AT157253B

AT157253B - Unter Verwendung von metallisiertem Dielektrikum aufgebauter Kondensator.

Info

Publication number: AT157253B
Authority: AT
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1936-08-24
Filing date: 1937-07-30
Publication date: 1939-10-25

Description

Unter Verwendung von metallisiertem Dielektrikum aufgebauter Kondensator.

Die Erfindung betrifft Kondensatoren, die aus einem nach einem Vakuumverfahren metallisierten Dielektrikum, z. B. aus durch Kathodenzerstäubung oder durch Metallbedampfung metallsiertem Papier durch Legen, Falten oder Wickeln aufgebaut sind. Es hat sich gezeigt, dass ein in dieser Weise metallisiertes Dielektrikum, insbesondere dann, wenn es sich um ein mit Poren behaftetes Dielektrikum, z. B. Papier, handelt, nach der Metallisierung einen geringeren Isolationswiderstand besitzt als vor der Metallisierung.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass diese Herabsetzung des Isolationswiderstandes darauf zurückzuführen ist, dass die bei der Metallisierung sich auf das Dielektrikum niederschlagende feine Metallschicht in die Poren und Vertiefungen des Dielektrikum eindringt und hier vorspringende Spitzen bildet.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist gemäss der Erfindung auf das Dielektrikum vor der Me- ta1lisierung ein dünner isolierender Überzug aufgebracht, der die Poren und Vertiefungen des Dielektrikums ausfüllt. Auf diesen Überzug wird dann bei der nachfolgenden Metallisierung im Vakuum die Metallsehicht niedergeschlagen, die entsprechend der glatten Oberfläche des Überzugs einen Metallbelag ergibt, der keine sieh in das Dielektrikum hinein erstreckende Vorsprünge besitzt.

In der Figur ist als Ausführungsbeispiel ein in dieser Weise behandeltes Kondensatorpapier im Schnitt und in sehr starker Vergrösserung dargestellt. Mit a ist das Papier, mit b der Überzug und mit c die aufgedampfte Metallschicht bezeichnet. Die Überzugsschicht b ist nur einseitig auf das Papier aufgebracht, damit das Papier bei dem später folgenden Tränkungsprozess die in ihm enthaltenen Luftund Wasserreste abgeben kann.

Als Werkstoff für die Überzugsschieht kommen insbesondere Lacke in Frage. Legt man besonderen Wert auf die elastischen Eigenschaften der t'berzugsschicht, so kann man auch für die Überzugssehicht die Polymerisationsprodukte von Acrylsäureester verwenden.

Es ist zweckmässig, den Lack in nicht zu dünnflüssigem Zustand aufzubringen, da sonst über den Vertiefungen und Poren des Papiers durch die Verdunstung des Laeklosungsmittels leicht Einsenkungen in der Laeksehieht entstehen, so dass dann trotzdem die aufgebrachte Metallschicht in diesen Einsenkungen Vorsprünge bildet. Man bringt deshalb den Lack vorteilhaft in zähflüssigem Zustand auf. Aus dem gleichen Grunde kann man dem Lack auch sehr fein gemahlene Füllstoffe (Pigmente) beimischen, wie z. B. Quarzmehl od. dgl. Hiedurch wird der Gehalt an verdunstendem Lacklösungsmittel von vornherein herabgesetzt.

Ein nachträgliches Absenken der Oberfläche der Überzugsschicht an den Poren und Vertiefungen des Dielektrikum kann auch dadurch eintreten, dass z. B. beim Aufstreichen der Überzugsschicht diese über die Poren hinweggestrichen wird, ohne die Poren vollständig auszufüllen. Nachher senkt sich die Schicht infolge ihrer eigenen Schwere in die Poren hinein. Aus diesem Grunde ist es zweckmässig, die Überzugsschicht in sehr feiner Verteilung aufzustäuben, so dass sie sofort in die kleinen Poren eindringt. Eine so feine Zerstäubung kann man beispielsweise dadurch erreichen, dass man den Überzugsstoff unter Druck setzt und durch eine Düse ausstäubt. Sehr feine Verteilungen erhält man bei Drucken über 50 oder 100 beispielsweise 150 Atm. und stossweisem Ausstäuben des Überzugsstoffes aus der Düse.

Hiebei wird der Überzugsstoff unmittelbar unter Druck gesetzt und durch einen Pumpenkolben aus der Düse ausgestossen. Die Verwendung von Druckluft für das Aufstäuben hat demgegenüber den Nachteil, dass sich die Luft mit dem Überzugsstoff mischt und hiedurch Unregelmässigkeiten in der Überzugsschicht erzeugt werden.

Die Laeksehieht wird möglichst dünn aufgebracht, so dass durch den Lack zu der Dielektrikumsdicke eine Dickenzunahme hinzukommt von weniger als 710-3mm, insbesondere : 110-3mm oder
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metallisiertem Papier hergestellten Kondensatoren ganz erheblich gesteigert werden kann. Es ist auf diese Weise möglich, Kondensatoren zu bauen, die ausser dem metallisierten Papier keine weiteren Isolationszwischenlagen besitzen, bei denen also das die metallschicht tragende Papier das einzige Dielektrikum darstellt.

Besonders vorteilhaft ist das angegebene Verfahren auch bei der Verwendung von Kondensationspapieren, die mit einem Füllmittel zur Steigerung der Dielektrizitätskonstante beschwert sind, beispielsweise mit Titanweiss, Calziumearbonat, Rutil oder ähnlichen Stoffen. Unter Beschwerung ist hiebei das Beimischen des Füllmittels zu den Papierfasern bei der Papierherstellung zu verstehen. Die Beschwerung eines Papiers mit derartigen Füllmitteln hat an sieh eine sehr bemerkliehe Verschlechtenmg der elektrischen Eigenschaften des Papiers zur Folge. Überzieht man jedoch ein solches

Papier nach dem Verfahren gemäss der Erfindung, so kann die Durchschlagsfestigkeit und der Isolationswiderstand wieder ganz erheblich gesteigert werden.

Auf diese Weise ist es sogar möglich, Papiere zu verwenden, denen bis zu 40% Füllmittel zugesetzt ist, und die infolgedessen eine sehr hohe Dielektrizitätskonstante besitzen.

Es ist besonders vorteilhaft, die Metallschicht auf der Überzugsschicht in einer Stärke aufzubringen, die 0-002 oder 0'001mm nicht überschreitet, beispielsweise in der Stärke von 0-0001 mm.

Hiedurch wird erreicht, dass bei einem Durchschlag die Metallschicht in einem Bereich verschwindet, der grösser ist als das Durehsehlagsloeh im Dielektrikum, wodurch der beim Durchschlag entstehende Kurzschluss selbsttätig unterbrochen wird.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung metallisierter dielektrischer Stoffe insbesondere Papier, deren Metallbelag durch ein Vakuumverfahren aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem dielektrischen Stoff zunächst ein isolierender Überzug aufgebracht wird, der die Poren und Vertiefungen an der Oberfläche des dielektrischen Stoffes ausfüllt, und dass dann auf diesen Überzug die Metallschicht nach einem Vakuumverfahren niedergeschlagen wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum nur einseitig EMI2.1 verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass für den Überzug ein mit Füllmittel durchsetzter Lack verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug auf das Dielektrikum in bei Raumtemperatur zähflüssigem Zustand aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzugsstoff unter Druck gesetzt und durch eine Düse in feiner Verteilung auf das Dielektrikum aufgestäubt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzugsstoff zum Aufstäuben unter Anwendung von Drücken über 50 Atm. stossweise aus einer Düse ausgestäubt wird.

8. Elektrischer Kondensator, zu dessen Aufbau ein nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 oder einem der folgenden behandeltes metallisiertes Dielektrikum verwendet wird.

9. Kondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum aus einem mit Füllmitteln hoher Dielektrizitätskonstante versehenen Papier besteht.

10. Kondensator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallisierung eine Dicke besitzt von etwa 0-0001 mm. EMI2.2