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Die
Erfindung gehört zu den Hauptelementen der elektrischen
Ausrüstung, insbesondere zu den mehrschichtigen Folienelektroden
für Elektrolytkondensatoren.
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Der
Stand der Technik auf diesem Fachgebiet wird durch die anodierte
Folienelektrode mit einer hochentwickelten Oberfläche gekennzeichnet, die
im Patent
US 6 287 673 ,
nationale Klassifikation 361–523, 2001, offenbart ist.
Die stromleitende Unterlage der anodierten Folienelektrode ist auf
einer tragenden Folienunterlage befestigt, die für eine
Rollenbearbeitung geeignet ist. Auf der stromleitenden Unterlage
sind die unterbrochenen Schichten des Ventilmetalls und der Oxidschicht
der bimodalen Morphologie unter Erhaltung der fraktalgleichen Rauheit
der Grenzflächen aufgetragen.
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Die
Adhäsionsverbindung der entwickelten Oberfläche
der Folienunterlage (aus unterschiedlichen Materialien) mit Aluminium
der Anodenunterlage stellt eine nanostrukturierte Übergangsschicht dar.
Das Aluminium wird aus der Dampfphase im Vakuum abgeschieden. Diese
Adhäsionsverbindung ist im Patent
DE 102004011567 , H 05K 3/38,
2004 offenbart.
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Auf
die durch Ionenbombardierung aktivierte, rauhe Oberfläche
der Unterlage wird Metall, vorwiegend Aluminium, im Rahmen eines
quasi einheitlichen Verfahrens unter Inertgas mit Unterdruck aufgedampft.
Dabei wird die Nanostruktur in Form einer differenzierten Mischung
des Unterlagematerials und des aufgedampften Metalls gebildet. Die
Menge des Metalls wird je nach Wachstum der Übergangsnanoschicht
größer und erreicht 100%, weil der Umfang des
Bestandteils des Unterlagenmaterials nahtlos reduziert wird und
auf der Fläche dieser Adhäsionsschicht praktisch
verschwindet.
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Auf
diese Weise geht das Material der Unterlage in der ausgebildeten
Nano-Verbundwerkstoff-Adhäsionsschicht mit der Dicke von
mehreren Nanometer bis mehreren Mikrometer kontinuierlich in das
aufzudampfende, stromleitende Metall über. Dadurch wird
eine hohe Festigkeit der Verbindung der Strukturkomponenten der
Anode sichergestellt, die eine Affinitätsverbindung aufweisen.
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Die Übergangsschicht
aus Nano-Verbundwerkstoffen sorgt für die Gefriertrocknung
der Verbindung und dient als Sperre, die die Gegendiffusion an der
Grenze Unterlage-Basis verhindert.
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Die
Festigkeit der Adhäsionsverbindung der stromleitenden Schicht
mit der Kunststoffbasis kann durch die Ausführung einer
geordneten Übergangsschicht mittels Erzeugung einer diamantenähnlichen Nanoschicht
der sp3-Hybridisierung amorphen Kohlenstoffs (o-C:H) erhöht
werden. Das verbessert wesentlich die plastischen Eigenschaften
des Übergangsbereiches und sorgt für die Elastizität
des mehrschichtigen Materials, das für die Rollentechnologie
der Anodenherstellung geeignet ist.
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Dann
wird das Ventilmetall (vorzugsweise Porenaluminium) mittels des
Aufdampfverfahrens auf die Oberfläche der Aluminiumfolie
aufgetragen. Dies erfolgt unter den Bedingungen einer Inertgas-Atmosphäre
bei Unterdruck und der Anwesenheit von Sauerstoff, dessen Druck
um 1 bis 2 Größenordnungen niedriger ist. Die
Entwicklung der Arbeitsfläche erfolgt dabei durch Zugabe
von Material und nicht durch seine Entfernung (wie beim einfachen Beizen).
Deshalb wird die Anode für Elektrolytkondensatoren durch
die Verwendung einer dünneren Folie als stromleitende Unterlage
charakterisiert.
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Die
dielektrisch wirkende Oxidschicht dieser Anode unterscheidet sich
durch ihre bimodale Morphologie, durch ein dichtes, homogenes Oxid,
das diskret auf die entwickelte Oberfläche der Unterlage ausgefällt
wird, und durch eine poröse Oxidbeschichtung, die elektrolytisch
anodiert wurde.
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Der
Mangel der offenbarten, mehrschichtigen Anode besteht in der unbefriedigenden
funktionellen Zuverlässigkeit wegen der Migrationsabläufe der
gegenseitig wirkenden Diffusion beim Einsatz an den Grenzflächen
der autonomen Einschlüsse des Ventilmetalls zu den Materialien
der Unterlage und der Oxidschichten. Dies verursacht eine Instabilität der
technischen Grundkennwerte des Elektrolytkondensators und reduziert
wesentlich dessen Lebensdauer.
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Die
Aufgabe, die durch diese Erfindung gelöst werden soll,
besteht in der Erhöhung der funktionellen Zuverlässigkeit,
in der Verbesserung der technischen Kennwerte der mehrschichtigen
Anode bei der Verwendung in Elektrolytkondensatoren.
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Das
benötigte technische Ergebnis wird folgendermaßen
erreicht:
Die bekannte, mehrschichtige Anode für Elektrolytkondensatoren
enthält eine stromleitende Folienunterlage aus einem aufgedampften
Metall mit einer entwickelten Oberfläche. Auf dieser Oberfläche
ist das poröse Ventilmetall, vorwiegend Aluminium, mit einer
Oxidschicht angeordnet. Dabei ist die Unterlage mit der Folienbasis über eine
Sperrschicht aus Nano-Verbundwerkstoffen verbunden, die eine differenzierte
Mischung aus den zu verbindenden Materialien bei der Gehaltsabnahme
des Unterlagematerials bis auf Null während des Wachstums
der Schichtdicke darstellt. Dabei wird die Oberfläche praktisch von
der Metallunterlage gebildet, die im Vakuum aus der Dampfphase mit
Hilfe des Verfahrens der Plasmazerstäubung (Sputtern) ausgefällt
wird, oder das diamantenähnlich aus amorphem Kohlenstoff
im sp3-hybridisierten Zustand der Atome des amorphen Kohlenstoffs
ausgeführt ist, vorausgesetzt, dass der Kohlenstoff mit
der Kunststoffunterlage kompatibel ist. Laut der Erfindung der Urheber
ist bei dieser Mehrschichtanode das Ventilmetall in Form einer konformen
Schicht von elektrochemisch aktivem Aluminium ausgeführt.
Das Ventilmetall weist eine regelbare Volumenporösität
im Mikro- bis Nanometer-Bereich auf. Es ist adhäsiv mit
der Oberfläche der Unterlage während eines quasi
einheitlichen Technologieablaufs mittels eines Heteroübergangs
verbunden, der aus geometrischen, geschlossenen Nanoteilchen des
Unterlagemetalls und des Ventilmetalls besteht. Das Ventilmetall
wurde während der Diffusion aufgetragen, die durch Ionen
des Inertgases und des chemisch aktiven Gases angeregt ist.
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Die
Unterscheidungsmerkmale haben die Entwicklung einer prinzipiell
neuen, mehrschichtigen Anode für Elektrolytkondensatoren
sichergestellt. Dieser Kondensator ist durch breitere, technologische
Möglichkeiten dank der Verwendung unterschiedlicher Materialien
als tragende Folienbasis gekennzeichnet. Sie werden an die funktionellen
Folienoberflächen mittels einer Adhäsionssperrschicht aus
Nano-Verbundwerkstoffen angepasst.
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Dabei
weist die Anode eine erhöhte, spezifische Kapazität
und dielektrische Durchlässigkeit auf. Außerdem
wurden die mechanischen Eigenschaften und Plastizität dank
einer hohen Adhäsionsfestigkeit der Verbindung der Strukturschichten
verbessert. Dies ermöglicht, die Anode nach der Rollentechnologie
unter folgerichtiger Auftragung aller Überzüge und
Schichten auf eine Folienunterlage während eines nahezu
einheitlichen Ablaufs der Plasmazerstäubung (Plasmasputtern)
der Materialien aus der Dampfphase im Vakuum der kontrollierbaren
Atmosphäre eines Inertgases und eines chemisch aktiven Gases
herzustellen. Das sorgt für eine vielseitige Anwendbarkeit
der Technologie, schließt Stromunterbrechungen aus und
mindert den Kostenaufwand für die Produktion.
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Die
Ausführung der Einschlüsse aus Porenaluminium
in Form der konformen Schicht der Oxidbeschichtung, die dem Profil
der Unterlage ähnlich ist, vergrößert
die Kontaktfläche mit dem Elektrolyt des Kondensators um
ein Vielfaches, wobei dessen spezifische Kapazität wesentlich
erhöht wird.
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Das
Ventilmetall in Form der Beschichtung sorgt für eine hohe,
offene Oberflächenporösität, die durch
den Elektrolyt ausgefüllt werden kann. Das ermöglicht,
im Kondensator einen festen Elektrolyt zu verwenden. Dadurch werden
die technologischen Möglichkeiten der zweckgemäßen
Anwendung erweitert.
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Die
verfahrenstechnische Sicherstellung der elektrochemischen Aktivität
durch das Verfahren der Plasmazerstäubung (Sputtern) des
Ventilmetalls ist im Endeffekt auf die Bildung einer dickeren Oxidschicht
gerichtet, um die Betriebsspannung für Kondensatoren größerer
Kapazität zu erhöhen.
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Das
Vorhandensein der Volumenporösität und die Bildung
der Radiationsdefekte innerhalb der Schicht des Ventilmetalls infolge
von Ionenbearbeitung führen zur Erhöhung der elektrochemischen
Aktivität des Materials. Diese variiert steuerbar durch Regelung
der Anzahl und Größe der Poren im aufgedampften
Aluminium.
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Die
auf diese Weise gebildete Porenstruktur der aufgedampften Aluminiumschicht
wird viel einfacher elektrochemisch oxidiert. Dabei wird eine Oxidschicht
mit einer geringeren mechanischen Spannung gebildet.
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Daraus
folgt, dass die konforme Beschichtung der stromleitenden Unterlage
mit einer Schicht aus Porenaluminium, das im Vakuum nach dem Verfahren
der Plasmazerstäubung (Sputtern) aufgetragen wurde, ermöglicht,
eine dickere, verdichtete O xidbeschichtung der qualitativ neuen
Anodenfolie herzustellen. Das ist eine Voraussetzung für
die Entwicklung von Hochspannungskondensatoren mit einer Spannung
von über 600 V.
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Wenn
Poren im Nanobereich innerhalb der Schicht des aufgedampften Aluminiums
vorherrschen, wird die Erhöhung der elektrischen Kapazität der
Anodenfolie in einer dünnen Oxidschicht sichergestellt.
Diese Folie ist für den Einsatz in Nieder- und Mittelspannungskondensatoren
(30–60 V, bzw. 200–250 V) geeignet.
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Eine
relative Erhöhung der Porenmenge in der Aluminiumschicht
in Mikrometergröße ermöglicht, praktisch
eine Hochspannungsfolie mit einer Dicke von 1 μm zu erzeugen.
Diese Folie ermöglicht, die Ladung mit einer Spannung von
700 V zu speichern, ausgehend von dem allgemein bekannten Kennwert
von 1,5 nm/V für eine Oxidschicht.
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Die
Bindung der konformen Schicht aus dem Ventilmetall mit der ausgebauten
Oberfläche der Unterlage mittels eines Heteroübergangs,
der eine nanostrukturierte Zusammensetzung aus Unterlagematerial
und aufgetragenen Ventilmetalls unter der Wirkung der durch die
Ionen des Inertgases und chemisch aktiven Gasen stimulierter Diffusion
darstellt, ermöglicht, die verfahrenstechnischen Möglichkeiten der
Herstellung einer Folienanode auf einem praktisch beliebigen Träger
zu erweitern. Dabei werden scharfe Grenzflächen der formbildenden
Schichten ausgeschlossen.
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Die
Nanostruktur der Zusammensetzung des Heteroübergangs dient
als Speicher der inneren Energie der Schicht durch das Wachstum
der Radiationsdefekte. Die Radiationsdefekte entstehen nach der
Oberflächenionenbearbeitung der Unterlage und der ausgeformten
Schicht des Ventilmetalls. Dabei erfolgt eine Verstärkung
der intergranularen Grenzen und eine Spannungsvergütung
(Deformationsverfestigung) sowie eine teilweise Auflösung.
Dies verhindert das Erscheinen und die Bewegung von Versetzungen,
d. h., die Rissbildung in angrenzenden Schichten der Anodenfolie
wird ausgeschlossen.
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Die
Ausführung des Heteroübergangs aus geometrischen,
geschlossenen Nanoteilchen des Unterlagemetalls und des aufgedampften
Ventilmetalls sorgt für ein praktisch luftdichtes Verschließen der
Grenzfläche. Dadurch bekommt die ausgebildete, hochadhäsive
Schicht Sperreigenschaften, und die gegenseitige Diffusion wird
ausgeschlossen. Das ermöglicht es, beim Einsatz des Elekrolytkondensators
die elektrophysischen Eigenschaften der mehrschichtigen Folienanode
unverändert zu erhalten.
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Die
eingereichte Erfindung ermöglicht es prinzipiell, auf Basis
der beschriebenen Anode während eines einheitlichen, verfahrenstechnischen
Ablaufs der Plasmazerstäubung (Sputtern) das Endprodukt
Elektrolytkondensator durch einen kontinuierlichen Auftrag der Schichten
festen Elektrolyts und des Ventilmetalls, das die Kathodefunktion
erfüllt, auf die Oxidschicht herzustellen.
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Somit
ist jedes wesentliche Merkmal notwendig, und die Gesamtheit der
Merkmale in einem stabilen Zusammenhang ist ausreichend, um die
Neuheit der Qualität zu erreichen, die den einzelnen Merkmalen
nicht eigen sind. D. h., es wurde nicht die Summe der Effekte, sondern
ein Überschusseffekt der Summe der Merkmale bei der Lösung
der gestellten technischen Aufgabe erreicht.
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Das
Wesen der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert.
Hier wird Folgendes schematisch dargestellt:
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1 ein
Querschnitt einer Folienstruktur,
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2 ein
Querschnitt einer Ausschnittsvergrößerung 1 (römisch
1) in 1 und
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3 ein
Querschnitt eines Fragments des Verbundwerkstoffs im Heteroübergang.
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In 1 ist
die Dicke der unterschiedlichen Folien und Schichten ohne Maßstab
dargestellt. Die angeführte Zeichnung ist rein illustrativ
und begrenzt nicht den Umfang der Ansprüche der Gesamtheit
der wesentlichen Merkmale der Ansprüche.
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Die
mehrschichtige Anodenfolie gemäß der Erfindung
wird nach der Rollentechnologie in Vakuummodulen folgerichtig hergestellt.
Die Vakuummodule werden auf einem Rahmen montiert und durch eine
Schleusenkammer verbunden. Die Module sind mit der Stromversorgungseinheit
für Ionenquellen, Magnetronsysteme, mit Vakuumsystem und
Antrieb zur Umwicklung der Endlosfolie ausgerüstet.
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Als
tragende Basis 1 der mehrschichtigen Anode werden unterschiedliche
Materialien, beispielsweise Aluminium- bzw. Kupferfolie, Polyesterfolie
und andere ähnliche Materialien, eingesetzt.
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In
Modulen zum Magnetronsputtern der Materialien aus der Dampfphase
sind Prozesstrommeln installiert, die bis zu einer Temperatur von
Minus 50 bis 100°C gekühlt werden, um das Durchbrennen
der bearbeiteten, anliegenden Folie zu verhindern.
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Die
Oberfläche der Basis 1 wird vorher gereinigt und
mit Hilfe einer Ionenbombardierung aktiviert. Dadurch wird das Relief
weiter entwickelt, und der Wachstumsfaktor wird um das Vielfache
bzw. das Verhältnis der realen Oberfläche zur
geometrischen Oberfläche wird im Verhältnis von
100:1000 erhöht.
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In
der Vakuumatmosphäre des Inertgases (Argon) mit dem Zusatz
von chemisch aktiven Gas (Sauerstoff) wird eine stromleitende Metallschicht (Aluminium)
mit einer Dicke von 12–50 μm auf die Basis 1 aufgebracht,
wobei die Folienunterlage hergestellt wird.
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Dabei
wird an der Grenzfläche eine adhäsive Sperrschicht 3 in
Form eines Nanoverbundwerkstoffs gebildet. Dieser Nanoverbundwerkstoff
stellt eine dem Inhalt nach differenzierte Mischung der verbundenen
Materialien dar. Die Gehalte des Materials der Basis 1 und
des auszufällenden Aluminiums der Unterlage 2 ergänzen
einander gegenseitig und verändern sich von 100% bis auf
Null wie folgt: Basis 1 (100–0) und Aluminium
(0–100). Dabei wird Aluminium auf die Aluminiumoberfläche
der Adhäsionsschicht 3 während eines
quasi einheitlichen Prozesses gemäß dem Verfahren
der Plasmazerstäubung (Sputtern) aus der Dampfphase aufgedampft,
wobei die stromleitende Schicht der Unterlage 2 ausgeformt wird.
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Wichtig
ist, dass der Mischungsprozess der verbundenen Materialien in dem
Moment erfolgt, in dem der Prozess der Oberflächenaktivierung
der Basis 1 nicht abgeschlossen ist. Nach dem quasi einheitlichen
Prozess erfolgt der Aufbau des Nano-Verbundwerkstoffs der Adhäsionsschicht 3,
wobei das Material der Basis 1 auf der Oberfläche
in das aufzudampfende Metall übergeht, das dann in die
Unterlage 2 ausgeformt wird.
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Auf
die modifizierte Polyesterschicht der Basis 1 wird eine
nanogroße (10–50 nm) Beschichtung aus Zyklohexan-Dämpfen
beim Plasmasputtern aus amorphem Kohlenstoff des sp3-hybridisierten
Zustands, eine diamantenähnliche Adhäsionsschicht 3 (o-C:H),
ausgefällt, die als potentielle Sperre gilt. Diese Adhäsionsschicht 3 stellt
eine Sperre für aktive Komponenten des Polymers der Basis
dar, wodurch die Stabilität der elektrophysischen Eigenschaften der
Anode beim Einsatz sichergestellt wird.
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Die
Erzeugung der Sperrschicht 3 als Nano-Verbundwerkstoff
(mit der Dicke von 20 nm – 20 μm) sorgt für
eine hochadhäsive Verbindung praktisch aller für
die Folienanodenherstellung benötigten Materialien.
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Die
Verbundstruktur der Adhäsionsschicht 3 sorgt für
ein lyophiles Verschließen der Basis 1, wodurch
deren Einsatzeigenschaften verbessert werden.
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Für
das Fällen des Ventilmetalls des porösen Aluminiums
wird die Kammer der Arbeitsmodule bis zu einem Druck von (5 – 1) × 10–5 mm Hg entlüftet. Danach
wird Argon mit einem Druck von (5 – 1) × 10–4 mm Hg in die Ionenquellen eingeführt,
und es werden 30–40% des Sauerstoffs zugegeben. Der Druck
in der Kammer der Arbeitsmodule wird im Bereich von 0,1 bis 0,0001
mm Hg verändert.
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Dann
werden die Ionenquellen eingeschaltet und die Spannung von 3–4,5
kV und der Entladestrom von 250–400 mA wird vom Netzteil
geliefert. Infolgedessen erfolgt ein Plasmasputtern von Aluminium,
dessen Atome auf der Unterlage 2 kondensiert werden und
eine dünne, poröse Schicht 4 mit einer Dicke
von 100 nm bilden.
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Dabei
wird die wachsende Schicht 4 des Ventilmetalls mit den
Argon- und Sauerstoffionen bearbeitet, und es wird ein Heteroübergang 5 in
Form einer nanostrukturierten Zusammensetzung (2) gebildet,
die die Nanoteilchen 6 des porösen Ventilmetalls
bzw. des Unterlagematerials 2 einschließt. Der
durch Ionen verdichtete Heteroübergang 5 stellt eine
hohe Adhäsion der Verbindung der angrenzenden Schichten 2–4 sicher
und dient als Sperre, die die Migrationsabläufe zwischen
der Unterlage 2 und der porösen Schicht 4 des
Ventilmetalls verhindert.
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Bei
der Beförderung beim Magnetronsputtern der Schicht 4 des
Aluminiums mittels Ionen des Inertgases (Argon) wird die Diffusion
der Zusammensetzung des Heteroübergangs 5 stimuliert.
Das stellt eine gleichmäßige, gegenseitige Verteilung
der Strukturelemente der angrenzenden Schichten 2 und 4 sicher.
Dabei dringen die Nanoteilchen 6 des aufgetragenen Aluminiums
in die Nanoteilchen ein, die aus Atomen des stromleitenden Unterlagemetalls 2 bestehen,
und bilden ein geometrisches Verschließen (2)
und strukturieren den Heteroübergang 5 mit hohen
Adhäsions- und Sperreigenschaften.
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Die
Beförderung mittels Ionen des chemisch aktiven Gases (Sauerstoffs)
stellt die steuerbare, elektrochemische Aktivität der Schicht 4 des
Ventilmetalls sicher. So wird auf dem Heteroübergang 5 eine
volumenporöse Aluminiumschicht 4 gebildet. Diese
Schicht ist durch eine Oberflächenvergrößerung
der Unterlage 2 mit dem Elektrolyt des Kondensators um
ein Vielfaches gekennzeichnet.
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Die
Dicke der Schicht 4 aus porösem Aluminium beträgt
0,05–30 μm.
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Die
Menge und Struktur der Poren in Schicht 4 des aufgefällten
Aluminiums werden nach einem mathematischen Modell der Versuchsplanung
als eine Funktion von mehreren Variablen ermittelt: Zusammensetzung
und Druck des Gasmediums, Temperatur der Unterlage 2, Spannung
und Strom der Ladungen der Magnetrons sowie Anzahl der Elektronen,
die auf die Unterlage 2 beim Wachstum der Schicht 4 übergehen.
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Durch
die Veränderung dieser Parameter kann der Durchmesser der
Poren innerhalb eines großen Bereichs von Mikro- bis Nanometer
und Durchmessern von 0,5–1 nm geändert werden.
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Wenn
in Schicht 4 die mikrongroßen Poren vorherrschen,
dann wird eine Struktur erzeugt, die die Kapazität der
Kondensatoren um ein Vielfaches erhöht.
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Die
Dominanz der Poren im Nanobereich in der Schicht 3 stellt
die Erhöhung der elektrochemischen Aktivität dieser
Poren sicher.
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Die
Wachstumsgeschwindigkeit der Schicht 4 des Porenaluminiums
beträgt 1,5 μm/min.
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Die
fertige, in der Ausladeeinheit in Rollen aufgewickelte, mehrschichtige
Anode wird aus der Anlage zwecks weiterer, elektrochemischer Oxidation
(Formung) für eine festgelegte Arbeitsspannung zur Bildung
einer Oxidschicht auf der Schicht 4 entnommen.
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Nach
der offengelegten Technologie wurden die Muster der mehrschichtigen
Anode mit unterschiedlichen Unterlagen 2 hergestellt. Die
kennzeichnenden Beispiele sind unten angeführt. Die Unterlage 2 wurde
auf die Basis 1 über eine Adhäsionsschicht 3 gemäß dem
Patent-Analogon aufgetragen.
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Beispiel 1
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Die
Oberfläche der 50 μm dicken Aluminiumunterlage 2 wurde
durch das oberflächige, elektrochemische Beizen entwickelt.
Auf jede Seite dieser Oberfläche wurde mittels des nanostrukturierten Heteroübergangs 5 die
volumenporöse Schicht 4 des Aluminiums mit einer
Dicke von 3 μm aufgedampft. Nach der Formung für
die Sicherstellung einer Arbeitsspannung von 6,3 V wurde eine spezifische
Kapazität von 150 μF/cm2 erreicht.
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Beispiel 2
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Die
Aluminiumunterlage 2 weist eine Dicke von 100 μm
auf. Die Oberfläche dieser Unterlage wurde durch elektrochemisches
Tunnelätzen entwickelt und weist eine volumenporöse
Schicht 4 des Aluminiums mit einer Dicke von bis zu 5 μm
auf jeder Seite auf, die mittels des nanostrukturierten Kompositheteroübergangs 5 aufgetragen
wurde. Nach der Formung für eine Arbeitsspannung von 30
V wurde auf dieser Aluminiumunterlage eine spezifische Kapazität
von bis zu 60 μF/cm2 erreicht.
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Beispiel 3
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Die
20 μm dicke Aluminiumunterlage 2 ist durch eine
adhäsive, diamantenähnliche Schicht 3 auf
der Polymer-Trägerunterlage (Polyethylenterephtalat) befestigt.
Sie weist eine Oberflächenfraktalstruktur mit einer volumenporösen
Schicht 4 des Aluminiums mit einer Dicke von 20 μm
auf jeder Seite auf, die mittels des Adhäsions-Sperr-Heteroübergangs
aufgetragen wurde. Auf dieser Aluminiumunterlage wurde nach der
Formung für eine Arbeitsspannung von 600 V eine spezifische
Kapazität von bis 1 μF/cm2 erreicht.
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Die
vorliegende Erfindung „Mehrschichtige Anode" wird nach
dem quasi einheitlichen Technologieschema mit einer stufenweisen
Veränderung der Betriebsmodi und Parameter der Vakuumabläufe
der Oberflächenionenbearbeitung und des Plasmasput terns
des Ventilmetalls beim Assistieren der Ionen des neutralen und chemisch
aktiven Gases hergestellt.
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Die
Erfindung ermöglicht, mit Hilfe der bekannten, technologischen
Verfahren eine qualitativ neue Wechselbeziehung der Strukturkomponenten der
mehrschichtigen Anode für Elektrolytkondensatoren herzustellen.
Die Folie ist universal für den Einsatz sowohl mit flüssigem
als auch mit festem Elektrolyt geeignet.
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Die
eingereichte Anode ist durch die verbesserten Betriebswerte bzw.
durch die Erhöhung der elektrischen Kapazität
gekennzeichnet.
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Die
Sperreigenschaften des nanostrukturierten Heteroübergangs,
in dem die mechanischen Spannungen praktisch ausgeschlossen sind,
sorgen für die Stabilität der elektrotechnischen
Anodenkennwerte innerhalb der gesamten und spürbar höheren Lebensdauer
des Elektrolytkondensators.
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Die
Technologie der Herstellung der mehrschichtigen Anode mit einer
volumenporösen, konformen Schicht des aufgedampften Ventilmetalls
auf der entwickelten Oberfläche der stromleitenden Unterlage,
die adhäsiv mit der tragenden Basis aus unterschiedlichen
Metallen über eine Sperre aus Nano-Verbundwerkstoffen verbunden
ist, ist geprüft und ist für die industrielle
Anwendung geeignet.
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Es
wurde eine Vergleichsanalyse der technischen Lösung gemäß der
vorliegenden Erfindung gegenüber den festgestellten, gleichartigen
Erfindungen des entsprechenden Stands der Technik vorgenommen. Aus
der Vergleichsanalyse folgt, dass die vorliegende Erfindung nicht
bekannt ist. Unter Berücksichtigung der Möglichkeit
einer praktischen Serienproduktion der Anode nach der Rollentechnologie
kann hergeleitet werden, dass die Kriterien der Patentfähigkeit
erfüllt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6287673 [0002]
- - DE 102004011567 [0003]