DE619504C - Process for the production of non-metallic heating resistors from silicon carbide by recrystallization - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung nichtmetallischer Heizwiderstände aus Siliciumcarbid durch Rekristallisation. Der Hauptzweck der Erfindung ist, die elektrischen Eigenschaften derartiger Widerstände zu verbessern. Es ist bereits bekannt, für elektrische Heizzwecke Siliciumcarbidwiderstände zu benutzen, da diese den Vorteil besitzen, daß sie bei Temperaturen bis zu 1400⁰ C ohne Abschluß von der Atmosphäre benutzt werden können. Trotzdem sind jedoch die elektrischen Eigenschaften der nach den bisher bekannten Verfahren hergestellten Siliciumcarbidwiderstände nicht in jeder Beziehung zufriedenstellend. Die bekannten Heizwiderstandskörper weisen näm-• Hch den Übelstand auf, daß ihr elektrischer Widerstand mit steigender Temperatur stark abnimmt, so daß bei gleichbleibender Spannung durch die Temperaturerhöhung auch die dem Widerstand zugeführte Energie zunimmt. Es tritt daher, sofern nicht die Betriebsspannung sorgfältig geregelt wird, eine ständige Wechselwirkung in der Weise ein, daß durch die Temperaturerhöhung eine Steigerung der von dem Heizwiderstandskörper aufgenommenen Energie hervorgerufen wird und infolge der Steigerung der Energie wiederum eine zusätzliche Temperaturerhöhung eintritt, so daß der Widerstandskörper auf eine Temperatur erhitzt wird, die erheblich über der aus Festigkeitsgründen zulässigen Temperaturgrenze liegt. Diese Wechselwirkung verläuft, sobald sie einmal einsetzt, außerordentlich schnell und kann dazu führen, daß der Widerstandskörper infolge der plötzlichen Erhöhung der Stromstärke explodiert, wobei die Stücke des Körpers mit großer Kraft fortgeschleudert werden.The invention relates to a method for producing non-metallic heating resistors from silicon carbide by recrystallization. The main purpose of the invention is to improve the electrical properties of such resistors. It is already known to use silicon carbide resistors for electrical heating purposes, since these have the advantage that they can be used at temperatures of up to 1400 ^° C. without being isolated from the atmosphere. In spite of this, however, the electrical properties of the silicon carbide resistors produced by the previously known processes are not satisfactory in every respect. The known heating resistor bodies have the disadvantage that their electrical resistance decreases sharply with increasing temperature, so that if the voltage remains the same, the energy supplied to the resistor also increases due to the increase in temperature. Unless the operating voltage is carefully regulated, there is a constant interaction in such a way that the increase in temperature causes an increase in the energy absorbed by the heating resistor body and, as a result of the increase in energy, an additional temperature increase occurs, so that the resistance body is heated to a temperature which is considerably above the temperature limit permissible for reasons of strength. Once this interaction occurs, it proceeds extremely quickly and can lead to the resistance body exploding as a result of the sudden increase in the strength of the current, with the pieces of the body being hurled away with great force.

Es ist nun bekannt, daß Siliciumcarbidwiderstände, die nach dem Rekristallisationsverfahren hergestellt werden, bei Temperaturen über 700 bis 800 ° C in manchen Fällen einen schwach positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes besitzen. Bei den bisher bekannten Widerständen ist jedoch die Größenordnung dieser Erscheinung sehr gering, und man war nicht in der Lage, die Größe und den Bereich des positiven Temperaturkoeffizienten vorauszubestimmen. Überdies nimmt die Vergrößerung des Widerstandswertes bei steigender Temperatur während der Benutzung des Widerstandskörpers ab, und es kann daher sogar der Fall eintreten, daß während der normalen Lebensdauer des Widerstandskörpers der Temperaturkoeffizient sein Vorzeichen ändert und negativ wird.It is now known that silicon carbide resistors produced by the recrystallization process can be produced at temperatures above 700 to 800 ° C in some cases have a slightly positive temperature coefficient of resistance. With the so far known resistances, however, the magnitude of this phenomenon is very high low, and one was unable to control the size and range of the positive temperature coefficient to be determined beforehand. Moreover, the increase in the resistance value increases when the temperature rises during the use of the resistor body, and it can therefore even happen that during the normal life of the resistor body the temperature coefficient changes sign and becomes negative.

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat sich nun gezeigt, daß zwischen der BeschaffenheitAccording to the present invention it has now been shown that between the nature

des verwendeten Kornes und der Größe des Temperatur'koeffizienten des Heizwiderstandskörpers eine Beziehung besteht. Wenn man nämlich zum Formen der Widerstandskörper eine Mischung von praktisch reinem Siliciumcarbid, dessen Reinheitsgrad mindestens 98,5 % beträgt, verwendet, ist es möglich, Widerstandskörper herzustellen, bei denen bei Temperaturen über 700 bis 8oo° C beständig eine Erhöhung des Widerstandes mit steigender Temperatur um 30 bis 40 °/o stattfindet und die somit einen ausgesprochen positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes annehmen, bevor die höchst-•5 zulässige Betriebstemperatur erreicht ist. Wenn die Temperatur des Widerstandskörpers sich demnach der Grenze nähert, bei welcher eine schnelle Oxydation eintritt, findet bei gleichbleibender Spannung keine Vergrößerung, sondern im Gegenteil eine erhebliche Herabsetzung der Stromstärke statt. Durch den ausgesprochen positiven Temperaturkoeffizienten erhält man ferner den Vorteil, daß die von dem Widerstandskörper auf- ²S genommene Energie in Abhängigkeit von den Temperaturänderungen des Heizofens bis zu einem gewissen Grad selbsttätig geregelt wird. Wenn beispielsweise der Ofen durch Einführung einer kalten Charge plötzlich abgekühlt wird, so tritt eine Verringerung des Widerstandes der Heizkörper ein, so daß den Heizkörpern mehr Strom zugeführt wird als während des normalen Betriebes bei etwas höherer Temperatur.of the grain used and the size of the temperature coefficient of the heating resistor body. If a mixture of practically pure silicon carbide, the degree of purity of which is at least 98.5%, is used to shape the resistor body, it is possible to produce resistor bodies in which the resistance increases steadily with increasing temperature at temperatures above 700 to 8oo ° C around 30 to 40% takes place and thus assume a very positive temperature coefficient of the electrical resistance before the maximum permissible operating temperature is reached. When the temperature of the resistor body approaches the limit at which rapid oxidation occurs, there is no increase in the voltage, but on the contrary a considerable decrease in the current intensity. Due to the pronounced positive temperature coefficient of one further obtains the advantage that the will of the resistor body ² S up energy taken in response to the temperature changes of the heating furnace up to a certain extent regulated automatically. If, for example, the furnace is suddenly cooled by introducing a cold charge, the resistance of the heating elements is reduced, so that more current is supplied to the heating elements than during normal operation at a somewhat higher temperature.

Die Beschaffung eines annähernd reinen Kornes für die Herstellung der Mischung kann in der Weise erfolgen, daß aus dem von dem Ofen kommenden Siliciumcarbid Körner hohen Reinheitsgrades ausgewählt werden, die in der Regel dadurch kenntlich sind, daß sie durchscheinende Kristalle besitzen. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn bei der Herstellung des Siliciumcarbids reine Ausgangsstoffe, also reiner Sand und reine Kohle, zur Verwendung kommen.The procurement of a nearly pure grain for the production of the mixture can be done in such a way that grains from the silicon carbide coming from the furnace high degree of purity are selected, which are usually identified by the fact that they have translucent crystals. This is particularly possible when the Production of silicon carbide pure raw materials, i.e. pure sand and pure coal, come to use.

Zum Zwecke der Reinigung des Kornes wird der aus dem Ofen kommende rohe SiIiciumcarbidklumpen zerkleinert und dann mit einer Säure behandelt, die einen beträchtliehen Teil der an der Oberfläche befindlichen Unreinigkeiten entfernt. Beispielsweise kann verdünnte oder schwach konzentrierte Schwefelsäure verwendet werden. Zwecks weiterer Reinigung kann das Korn einer zusätzlichen Behandlung mit einer alkalischen Lösung, z. B. Natriumhydroxyd, unterzogen werden. Die in dem Siliciumcarbid enthaltenen Unreinigkeiten befinden sich vorwiegend an der Oberfläche der Körner und werden bei dem Waschen in der Säure und Base zum größten Teil entfernt. Nach der sauren und alkalischen Waschung enthält das Korn etwa 99 bis 99,5 % Siliciumcarbid.The raw silicon carbide lump coming out of the furnace is used to clean the grain crushed and then treated with an acid which made one considerable Part of the surface impurities removed. For example, can dilute or weakly concentrated sulfuric acid can be used. For the sake of further Cleaning can make the grain of an additional treatment with an alkaline solution, z. B. sodium hydroxide, are subjected. The impurities contained in the silicon carbide are mainly on the surface of the grains and are used in the Wash in the acid and base for the most part removed. According to the acidic and alkaline When washed, the grain contains about 99 to 99.5% silicon carbide.

Die beiliegende Zeichnung zeigt eine vorzugsweise verwendete Einrichtung zum Brennen der Widerstandskörper und Schaubilder, die den Einfluß der Reinigung des Silioiumcarbidkornes auf die elektrischen Eigenschaften der Widerstandskörper erkennen lassen. In der Zeichnung istThe accompanying drawing shows a device for burning which is preferably used the resistance body and diagrams showing the influence of the cleaning of the silicon carbide grain on the electrical properties of the resistance bodies. In the drawing is

Fig. ι eine schaubildliche Ansicht der Einrichtung zum Brennen der Heizwiderstände undFig. Ι a perspective view of the device for burning the heating resistors and

Fig. 2 ein Schaubild, welches die Änderung des spezifischen Widerstandes in Abhängigkeit von der Temperatur bei zwei aus gewaschenem Korn hergestellten Widerstandskörpern veranschaulicht.FIG. 2 is a graph showing the change in specific resistance as a function of on the temperature of two resistor bodies made from washed grain illustrated.

Aus Fig. 3 ist der Einfluß der sauren Waschung des Kornes auf den Temperaturkoeffizienten des Widerstandes des fertigen Widerstandskörpers zu entnehmen.From Fig. 3 is the influence of the acid washing of the grain on the temperature coefficient of the resistance of the finished resistor body.

Fig. 4 zeigt die Wirkung- der im Anschluß an die saure Waschung vorgenommenen alkalischen Waschung.4 shows the effect of the alkaline washing carried out after the acidic wash Ablution.

Das in der beschriebenen Weise gereinigte Korn wird nach der Korngröße gesichtet und dann eine Mischung hergestellt, die dem fertigen Widerstandskörper den gewünschten elektrischen Widerstand verleiht. Die Mischung kann beispielsweise folgende Zusammensetzung haben:The grain cleaned in the manner described is sifted and sorted according to grain size then a mixture is prepared that gives the finished resistor body the desired gives electrical resistance. The mixture can, for example, have the following composition to have:

32,5 °/₀ Siliciumcarbid, sauer und alkalisch gewaschen, Korngröße 47 Maschen/cm.32.5 ° / ₀ silicon carbide, acid and alkaline washing, particle size 47 cm mesh /.

65 % Siliciumcarbidpulver, sauer und alkalisch gewaschen, 110 Maschen/cm. 2,5 % Kohle (Lampenschwarz). Bei der vorzugsweisen Ausführungsform des Herstellungsverfahrens wird das Korn mit einem vorübergehend wirkenden Bindemittel, ζ. B. Natriumsilicat, gemischt und der geformte Körper vor dem Herausnehmen aus der Form bei einer Temperatur von etwa 6oo° C vorläufig gebacken, um ihm eine ausreichende Festigkeit für die weitere Behändlung zu verleihen. Die Widerstandskörper werden dann aus der Form herausgenommen und in eine aus feinem Sand, Kohle und Wasser hergestellte Masse oder Paste eingetaucht, die zweckmäßig etwa 66²/_s-Teile Sand und 33¹Z₃TeUe-KOhIe enthält. Hierauf werden die Widerstandskörper in einen Brennofen eingelegt, der beispielsweise die in Fig. ι dargestellte Bauart aufweisen kann und aus einem feuerfesten Boden oder Trog 1 besteht, an dessen Enden Elektroden 2 zum Hindurchleiten von elektrischem Strom angeordnet sind. . Der feuerfeste Boden ist in einer Höhe von etwa 5 cm mit einer Mischung 3 aus feiner Kieselerde und Kohle bedeckt, in der zweckmäßig auf 1 Teil Kohle 3 Teile Kieselerde kommen.65% silicon carbide powder, acid and alkali washed, 110 mesh / cm. 2.5% carbon (lamp black). In the preferred embodiment of the manufacturing process, the grain is coated with a temporary binding agent, ζ. B. sodium silicate, mixed and the shaped body preliminarily baked before removing it from the mold at a temperature of about 600 ° C in order to give it sufficient strength for further treatment. The resistance bodies are then removed from the mold and immersed in a mass or paste made from fine sand, coal and water, which suitably contains about 66 ² / _s parts of sand and 33 ¹ Z ₃ TeUe-KOhIe. The resistance bodies are then placed in a furnace which, for example, can have the type shown in FIG. 1 and consists of a refractory base or trough 1, at the ends of which electrodes 2 are arranged for passing electrical current through. . The refractory floor is covered at a height of about 5 cm with a mixture 3 of fine silica and coal, in which it is advisable to add 3 parts of silica to 1 part of coal.

Die mit dem Überzug versehenen Widerstandskörper 4 werden dann sorgfältig auf die Bettung gelegt, und zwar derart, daß sie sich hintereinander von der einen Elektrode zuder anderen erstrecken. Zur elektrischen Verbindung der Widerstandskörper miteinander und mit den Elektroden dienen Graphitblöcke 5 und eine Paste 6, die aus Graphit, Silicium und einer Natrium-Silicat-Lösung besteht.The resistor body 4 provided with the coating are then carefully placed on the Bedding laid in such a way that it goes one behind the other from one electrode to the other other stretch. For the electrical connection of the resistance bodies with one another and with the electrodes are graphite blocks 5 and a paste 6 made of graphite, silicon and a sodium silicate solution.

Nachdem die Widerstandsstäbe in der vorerwähnten Weise auf die Bettung gelegt und zur Schaffung eines ununterbrochenen Stromweges miteinander verbunden sind, werden sie mit einer aus Kieselerde und Kohle bestehenden Mischung bedeckt, die die gleiche Zusammensetzung wie die für den Boden oder die Bettung verwendete Mischung aufweisen kann. Hierauf kann durch Zuführung des Stromes zu den Elektroden 2 mit dem Brennen begonnen werden.After the resistance bars are placed on the bedding in the aforementioned manner and are interconnected to create an uninterrupted flow of electricity, they will covered with a mixture consisting of silica and coal, having the same composition such as the mixture used for the floor or the bedding may have. This can be done by adding the Current to the electrodes 2 can be started with the burning.

Infolge des hohen Widerstandes der ungebrannten Körper ist zu Beginn des Brennvorganges eine Spannung von etwa 500 Volt auf 30 cm Länge des zwischen den Elektroden befindlichen Brenngutes erforderlich, um einen zur Erhitzung der Bettung und der Widerstandskörper ausreichenden Strom durch den Ofen zu leiten. Sobald sich jedoch die Temperatur des Widerstandskörpers der Höchsttemperatur nähert, nähert sich der elektrische Widerstand der Körper dem Normalwert, für den die Körper bestimmt sind, und es muß demnach die Spannung herabgesetzt werden, um eine weitere wesentliche Änderung zu vermeiden. Wenn der Ofen beispielsweise eine Länge von 180 cm aufweist und die Widerstandskörper für eine Spannung von 110 Volt auf 30 cm Länge bestimmt sind, beträgt die am Ende des Brennvorganges anzuwendende Spannung etwa sechsmal 110 Volt, während zu Beginn des Brennvorganges eine Spannung von etwa sechsmal 500 Volt erforderlich ist, um den Heizstrom durch den Ofen zu schicken.As a result of the high resistance of the unfired body, the firing process begins a voltage of about 500 volts over a length of 30 cm between the electrodes The material to be fired is required to heat the bedding and the Resistance body to conduct sufficient current through the furnace. However, as soon as the Temperature of the resistance body approaches the maximum temperature, the electrical one approaches Resistance of the body to the normal value for which the bodies are intended, and the voltage must therefore be lowered to make a further substantial change to avoid. For example, if the oven has a length of 180 cm and the resistance body for a voltage of 110 volts are intended for a length of 30 cm, the amount to be used at the end of the firing process Voltage about six times 110 volts, while at the beginning of the burning process one Voltage of about six times 500 volts is required to run the heating current through the To send oven.

Bei Widerstandskörpern von verschiedenem Querschnitt müssen verschieden starke Ströme benutzt werden, um die Höchsttemperatur zu erzielen und aufrechtzuerhalten, und es ist ferner auch die Zeitspanne, In welcher die Höchsttemperatur aufrechterhalten werden muß, etwas verschieden.Resistance bodies of different cross-sections must have different strengths Currents are used to achieve and maintain the maximum temperature, and it is also the period of time in which the maximum temperature is maintained must, a little different.

Die Brenntemperatur schwankt etwa zwischen 2000 und 2200⁰ C. Eine genaue Messung dieser Temperatur ist allerdings schwierig, da 'das Brenngut bedeckt sein muß und mehr oder weniger undurchsichtige Dämpfe entstehen, die die Ablesung des Meßergebnisses eines optischen Pyrometers erschweren. Eine unmittelbare Regelung der Temperatur ist nicht erforderlich, da die Temperatur gewöhnlich durch Regelung der zugeführten Energie oder der Stromstärke beeinflußt werden kann, nachdem, man die geeigneten Stromstärken für einen bestimmten Durchmesser des Widerstandskörpers und eine bestimmte Menge des die Widerstandskörper bedeckenden Stoffes durch Versuche ermittelt hat.The firing temperature fluctuates approximately between 2000 and 2200 ^° C. An exact measurement of this temperature is difficult, however, since the material to be fired must be covered and more or less opaque vapors arise, which make it difficult to read the measurement result of an optical pyrometer. Direct control of the temperature is not necessary, since the temperature can usually be influenced by regulating the energy supplied or the current intensity, after the suitable current intensities for a certain diameter of the resistor body and a certain amount of the substance covering the resistor body have been determined through experiments .

Bei dem vorstehend beschriebenen Brennvorgang werden die den Widerstandskörper bildenden kristallinischen Teilchen gebunden, und zwar wird dieser Vorgang gewöhnlich mit Rekristallisation bezeichnet. Die Rekristallisation geht ohne die Verwendung eines permanenten Bindemittels vor sich, da das ursprünglich hinzugefügte Natriumsilicat nur eine vorübergehende Bindung bewirkt und bei der Brenntemperatur zersetzt wird. Der Widerstandskörper wird bei der Rekristallisation so weit erhitzt, daß eine Verdampfung des Siliciumcarbid« eintritt und die Teilchen, vermutlich infolge Verdampfung und Niederschlag, sich miteinander vereinigen, bis eine feste zusammenhängende Masse entsteht.In the above-described firing process, the resistance body forming crystalline particles, this process becomes common referred to as recrystallization. Recrystallization goes without the use of a permanent binder in front of you, as the originally added sodium silicate only causes a temporary bond and is decomposed at the firing temperature. Of the During the recrystallization, the resistor body is heated to such an extent that it evaporates of silicon carbide "occurs and the particles, presumably as a result of evaporation and precipitation, unite with each other until a solid coherent mass is formed.

In Fig. 2 ist die Abhängigkeit des Heizwiderstandes von der Temperatur bei aus der obenerwähnten Mischung hergestellten Heizkörpern graphisch dargestellt. Der geringste Widerstand des Heizkörpers zwischen ο und 1500⁰C beträgt ungefähr ²J₃ des Widerstandswertes bei Raumtemperatur, und die Erhöhung des Widerstandes innerhalb des Bereiches, in welchem der Temperaturkoeffizient positiv ist, beträgt 30 bis 40 °/₀. Der elektrische Widerstand des fertigen Körpers und der Temperaturkoeffizient des Wider-Standes sind beide abhängig von der Art des Brennens, der Brenntemperatur und der Dauer der Erhitzung während des Brennvorganges. In Fig. 2, the dependence of the heating resistance on the temperature in radiators made from the above-mentioned mixture is shown graphically. The lowest resistance of the radiator between ο and 1500 ⁰ C is approximately ² J _{3 of} the resistance value at room temperature, and the increase in resistance within the range in which the temperature coefficient is positive is 30 to 40 ° / ₀ . The electrical resistance of the finished body and the temperature coefficient of the resistance are both dependent on the type of firing, the firing temperature and the duration of the heating during the firing process.

Die durch das Waschen des Kornes in einer Säure erzielte Wirkung ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Kurve C zeigt die Änderung des Widerstandes mit der Temperatur bei einem verhältnismäßig unreinen Korn, welches 95,5 % Siliciumcarbid enthält. Die Kurve D zeigt die Änderung des Widerstandes in Abhängigkeit von der Temperatur bei dem gleichen Korn, welches jedoch in einer Säure, z.B. Schwefelsäure, gekocht worden ist, wodurch der Reinheitsgrad auf etwa 98,5 % heraufgesetzt ist. Die Leitfähigkeit des Heizkörpers bei iooo^Q C ist hierdurch auf etwa das Zehnfache heraufgesetzt, während der ursprünglich negative Temperaturkoeffizient innerhalb des gesamten Bereiches zwisehen 750 und 1500⁰C positiv geworden ist, wobei die Änderung des Widerstandes innerhalb dieses Bereiches bei steigender Temperatur etwa 20 °/o beträgt.The effect obtained by washing the grain in an acid is illustrated in FIG. Curve C shows the change in resistance with temperature for a relatively impure grain containing 95.5% silicon carbide. Curve D shows the change in resistance as a function of temperature for the same grain, which, however, has been cooked in an acid, for example sulfuric acid, as a result of which the degree of purity is increased to about 98.5%. The conductivity of the radiator at 100 ^Q C is increased to about ten times as a result, while the originally negative temperature coefficient ^{has become positive within the entire range between 750 and 1500 0} C, with the change in resistance within this range with increasing temperature about 20 ° / o is.

Die Kurve B der Fig. 4 zeigt die Änderung des spezifischen Widerstandes in Abhängigkeit von der Temperatur bei einem aus ledig-The curve B of Fig. 4 shows the change in the specific resistance as a function of the temperature for a single

lieh sauer gewaschenem Korn hergestellten Widerstandskörper, während die Kurve F die Änderung des' spezifischen Widerstandes in Abhängigkeit von der Temperatur bei einem S Widerstandskörper darstellt, der sich von dem der Kurve E zugrunde gelegten Widerstandskörper dadurch unterscheidet, daß das Korn einer zusätzlichen Behandlung mit einer kochenden Natrium-Hydroxyd-Lösung unterzogen ist.Lent acid washed grain produced resistance body, while the curve F represents the change in the 'specific resistance as a function of the temperature at a S resistance body, which differs from the resistance body on which curve E is based in that the grain undergoes an additional treatment with a boiling Sodium hydroxide solution is subjected.

Wie sich gezeigt Mat, ist es möglich, den Temperaturkoeffizienten des Widerstandes bei der Herstellung des Siliciumcarbidwiderstandskörpers noch weiter zu beeinflussen. So hat sich herausgestellt, daß die Korngröße der zur Herstellung des Widerstandskörpers verwendeten Mischung einen gewissen Einfluß auf den Temperaturkoeffizienten des Widerstandes des fertigen Körpers hat. Wenn ^έ° eine beträchtliche Menge feinen Pulvers verwendet wird, beispielsweise 50 bis 80 % Siliciumcarbidpulver mit einer Korngröße von 8obis 120 Maschen/ cm, und wenn das verwendete Korn beispielsweise durch Waschung mit einer Säure und Base annähernd völlig rein ist, kann man einen Widerstandskörper erhalten, der einen stark positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes aufweist. Für die Ursache der durch die Verwendung feinen Pulvers erzielten Wirkung läßt sich keine erschöpfende Erklärung geben, jedoch ist anzunehmen, daß das Pulver entweder eine größere Oberfläche für den Kontakt zwischen den einzelnen Körnchen bietet oder aber während des Brennvorganges schneller verdampft und rekristallisiert, als es bei größeren Teilchen der Fall igt.As has been shown Mat, it is possible to influence the temperature coefficient of the resistance in the production of the silicon carbide resistor body even further. It has been found that the grain size of the mixture used to produce the resistor body has a certain influence on the temperature coefficient of the resistor of the finished body. If ^έ ° fine a considerable amount of powder is used, for example 50 to 80% of silicon carbide powder with a grain size of 8obis 120 meshes / cm, and when the grain used is almost completely pure, for example, by washing with an acid and base, one can obtain a resistor body , which has a strongly positive temperature coefficient of resistance. No exhaustive explanation can be given for the cause of the effect achieved by the use of fine powder, but it can be assumed that the powder either offers a larger surface for the contact between the individual grains or evaporates and recrystallizes more quickly during the firing process than it does with larger particles are the case.

Aus den'· graphischen Darstellungen läßt sich entnehmen, daß die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Widerstandskörper bis zur dunkelroten Erhitzung einen negativen· Temperaturkoeffizienten des Widerstandes aufweisen, während darüber der Temperaturkoeffizient positiv wird. Der negative Temperaturkoeffizient bei niedrigen Temperaturen ist für sämtliche bisher bekannten Siliciumcarbidwiderstände charakteristisch. Durch die Erfindung ist es jedoch gelungen, die Größe des negativen Temperaturkoeffizienten erheblich niedriger zu halten als bei den zuvor bekannten SiIiciumcarbidheizkörpern. Der stark negative Temperaturkoeffizient ist in vielen Fällen als äußerst nachteilig zu betrachten, da hierdurch der Grad der Erhitzung stark herabgesetzt wird. Bei den bisher bekannten Widerstandskörpern ist der Widerstand des kalten Körpers in der Regel so hoch, .daß der unmittelbar nach dem Einschalten des Körpers in den Stromkreis durch den Körper fließende Strom nicht stark genug ist, um eine schnelle Erhitzung hervorzurufen. Dies bedeutet insbesondere dann einen erheblichen Übelstand, wenn, wie es beispielsweise bei ■ Heizplatten oder Öfen der Fall ist, auf eine möglichst schnelle Erhitzung Wert gelegt wird.It can be seen from the graphic representations that, according to the method Resistance body produced according to the invention until it is heated to a dark red color have a negative temperature coefficient of resistance, while above that the Temperature coefficient becomes positive. The negative temperature coefficient at low temperatures is for everyone so far known silicon carbide resistors. By the invention it is however, managed to lower the size of the negative temperature coefficient considerably than with the previously known silicon carbide heating elements. The strongly negative temperature coefficient is to be regarded as extremely disadvantageous in many cases, since it results in it the degree of heating is greatly reduced. With the previously known resistance bodies the resistance of the cold body is as a rule so high that it is immediate After switching the body into the electrical circuit, current flowing through the body is not strong enough to produce rapid heat. This means in particular then a considerable disadvantage if, for example, with ■ hot plates or In the case of ovens, emphasis is placed on heating up as quickly as possible.

Bei der Herstellung der Widerstandskörper gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt der Widerstand .des kalten Körpers nur etwa das Einundeinhalbfache des Widerstandes bei der Betriebstemperatur, während bei den bekannten Widerstandskörpern der Widerstand des kalten Körpers mindestens das Zwei- bis Dreifache des Widerstandes bei der Betriebstemperatur beträgt. Hieraus ergibt sich, daß bei den erfindungsgemäß hergestellten Widerstandskörpern der Anfangstrom um 50 bis % höher ist als bei Widerstandskörpern bekannter Art, die die gleiche Stromstärke bei der Betriebstemperatur aufweisen.In the manufacture of the resistor body according to the present invention is the resistance of the cold body is only about one and a half times the resistance the operating temperature, while with the known resistor bodies the resistance of the cold body at least two to three times the resistance at the operating temperature amounts to. It follows from this that in the resistance bodies produced according to the invention the initial current is 50 to% higher than with resistance bodies known type, which have the same amperage at the operating temperature.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung nichtmetallischer Heizwiderstände aus S iliciumcarbid durch Rekristallisation, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände aus einer Mischung von praktisch reinem, durch Verwendung reiner Ausgangsstoffe oder durch nachträgliche Befreiung der Siliciumcarbidkörner von anhaftenden mineralischen Unreinheiten erhaltenem Siliciumcarbid, dessen Reinheitsgrad mindestens 98,5 % beträgt; geformt werden.1. Process for the production of non-metallic heating resistors from silicon carbide by recrystallization, characterized in that the resistors consist of a mixture of practically pure, through the use of pure raw materials or through subsequent exemption of the Silicon carbide grains of silicon carbide obtained from adhering mineral impurities, the purity of which is at least Is 98.5%; be shaped. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumcarbidkörner in einer Säure gewaschen werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the silicon carbide grains be washed in an acid. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Waschung in der Säure eine weitere3. The method according to claim 2, characterized in that following the Another wash in acid • Waschung in einer alkalischen Lösung vorgenommen wird.• Washing is done in an alkaline solution. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Waschung eine Schwefelsäurelösung verwendet wird.4. The method according to claim 2, characterized in that a washing Sulfuric acid solution is used. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumcarbidkörner zunächst'mit Schwefelsäure und dann mit einem kaustischen Alkali behandelt werden.5. The method according to claim 3, characterized in that the silicon carbide grains first treated with sulfuric acid and then with a caustic alkali will. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geformten Widerstandskörper zwecks Rekristallisation der Siliciumcarbidkörner durch unmittelbares Hindurchleiten von elektrischem Strom erhitzt werden.6. The method according to claim 1, characterized in that the shaped resistance body for the purpose of recrystallization of the silicon carbide grains by direct passage of electrical current be heated. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings