatur abnimmt. Derartige Widerstände werden in der Technik vielfach verwendet, beispielsweise als Anlaßwidersta.nd oder auch als regelbarer Widerstand, wobei entweder der Verhraucherstroni selbst die Aufheizung des Widerstandes und damit die Wid.ersta,ndswertänderung bedingt oder aber eine: Frendheizung.
• Je nach den vielfältigen Anforderungen, die für diese Anwendungen gestellt werden, werden die,Heißleiterkörper aus bestimmtem Stoffgemischen. herge,-stellt, in: bestimmte Formen gebracht, in bestimmter `'eise mit wärmestauenden oder wärmeabführenden l?iiirichtungeii versehen usw.
• Für eine, Reihe von Anwendungsgebieten ist neben einuni bestimmten Kaltwert auch ein bestimmtes Ausstei-ungsverhältnis erforderlich. Unter Aussteuzrungsverhältn,is wird hierbei das Verhältnis des Kaltwiderstandes zu de Widerstandswert bei der höchst zulässigen Betriebstemperatur verstanden.
• Es sind verschiedene stoffliche Zusammensetzungen von Heißleitern bekannt, die einen besonders hohem '1`e,inperaturlcoe,ffiziemten des Widerstandes (im folgenden mit TK bezeichnet) aufweisen. Leider ist die zeitliche Konstanz ihres Widerstandswertes unbefriedigend. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Heißleiterkörper zu schaffen, der einen hohen TK besitzt und eine befriedigende zeitliche Konstanz aufweist.
• Die zahlreichen Untersuchungen, die im Verlauf der Lösung dieser Aufgabenstellung unternommen wurden, gingen aus bestimmten Gründez von. der an sich bewährten Zusammensetzung Nickeloxyd, Kobaltoxyd, Manganoxyd aus. Bei diesem Mehrstoffkörper wurde festgestellt, daß mit steigendem Gehalt an Kobaltoxyd der TK verringert wird. Andererseits konnte dieser Stoff nicht entfallen, da andere unerwünschte Erscheinungen dann eintraten. Ül"-"rraschende.rweise ergab sich eine vollkommen befriedigendc Lösung deir gestellten Aufgabe, als man da, Koba,ltoxyd in dem genannten Mehrstoffkörpe-r durch Zinkoxyd ersetzte.
• Erfindungsgemäß besteht daher ein aus einem Geinisch mehrerer Oxyde gesinterter Heißleiter finit hohem TK und großer zeitlicher Konstanz des Wi.derstandswerteis, welcher unter anderem Mangamoxyd und Nickeloxyd enthält, aus einer zusammengesinterten '%Mischung von. Nickeloxyd, Zinkoxyd und. Manganoxyd. Je, nach der prozentualen Zusammensetzung lassen sich die Kaltwerte und auch die TK in einem gewissen Bereich variieren, so daß man in der Lage ist, für viele auftretende Forderungen einen entsprechenden Heißleiterkörper zu bilden. Die Sinterbedirtgungen sind im wesentlichen die gleichen wie l;ei dein bekanntem Gemisch Nickel-, Kobalt- und Manganoxvd.
• Bei den bisher untersuchtem Möglichkeiten ergab sich ein spezifischer Widerstand von 7 ... 120 kOhm # cm, während die TK-Werte bei 20° C zwischen 4,4 und 5,3 %/° C lagen.
• Unerwarteterweise haben die erfindungsgemäßen Heißleiter noch weitere Vorteile. Der Gestehungspreis der @N"iderstän ,de ist geringer, weil das Zinkoxyd, im Durchschnitt gesehen, nur ein Sechstel des Gestehungspreises des Kobaltoxydes erfordert. Trotz dieses niedrigeren Preises enthält gerade Zinkoxd relativ wenig Verunreinigungen, sc daß es ohne besondere Aufbereitung für den Aufbau des Heißleiterkörpe:rs Verwendung finden kann. Des weiteren zeigte sich, da.ß die erfinJungsge:mäßen Oxydgemische außerordentlich günstige Strangpreßeigen.schaften haben, so da,ß also die Fertigung in einer bekanntlich sehr billigen Weise durchgeführt werden kann. Außerdem ergab sich, daß die mechanische Festigkeit der gesinterten, erfindungsgenäßen Heißleiterkörper größer ist als die der Vergleichskörper, was ebenfalls für die Fertigung und die Verwendung von unschätzbarem @'c@i-teil ist.
• f?ctuen-c°rsuchsl>cc;l>a:chtungen zeigten weiterhin, daß die Zcitlce:ista,iz der Widerstandswerte bei Lagerung sehr günstig ist. Nach Lagerzeiten bis zu 1 Jahr lagen die genirsscnen Widerstandsabweichungen noch im l@c::ich der :@Irßfuhlcr. was in Rücksicht auf den li(,-li"n TK-Wert dieci- Widerstände einem Teinper::-turfehler von ± 0,2° C entspricht. Infolge des hohen TK sind Aussteuerungsverhältnisse weit über 100 zu erreichen. Auch frei Dauerwechselversuchen an erfindungsgemäßen Heißleitern mit Aussteuerungsverhältnissen bis zu 350 ergaben sich lediglich maximale Änderungen des Kaltwiderstandes von 10%. Bei -der Untersuchung der stofflichen Zusammensetzung ergab sich. daß es sinnvoll ist, wenigstens 40 Molprozent Manganoxyd zu verwenden, um hinsichtlich des Kaltwiderstandes in einen gut verwendungsfähigen Bereich zu gelangen. Die Zinkoxydbeimengung soll, wie :ich zeigte, wenigstens 5 Molprozent betragen, während der Rest aus Nickeloxyd besteht.
• Eine besonders günstige Zusammensetzung ist 60 llolprozrrit Manganoxyd, 15 Molprozent Zinkoxyd und Rest Nickeloxyd.
• Die erfindungsgemäßen Heißleiter haben infolge der besonders hervorstechenden Werte einen großen Anwendungsbereich. Insbesondere können sie als Anlaßheißleiter mit Selbstaufheizung oder auch mit Fremdbeheizung benutzt werden, sie können aber auch als Regelheißleiter mit Fremdbeheizung benutzt werden, beispielsweise als Lautstärkeregler in Rundfunkgeräten.
• Die Anwendung der erfindungsgemäßen Heißleiter ist jedoch nicht auf die genannten Gebiete beschränkt, sondern überall da möglich, wo sie sich hinsichtlich ihrer Kaltwerte und ihres Aussteuerungsv erhältnisses wegen anwenden lassen. Wegen des großen Temperaturkoeffizienten sind sie z. B. auch zur Temperaturmessung gut geeignet, da sie mit einem billigen :@lcl.linstrument gekoppelt werden können.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Aus einem Gemisch mehrerer Oxyde bestehender gesinterter Heißleiter, welcher unter anderen Manga.noxyd und Nickeloxyd enthält, dadurch gekennzeichnet, daB er aus @langanoxvd. Nickeloxyd und Zinkoxyd besteht.
2. 2. Heißleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß er wenigstens 40 Molprozent Manganoxyd enthält.
3. 3. Heißleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens 5 Molprozent Zinkoxyd enthält.
4. 4. Heißleiter nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß er aus 60 Molprozent 'langanoxyd, 15 Molprozent Zinkoxyd und Rest Nickeloxyd besteht.
5. 5. Heißleiter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch seine Anwendung als Anlaßheißleiter.
6. 6. Heißleiter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit Fremdheizung, gekennzeichnet durch seine Anwendung als Regelheißleiter. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 842 966, 639 660; USA.-Patentschrift Nr. 2 274 592.