AT208958B - Verfahren zur Herstellung von Selen-Gleichrichtern - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Selen-Gleichrichtern 
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Selen-Gleichrichtern - insbesondere auf Leicht-   metall-Basis-mit Zusätzen   zum Selen von Diselen-Dichlorid und Metallen oder Metall-Halogeniden und schafft Gleichrichter mit extrem niedrigem Flusswiderstand von sehr starker Temperatur-Abhängigkeit - welcher also mit steigender Platten-Temperatur stark abnimmt-sowie eine ausserordentlich hohe Sperrfähigkeit aufweisen und deren Platten sich ausserdem durch hohe   TemperatUr- und A1terungs-Bestän-   digkeit auszeichnen. 



   Es sind bereits-wie z. B. aus der   deutschen Patentschrift Nr. 895339 -elektrische Halbleiter aus Selen-   insbesondere für Trocken-Gleichrichter - mit einem Zusatz von   Selenchlorür   und bzw. oder Selenbromür bekannt, bei denen das Selen neben diesen beiden Halogeniden Zusatze eines oder mehrerer Metalle in einer Gesamtmenge von mindestens   0, 01- 1 %-vorzugsweise   in elementarer   Form-enthält, u. zw.   insbesondere Antimon, Wismut, Zinn, Tellur, Thallium, Cer oder Eisen. 



   Durch diese Beimengung zum Selen von   z.     B.   Diselen-Dichlorür und bestimmten Metallen, wie   z. B.   



  Eisen bzw. von Metall-Halogeniden kann bekanntlich der Flusswiderstand von Gleichrichter-Platten herabgesetzt werden-wobei sich jedoch oft insoferne Schwierigkeiten ergeben-als das Optimum des Rückstrom-Widerstandes eine thermische Endbehandlung bei anderer Temperatur als bei derjenigen für das Minimum des Flusswiderstandes notwendigen erfordern   würde ; weiters   ist der Rückstrom-Widerstand meist zu gering und die so erzeugten Selen-Gleichrichter-Platten sind dann nur für niedrige Spannungen - etwa von 18   V - verwendbar.   



   Nach dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung von Selen-Gleichrichtern der eingangs beschriebenen Art werden nun diese Nachteile dadurch vermieden, dass dem Selen mindestens zwei Bestandteile in kleinsten Mengen mit einem Schwermetall-Gehalt im Selen von zusammen weniger als 0, 005   Gew.-% zugegeben   werden, deren einer ein in der verwendeten geringen Menge nicht oder fast nicht fluss-förderndes Reaktions-Gemisch eines Metalles der Eisen-Gruppe mit Diselen-Dichlorid sowie ein wei- 
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 durchFlusswiderstand erheblich über die additive Wirkung der beiden Komponenten hinaus vermindert wird. 



   Es war bisher weder bekannt noch auch als naheliegend zu erwarten, dass mit Zusätzen von einem so extrem geringen Schwermetall-Gehalt von maximal   0, 005 Gew.-% oder   noch weniger eine so erhebliche Verbesserung sowohl der Leitfähigkeit selbst als insbesondere auch ihres Temperatur-Koeffizienten erzielt werden kann. 



   Der nach der Lehre der Erfindung vorgesehene, ausserordentlich geringe Zusatz an Schwermetall ist jedoch zwingend bedingt durch die gleichzeitige Verwendung eines Reaktions-Gemisches eines Metalles der Eisen-Gruppe mit Diselen-Dichlorid sowie eines Metall-Halogenides, von denen das erstere Gemisch den Flusswiderstand nicht oder fast nicht und das Metall-Halogenid für sich allein überhaupt nicht beeinflusst ;

   diese hier gefundene Möglichkeit der Beifügung der Schwermetall-Zusätze zum Selen in so ausserordentlich geringen Mengen ist aber nach der gewonnenen Erkenntnis für die Lösung der gestellten Aufgabe deshalb von entscheidender Bedeutung, weil durch grössere Metall-Mengen die   Sperrfähigkeit   der Platten erheblich verschlechtert würde und weil auch dieser geringe Anteil offensichtlich dafür massgebend ist, dass die erreichbare, starke Verminderung des Flusswiderstandes nahezu ohne Verlust an Rückstrom-Widerstand vor sich geht. 

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   Durch Einbringung der   erfindungsgemäss   vorgesehenen Zusatz-Komponenten im richtigen Verhältnis kann das Zusammenfallen des Optimums des Rückstrom-Widerstandes mit dem Minimum des Flusswider- standes bei einer bestimmten Endbehandlungs-Temperatur erreicht werden. 



   So haben   z. B.   eingehende Versuche gezeigt, dass Beifügungen zum Selen von Zirkon-Tetrachlorid oder auch von Tantal-Pentachlorid in reinster Form keinerlei Verminderung des Flusswiderstandes verursachen ; wird jedoch in das Selen ausser einem dieser Metall-Halogenide noch eine geringe Menge eines Reaktions-Gemisches eines Metalles der Eisengruppe mit Diselen-Dichlorid eingebracht, dessen Schwermetall-Gehalt vorzugsweise kleiner als   0, 002 Gew.-T !)   des Selens sein kann, dann tritt bei genauer Abstimmung dieser beiden Komponenten eine überaus günstige und   verhältnismässig   wesentlich stärkere temperaturabhängige Verminderung des Flusswiderstandes ein, als der rein additiven Wirkung entsprechen würde. 



   Die dem Zirkon-Tetrachlorid nach bisherigen Erfahrungen anhaftende flussverbessernde Wirkung beruht vermutlich auf Verunreinigungen des handelsüblichen Produktes ; eine Grossproduktion von SelenGleichrichter-Platten kann nicht auf   handelsüblichen Präparaten   mit in weiten Grenzen schwankenden Verunreinigungen aufgebaut werden, da es für die erforderliche Gleichmässigkeit der elektrischen Werte der Platten auf Einhaltung ausserordentlich geringer Toleranzen der aktiven Bestandteile ankommt. 



   Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens soll die Einbringung der erwähnten Zusätze in das Selen in reinster Form sowie unter Verwendung einer   Schutzgas-Atmosphäre   eines Edelgases - wie Argon, Krypton usw. - erfolgen, wodurch Änderungen sowohl in der Konzentration der Zusätze als auch ihrer chemischen Struktur verhindert werden können. 



   Schliesslich ist nach der Erfindung vorgesehen, dass dem Selen zusätzlich eine Sauerstoff-abgebende Verbindung in geringster Menge zugefügt wird, wobei eine weitere Verbesserung erzielt   wird, u. zw.   dadurch, dass ein Teil der beigefügten Komponenten zu Oxychloriden bzw. zu Oxyden in molekular verteilter Form umgewandelt wird, welche als im Selen unlösliche Verbindungen Keimbildner darstellen und dadurch bei den thermischen Behandlungen die Kristallisation günstig beeinflussen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung von Selen-Gleichrichtern - insbesondere auf Leichtmetall-Basis - mit Zusätzen zum Selen   vonDiselen-DichIorid   und Metallen oder Metall-Halogeniden, dadurch gekennzeichnet, dass dem Selen mindestens zwei Bestandteile in kleinsten Mengen mit einem Schwermetall-Gehalt im Selen von zusammen weniger als   0, 005 Gew.-%   zugegeben werden. deren einer ein in der verwendeten geringen Menge nicht oder fast nicht flussförderndes Reaktions-Gemisch eines Metalles der EisenGruppe   mitDiseIen-Dichlorid   sowie ein weiterer ein für sich allein nicht   fluss-förderndes   Metall-Halogenid ist, durch welche Kombination jedoch der   Flusswiderstand   erheblich über die additive Wirkung der beiden Komponenten hinaus vermindert wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als nicht fluss-förderndes Metall-Halogenid Zirkon-Tetrachlorid verwendet wird und im Reaktions-Gemisch die Menge des Eisen-Metalles kleiner ist als 0, 002 Gew. -0/0 - bezogen auf das Selen.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringung der Zusätze in das Selen in reinster Form sowie unter Verwendung einer Schutzgas-Atmosphäre eines Edelgases erfolgt.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, dass dem Selen zusätzlich eine sauerstoff-abgebende Verbindung in geringster Menge zugefügt wird.