DE1758310A1 - Palladium-Vanadium-Legierung,insbesondere zur Verwendung als Widerstandsmaterial - Google Patents
Palladium-Vanadium-Legierung,insbesondere zur Verwendung als WiderstandsmaterialInfo
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Description
Kemp & Korn
ΚδΙη-Lincfenthal J 21 P 28
Anmelder: JOHNSON, MATTHEY & CO. LIMITED 78, Hatton Garden,
London, E.C. 1, England
als Widerstandsmaterial
Die Erfindung betrifft Legierungen für Widerstände, d. h. also Legierungen mit hohem elektrischen Widerstand, aus
welchen man Draht mit hohem und vor allem konstant bleibendem Widerstand herstellen kann. Insbesondere betrifft
die Erfindung eine Palladium-Vanadium-Widerstandslegierung.
Bs 1st bekannt« daß Palladlumleglerungen mit bis zu 10
Oew.-Jf Vanadium einen hohen spezifischen Widerstand haben,
duktil sind und bei Zimmertemperatur an den Oberflächen keine OxydUberzUge bilden. Mithin ist diese Legierung zur
Herstellung von Prttzlsionswlderetlnden geeignet« bei welohen
der OberflMohenzustand des Widerstandematerials von Bedeutung 1st, also z.B. Potentiometern« bei welohen ein Sohlelfer
auf dem Draht versohloblloh 1st und Infolgedessen der Köntaktwlderstand minimal sein mu0.
009882/0727 bad er^*
Der wesentlichste Nachteil der bekannten Palladium-Vanadiumlegierungen ist der, daß der spezifische Widerstand bei
kalt gehärtetem oder verfestigtem Legierungsmaterial relativ klein ist und sich außerdem im Betrieb ändert. Diese» durch
das Kaltverfestigen bedingten Effekte können duroh Tempern beseitigt werden.
Die Erfindung schafft eine Palladium-Vanadium-Legierung mit
hohem spezifischen Widerstand und sehr geringem Temperaturkoeffizienten dee Widerstandes, indem die Legierung 0,5 - 11
Gew.-Ji eines oder mehrerer der Elemente QoId, Molybdän oder
Aluminium aufweist. Eine besonders zweckmäßige Palladium-Vanadium-Legierung mit hohem spezifischen Widerstand und
geringem Temperaturkoeffizienten des Widerstands weist
74 _ 98,5 Qew.-£ Palladium, 1 - 15 Oew.-jf Vanadium und
den verbleibenden Rest machen - außer Verunreinigungen -Oold, Molybdän oder Aluminium aus und zwar entweder eines
dieser drei Elemente oder mehrere zusi
Mb wurde gefunden, daß Palladium-Vanadium-Legierungen mit
den erfindungsgemäBen Zusätzen ihre elektrischen Blgensohaften auoh dann nicht verändern, wann das Material kalt
gehärtet oder kalt verfestigt wird, überrasehend hat sieh
gezeigt, daß naoh der Erfindung zusammengesetzte Legierungen einen höheren spezifischen Widerstand, einen geringeren
Temperaturkoeffizienten des Widerstand« und ein· geringere Neigung zu Änderungen des speilfisehen Widerstands sowie
009882/0727 bad t
des Temperaturkoeffizienten des Widerstands aufweisen, als alle anderen Legierungen. Weiterhin haben die Legierungen
nach der Erfindung eine sehr geringe Tendenz zur Bildung von Oxydschichten an den Oberflächen bei Raumtemperatur,
wodurch ein besonders niedriger Kontaktwiderstand erzielbar ist, wenn aus der entsprechenden Legierung hergestellte
Drähte z.B. in Potentiometern verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil der Legierungen nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie zu besonders dünnen Drähten
verarbeitet werden können.
| 90 * IO % |
Tabelle | 1 |
Pd
V Mo |
85 H> Pd
10 % V 5 % Au |
89 % Pd 10 % V 1 % Al |
|
| Legierung: | 114 | Pd V |
88 %
10 % 2 % |
133 128 |
160 - 140 (50 # R.A.) |
|
| spez. Wid. (getempert) spez. Wid. (kalt ver festigt) |
χ) |
150
120 |
||||
| • | χ) Werte | in U. | ||||
Die Tabelle 1 zeigt die Wirkung der Zugabe einer kleinen
003882/0727
Menge von Molybdän, Gold bzw. Aluminium auf den spezifischen
Widerstand von Palladium-Vanadium-Legierungen. Die Zusammensetzung der Legierungen wurde dabei in Gewichtsprozenten
angegeben.
Die nun folgende Tabelle 2 zeigt die Wirkung des Temperas auf die Eigenschaften der bekannten Palladium-Vanadium-Legierungen
und auf eine nach der Erfindung hergestellte Legierung, bei welcher 1 Gew.-% Aluminium zugegeben ist,
welches den entsprechenden Teil an Vanadium ersetzt.
| Tabelle | 2 |
Pd
V |
80 |
90 %
9 % |
Pd
V Al |
) | |
| Legierung: | 90 % 10 * |
37 | HO | (90 % R.A.) | ) | ||
| spez. Wid.(kalt \ verfestigt) ' |
113 | 131 | |||||
| spez. Wid.(getempert) | x) | 133 | χ 10"6 | χ 10" | 6 (90* R.A. | ||
| Temp. Koeff. d. Wid. (kalt verfestigt) |
XX) | 120 | χ 10"6 | χ 10" | 5 (90* R.A. | ||
| Temp. Koeff. d. Wid. (getempert) |
XX) | 80 | |||||
Werte
Werte 0C"1
009682/0727
Offensichtlich stabilisieren kleine Zusätze von Molybdän sowie von Gold den Widerstand einer Palladium-Vanadium-Legierung
gegen Kaltverfestigen ohne Vergrößerung des entsprechenden Widerstandes. Insbesondere hat sich gezeigt,
daß bei Zugabe von Gold als einzigem Additiv sowie bei Zugabe von Gold und Aluminium dieser Effekt erzielt wird.
Im folgenden wird ein Beispiel zur Herstellung von Widerstandsmaterial
nach der Erfindung gegeben:
Eine Charge, bestehend aus l8OO g Palladium und I80 g
Vanadium, und zwar beide Bestandteile in Form eines Granulats, wurde zusammen mit 20 g Aluminium in Form
von Draht in einem Vakuumofen zunächst in Argonatyzfoiosphäre
geschmolzen. Der Ofen wurde dann auf einen Druck von 10 mm Hg evakuiert, um beim Schmelzen freigegebenes
Gas zu entfernen, und dann wurde wieder Argon bis zu einem Druck von 400 mm Hg zugegeben, bevor die Schmelze
in eine Gießform gegossen wurde.
Dann wurden zu Analysezwecken Blechproben entnommen und diese wurden dann duroh eine sog. "scalping maohine" getrieben, um Oießfehler, wie Falten und Überlappungen zu
entfernen. Das so bearbeitete Blechmaterial wurde dann homogenisiert duroh folgende Verfahrenssohritte: Aufheizen
auf 1200°C innerhalb 2 - 3 Stunden; Aufrechterhalten der
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Temperatur von 1200°C über 4 Stunden und Abkühlen auf Raumtemperatur
während einer Zeit von 2-3 Stunden.
Das so "homogenisierte" Metall wurde dann zu Draht verarbeitet
und zur Vermeidung jeglicher Oxydation während der Verarbeitung wurde die ganze Erwärmung sowie das
Abkühlen des Metalls in Argonatmosphäre durchgeführt. Dann
wurde in Versuchen der Kontaktwiderstand gegen denjenigen Kontaktdruck ermittelt, der von einem Abnehmer In Berührung
mit dem Draht ausgeübt wurde.
In den beiden Fig. A und B der Zeichnung ist graphisch
der Zusammenhang zwischen dem Kontaktwiderstand in Mikroohm und dem Kontaktdruck in Gramm für Draht bestehend
aus 90 % Palladium, 9 £ Vanadium und 1 % Aluminium und
einem Schleifer, bestehend aus 62,5 # Gold, 27*5 # Kupfer
und 10 % Silber dargestellt. Die Fig. B ist die Fortsetzung
der Fig. A nach oben hin. Auf der Abszisse ist der Kontakt druck in Gramm dargestellt und auf der Ordinate der Kontaktwiderstand In Mikroohm.
Die Zeichnung zeigt ein schraffiertes Gebiet, In welchem
die Meßpunkte für 8ON12OCr- bzw. 5OCu5ONi-Drähte liegen;
offensichtlich erhält man also bei den bekannten Materialien
keine reproduzierbare Zuordnung, d. h. also, da8 die Br-
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gebnisse in dem schraffierten Bereich streuen. Das Streuen
der Ergebnisse bei niedrigen Belastungen ist so groß, daß relativ große Kontaktdruck verwendet werden müssen, um ein
besseres Ergebnis zu erhalten. Bei höheren Kontaktdrücken ist aber wiederum die Abnützung am Draht und am Schleifer
größer.
Im Teil A zeigt der etwa bei 17O Mikroohm beginnende Kurvenzug
die eindeutige reproduzierbaren Ergebnisse bei Verwendung eines Widerstandsdrahtes aus 90 % Palladium, 9 % Vanadium
und 1 % Aluminium. Der Schleifer hat die oben angegebene Zusammensetzung.
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Claims (9)
1. Palladium-Vanadium-Legierung mit hohem spezifischen
Widerstand und keinem Temperaturkoeffizienten des Widerstandes,
dadurch gekennzeichnet , daß sie 74 -t98,5 Gew.-# Palladium, 1 - 15 Gew.-% Vanadium und
0,5 - 11 Gew.-% eines oder mehrerer der Elemente Gold, Molybdän oder Aluminium enthält.
2. Palladium-Vanadium-Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie 0,5-8
Gew.-^ eines oder mehrerer der Elemente Gold, Molybdän
oder Aluminium enthält.
3· , Palladium-Vanadium-Legierung nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch 5-15 Gew.-Ji Vanadium.
4. Legierung nach Anspruch 2 oder 3, gekenn zeichnet
durch 88 Gew.-# Palladium, 10 Gew.-%
Vanadium und 2 Gew.-# Molybdän.
5. Legierung nach Anspruch 2 oder 3* gekenn zeichnet
durch 85 Gew.-% Palladium, 10 Gew.-# Vanadium und 5 Gew.-# Gold.
6. Legierung nach Anapruoh 2 oder 3, gekenn -
89
zeichnet duroh 91 Gew.-^ Palladium, 10 Q«w.-£
zeichnet duroh 91 Gew.-^ Palladium, 10 Q«w.-£
Vanadium und 1 Gew.-% Aluminium.
009882/0727
7, Legierung nach Anspruch 2 oder 3, ge k e η η ζ
e I c h η e t durch 90 Gew.-^ Palladium, 9 Gew.-%
Vanadium und 1 Gew.-# Aluminium.
8. Legierung nach Anspruch 1 oder 2, g e Ic e η η zeichnet
durch 74 - 98 Gew.-^ Palladium,! - 15
Gew.-^ Vanadium, 0,5-3 Gew.-^ Aluminium sowie 0,3 - 8
■.-{< Gold.
9. Legierung nach einem oder mehreren der vorsteheaden
Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung für Widerstandsdraht an Potentiometern.
009882/0727
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB21853/67A GB1171674A (en) | 1967-05-11 | 1967-05-11 | Improvements in and relating to Resistance Alloys |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1758310A1 true DE1758310A1 (de) | 1971-01-07 |
Family
ID=10169921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681758310 Pending DE1758310A1 (de) | 1967-05-11 | 1968-05-10 | Palladium-Vanadium-Legierung,insbesondere zur Verwendung als Widerstandsmaterial |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE1758310A1 (de) |
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5236789A (en) * | 1991-07-01 | 1993-08-17 | Olin Corporation | Palladium alloys having utility in electrical applications |
| US5139891A (en) * | 1991-07-01 | 1992-08-18 | Olin Corporation | Palladium alloys having utility in electrical applications |
| GB9120161D0 (en) * | 1991-09-20 | 1991-11-06 | Johnson Matthey Plc | New pinning wire products |
-
1967
- 1967-05-11 GB GB21853/67A patent/GB1171674A/en not_active Expired
-
1968
- 1968-05-10 US US728155A patent/US3561956A/en not_active Expired - Lifetime
- 1968-05-10 DE DE19681758310 patent/DE1758310A1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1171674A (en) | 1969-11-26 |
| US3561956A (en) | 1971-02-09 |
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