DE1118887B - Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichtern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

L 32957 Vmc/21g

ANMELDETAG: 13. APRIL 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 7. DEZEMBER 1961

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichtern mit einer Zwischenschicht aus Nickelselenid zwischen Trägerelektrode und Selenschicht.

Bei einem bekannten Herstellungsverfahren für Selentrockengleichrichter wird auf eine Trägerelektrode aus Nickel eine Selenschicht bei etwa 300° C aufgeschmolzen, die nach Abkühlung durch eine Wärmebehandlung kristallisiert und mit einer Gegenelektrode versehen wird. Nach einem anderen Verfahren wird auf einer Trägerelektrode aus nickelplattiertem Stahl eine Nickelselenidschicht gebildet, indem die Trägerelektrode zusammen mit Selen bei 400 bis 800⁰C erhitzt wird. Auf die mit der Nickelselenidschicht versehene Trägerelektrode wird nun eine Selenschicht aufgebracht. Des weiteren ist bekannt, eine Trägerelektrode aus nickelplattiertem Stahl galvanisch mit einer Selenschicht zu versehen und hierbei als Elektrolyt eine wäßrige bzw. eine mit einer starken Säure versetzte Lösung von Selendioxyd zu ver- ao wenden. Zwischen Trägerelektrode und Selenschicht wird dann eine Nickelselenidschicht in wesentlicher Stärke durch eine Wärmebehandlung gebildet.

Das bekannte Aufschmelzen von Selen auf eine Trägerelektrode aus Nickel oder einem nickelüberzogenen Metall führt zu Selentrockengleichrichtern, welche an der Trägerelektrodenseite der Selenschicht eine Übergangsschicht aufweisen, die in Richtung von der Trägerelektrode zur Selenschicht hin in ihrer stöchiometrischen Zusammensetzung uneinheitlich ist und einen hohen Übergangswiderstand ergibt.

Die Nickelselenidschicht, die durch Erhitzung einer nickelplattierten und mit einer Selenschicht versehenen Trägerelektrode gebildet wird, ist in ihrer Randzone auf der Trägerelektrodenseite gegenüber der stöchiometrischen Zusammensetzung an Nickel angereichert und in ihrer Randzone auf der von der Trägerelektrode abgewandten Seite an Nickel verarmt, da die Umsetzung des Selens mit Nickel durch die Diffusion der beiden Stoffe bzw. deren Reaktionsprodukte ineinander bestimmt wird. Neben der unerwünschten Bildung von Randzonen gestörter stöchiometrischer Zusammensetzung besitzt dieses Verfahren zur Bildung einer Nickelselenidzwischenschicht besonders den Nachteil, daß der Verlauf der Zusammensetzung der Nickelselenidschicht von der Trägerelektrodenseite zur Selenschicht hin sehr schwer reproduzierbar ist. Dadurch werden in der Fabrikation von Selentrockengleichrichtern erhebliche Schwankungen des Übergangswiderstandes zwischen Trägerelektrode und Selenschicht verursacht.

Gemäß der Erfindung wird zur Herstellung von Verfahren zur Herstellung
von Selentrockengleichrichtern

Anmelder:

Licentia Patent-Verwaltungs -G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Dr.-Ing. Wolfgang Nestler, Belecke/Möhne,.
ist als Erfinder genannt worden

Selentrockengleichrichtern so verfahren, daß auf die Trägerelektrode eine Nickelselenidzwischenschicht durch gleichzeitige galvanische Abscheidung von Nickel und Selen aufgebracht wird.

Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht die Herstellung von Selentrockengleichrichtern mit einer Nickelselenidzwischenschicht von größerer Gleichmäßigkeit hinsichtlich der stöchiometrischen Zusammensetzung in Richtung von der Trägerelektrode zu der Selenschicht hin. Selentrockengleichrichter mit einer so hergestellten Zwischenschicht besitzen einen geringeren Übergangswiderstand zwischen Trägerelektrode und Selenschicht als die bisher bekannten Gleichrichter. Außerdem kann die Herstellung mit wesentlicher verbesserter Reproduzierbarkeit des Übergangswiderstandes erfolgen. Ein besonderer Vorzug des Verfahrens gemäß der Erfindung ist außerdem darin zu sehen, daß ein besonderer Arbeitsgang für die Vernickelung der Trägerelektrode vermieden werden kann.

Die Selentrockengleichrichter können z. B. in der folgenden Weise hergestellt werden.

Ein Aluminiumblech, das zur Verwendung als Trägerelektrode für Selentrockengleichrichter vorgesehen ist, wird in bekannter Weise durch Sandstrahlen oder andere mechanisch wirkende Mittel aufgerauht. Es wird anschließend in ein Elektrolysebad eingehängt, das zweckmäßig eine Zusammensetzung von etwa 1001 Wasser, etwa 2500 bis 3000 g Selendioxyd [SiO₂], etwa 1500 g Nickelammonsulfat [Ni S O₄ · (N H₄)₂ S O₄ · 6 H₂ O] und etwa 300 g Nickelsulfat [NiSO₄] hat. Das Aluminiumblech wird als Kathode geschaltet, während die Anode aus Nickelplatten besteht. Das Elektrolysebad wird mit

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Ammoniak auf einen p_H-Wert zwischen etwa.2,5 und etwa 3,5 eingestellt. Eine Badtemperatur zwischen etwa 55 bis etwa 70° C ist günstig. Die galvanische Abscheidung kann vorteilhaft bei einer Stromdichte größer als etwa 1,5 Amp/(dm)² vorgenommen werden. Zur Durchmischung des Elektrolysebades kann es laufend umgepumpt werden.

Ein etwa an der Kathode sich bildender flockiger, weißer Belag läßt sich. durch hartes Anstoßen des Aluminiumbleches in der Ebene des Bleches ablösen. Hierdurch kann eine etwaige Beeinträchtigung der Gleichmäßigkeit der Niekel-Selen-Abscheidung leicht vermieden werden.

Bei der Verwendung eines einmal angesetzten elektrolytischen Bades für eine größere Reihe von zu behandelnden Aluminiumblechen ist das Bad von Zeit zu Zeit durch Zusatz von Selendioxyd in seiner Zusammensetzung zu korrigieren, während der Nickelverbrauch durch von der Anode in Lösung gehendes Nickel ausgeglichen wird. ao

Nach der Elektrolyse wird das Aluminiumblech mit Wasser gespült und mit warmer Luft getrocknet.

Anschließend kann die mit dem Nickelselenidniederschlag versehene Trägerelektrode während etwa 4 bis etwa 7 Minuten in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 260 bis etwa 280° C erhitzt werden.

Auf die mit der Nickelselenidzwischenschicht versehene Trägerelektrode wird nach bekannten Verfahren die Selenschicht aufgebracht und diese dann mit einer Gegenelektrode versehen.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichtern mit einer Zwischenschicht aus Nickelselenid zwischen Trägerelektrode und Selenschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht durch gleichzeitige galvanische Abscheidung von Nickel und Selen auf die Trägerelektrode aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Nickelselenidniederschlag versehene Trägerelektrode während etwa 4 bis etwa 7 Minuten in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 260 bis etwa 280° C erhitzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur galvanischen Abscheidung der Zwischenschicht ein Elektrolysebad verwendet wird, das mit Nickelsulfat als Nickelsalz hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur galvanischen Abscheidung der Zwischenschicht ein Elektrolysebad verwendet wird, das mit Selendioxyd als Selenverbindung hergestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur galvanischen Abscheidung der Zwischenschicht ein Elektrolysebad verwendet wird, das Ammonsulfat enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur galvanischen Abscheidung der Zwischenschicht ein Elektrolysebad mit einem p_H-Wert von etwa 2,5 bis etwa 3,5 verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß während der galvanischen Abscheidung der Zwischenschicht die Temperatur des Elektrolysebades auf einem Wert zwischen etwa 55 und etwa 70° C gehalten wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die galvanische Abscheidung der Zwischenschicht mit einer Stromdichte größer als etwa 1,5 Amp/(dm)² vorgenommen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß während der galvanischen Abscheidung der Zwischenschicht die Trägerelektrodenplatten durch Stöße in Richtung der Plattenebene erschüttert werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 887 847, 968 966;
USA.-Patentschrift Nr. 2468 131;
französische Patentschrift Nr. 966 437.

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