DE586818C - Widerstand, insbesondere fuer elektrische Heizkoerper - Google Patents

Description

• Widerstand, insbesondere für elektrische Heizkörper Die Erfindung betrifft Widerstände, insbesondere. für elektrische Heizkörper, bestehend aus einem mit einem Isoliermaterial überzogenen fadenförmigen Molybdändraht.
• Es ist bereits bekannt, elektrische Glühkörper dadurch herzustellen, daß auf einem Glaskörper ein dünner Überzug von hochschmelzendem Metall oder Metallen der Platingruppe eingebrannt, hierauf der Glaskörper # .entfernt und schließlich auf den zurückbleibenden Überzug ein zweiter. Überzug ,aus Verbindungen der Metalle (Thor; Didym, Cer, Erbium, Zirkon usw.) eingebrannt-wird.
• Es ist weiterhin bekannt, bei der Herstellung von Widerstandsröhren aus Wolfram für elektrische Ofen, das Wolfram mit feuerbeständigen Oxyden, z. B. Thor, zu vermischen.
• Erfindungsgemäß ist der Molybdändraht mit :einem berylliumhaltigen Überzug versehen, der mit dem fadenförmigen Grundkörper ein Ganzes bildet. Hierdurch ist die' Möglichkeit eines Abblättern des Überzuges vom Grundkörper beseitigt, und "es besteht ein ungewöhnlich niedriger Temperaturgradient zwischen dem Fadengrundkörper und- der Über zugsober fläche. Der Widerstand ist ineiner oxydierenden Atmosphäre, z. B. in einem Rösteisen oder- einer' elektrischen Heizlampe, verwendbar, da er nicht nur einen hohen Schmelzpunkt, sondern auch einen verhältnismäßig niedrigen Grad von Verdampfung besitzt. Auf diese Weise ist ein Widerstand geschaffen, der eine lange Lebensdauer aufweist.
• Erfindungsgemäß wird der Widerstandsdraht in folgender Weise hergestellt: Molybdändraht wird als Grund- oder Kernmaterial für das fertige Produkt verwendet, da dieses Element einen verhältnismäßig hohen Schmelzpunkt hat und duktil ist. Molybdän hat sich in einer oxydierenden Atmosphäre bisher nicht bewährt, da es schnell oxydiert und das Oxyd abblättert, so daß der Draht schnell verbraucht wird. Zur Überwindung dieses Mangels wird gemäß der Erfindung Berylliumoxyd verwendet, dessen Dampfdruck niedrig und dessen Schmelzpunkt hoch ist. Dieses Material behält seine ursprünglichen Eigenschaften, insbesondere seine Isolierfähigkeit, auch bei hohen Temperaturen.
• Zur Herstellung des Überzuges wird Berylliummetall verhältnismäßig fein zerpulvert. Dem Metall wird dann eine Amylacetatlösung von Nitrocellulose zugesetzt, die beispielsweise aus einer Lösung von 453 g Nitrocellulose in 4,41 Amylacetat besteht, worin das Metall in Suspension gehalten wird. Dieses Überzugsmaterial wird auf dem Molybdändraht aufgebracht, der vorher gereinigt worden ist. Der Überzug wird langsam erhitzt, bis er völlig trocken und fest auf dem Molybdängrundkörper anliegt. Das Beryllium kann auf den Molybdängrundkörper auch durch Aufspritzen von geschmolzenem Metall in einer reduzierenden Atmosphäre, z. B. Wasserstoff, aufgebracht werden. Der überzogene Draht wird dann bis über die Schmelztemperatur des Berylliums, das ist bis etwa 130o° C, in einer Wasserstoffatmosphäre erhitzt; das geschmolzene Beryllium mischt sich mit Molybdän und bildet ein Beryllium-und Molybdän-Gemisch mit einer an Berylliummetall reichen Schicht an der Oberfläche. Dieser Draht wird dann in einer Wasserstoffatmosphäre gekühlt, bevor er der Atmosphäre ausgesetzt wird.
• Der mit Beryllium überzogene Molybdändraht kann in eine beliebige -Form gewunden und in einer oxydierenden Atmosphäre verwendet werden. Der fertige Widerstand eignet sich nicht nur für elektrische Heizvorrichtungen, sondern er kann auch in Vakuumröhren, elektrischen Lampen u. dgl. benutzt werden.
• Bei einer Erhitzung in einer oxydierenden Atmosphäre wird - auf der Oberfläche des Drahtes, die aus einer Berylliumschicht auf einem Molybdängrundkörper besteht, eine Schicht von Berylliumoxyd erzeugt, die infolge ihres verhältnismäßig hohen Schmelzpunktes einen großen Widerstand gegen eine Verschlechterung des Drahtes in einer oxydierenden Atmosphäre bietet. Aus dies--m Widerstandsmaterial hergestellte elektrische Heizvorrichtungen können daher in der Luft bei höheren Temperaturen betrieben werden als die bisher bekannten Heizvorrichtungen. Ferner können infolge des hohen elektrischen Widerstandes des Berylliumoxyds bei hohen Temperaturen Isolierhilfsvorrichtungen und Stützen fortfallen. Der Molybdändraht kann infolgedessen ohne Kurzschlußgefahr. unmittelbar mit dem Material in Berührung kommen, das erhitzt werden soll. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Heizvorrichtung erhöht.
• Außer dem Molybdändraht als Materialfür einen Kerngrundkörper können, auch andere feuerbeständige Stoffe, wie Wolfram oder Tantal, benutzt werden. Als Überzug ist zwar Berylliumoxyd wegen seines hohen Schmelzpunktes vorzuziehen; es können aber auch andere Oxyde wie die des Aluminiums oder Magnesiums verwendet werden. Wird Magnesiummetall verwendet, so ist der Wasserstoff in dem anfänglichen Erhitzungsprozeß durch Helium zu ersetzen, da bei Wasserstoff eine chemische Reaktion zwischen Magnesium und Wasserstoff bei hohen Temperaturen vorhanden ist.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1.
2. Widerstand, insbesondere für elektrische' Heizkörper, bestehend aus einem mit einem Isoliermaterial überzogenen fadenförmigen Molybdändraht, dadurch gekennzeichnet, daß der Molybdändraht mit einem berylliumhaltigen Überzug versehen ist, der mit dem fadenförmigen Grundkörper ein Ganzes bildet. z: Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus Berylliumoxyd besteht.
3. 3. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf denn fadenförmigen Molybdändraht eine Schicht eines Beryllium- und Molybdän-Gemisches aufgetragen ist und auf der Oberfläche dieser Molybdän-Beryllium-Schicht eine Schicht aus Berylliumoxyd vorgesehen ist, die mit der unteren Schicht und dem fadenförmigen Grundkörper ein Ganzes bildet.
4. 4. Verfahren zur Herstellung von Widerständen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Molybdändraht mit -$eryllium überzogen wird, die Temperatur des Drahtes und des Berylliums auf den Schmelzpunkt des Berylliums oder einen Punkt oberhalb desselben erhöht wird, um ein geschmolzenes Gemisch des Berylliums und Molybdändrahtes an der Oberfläche desselben hervorzubringen, und daß hierauf das Beryllium in dem Überzug oxydiert.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein fadenförmiger Molybdändraht mit einer Schicht von pulverisiertem, in einer Amylacetatlösung von Nitrocellulose suspendierten Beryllium überzogen wird und dann der Draht langsam erhitzt wird, um den Überzug zu brennen, worauf die Temperatur des Drahtes und Überzuges bis zu dem Schmelzpunkt des Berylliums erhöht wird, um das Beryllium und Molybdän an der Oberfläche des Molybdändrahtes zu verschmelzen, und daß sodann das Beryllium i und der Überzug oxydiert wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturerhöhung des Drahtes und des Überzuges auf den Schmelzpunkt des Berylliums in i einer Wasserstoffatmosphäre vorgenommen wird; so daß sich .das Beryllium mit dem Molybdändraht verschmelzen kann, und daß sodann der so mit dem Molybdän-Beryllium-Überzüg versehene Draht 1 vorzugsweise langsam auf Raumtemperatur in einer Wasserstoffatmosphäre abgekühlt wird.