DE1571265C1 - Verfahren zur Herstellung elektrischer Zünder mit leitender Schicht - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Zünder mit leitfähigen Schichten, welche eine große elektrische Empfindlichkeit und eine kurze Ansprechzeit haben.

Es gibt bereits mehrere Verfahren zur Herstellung derartiger leitfähiger Schichten. Diese Verfahren verwenden vornehmlich dünne metallische Schichten, welche beispielsweise in kolloidaler Verteilung vorliegen und durch Pulverisierung im Vakuum, durch Verdampfung im Vakuum oder durch galvanische Niederschlagung erhalten werden, oder aber kolloidale Schichten aus Halbleitern, wie z. B. Graphit.

Werden relativ dünne metallische Schichten aus beispielsweise Kupfer, Silber, Aluminium oder Gold verwendet, so ist darauf zu achten, daß diese nicht zu dick werden, wenn die für die Zündung erforderliche Energie nicht zu groß werden soll. Auch soll die Zeit, welche verfließt, bis die metallische Schicht die Aufbrenntemperatur des Initial- ao Sprengstoffs erreicht, nicht zu lang werden.

Auf jeden Fall bereiten sehr dünne metallische Schichten von einer Dicke in der Größenordnung von 10~° bis 10~⁵ mm gewisse Schwierigkeiten. Einerseits bedeckt die Schicht je nach der Art des as verwendeten Metalls und nach der Art der Aufbringung nicht gleichmäßig die Unterlage; sie besteht aus Flecken, welche sich nur stellenweise so berühren, daß der elektrische Widerstand erhöht wird.

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Andererseits ist es wohl bekannt, daß dünne, beispielsweise durch Verdampfung erzeugte Schichten AJterungserseheinungen zeigen, welche ihre physikalischen Eigenschaften verändern, Die Gründe für

δ die Alterung von Schichten dieser Art sind das Wachsen der Kristalle und die Rekristallisation. Im ersteren Falle handelt es sich um die Bildung von großen Körnern (Elementen der dünneu Schicht) auf Kosten von kleinen Körnern; d.h.,

ίο das Material konzentriert sich an einigen Punkten; das führt, j ο nach der Dicke der Schicht, zu einer luselstruktur oder zu einer solchen mit Rissen, Die Rekristallisation ist der Vorgang der Orientierung von Kristallen (Verschwinden der Verwerfungen

IS der Kristallstruktur, Neuorientierung der Kristallebenen, Änderung der Korngrenzen). Diese Erscheinungen der Alterung treten bei der Lagerung auf; sie können durch Erhöhungen oder Schwankungen der Temperatur beschleunigt werden. Dem

ao entsprechend werden die elektrischen Eigenschaften von Zündern, welche derartige Schichten enthalten, geändert. Werden die Folgen einer solchen Alterung sehr stark, so können diese Zünder unbrauchbar werden.

as Die Erfindung ermöglicht es, Zünder mit Metallschichten zu erzeugen, welche diese Mangel nicht aufweisen Dies wird dadurch erreicht, daß für die Aufbringung der Schicht, beispielsweise durch Verdampfung im Vakuum, ein Verfahren gewählt wird, welches gewisse die Voraussetzung für die Alterung bildende Einzelheiten vermeidet, oder aber ein Verfahren, welches die Alterung bereits, während der Herstellung eintreten läßt.

Dies kann gemäß der Erfindung bewirkt werden.

indem man eine Metallschicht von gleicher Dicke wesentlich langsamer, in einem Zeitraum von 10 Minuten bis drei Stunden, vorzugsweise in einem solchen von 30 Minuten, an Stelle der üblichen Dauer von einigen Sekunden aufbringt. Die Geschwindigkeit, mit der die· Aufbringung durch Verdampfung erfolgt, d. h. die Geschwindigkeit des Wachsens einer Schicht, beispielsweise einer solchen aus Silber, liegt in letzterem Falle in der Größenordnung von 6QO0 A/min, das sind etwa J 0~^r> g/cm^ä/sec, und in ersterem Falle in der Größenordnung von G A/min, das sind etwa 10~⁸g/ cm²/sec. Weiter wird gemäß Erfindung vorzugsweisedie Temperatur der Unterlage der Schicht erhöht, welche während der Verdampfung die Elektroden enthält. Die Temperatur soll zwischen 60 und 100° C. vorzugsweise bei 80° C, liegen.

Diese Temperaturerhöhung kann durch Strahlung des Vcrdnmpfungsgefäßes oder auch durch eine zusätzliche Heizvorrichtung bewirkt werden.

Die Zünder, deren metallische Verbindungsschicht gemäß Erfindung durch langsame Verdampfung erzeug! worden war, zeigten sich bei der Lagerung und im Laufe von Versuchen, welche aus periodischen Teinperaturveränderungen bestanden, weit stabiler als solche Zünder, deren Schicht durch die gewöhnliche schnelle Verdampfung aufgebracht worden war. Ihr elektrischer Widerstand änderte sich wenig oder gar nicht, während die durch schnelU· Verdampfung erzeugten Schichten beträchtliche Widerstandsänderungen aufwiesen, die sich in erster Linie in starken Erhöhungen des Widerstands äußerten.

Vergleicht man beispielsweise das Verhalten von Zündern mit durch schnelle Verdampfung aufgebrachten Silberschichten unterschiedlicher Dicke, so ergibt sich, daß die Exemplare mit dickerer Schicht nach Lagerung und Behandlung durch periodische Temperaturänderungen mit schwächeren Spannungen und unter relativ kürzeren Reaktionszeiten gezündet werden können als die Exemplare mit relativ dünner Schicht (beispielsweise 100 A), deren Zündung selbst mit erhöhten Spannungen oft schwierig ist. Im allgemeinen zeigten die dünnen Zünder mit langsam gemäß Erfindung aufgebrachten Schichten bessere Zündeigenschaften. In diesem Falle haben gleichermaßen die Exemplare mit relativ dünner leitender Schicht weniger gute Zündeigenschaften als die Exemplare mit dickerer Schicht.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung elektrischer Zünder mit leitender Schicht aus Metall b».w. Halbleiter, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schicht langsam durch Verdampfung auf den Zündkopf mit einer Aufbringungsgeschwindigkeit aufgebracht wird, welche höchstens 3 · 10~⁸ g/cm^a'sec, vorzugsweise 10~⁸ g/cni²/sec. beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündkopf während der Aufbringung der Schicht mittels Verdampfung unmittelbar durch die Strahlung der Verdampfungsvorrichtung oder durch eine zusätzliche Heizvorrichtung auf einer Temperatur zwisehen 60 und 100° C. vorzugsweise von 80° C, gehalten wird.