DE2809449A1

DE2809449A1 - Heizelement

Info

Publication number: DE2809449A1
Application number: DE19782809449
Authority: DE
Inventors: Hisao Senzaki; Ryoichi Shioi; Kazumasa Umeya; Kazunari Yonezuka
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1977-03-07
Filing date: 1978-03-04
Publication date: 1978-09-14
Also published as: GB1593924A; US4245146A; JPS53110133A

Description

Dipl.-Ing.

RolfCharrier - k - 9 ρ π π / / η

Patentanwalt Z. Ö U 3 4 4 bJ

Rehlingenstraße 8 · Postfach 260

D-8900 Augsburg 31

Telefon 08 21/3 6015+3 6016

Telex 53 3 275

Postscheckkonto: München Nr. 1547 89-801

7528/12/Ch/Fr Augsburg, 2. März 1978

TDK ELECTRONICS CO., LTD. 14-6, Uchikanda 2-chome Chiyoda-ku

Tokyo, Japan

Heizelement

Die vorliegende Erfindung betrifft ein wabenförmiges Heizelement mit einer Vielzahl von Wabenöffnungen aus einem PTC-Keramikmaterial mit einem positiven Temperaturkoeffizient en.

Halbleitermaterialien aus Bariumtitanat besitzen einen positiven Temperaturkoeffizienten, d.h. ab einer bestimmten Temperatur nimmt der Widerstand des Materials zu. Derartige Halbleitermaterialien werden PTC-Keramikmaterialien genannt. Bei Verwendung von PTC-Keramikmaterialien erhält man automatisch regelbare Heizelemente, da der elektrische Widerstand des PTC-Keramikmaterials bei einer Temperatur oberhalb des Curiepunktes plötzlich anwächst. Hierdurch ist in ausgezeichneter Weise das Heizelement gegen Überhitzung geschützt· PTC·

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Keramikmaterial wird daher als Heizquelle eingesetzt.

Ein aus PTC-Keramikmaterial bestehendes Heizelement ist einem konventionellen Heizelement aus Eisen-Chromdrähten überlegen, da durch das PTC-Keramikmaterial kein elektrischer Strom mehr fließt, wenn die Temperatur des Keramikmaterials eine bestimmte Temperatur, beispielsweise 170 bis 19O⁰C übersteigt. Besteht das Heizelement aus einem PTC-Keramikmaterial, dann kann auf eine Temperaturregelvorrichtung verzichtet werden, wodurch das Heizelement äußerst betriebssicher wird. Da das Heizelement nicht infolge eines hohen Stromdurchgangs beschädigt werden kann, weist es zudem den Vorteil einer langen Lebensdauer auf.

In den letzten Dahren wurde PTC-Keramikmaterial als Heizquelle eingesetzt bei Lufterhitzern, Haartrocknern, Wäschetrocknern usw.. Bei diesen Heiz- und Trocknergeräten wird das PTC-Keramikmaterial in Form von Wabenteilen eingesetzt, wobei infolge einer erzwungenen Luftzirkulation Luft durch die Wabenöffnungen der wabenförmigen Heizelemente strömt. Als Beispiele seien erwähnt.die US-PS 3 927 300 und die US-PS * 032 725, Nachteilig ist jedoch hierbei, daß die Gesamtoberfläche des Heizelements wesentlich größer ist als diejenige eines konventionellen Heizelements unter Verwendung von Chrom-Eisen-Widerstandsdraht, wenn das Heizelement aus PTC-Keramikmaterial die gleiche Wärmeabstrahlung aufweisen soll, wie das bekannte Heizelement .

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Es besteht die Aufgabe, die Größe des aus PTC-Keramikmaterial bestehenden Heizelements bei gleicher Wärmeabstrahlung in Vergleich zu den bekannten Heizelementen zu vermindern bzw. bei gleicher Größe die Wärmeabstrahlung zu erhöhen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Die Erfindung umfaßt weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen wabenförmigen Heizelements .

Das Heizelement besteht aus einem Körper aus keramischem Material, das einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist. In diesem Körper sind eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Kanälen vorgesehen, welcher als Durchgang für ein fließendes Medium gedacht sind. An gegenüberliegenden Seiten des Körpers sind ohmsche Elektroden elektrisch angeschlossen. Es sind weiterhin Mittel vorgesehen, die das fließende Medium durch die Kanäle strömen läßt. Hierbei wird ein keramisches Halbleitermaterial verwendet, dessen positiver Temperaturkoeffizient von 5 bis 20 %/°C beträgt. Vorzugsweise wird eine Wärme von 400 und mehr Watt erzeugt, wenn die angelegte Spannung 100 Volt beträgt und weiterhin beträgt die Durchflußmenge des fließenden Mediums 4-00 l/min, während das Verhältnis der erzeugten Wärmemenge in Bezug auf die Gesamtoberfläche

2 der Wandungen der Kanäle höher als 1,4 Watt/cm ist. Die Gesamtoberfläche der Wandungen der Kanäle liegt

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zwischen 150 bis 280 cm . Durch diese Maßnahmen wird der Wirkungsgrad der Wärmeerzeugung erhöht.

Vorzugsweise ist der keramische Körper säulenförmig ausgebildet. Die Kanäle von rundem, rechteckigem;, quadratischem oder sechseckigem Querschnitt verlaufen durch den säulenförmigen keramischen Körper im wesentliche parallel zueinander« Die die Kanäle umgebenden Wände des keramischen Körpers haben im wesentlichen eine gleichförmige Dicke. Die ohmschen Elektroden sind an gegenüberliegenden Enden der Kanalwandungen angeordnet und durch Metallisierung oder Siebdruck aufgebracht. Das die Kanäle durchströmende Medium wird durch einen Ventilator zum Fließen gebracht, welcher in axialer Richtung vor dem säulenförmigen Keramikkörper angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Abhängigkeit des Widerstandes des Keramikmaterials von der Temperatur;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des wabenförmigen Heizelements und

Fig. 3 eine Teilansicht dieses Heizelements <>

Wenn an das PTC-Keramikmaterial eine Spannung angelegt wird, dann hängt die vom PTC-Keramikmaterial erzeugte Wärmemenge ab von der Spannung und dem elektrischen Widerstand des PTC-Keramikmaterials. Der elektrische

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Widerstand des PTC-Keramikmaterials wiederum hängt ab von der Temperatur, wie dies durch die Kurven 1 und in Fig. 1 deutlich gemacht wird. Der elektrische Widerstand des PTC-Keramikmaterials steigt sehr stark mit der Temperatur des Materials an, wenn diese Temperatur einen bestimmten Punkt überschreitet, der als Curiepunkt bezeichnet wird. Der Curiepunkt sollte im Bereich von 140 bis 210 C, vorzugsweise im Bereich von 150 bis 185⁰C liegen. Liegt der Curiepunkt un.ter 14-O⁰C,. dann wird die vom Heizelement abgestrahlte Wärmemenge verringert. Liegt dagegen der Curiepunkt oberhalb von 210 C, dann treten Schwingungserscheinungen auf infolge eines abnormalen Stromdurchgangs durch das Heizelement. Der Curiepunkt entspricht einer Temperatur, bei welscher der Widerstand des PTC-Keramikmaterials etwa zweimal groß ist als der geringste elektrische Widerstand. Der elektrische Widerstand des PTC-Keramikmaterials bei eienr bestimmten Temperatur, in Fig. 1 mit F bezeichnet, ist abhängig vom Temperaturkoeffizienten des PTC-Keramikmaterials. Die PTC-Keramikmaterialien 1 und 2 haben deshalb bei einer Temperatur F unterschiedliche elektrische Widerstände R, und R-.

Der Temperaturkoeffizient dt. des elektrischen Widerstandes errechnet sich aus der Gleichung

log R_T_ - log R₁-, Ot = 2,303 L£ UL

Hierbei beduetet R_T den elektrischen Widerstand bei einer Temperatur T,, die höher ist als der Curiepunkt,

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Rj~ bedeutet den elektrischen Widerstand bei einer Temperatur Tp, welche höher ist als T,. und Δ.Τ bedeutet die Temperaturdifferenz Tp-T, ₀ Die Temperatur T, ist üblicherweise 10 C höher als der Curiepunkt und die Temperatur T_? ist 2O⁰C höher als T,.

Der Temperaturkoeffizient Λ gemäß der vorliegenden Erfindung sollte im Bereich zwischen 5 bis 20 %/°C, vorzugsweise im Bereich von 8 bis 15 %/°C liegen"»

Die vom Heizelement erzeugte Wärmemenge hängt teilweise von der an das Heizelement angelegten Spannung ab, teilweise von der durch die Kanäle des Heizelements strömenden Luftj teilweise von der Lufttemperatur und teilweise von der Gesamtoberfläche der Kanalwandurtgen des Heizelements. Die nachfolgend errechnete erzeugte Wärmemenge Wh wird errechnet auf der Grundlage einer Spannung von 100 Volt, einer Lufttemperatur von 20 C und einer Luftdurchsatzmenge von 4-00 l/min. Es ist natürlich selbstverständlich, daß die Menge der durch die Kanäle des Heizelements strömenden Luft auch eine andere sein kann und daß andere Spannungen angelegt werden können. Die vom Heizelement erzeugte Wärmemenge sollte im Bereich von etwa 400 bis 600 Watt liegen. Mit einer Erhöhung der erzeugten Wärmemenge über 650 Watt wird die Durchbruchsspannung des Heizelements in nachteiliger Weise vermindert, obwohl in Bezug auf den Wirkungsgrad eine höhere erzeugte Wärmemenge erstrebenswert, ist. Liegt dagegen die erzeugte Wärmemenge unter 300 Watt» dann wird die Größe des Heizelements relativ zur erzeugten Wärmemenge nachteilig größer. Deshalb sollte

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die erzeugte Wärmemenge vorzugsweise näherungsweise zwischen 4-00 und 600 Watt liegen.

Einer der Vorteile der Erfindung liegt darin, daß die vom Heizelement aus einem PTC-Keramikmaterial erzeugte Wärmemenge vergrößert wird. Die Vergrößerung der erzeugten Wärmemenge kann bestimmt werden durch das Verhältnis der erzeugten Wärmemenge Wh relativ zur Gesamtoberfläche der Kanalwandungen S. Das Verhältnis zwischen erzeugter Wärmemenge und Gesamtoberfläche Rhs, berechnet durch Wh/S sollte höher sein als 1,4 Watt/cm Ist das Verhältnis Rhs geringer als dieser Mindestbetrag, so ist es notwendig, eine beträchtliche Anzahl von Kanälen durch das Heizelement vorzusehen, wodurch folglich das Heizelement groß wird.

Wenn der Temperaturkoeffizient Ot des elektrischen Widerstandes in einem Bereich .zwischen 5 bis 20 %/°C liegt, dann ist das oben erwähnte Verhältnis Rhs vorteilhafterweise groß. Liegt der Temperaturkoeffizient über 20 %/°C, dann nimmt die erzeugte Wärmemenge Wh ab und es ist dann notwendig, die Größe des Heizelements zu erhöhen. Liegt der Temperaturkoeffizient ot unter 5 %/°C, dann ist es praktisch unmöglich, das PTC-Keramikmaterial als Heizelement zu verwenden, da die Durchbruchsspannung zu gering wird.

Das verwendete PTC-Keramikmaterial mit einem Temperaturkoeffizienten von 5 bis 20 %/°C besteht vorzugsweise aus 38,7 bis 47,3 Mol % BaO, 2,5 bis 11 Mol % PbO, 59,8 bis 51,0 X TiO₂, 0,05 bis 0,3 % eines die Halbleitereigenschaften bildenden Elements und 0,002 bis 0,015 Gewichtsanteile von Mn, basierend auf 100 Ge-

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wichtsteile von BaO, PbO, TiO- und dem halbleiterbil~ denden Element. Die Zusammensetzung des PTC-Keramikmaterials mit Ausnahme von Mn ist so errechnet, daß der Gesamtanteil der Molprozente hundert ist» Der Gewichtsanteil von Mn ist so errechnet, daß der Gesamtbetrag der anderen Anteile außer Mn 100 Gewichtsteilen entspricht. Das die Halbleitereigenschaften bestimmende Element ist ein Oxyd von mindestens einem Metall, gewählt aus der Bi, Sb, Ta, Nb, W und einem seltenen Erdmetall umfassenden Gruppe. Vorzugsweise wird eine Zusammensetzung verwendet, bestehend aus 41,7 bis 45,9 Mol % BaO, 4 bis 8 Mol % PbO, 49,8 bis 51 Mol % TiO₂, 0,05 bis 0,3 Mol % eines halbleiterbildenden Elements, 0,002 bis 0,15 Gewichtsteile Mn basierend auf insgesamt 100 Gewichtsteile von BaO, PbO, TiO- und dem halb· leiterbildenden Element» Insbesondere lautet die Zusammensetzung 43,275 bis 44,375 Mol % BaO, 5,45 bis 6,5 Mol % PbO, 50,0 bis 50,5 Mol % TiO₂, 0,175 bis 0,225 Mol % eines halbleiterbilden.den Elements und 0,008-bis 0,013 Gewichtsteile Mn.

Das PTC-Keramikmaterial ist ein BaTiO, Kristall, bei welchem die -BaO Komponente des BaTiO- teilweise er= setzt ist durch PbO, wobei dann der Curiepunkt umso höher liegt, je höher die Substitution ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Curiepunkt in einen Bereich von 140 bis 210°C, von 150 bis 185⁰C und von 170 bis 180 C zu legen, abhängig vom Anteil des PbO₉ beispiels· weise von 2,5 bis 11 Mol %, von 4 bis 8 Mol % und von 5,45 bis 6,5 Mol %. Der Anteil des Mn der .vermutlich im PTC-Keramikmaterial als Ionen vorliegt, erhöht den Temperaturkoeffizienten oC erheblich»

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Die Heizelemente gemäß der Erfindung aus einem Keramikmaterial mit einem positiven Temperaturkoeffizienten werden wie folgt hergestellt:

Die pulverförmigen Anteile des Keramikmaterials werden zu einem Grünling geformt. Dieser Grünling wird bei einer Temperatur nicht unter 1050⁰C vorgesintert, um die Durchbruchsspannung des Keramikmaterials zu erhöhen, jedoch soll die Vorsinterung nicht bei einer Temperatur von höher als 1200 C vorgenommen werden, um den Wirkungsgrad der Wärmeerzeugung relativ zur Größe des Heizelements zu erhöhen. Das vorgesinterte Teil wird anschliessend pulverisiert und das Pulver wird anschließend in eine Form gebracht, die dem wabenförmigen Heizelement „entsprrcht. Anschließend erfolgt eine Sinterung bei einer Temperatur von 1250 bis 1330⁰C.

Die pulverförmigen Bestandteile des Keramikmaterials werden unter einem Druck von 0,2 bis 1,0 t/cm zur Bildung des Grünlings zusammengepreßt. Wichtig hierbei ist, daß der Grünling bei einer Temperatur vorgesintert wird, welche zwischen 1050 und 1200 C liegt. Der vorgesinterte Körper wird pulverisiert auf eine Korngröße von 1,5 bis 2,5 Mikron und anschließend mit einem organischen Bindemittel, wie beispielsweise Polyvinylalkohol, vermischt, so daß die Mischung leicht in die gewünschte Form gebracht werden kann. Das Gewichtsverhältnis von Keramikpulver zu organischem Binder sollte von 8 bis 12 sein. Das Keramikmaterial wird sodann gesiebt und in eine Form entsprechend dem gewünschten wabenförmigen. Heizelement gebracht. Sodann erfolgt eine Trocknung bei einer Temperatur von etwa 200⁰C. Der Körper wird sodann bei einer

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Temperatur von 1250 bis 1330⁰C eine halbe bis zwei Stunden lang gesintert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.

Beispiel 1 (Kontrollbeispiel)

Die Bestandteile gemäß der nachfolgenden Tabelle wurden zur Herstellung eines keramischen Materials verwendet, welches besteht aus 44,35 Mol % BaO, 50,0 Mol % TiO₂, 5,5 Mol % PbO, 0,15 Mol % Y₃O₃ und 0,001 Gewichtsteilen Mn.

Tabelle 1

BaCO₃ 72,37 g (56,23 g BaO)

TiO₂ 33,46 g

PbO 10,17 g

Y₂O₃ 0,14 g

Mn 0.001 Gewichtsteile

Die Bestandteile wurden in einer Kugelmühle gemischt, komprimiert, vorgesintert bei einer Temperatur von 1330 C, pulverisiert auf eine Korngröße von 1,5 bis 2,0 Mikron, gemischt mit einem organischen Binder aus Polyvinylalkohol mit einem Anteil von 10 Gewichtsprozent. Die Mischung aus dem vorgesinterten Keramikmaterial und dem organischen Binder wurde extrudiert, so daß sich ein Körper gemäß den Fig. 2 und 3 ergab, der anschließend bei einer Temperatur von 125O⁰C bis 1300°C

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gesintert wurde. Der Körper 10 aus keramischem Material hatte einen Durchmesser A von 40 mm und eine Dicke B von 10 mm. Die Kanäle 12, begrenzt durch die Wandungen 11, hatten eine Kantenlänge C von 1 mm. Die Dicke D der Wandungen 11 betrug 0,2 mm. Die Gesamtoberfläche der Kanalwandungen betrug 250 cm .

An gegenüberliegenden Enden der Wandungen 11 wurden durch Siebdruck Silberelektroden aufgebracht. Der Curiepunkt des Keramikmaterials betrug 185⁰C) der elektrische Widerstand bei 2O⁰C war 15 Ohm. Der Temperaturkoeffizient errechnet sich aus der Gleichung

log R _ - log R

OC = 2.3 03 -~ ~ ,

ΔΤ

wobei AT = 20°C=215°C(T₂)-195⁰C(T₁) ist. Der gemessene Temperaturkoeffizient et war 3 %/°C, Anschließend wurde die vom Heizelement erzeugte Wärmemenge gemessen. Zu diesem Zweck wurde eine Spannung von 100 V an das Heizelement angelegt. Umgebungsluft durchströmte das Heizelement in einer Menge von 400 l/min. Die gemessene Wärmemenge betrug 650 Watt.

Anschließend wurde Hochspannung an das scheibenförmige wabenförmige Heizelement angelegt, um die Temperatur des Keramikmaterials ansteigen zu lassen auf eine Temperatur höher als diejenige, bei welcher der.elektrische Widerstand des Materials seinen Spitzenwert erreicht. Das Keramikmaterial versagte bei einer Spannung von nur 180 Volt.

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Beispiel 2:

Die Verfahren und Messungen gemäß Beispiel 1 wurden wiederholt, jedoch waren die Bestandteile des Keramikmaterials folgende:

Tabelle 2	BaCO₃	72,37	g	Gewichtsteile
TiO₂	33,46	g
PbO	10,17	g
Y₂O₃	0,14	g
Mn	0,002

Das erhaltenenKeramikmaterial bestand aus 44-,35 Mol % BaO, 5O₅O Mol % TiO₂, 5,5 Mol % PbO, 0,15 Mol % Y₃O₃ und 0,002 Gewichtsteilen Mn. Der Curiepunkt des Keramikmaterials betrug 185°C, R_?Q war 17Jl und der Temperaturkoeffizient betrug et,= 5 %/°C. Die Spannung, bei welcher das Keramikmaterial versagte, war 250 Volt. Die vom Heizelement erzeugte Wärmemenge betrug 600 Watt,

Beispiel 3

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Tabelle 3

BaCO-

TiO,

PbO

Y₂O₃

Mn

72,37 g 33,46 g 10,17 g 0,14 g 0,008 Gewichtsteile

Das erzeugte Keramikmaterial bestand aus 44,35 Mol % BaO, 50.0 Mol % TiO₂, 5,5 Mol % PbO, 0,15 Mol % Y₂O₃ und 0,008 Gewichtsteilen Mn. Der Curiepunkt des Materials war 185°C, R₂₀ war 23Λ, der Temperaturkoeffizient d. 15 %/°C und die Spannung, bei der das Material versagte, war 800 Volt. Die vom Heizelement erzeugte Wärmemenge betrug 480 Watt.

Beispiel 4

Die Verfahren und Messungen gemäß Beispiel 1 wurden wiederholt, jedoch waren diesmal die Bestandteile des Keramikmaterials folgende:

Tabelle 4

BaCo-

TiO,

PbO

Y₂O₃ Mn

72,37 g 33,46 g 10,17 g 0,14 g 0,0015 Gewichtsteile

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Das erhaltene Material bestand aus 44,35 Mol % BaO, 50,0 Mol % TiO₂, 5,5 Mol % PbO, 0,15 Mol % Y₃O₃ und 0,015 Gewichtsteilen Mn. Der Curiepunkt des Keramikmaterials betrug 185⁰C, R₂₀ war 27 JL, der Temperaturkoeffizient <λ = 5 %/°C und die Versagensspannung lag bei 950 Volt. Die vom Heizelement erzeugte Wärmemenge betrug 400 Watt.

Beispiel 5 (Kontrollbeispiel)

Die Verfahren und Messungen gemäß Beispiel 1 wurden" wiederholt, jedoch waren die Bestandteile des Keramikmaterials folgende:

Tabelle 5	BaCO₃	72	,37	g	Gewichtsteile
TiO₂	33	,46	g
PbO	10	,17	g
Y₂O₃	0	,1*	g
Mn	0	,025

Das erzeugte Keramikmaterial bestand aus 44,35 Mol % BaO, 50 Mol % TiO₂, 5,5 Mol % PbO, 0,15 Mol % Y₃O₃ und 0,025 Gewichtsteilen Mn. Der Curiepunkt des Keramikmaterials war 185⁰C, R_2n war 30.&, der Temperaturkoeffizient öl war 25 %/°C und die Versagensspannung lag bei 1050 Volt. Die vom Heizelement erzeugte Wärmemenge betrug 330 Watt.

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AB

Leerseite

Claims

Dipl.-Ing.

Patentanwalt ^iOUJ^^H3

Rehlingenstraße 8 · Postfach 260

D-8900 Augsburg 31

Telefon 08 21/3 6015+3 6016

Telex 53 3 275

Posischeckkonto: München Nr. 1547 89-801 A nm . : TDK EleCtrOniCS CO., Ltd,

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Ansprüche

( 1. lWabenförmiqes Heizelement mit einer Vielzahl von re· W

gelmäßig angeordneten kanalförmigen Wabenöffnungen unter Verwendung eines PTC-Keramikmaterials, wobei an zwei gegenüberliegenden Seiten des Heizelements Elektroden angeordnet sind, welche an Spannung liegen und ein Fluidum durch die Wabenöffnungen geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikmaterial ein Halbleitermaterial mit einem positiven Temperaturkoeffizienten von 5 bis 20 %/°C ist.
2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer an den Elektroden liegenden Spannung von 100 Volt bei einer Durchflußmenge des Fluidums von 4-00 l/min, und bei einem Verhältnis der erzeugten Wärmemenge relativ zur Gesamtoberfläche der Kanäle der Wabenöffnungen von höher als 1,4· Watt/cm die erzeugte Wärmemenge näherungsweise mindestens 4-00 Watt ist.

ORIGINAL INSPECTED

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3. Heizelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikmaterial im wesentlichen besteht aus 38,7 bis 47,3 Mol % BaO, 2,5 bis 11 Mol % PbO, 49,8 bis 51 Mol % TiO₂, 0,05 bis 0,3 Mol % eines halbleiterbildenden Materials, bestehend aus einem Oxyd mindestens eines Metalls der Bi, Sb, Ta, Nb, W und seltene Erden aufweisenden Gruppe, wobei diese Mol-Prozente basieren auf der Gesamtmolzahl von BaO, PbO, TiO- und dem halbleiterbildenden Element, und das Material weiterhin aufweist 0.002 bis 0,015 Gewichtsteile Mn, basierend auf insgesamt 100 Gewichtsteilen von BaO, PbO, TiO- und dem halbleiterbildenden Element.

„4. Heizelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Curiepunkt des Keramik- Halble

liegt

Halbleitermaterials im Bereich von 140 bis 210 C

5. Heizelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikmaterial im wesentlichen besteht aus 41,7 bis 45,9 Mol % BaO, 4 bis 8 Mol % PbO, 49,8 bis 51,0 Mol % TiO₂, 0,005 bis 0,3 Mol % des halbleiterbildenden Materials und aus 0,002 bis 0,015 Gewichtsteilen Mn.

6. Heizelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Curiepunkt des Keramik-Halbleitermaterials im Bereich zwischen 150 bis 185°C liegt.

S03837/07B0

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Heizelement nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η ■ ζ ei c h η e t , daß das Keramikmaterial im wesentlichen besteht aus 4-3,275 bis 44,375 Mol % BaO, 5,45 bis 6,5 Mol % PbO, 50 bis 50,5 Mol .% TiO₂, 0,175 bis 0,225 Mol % des halbleiterbildenden Materials und 0,008 bis 0,013 Gewichtsteilen Mn.

Verfahren zur Herstellung eines wabenförmigen Heizelements nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile des Keramikmaterials als Pulver zu einem Grünling gepreßt werden, der bei einer Temperatur zwischen 1050°C und 1200°C vorgesintert wird, der vorgesinterte Körper anschließend pulverisiert wird und das so erhaltene Pulver zu einem wabenförmigen Körper geformt wird, welcher anschließend bei einer Temperatur zwischen 1250 bis 1330⁰C gesintert wird.