DE757038C

DE757038C - Verfahren zur Herstellung eines Selengleichrichters

Info

Publication number: DE757038C
Application number: DEN44232D
Authority: DE
Inventors: Hans Spiess
Original assignee: NSF NUERNBERGER SCHRAUBENFABRI; ELEKTROWERK GmbH
Current assignee: NSF NUERNBERGER SCHRAUBENFABRI; ELEKTROWERK GmbH
Priority date: 1940-10-09
Filing date: 1940-10-10
Publication date: 1954-01-25

Description

AUSGEGEBEN AM
25. JANUAR 1954

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE 1102

N 44232 VlIIcI 21g

Hans Spieß, Reckenberg b. Pommelsbrunn

ist als Erfinder genannt worden

Verfahren zur Herstellung eines Selengleichrichters

(Ges. v. 15. 7.51) Patenterteilung bekanntgemacht am 19. Oktober 19^!44

Selentrockengleichrichter bestehen bekanntlich aus einer dünnen Selenschicht, die einerseits auf eine dicke Metallschicht, die gleichzeitig als Durchlaßelektrode dient, autfgebracht und auf die andererseits eine Schicht einer leichtscbmelzendeni Metallegierung aufgespritzt ist. Der Sperreffekt zeigt sich an der letztgenannten Elektrode, so daß sie aiuch als Sperrelektrodö bezeichnet wird. Es ist bereits bekannt, daß die Trägerelektrode aus Aluminium gemacht wird. Dabei zeigen sich erhebliche Schwierigkeiten!, weil das Aluminum stets von einer Oxydhaut überzogen ist, die die Leitfähigkeit sehr verringert. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist man auch dazu übergegangen, in die Oxydschicht schwere Metallionen' einzuschießen, z. B. Wismut. Das geschieht meist im Vakuum mittels Kathodenzerstäubung oder ähnlicher Verfahren.

Der Erfindung liegt folgender Gedankengang zugrunde. Eis wird die bisher als Trägerund zugleich als Durchlaßelektode dienende Metallplatte gewissermaßen in zwei Teile zerlegt. Der Träger, der an sich mit der Gleich-

richtung nichts zu tun hat, kann aus irgendeinem guten Leiter hergestellt werden. Der eigentliche Gleichrichter besteht dann nur noch, aus einem dünnen System, nämlich aus einer hauchdünnen Durchlaßelektrode, dem Selen und der ebenfalls sehr dünnen Sperrelektrode. Dieses Gebilde wird nun auf der einen oder anderen Seite mit einem tragenden und zwecklich entsprechend stark gewählten ίο leitenden Organ verbunden.

Als Durchlaßelektrode wird Kohlenstoff gewählt. Kohlenstoff für diesen Zweck bei Selen zu verwenden, ist bereits bekannt. Ebenso ist bekannt, daß an Stelle des mit einem Nickelüberzug versehenen Eisenträgers bei Selengleichrichtern ein Überzug aus Kohlenstoff nach ähnlichen Verfahren, wie sie in der Metallvergütung üblich sind, angebracht wird. Da Kohlenstoff jedoch nicht elastisch ist wie die Metalle, so sind¹ die Verfahren schwierig und kostspielig durchzuführen, und die Schichten haften nicht gut.

Die Erfindung meistert aber diese Schwierigkeiten und Nachteile. Nach der Erfindung werden Selengleichrichter mit sehr dünner Graphitschicht als Durchlaßeilektrode zwischen Selenschicht und Trägermetall so hergestellt, daß amorphes Selen mit der Graphitschicht und gleichzeitig die Graphitschicht mit dem go Trägermetall durch so starken¹ Druck aneinander befestigt werden, daß auf dem Trägermetall vorher z. B. mittels Sandbestrahlung erzeugte Zacken sich verformen und die Graphitteilchen festklemmen und daß gleichzeitig eine gegebenenfalls auf dem Trägermetall vorhandene Oxydhaut durchbrochen wird> worauf in bekannter Weise eine Wärmebehandlung und die Aufbringung der lockerer als die Durchlaßelektrode haftenden Sperrelektrode erfolgt.

An einem Beispiel sei dies erläutert: Da Graphit nicht ohne weiteres am Trägermetall haftet, während die Haftung zwischen Selen und Graphit sehr gut ist, werden die zur Verwendung gelangenden Trägermetallplatten mittels Sandbestrahlung mit vielen, kleinen scharfkantigen Zacken versehen. Darauf wird Graphit in Form feinster Schuppen aufgespritzt. Als Flüssigkeit dient beispielsweise Alkohol, der durch Erwärmung verdunstet. Die Graphitschuppen dürfen nur so dicht sein, daß die zackige. Fläche gerade bedeckt ist und nicht mehr als zwei Schuppen übereinanderliegen. Nur dann ist eine gute Haftung aller Teile gewährleistet. Auf die so vorbereiteten Platten, auf denen der Kohlenstoff nur ganz lose und locker aufliegt, wird nun amorphes Selen mit einem Druck von etwa ι bis 6 t/cm² bei einer Temperatur, die 85⁰ C nicht überschreitet, aufgepreßt. Das Selen befindet sich dabei stets in amorpher Form und fließt zu einem dünnen Häutchen aus. Unter dem Druck verbiegen sich die kleinen Zacken und klemmen den Graphit fest. Gleichzeitig wird durch das Verbiegen die beispielsweise bei Anwendung von Aluminium vorhandene Oxydhaut zerrissen und, da keine Luft mehr zutreten kann, der elektrische Kontakt gesichert. Anschließend wird das Selen einer Wärmebehandlung unterzogen, damit es in eine leitfähige Form übergeht.

Die Sperrelektrode wird nach bekannten Verfahren aufgebracht. Es kanu beispielsweise Graphit oder auch ein Metall, das bei der Betriebstemperatur des Gleichrichters kein Selenid bildet, verwendet werden. Es können benutzt werden Zinn, Kadmium, Zink, Aluminium, Eisen, Nickel usw. oder die Legierungen dieser Metalle, nicht aber Wismut, Kupfer oder die Alkali- und/oder Erdalkalimetalle. Auch muß die Forderung erhoben werden, daß die Sperrelektrode unter allen Umständen loser und lockerer haftet als die Durchlaßelektrode.

Die so hergestellten Gleichrichter zeichnen sich dadurch aus, daß die Alterung günstiger verläuft, da sich an der Durchlaßelektrode keine Selenide bilden können. Durch den geringen Ausdehnungskoeffizienten des Graph its treten keine Nachteile bei der Erwärmung auf. Vor allem jedoch ermöglicht es dieses Verfahren, einen Selengleichrichter in vollkommener Leichtmetallbauweise herzustellen, wodurch er billiger und leichter wird. Der schädlichen Wärmebildung wird durch die gute Leitfähigkeit der wahlweise zur Verwendung gelangenden Metalle erfolgreich entgegengetreten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Verfahren zur Herstellung eines Selengleichrichters mit sehr dünner Graphitschicht als Durchlaßelektrode zwischen Selenschicht und Trägermetall, dadurch gekennzeichnet, daß amorphes Selen mit der Graphitschicht und gleichzeitig die Graphitschicht mit dem Trägermetall no durch so starken Druck aneinander l>efestigt werden, daß auf dem Trägermetall vorher, z. B. mittels Sandbestrahlung erzeugte Zacken sich verformen und die Graphitteilchen festklemmen und daß gleichzeitig eine gegebenenfalls auf dem Trägermetall vorhandene Oxydhaut durchbrochen wird, worauf in bekannter Weise eine Wärmebehandlung und die Aufbringung der lockerer als die Durchlaßelektrode haftenden Sperrelektrode erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgesehene Graphitschicht so dünn geiwählt wird, daß ein und dieselben Graphitteilchen sowohl •im Selen als auch im Trägermetall haften und so das Ganze zusammenhalten.
3. Verfahreini nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Aufspritzen des Graphits auf das Trägermetall verwendete Verdünnungsmittel durch Anwendung von Wärme verflüchtigt wird.

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