AT123736B - Verfahren zur Herstellung von Isolationen, Hochspannungs-Akkumulatoren und Kondensatoren. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur   Herstellung von Isolationen, Hochspannungs-Akkumulatoren   und
Kondensatoren. 



   Durch die Untersuchungen von Joffé ist bekannt geworden, dass isolierende Schichten von sehr geringer Dicke (weniger als   0'01   mm) ausserordentlich hohen elektrischen Beanspruchungen widerstehen, ohne durchzuschlagen, weil bei so geringen Sehiehtdieken die zum Durchschlag erforderliche IonenLawine sich nicht in genügender Stärke ausbilden kann. 



   Zur Nutzbarmachung dieser Erkenntnis ist vorgeschlagen worden, Isolierkörper, wie sie für Isolationen,   Hoehspannungsakkumulatoren   und Kondensatoren benutzt werden, aus dünnen Isolierschichten aufzubauen, die mit leitenden oder weniger gut isolierenden Schichten abwechseln. Es ist auch vorgeschlagen worden, die Herstellung eines Isolationskörpers dadurch vorzunehmen, dass die beiden Materialien von verschiedener Leitfähigkeit derart miteinander emulgiert werden, dass das Material grösserer Leitfähigkeit kleine Kugeln von wenigen   ; j. Durchmesser   bildet, die durch dünne Wände von einer Dicke von 5   11,   oder weniger aus dem Material der geringeren Leitfähigkeit voneinander getrennt gehalten werden. 



   Während bei dem letztgenannten Verfahren die beiden verschiedenen Materialien, mindestens aber das die Wände bildende Material, um eine Emulsion zu erreichen, bei der Vermischung flüssig sein muss, wird gemäss der Erfindung das gleiche Ziel, nämlich die Herstellung eines Mischkörpers, bei dem ein körniges oder pulverfömiges Material von grösserer Leitfähigkeit durch   Zwischenwände   aus Material von geringerer Leitfähigkeit getrennt ist, auf einem wesentlich anderen Wege erreicht. Hiezu wird das Material von grösserer Leitfähigkeit, beispielsweise Metallpulver, zunächst so behandelt, dass jedes einzelne Korn mit einem festen Überzug aus schlechter leitendem Material versehen wird, und danach erst aus den so vorbehandelten Körnern der   Mischkörper   durch Pressen gebildet. 



   Zur Ausführung dieses Verfahrens gibt die Erfindung zwei Wege an. Bei dem ersten wird der Überzug auf dem besser leitenden Material dadurch hergestellt, dass das Pulver mit einem zweiten Stoff in Berührung gebracht wird, der mit dem Material der Körner chemisch reagiert und auf diese Weise auf jedem Korn einen festen Überzug aus einer schlechter leitenden chemischen Verbindung des Stoffes mit dem Material der Körner erzeugt. Beispielsweise kann man Metallpulver bei höherer Temperatur dem Einfluss von trockener oder feuchter Luft oder Sauerstoff oder einer Mischung von Luft oder Sauerstoff mit Kohlendioxyd aussetzen und dadurch die Metallkörner mit einer schleehtleitenden Oxyd-oder Karbonatschieht überziehen.

   Besonders vorteilhaft ist es dabei, ein leicht schmelzbares Metall, beispielsweise Blei oder Zink, zu verwenden und die Pulverform dadurch herzustellen, das dass Metall in flüssigem Zustande zerstäubt wird. Führt man die Zerstäubung beispielsweise in Luft oder Sauerstoff von geeigneter 
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 folgendes Trocknen erhalten kann, bei höherer Temperatur dem Einflusse von Luft oder Sauerstoff aussetzen und dadurch die Oberfläche der   Körner   mit einer schlechter leitenden Schicht aus oxydiertem Öl versehen. Auch hiebei kann das Zerstäuben und Oxydieren in einem Arbeitsgang erfolgen. Man kann   auch Metallpulver in eine oxydierende oder die Oberfläche unter Bildung einer unlöslichen Haut angreifende Flüssigkeit einbringen und nachher a,lswaschen und trocknen.   

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 harz od. dgl., versehen werden.

   Hiezu mischt man das Pulver mit einer Lösung des   Lackes, z.   B.   Sehellaek in   Alkohol oder Bakelit in Azeton und trocknet die Mischung, beispielsweise mittels eines 
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 nach Beendigung der Trocknung ein Pulver   zurückbleibt,   bei dem jedes einzelne Korn mit einer schlecht leitenden Lackschicht überzogen ist. 



   Aus dem so sei es nach dem ersten, sei es nach dem zweiten Verfahren hergestellten Pulver wird erfindungsgemäss das   gewünschte   Isolationsmaterial dadurch hergestellt, dass das Pulver gepresst wird, u. zw. vorzugsweise in Plattenform. Statt dessen kann man bei denjenigen Verfahren, bei denen die Herstellung der Körner durch Zerstäuben des flüssigen Materials und anschliessendes Oxydieren od. dgl. erfolgt, zur Herstellung der kompakten Form auch die kinetische Energie der   Pulverteilchen     ausnutzen,   
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 auf den zu isolierenden Körper spritzt. Man kann so den Isolierstoff in einem einzigen Arbeitsgang herstellen und zugleich auf den zu isolierenden Körper aufbringen. 



   Durch dieses Verfahren oder durch Pressen des getrennt hergestellten Pulvers erhält man einen 
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 der einzelnen Teilchen liegen. Infolgedessen ist die Grösse dieser Trennfläehen im allgemeinen sehr gering und infolgedessen die Kapazität zwischen den Leitern, die durch das so hergestellte Isoliermaterial getrennt werden,   verhältnismässig klein.   Das ist kein Nachteil, wenn der Isolierstoff nur zur Isolation verwendet werden soll ;

   will man aber eine besonders hohe Kapazität erhalten, so muss man Sorge tragen, dass die   Berührungsflächen   möglichst gross werden.   Erfindungsgemäss   lässt sich das erreichen durch Wahl eines so hohen Pressdrucks, dass die einzelnen Körper zu Polyedern deformiert werden und eine Struktur nach Fig. 2 entsteht, bei der die einzelnen Körper durch nahezu ebene Flächen von annähernd gleichmässiger Dicke getrennt sind. Gleichzeitig sind dabei die bei Fig. 1 noch vorhandenen   Luftzwischenräume   ganz oder zum Teil ausgefüllt, was einen weiteren Vorteil bedeutet, da solche   Luftzwisehenräume   wegen der in ihnen möglichen Ionisation für die Erreichung einer höheren Durchschlagsfestigkeit schädlich sind. 



   Die gleiche, hier durch den hohen Pressdruck erzielte Wirkung lässt sieh beim Spritzverfahren durch hohe Spritzgeschwindigkeit und eine hohe Arbeitstemperatur erreichen, die so zu wählen ist, dass die Teilchen bereits unter dem Einfluss geringer Kräfte deformiert werden. 



   Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass es wichtig ist, die   Luftzwisehenräume   zwischen den Teilchen zu beseitigen. Um diese Zwischenräume bis auf den letzten Rest zu entfernen, ist ein überaus hoher Druck erforderlich. Man kann jedoch mit weniger hohem Druck auskommen, wenn man die Körner vor dem Pressen mit einem feinkörnigen Isoliermaterial in geeignetem Mengenverhältnis mischt, dessen Korngrösse wesentlich geringer als die des Materials grösserer Leitfähigkeit ist. Man erhält so eine Struktur nach Fig. 3, bei der das feinkörnige Isoliermaterial die Lücken zwischen den Körnern zum Teil ausfüllt, so dass schon mit einem geringen Pressdruck eine weitgehende Entfernung der   Luftzwischenräume   möglich ist. 



   Eine weitere Möglichkeit, die   schädlichen     Luftzwisehenräume   zwischen den Teilchen zu beseitigen, besteht darin, dass der Isolierkörper nach dem Pressen mit einem flüssigen Isoliermittel, z. B. geschmolzenem Kolophonium oder Bakelit, getränkt wird. Gegebenenfalls kann das Tränken unter gleichzeitigem Erhitzen und Entgasen der Isoliermasse stattfinden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Isolationen, Hoehspannungsakkumulatoren und Kondensatoren, deren Dielektrikum aus körnigen oder pulverförmigen Teilchen von grösserer Leitfähigkeit und sehr dünnen, diese Teilchen trennenden   Zwischenwänden   von geringerer Leitfähigkeit besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus dem Material grösserer Leitfähigkeit zunächst mit einem festen   Überzug   aus dem Material geringerer Leitfähigkeit versehen und danach durch Pressen oder Spritzen zum Isolierkörper vereinigt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der isolierende Überzug auf den Teilchen grösserer Leitfähigkeit auf chemischem Wege, beispielsweise durch Oxydation, hergestellt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der isolierende Überzug durch Überziehen der Teilchen grösserer Leitfähigkeit mit einem in einem Lösungsmittel gelösten lack-oder harzartigen Stoff und anschliessendes Verdunsten oder Verdampfen des Lösungsmittels erzeugt wird. EMI2.5 <Desc/Clms Page number 3> 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Anwendung eines sehr hohen Pressdruckes die Einzelteilchen derart deformiert werden, dass sie einander längs einer grösseren Fläche berühren und die zwischen ihnen befindlichen Luftzwischenräume ganz oder zum Teil entfernt werden.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem isolierenden Überzug versehenen Teilchen grösserer Leitfähigkeit vor dem Pressen mit feinkörnigem Isoliermaterial gemischt werden, dessen Korngrösse erheblich kleiner als die der Teilchen grösserer Leitfähigkeit ist.

   7. Verfahren nach den Ansprüchen l bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper nach dem Pressen mit einem flüssigen Isoliermittel, z. B. geschmolzenem Kolophonium oder Bakelit, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Erhitzung und Entgasung, getränkt wird.

   8. Verfahren nach den Ansprühen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Zer- stäubungs-oder Spritzeinrichtung das Material grösserer Leitfähigkeit aus dem flüssigen Zustande heraus in einer chemisch wirksamen Atmosphäre unmittelbar in eine Form oder auf den zu isolierenden Leiter in einem einzigen Arbeitsgang aufgebracht wird. EMI3.1