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Widerstand
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Metallwiderstände,Ausser durch die Wahl des Metallpulvergehaltes ist dies auch möglich z. B. durch die Wahl des Dispersionsgrades des Metallpulvers im Lack, der Teilchengrösse des Metallpulvers und des Bindemitteltypes.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass sogar bei viel höheren Widerstandswerten der Lackschicht als derjenigen, die bei den bekannten, als korrosionsschützendes Mittel verwendeten metallhaltigen Lackschichten vorkommen, die schützende Wirkung vor elektrochemischer Korrosion aufrechterhalten bleibt, auch wenn der Widerstand unter den Umständen des obenerwähnten Tropenversuchs mit Gleichspannung belastet wird.
Die Verwendung eines Lackes, der grosse Metallteilchen enthält, ist zu vermeiden, da sonst Teile des damit bedeckten Widerstandes kurzgeschlossen werden. Es hat sich gezeigt, dass sogar bei gewickelten Drahtwiderständen mit der kleinsten, mit Rücksicht auf Überschlag praktisch möglichen Steigung, ein zink-
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Als Bindemittel kann man z. B. Polystyrol, Polybutylmethakrylat, chlorierten Gummi usw. verwenden.
Gegebenenfalls kann, wie üblich, diesem Bindemittel ein Weichmacher, z. B. im Falle des Polystyrols Pentachlordiphenyl, hinzugegeben werden.
Vorzugsweise wählt man einen Zink-oderKadmiumgehalt im Lack von 70 bis 85 Gew.-%, berechnet auf den trockenen Stoff. Den richtigen Dispersionsgrad des Lackes kann man dadurch einstellen, dass während ziemlich kurzer Zeit, z. B. 30 Minuten, gerührt wird. Der erwünschte Widerstandswert wird dann auf reproduzierbare Weise erzielt, ohne dass die Rührzeit besonders kritisch ist.
Die Verwendung von metallhaltigen Lacken auf der Basis von Silikon hat den Vorteil, dass der Verlauf des Wertes des Parallelwiderstandes der Lackschicht infolge Feuchtigkeit in noch viel geringerem Masse auftritt.
Dieses gleiche Ergebnis kann man auch mit einer Metallackschicht, die nicht auf der Basis von Silikon zusammengesetzt ist, dadurch erzielen, dass sie mit einem metallfreien bekannten Silikonlack bedeckt wird.
Um einem gelackten Widerstand nach der Erfindung einen erhöhten Schutz vor mechanischen Beschädigungen und genügende Isolation zu geben und zugleich das Aussehen des Widerstandes zu verschönern, kann man den Widerstand ausserdem mit einer, gegebenenfalls gefärbten Isolierlackschicht versehen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass sie jedoch hierauf beschränkt sein soll.
Beispiel l : 130g Zinkstaub mit einer Durchschnittsteilchengrösse von 2, 5 u, einer maximalen
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JJ auf\'feisen,Zusammensetzung :
26 g Polystyrol (durchschnittliches Mol.-Gewicht etwa 200000)
9 g Pentachlordiphenyl (technisch) 86 g Xylol, hinzugegeben, welches Gemisch darauf 30 Minuten eingehend gerührt wurde.
Drahtgewickelte Widerstände, mit einem Wert von etwa 30 k n, hergestellt aus um eine keramische Röhre mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Länge von 40 mm gewickeltem Ni-Cr-Draht (Zusam- mensetzung 80% Ni, 200/0 Cr) mit einer Stärke von 20 und einem gegenseitigen Abstand der Drähte von 30 u, wurden mit dem so hergestellten Lack bedeckt. Nach dem Trocknen dieser Lackschicht wurde noch eine Isolierlackschicht angebracht, welcher Lack folgende Zusammensetzung hatte :
300 g Monoäthylglykoläther,
50 g Polyvinylbutyral und
25 g Chromtrioxyd.
Von diesen Widerständen wurde die Lebensdauer geprüft, während sie mit einer Gleichspannung von 5 V belastet wurden, und einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 100% bei eine. Temperatur von 450C ausgesetzt wurden.
Nachdem sie 5000 Stunden diesen Bedingungen ausgesetzt worden waren, war noch keine Unterbrechung der Widerstände aufgetreten und sie zeigten eine Abweichung von nur einigen 0, 10/0 der Wi-
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derstandswerte. Eine Anzahl von Widerständen, die übrigens gleich den oben beschriebenen waren, jedoch nicht mit der zinkhaltigen Lackschicht nach der Erfindung bedeckt worden waren, waren schon nach 50 Stunden alle unterbrochen, wenn sie dem oben erwähnten Versuch ausgesetzt wurden.
Widerstände mit den gleichen Eigenschaften wie oben erwähnt wurden erhalten, wenn der Zinkgehalt in obiger Zusammensetzung zwischen 110 und 140 g variiert wurde.
Beispiel 2 : 200 g Kadmiumpulver wurde 30 Minuten mit 100 g der Polystyrollösung der Zusammensetzung aus Beispiel 1 gerührt.
Dieser Lack wurde auf einer Anzahl von drahtgewickelten Widerständen von 30000 ss, mit einer Länge von 40 mm und einem Durchmesser von 6 mm, mit Ni-Cr-Draht von 20 versehen (80% Ni, 20% Cr), angebracht. Nach dem Trocknen wurde noch eine Isolierlackschicht angebracht.
Auch von diesen Widerständen wurde die Lebensdauer und zum Vergleich ebenfalls diejenige einer Anzahl von im übrigen gleichen Widerständen geprüft, bei denen die Isolierlackschicht ohne die kad- miumhaltige Zwischenschicht nach der Erfindung auf dem Widerstand angebracht war. Nachdem letztere Widerstände 50 Stunden unter einer Belastung mit einer Gleichspannung von 5 V einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 100% bei 45 C ausgesetzt worden waren, waren sie alle durch Korrosion des Widerstandsdrahtes unterbrochen. Bei den mit Cd-Lack nach der Erfindung versehenen Widerständen kamen Unterbrechungen nach 1000 Stunden unter den glechen Umständen noch nicht vor.
Beispiel 3 : 70 g Zinkpulver mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 2, 5 jn wurden 40 g einer Lösung eines thermohärtenden Polysiloxanes auf der Basis von Dibutoxypolysiloxanen hinzugefügt und dieses Gemisch wurde eine halbe Stunde eingehend gerührt.
Eine Anzahl von Widerständen, wie in Beispiel 1 erwähnt, wurden mit diesem Gemisch bedeckt und nach dem Trocknen dieser Lackschicht wurde noch eine Isolierlackschicht von der Zusammensetzung wie in Beispiel 1 angebracht.
Nachdem diese Widerstände 5000 Stunden dem in Beispiel 1 beschriebenen Tropenversuch ausgesetzt worden waren, war keiner von ihnen unterbrochen und sie zeigten eine Abweichung in den Widerstandswerten von ebenfalls nur einigen 0, 1% des Wertes.
Beispiel 4 : Eine Anzahl von Widerständen, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde mit dem dort beschriebenen zinkhaltigen Lack bedeckt. Nach dem Trocknen wurden diese gelackten Widerstände mit einem Lack, bestehend aus einer Lösung eines thermohärtenden Polysiloxanes auf der Basis von Methylphenylpolysiloxanen, dem ein roter Farbstoff hinzugefügt worden war, bedeckt. Die Widerstände hatten alle eine gleiche Beständigkeit hinsichtlich des in Beispiel 1 beschriebenen Tropenversuchs, verglichen mit den dort beschriebenen Widerständen nach der Erfindung.
Auch andere Metallwiderstände, wie Bandwiderstände und aufgedampfte Widerstände, auf gleiche Weise mit dem zink- oder, kadmiumha1tigenLack nach der Erfindung bedeckt, konnten vor Korrosion geschützt werden, ohne dass störende Parallelleitfähigkeit auftrat.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Metallwiderstand, wie gewickelter Drahtwiderstand, Bandwiderstand oder aufgedampfter Metallwiderstand, welcher mit einer schützenden Lackschicht bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese Lackschicht Zink-und/oder Kadmiumpulver enthält.
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resistance
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Metal resistors, except through the choice of metal powder content, this is also possible z. B. by the choice of the degree of dispersion of the metal powder in the paint, the particle size of the metal powder and the type of binder.
Surprisingly, it has been shown that the protective effect against electrochemical corrosion is maintained even if the resistance values of the lacquer layer are much higher than those that occur in the known metal-containing lacquer layers used as anti-corrosive agents, even if the resistance is maintained under the circumstances of the above-mentioned tropical test with direct voltage is charged.
The use of a lacquer that contains large metal particles should be avoided, as otherwise parts of the resistor covered with it will be short-circuited. It has been shown that even in the case of wound wire resistors with the smallest possible slope, taking into account the rollover, a zinc
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As a binder you can, for. B. polystyrene, polybutyl methacrylate, chlorinated rubber, etc. use.
Optionally, as usual, this binder can be a plasticizer, e.g. B. in the case of polystyrene pentachlorodiphenyl are added.
A zinc or cadmium content of 70 to 85% by weight, calculated on the dry substance, is preferably chosen in the paint. The correct degree of dispersion of the paint can be set in that during a fairly short time, e.g. B. 30 minutes, is stirred. The desired resistance value is then achieved in a reproducible manner without the stirring time being particularly critical.
The use of metal-containing paints based on silicone has the advantage that the course of the value of the parallel resistance of the paint layer occurs to a much lesser extent due to moisture.
The same result can also be achieved with a metal lacquer layer that is not composed on the basis of silicone by covering it with a metal-free known silicone lacquer.
In order to give a lacquered resistor according to the invention increased protection against mechanical damage and sufficient insulation and at the same time to improve the appearance of the resistor, the resistor can also be provided with an optionally colored layer of insulating lacquer.
The invention is explained in more detail below on the basis of a few exemplary embodiments, without, however, being restricted thereto.
Example 1: 130g zinc dust with an average particle size of 2.5 u, a maximum
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JJ on Feisen, composition:
26 g polystyrene (average molecular weight about 200,000)
9 g of pentachlorodiphenyl (technical) and 86 g of xylene were added, which mixture was then thoroughly stirred for 30 minutes.
Wire-wound resistors, with a value of about 30 kn, made from Ni-Cr wire (composition 80% Ni, 200/0 Cr) wound around a ceramic tube with a diameter of 6 mm and a length of 40 mm with a Thickness of 20 and a mutual distance of the wires of 30 u, were covered with the varnish thus produced. After this layer of lacquer had dried, a layer of insulating lacquer was applied, which lacquer had the following composition:
300 g monoethyl glycol ether,
50 g polyvinyl butyral and
25 g chromium trioxide.
These resistors were tested for life while they were loaded with a DC voltage of 5 V and an atmosphere with a relative humidity of 100% at a. Temperature of 450C.
After they had been exposed to these conditions for 5000 hours, there was still no interruption in the resistances and they showed a deviation of only a few 0.110/0 of the
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state values. A number of resistors, which, incidentally, were the same as those described above, but had not been covered with the zinc-containing lacquer layer according to the invention, were all interrupted after 50 hours when they were exposed to the above-mentioned test.
Resistors with the same properties as mentioned above were obtained when the zinc content in the above composition was varied between 110 and 140 g.
Example 2: 200 g of cadmium powder were stirred with 100 g of the polystyrene solution of the composition from Example 1 for 30 minutes.
This lacquer was applied to a number of wire-wound resistors of 30,000 ss, with a length of 40 mm and a diameter of 6 mm, provided with Ni-Cr wire of 20 (80% Ni, 20% Cr). After drying, a layer of insulating varnish was applied.
The service life of these resistors was also tested and, for comparison, that of a number of otherwise identical resistors in which the insulating lacquer layer was applied to the resistor without the cadmium-containing intermediate layer according to the invention. After the latter resistors were exposed to a DC voltage of 5 V in an atmosphere with a relative humidity of 100% at 45 ° C. for 50 hours, they were all broken by corrosion of the resistance wire. With the resistors provided with Cd lacquer according to the invention, interruptions did not occur after 1000 hours under the same circumstances.
Example 3: 70 g of zinc powder with an average particle size of 2.5 mm were added to 40 g of a solution of a thermosetting polysiloxane based on dibutoxypolysiloxanes and this mixture was stirred thoroughly for half an hour.
A number of resistors, as mentioned in Example 1, were covered with this mixture and, after this layer of lacquer had dried, an insulating lacquer layer of the composition as in Example 1 was applied.
After these resistors had been exposed to the tropical test described in Example 1 for 5000 hours, none of them was interrupted and they showed a deviation in the resistance values of also only a few 0.1% of the value.
Example 4: A number of resistors as described in Example 1 were covered with the zinc-containing paint described there. After drying, these lacquered resistors were covered with a lacquer consisting of a solution of a thermosetting polysiloxane based on methylphenylpolysiloxanes to which a red dye had been added. The resistors all had the same resistance with regard to the tropical test described in Example 1, compared with the resistors according to the invention described there.
Other metal resistors, such as ribbon resistors and vapor-deposited resistors, covered in the same way with the zinc or cadmium-containing lacquer according to the invention, could also be protected from corrosion without the occurrence of disruptive parallel conductivity.
PATENT CLAIMS:
1. Metal resistor, such as a wound wire resistor, ribbon resistor or vapor-deposited metal resistor, which is covered with a protective lacquer layer, characterized in that this lacquer layer contains zinc and / or cadmium powder.