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Elektrischer Widerstandsheizkörper znr Erreichung hoher Temperaturen.
Mittels elektrischer Widerstände aus Platin, Chromnickel usw. werden Temperaturen bis zu 1200'C erreicht ; soll dieses Temperaturgebiet aber übersehritten werden, so stehen derzeit keine genau regulierbaren und gleichzeitig handlichen Heizwiderstände zur Verfügung. Weder bei der Konstruktion eines Salzbad-noch eines Kohlegriessofens ist es leicht möglich, die Stromaufnahme genau zu berechnen.
Die sonst handlichen Karborundumwiderstände nehmen während des Gebrauches rasch an Widerstand zu und haben weiters den Nachteil, dass sie nicht der ganzen Länge nach gleichmässig glühen. Es besteht sonach in der Technik das Bedürfnis nach einem genau einstellbaren elektrischen Heizwiderstand, der auch die Erreichung von wesentlich höheren Temperaturen gestattet, handliche Form besitzt und seine
Ohmzahl während des Gebrauches nicht ändert.
Zu diesem Zwecke wurde vorgeschlagen, Molybdän- draht in einer Atmosphäre von Methylalkohol glühen zu lassen, welche durch ständiges Nachtropfen dieser Flüssigkeit erhalten wird. Diese Notwendigkeit erschwert aber die Verwendung für viele Zwecke.
Ebenso ist die gebräuchliche Ausführung der Wolfram-und Molybdändrahtöfen, bei welcher der Draht durch ständiges Durchleiten von Schutzgas oder durch Evakuieren vor Oxydation bewahrt wird, für viele Zwecke zu schwerfällig, da man an eine Gasquelle oder Pumpe gebunden ist.
Es wurde zwar schon versucht, zur Erreichung höherer Temperaturen Metalldrähte auf einem
Träger und in einer geschlossenen Hülle aus Quarz, welche evakuiert oder mit inertem Gase gefüllt ist, zum Glühen zu bringen, ohne dass also eine Gasquelle oder Pumpe zum Gebrauche nötig wäre. Diese
Versuche haben aber zu keinem technisch brauchbaren Resultate geführt. Der Träger der Heizspirale darf nämlich nicht aus Quarz sein, wenn Temperaturen über 12000 C erreicht werden sollen. Ein Heizkörper muss auch eine möglichst lange Lebensdauer haben. Quarz wird aber beim Glühen auf 1300 bis 14000 C durch eine Art Kristallisationsprozess bald brüchig und spröde.
Bei noch höherer Temperatur neigt er zwar nicht mehr so sehr zu diesem Vorgang, wird aber plastisch und verbiegt sich, zudem beginnt eine, wahrscheinlich elektrolytische Diffusion des Metalls in den Quarzträger, was zur Zerstörung der
Heizspirale führt. Ebensowenig darf die Aussenhülle Quarz sein, denn auch diese wird im angegebenen
Temperaturgebiet spröde, darüber aber plastisch und deformiert.
Diese Übelstände werden gemäss vorliegender Erfindung dadurch behoben, dass man für die Aussen- hülle wie für den eventuellen Träger hochwertiges keramisches Material, wie hochschmelzbare, vakuum- dichte Hartporzellane bzw. Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd usw., verwendet.
Erfindungsgemäss wird der eigentliche Heizwiderstand vom Aussenraum durch eine vakuum- dichte keramische Hülle, welche evakuiert oder mit reinen inertem oder reduzierendem Gas gefüllt ist, abgeschlossen. Der eigentliche Heizwiderstand besteht aus Metall von hohem Schmelzpunkt, welches, wie beschrieben, vor Oxydation geschützt wird. Die so erhaltenen Heizkörper sind bis zum Durchlässig- werden des Hohlkörpers, also bei Verwendung entsprechend hochwertiger keramischer Massen bis etwa 17000 C verwendbar, während die bekannten Quarhüllen wegen der erwähnten Veränderungen bei viel niedrigeren Temperaturen zugrunde gehen.
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Electric resistance heater to achieve high temperatures.
By means of electrical resistors made of platinum, chromium nickel, etc., temperatures of up to 1200 ° C are reached; however, if this temperature range is to be exceeded, there are currently no precisely adjustable and at the same time handy heating resistors available. Neither in the construction of a salt bath nor a charcoal furnace is it easy to calculate the power consumption precisely.
The otherwise handy carborundum resistors increase rapidly in resistance during use and also have the disadvantage that they do not glow evenly along their entire length. There is therefore a need in technology for a precisely adjustable electrical heating resistor, which also allows much higher temperatures to be achieved, and has a handy shape
Ohm number does not change during use.
For this purpose it has been proposed to let the molybdenum wire glow in an atmosphere of methyl alcohol, which is obtained by constant dripping of this liquid. However, this necessity makes it difficult to use for many purposes.
Likewise, the customary design of tungsten and molybdenum wire furnaces, in which the wire is protected from oxidation by constantly passing protective gas through or by evacuation, is too cumbersome for many purposes, since one is bound to a gas source or pump.
It has already been tried to achieve higher temperatures on a metal wire
Carrier and in a closed envelope made of quartz, which is evacuated or filled with inert gases, to bring to glow, without the need for a gas source or pump. These
However, attempts have not led to any technically useful results. The support of the heating coil must not be made of quartz if temperatures above 12000 C are to be reached. A radiator must also have the longest possible service life. However, when annealed to 1300 to 14000 C, quartz soon becomes brittle and brittle due to a kind of crystallization process.
At an even higher temperature it no longer tends to this process so much, but becomes plastic and bends. In addition, a probably electrolytic diffusion of the metal into the quartz substrate begins, which leads to the destruction of the
Heating coil leads. The outer shell must also not be quartz, because this is also specified in the specified
Temperature area brittle, but above it plastic and deformed.
According to the present invention, these inconveniences are remedied by using high-quality ceramic material, such as high-fusible, vacuum-tight hard porcelain or aluminum oxide, zirconium oxide, etc., for the outer shell and for the possible carrier.
According to the invention, the actual heating resistor is closed off from the outside space by a vacuum-tight ceramic envelope which is evacuated or filled with pure inert or reducing gas. The actual heating resistor consists of metal with a high melting point, which, as described, is protected from oxidation. The radiators obtained in this way can be used until the hollow body becomes permeable, that is to say when using correspondingly high-quality ceramic materials up to about 17,000 ° C., while the known quartz casings perish at much lower temperatures because of the changes mentioned.
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