BR112019002098B1

BR112019002098B1 - Componente elétrico passivo que tem uma camada intermediária, uso de revestimento polimérico de plasma e processo para a produção de um componente elétrico passivo que tem uma camada intermediária

Info

Publication number: BR112019002098B1
Application number: BR112019002098-5A
Authority: BR
Inventors: Dirk Salz; Ralph Wilken; Stefan Dieckhoff; Malte Burchardt; Christopher Dolle; Christoph Regula; Franz-Josef Wostmann
Original assignee: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2022-11-08
Also published as: WO2018024879A1; CN109789437A; JP2019525997A; EP3493920A1; KR20190038874A; BR112019002098A2; EP3493920B1; US11646148B2; US20190206608A1; DE102016214493A1

Abstract

A presente invenção refere-se um componente elétrico passivo, especialmente uma bobina, tendo uma camada intermediária, em que a camada intermediária tem um coeficiente de expansão térmica inferior ao da superfície do componente elétrico passivo coberto com a camada intermediária e disposta no topo de um revestimento contendo carbono plasmático- polimérico tendo o teor de carbono medido a uma profundidade de 80 nm afastado do lado do revestimento polimérico de plasma afastado da camada intermediária, em que o revestimento polimérico de plasma compreende um teor de carbono de 50 a 100% em átomo, de preferência 50 a 90% em átomos ou configurado como um revestimento organometálico com um teor de carbono de 2 a 50% em átomos, em cada caso medido por meio de XPS.

Description

[001] A presente invenção se refere a um componente elétrico passivo, especialmente uma bobina, tendo uma camada intermediária, em que a camada intermediária tem um coeficiente de expansão térmica menor do que a superfície do componente elétrico coberto com a camada intermediária, e sobre um carbono polimérico de plasma contendo revestimento.

[002] A presente invenção se refere ainda ao uso de um revesti mento polimérico de plasma correspondente para melhorar a durabilidade térmica e/ou mecânica e/ou a estabilidade do meio de uma camada intermediária em um componente elétrico passivo, especialmente pela prevenção da formação de microfissuras contínuas.

[003] A presente invenção também se refere a um processo para a produção de um componente elétrico passivo com uma camada in-termediária e um revestimento de plasma polimérico disposto sobre ela - ambas as camadas têm, de preferência, uma ação eletricamente isolante.

[004] As tendências atuais na indústria elétrica estão voltadas para reduzir ainda mais a espessura das camadas para camadas ou revestimentos de isolamento elétrico. As razões para isto são, assim como a opção de uso de espaço de projeto mais eficiente, a redução na resistência ao calor em virtude das espessuras de camada mais baixas e a melhoria resultante nas características de aquecimento e resfriamento. Os ingredientes do revestimento ou, no caso de espessuras de camada maiores, as bainhas constituem uma limitação aqui nas faixas de temperatura que são úteis por longos períodos. Por exemplo, os revestimentos padrão, muitas vezes de base orgânica compostos de esmalte de fio de cobre ou bainhas de silicone, permitem o uso até cerca de 200°C ou cerca de 230°C. Breves superações (choque) destes valores máximos são possíveis em alguns casos, mas, no caso de uso prolongado, levam a danos térmicos geralmente permanentes ao material de isolamento e, portanto, a uma redução significativa nas propriedades de isolamento e a um aumento distinto no risco de falha. Além disso, no caso dos esmaltes convencionais, existe o risco de redução local da espessura da camada no aquecimento em combinação com a pressão mecânica no componente elétrico em virtude da situação de instalação. Essa redução na espessura da camada leva, nos locais de ocorrência, a uma redução na capacidade de isolamento e, da mesma forma, aumenta o risco de falha.

[005] Além disso, na maioria dos casos, são desvantajosas as espessuras necessárias do revestimento de proteção, que são regularmente mais de 0,1 mm. Isso é especialmente verdadeiro no caso do aquecimento térmico (baixa transferência de calor) e também da máxima exploração possível do espaço do projeto. Além disso, muitos materiais de revestimento atingem apenas as resistências de ruptura necessárias às tensões elétricas (incluindo margem de segurança, demandas típicas sob VDE: (use voltagem + 1000 V)*2) com espessuras de camada elevadas.

[006] Segue-se um breve resumo dos materiais de isolamento mais importantes ou mais comuns:

[007] - bainha dos fios com silicone (em alguns casos com fibra de vidro): usar normalmente até 200°C - choque até 230°C, valores de tensão até 700 V - teste de pico de tensão até 2,5 kV (dependência da espessura do núcleo) com espessura da camada de isolamento de cerca de 1,5 mm (3,5 V/μm)

[008] - isolamento do esmalte do fio de cobre - base: poliesteri- mida - "Os esmaltes de arame são soluções de polímeros em misturas de solventes usualmente cresóis. Todos os esmaltes de arame são revestidos em máquinas específicas de esmalte de arame e cozidos a 300 a 600°C. Isso evapora e catalisa os solventes. O calor é usado para o aquecimento da planta. Os polímeros reticulados e filmes insolúveis são formados. Na soldagem de fios de esmalte de cobre - mesmo já isolados com uma lâmina ou papel de esmeril - pequenas quan-tidades de 2,4-di-isocianato de tolueno altamente tóxico podem ser liberadas; portanto, um sistema de exaustão é necessário em locais de trabalho comerciais. Para obter filmes suaves, concêntricos e sem poros, os fios esmaltados são tipicamente esmaltados e cozidos entre 6 e 20 vezes. A regra geral é que a película de esmalte representa cerca de 10% do peso do fio de cobre do esmalte. O aumento resultante no diâmetro é referido como aumento."- a fonte é: https://de.wikipedia.org/ wiki/Kupferlackdraht

[009] - Poliesterimida - vide também Kapton (brevemente para tensões até cerca de 400°C, caso contrário máximo cerca de 250°C), bem como outras poliamidas modificadas de várias formas. As películas têm uma resistência à ruptura na região de 180 V/μm - a espessura da película é tipicamente de ~ 0,1 mm. Mas as películas são inadequadas para muitas geometrias 3-D devido à sua rigidez relativa e, no caso de raios de alta curvatura, devido ao alongamento limitado antes da fissuração.

[0010] - Mica fina: por exemplo. K-Therm AS-M 600/800: até 800°C por pouco tempo e 700°C por períodos prolongados, resistência à fissura em torno de 20 kV/mm (20 V/μm) - desvantagens são grandes espessuras de camada de 0,5 a 75 mm - construção produzida a partir de papel de mica impregnado com resina de silicone a alta pressão e temperatura ^ Eles são, portanto, laminados compactados a alta temperatura com espessura de camada comparativamente alta.

[0011] - Cetonas de éter poliarilicas (PAEK): "Cetonas de poliéter (PEKs, abreviadamente) são polímeros, na estrutura molecular da qual existem funcionalidades alternadas de cetona e éter. Os mais comu- mente usados são as cetonas de éter poliarílicas (PAEK), nos quais há um grupo arila unido nas posições (1,4) em cada caso entre os grupos funcionais." Eles são estáveis a muitos produtos químicos e podem ser usados de forma duradoura até cerca de 250°C e resistência à fissura até ~ 20 kV/mm (20 V/μm). No entanto, uma espessura de camada alta é necessária para valores de isolamento adequados. - Revestimentos cerâmicos: o Técnica de água-plasma para aplicação de camadas de proteção cerâmicas (espessura de 0,1 a 5 mm): resistência à fissura até cerca de 3 a 4 kV/mm (3 a 4 V/μm) a temperaturas até máx. 1400°C de acordo com a cerâmica - mas muito frágil e difícil de aplicar a geometrias complexas, particularmente quando elas são estendidas para a operação de revestimento (acessibilidade necessária das folgas) e depois precisam ser comprimidas na instalação. o Diferente de revestimentos - compostos de envasamento:

[0012] Meios de encapsulação com compostos encapsulados em cerâmica - em alguns casos termicamente estáveis até > 1000°C - re-lativamente boa acessibilidade a gaxetas com partículas de enchimento suficientemente pequenas - úteis na aplicação de maiores espessuras de camada (> 100 - 150 μm).

[0013] - Têxteis cerâmicos (revestimentos de tubo): Fibras de óxido de metal poli cristalino processadas para um diâmetro de filamento de tecelagem ~ 10 a 12 μm, resistente ao calor até cerca de 1200°C com resistências à fissura de até 35 kV/mm, úteis como camada tecida, mas com espessuras altas (0,5 a 1,2 mm) e adequado apenas para embalagem - portanto, de utilidade limitada para geometrias 3D.

[0014] A DE 10131156 A1 descreve um revestimento de plasma polimérico tendo um teor de carbono de 25 a 50% em átomos e especifica, embora apenas em termos muito gerais, uma possível camada intercalar entre um substrato e o revestimento de plasma polimérico. No entanto, o substrato não se refere a um componente elétrico passivo, e o documento DE 10131156 A1 é omisso quanto à natureza de uma camada intercalar supostamente possível. A EP 1260606 A2 des-creve um material tendo uma constante dielétrica baixa e um método CVD, mas também não se relaciona com um componente elétrico passivo.

[0015] A DE 10 2014 224798 A1 descreve a unidade de contato de um dispositivo de comutação eletromagnético com uma camada externa dielétrica produzida por meio de métodos de revestimento de plasma, que serve como um componente para os dispositivos de comutação eletromecânicos, especialmente dispositivos de comutação de energia e opcionalmente interruptores disjuntores de corrente, especialmente para fornecer resistência à fluência e melhorar as propriedades mecânicas de deslizamento. É mencionado apenas em termos muito gerais que uma ou mais camadas funcionais são concebíveis entre o dispositivo de comutação e a camada externa, mas sem quaisquer detalhes adicionais relativos às camadas funcionais.

[0016] A DE 10 2013 110394 A1 descreve os dispositivos tendo um revestimento multicamada eletricamente isolante, resistente à tensão, em que uma camada intermediária (camada inferior) compreende uma camada de DLC (carbono tipo diamante) ou uma camada de Al2O3, SiOx, SiNx, Ta2O5, HfO2, TiO2 ou ZrO2 está presente e compreende componentes elétricos, como capacitores de camada.

[0017] Não há descrição de extensibilidade do revestimento.

[0018] A DE 19608158 C1 descreve um antecedente tecnológico para o revestimento de plasma.

[0019] Contra o antecedente da técnica anterior descrita, era um objetivo da presente invenção especificar um componente elétrico passivo protegido por meio de um sistema de camadas que supera uma infinidade de desvantagens descritas acima. Mais particularmente, era desejável que o sistema de camadas incluísse as passivações habituais de superfícies de componentes elétricos, para ser comparativamente barato, para assegurar uma boa condutividade térmica, con-tinuar a ter uma boa resistência à desagregação mesmo a temperaturas comparativamente elevadas e/ou para constituir boa proteção contra estresses mecânicos, químicos e/ou físicos. Além disso, o componente elétrico passivo deve de uma maneira preferida ser flexível em relação ao seu sistema de camadas, de tal modo que certas deformações são possíveis após a aplicação do sistema de camadas sem qualquer perda nos efeitos desejados.

[0020] Este objeto é alcançado por meio de um componente elétri co passivo, especialmente uma bobina, tendo uma camada intermediária, onde a camada intermediária tem um coeficiente de expansão térmica menor do que a superfície do componente elétrico coberto com a camada intermediária, e disposta sobre um carbono polimérico de plasma contendo o revestimento tendo um teor de carbono medido a uma profundidade de 80 nm longe do lado do revestimento poliméri- co de plasma distante da camada intermediária, em que o revestimento polimérico de plasma compreende um teor de carbono de 50 a 100% em átomo, de uma maneira preferida de 50 a 90 átomos %, ou está configurado como um revestimento organometálico com um teor de carbono de 2 a 50% em átomos, em cada caso medido por meio de XPS e baseado nos átomos detectados por XPS.

[0021] Em princípio, sabe-se que os componentes elétricos passivos podem ser isolados eletricamente, ou protegidos contra várias influências, com camadas tendo um coeficiente de expansão térmica menor do que a superfície revestida. No entanto, devido aos diferentes coeficientes de expansão térmica no caso de tensões mecânicas e/ou térmicas, parte do efeito protetor da camada coberta é frequentemente perdida. Exemplos típicos de tais camadas são camadas eloxais ou camadas cerâmicas.

[0022] Verificou-se que, surpreendentemente, a combinação com o revestimento contendo carbono polimérico de plasma descrito abre a opção de fornecer os componentes elétricos passivos com durabilidade melhorada do que seria de esperar através da combinação (aditivo) da camada intercalar com o revestimento polimérico de plasma (adicional).

[0023] A produção de revestimentos poliméricos de plasma ou po- limerização de plasma per se é conhecida por meio das pessoas que são versadas na técnica. A polimerização do plasma é uma variante específica assistida por plasma da deposição química na fase gasosa (PE-CVD). Na polimerização de plasma, os compostos precursores orgânicos vaporosos (monômeros precursores) na câmara de processo são primeiramente ativados por um plasma. A ativação dá origem a moléculas ionizadas, estados excitados ou radicais livres, e fragmentos moleculares dos precursores são formados em algum grau na fase gasosa. A condensação subsequente destes fragmentos na superfície do substrato resulta então, sob a ação da temperatura do substrato e do bombardeamento de elétrons e íons, na polimerização e, consequentemente, na formação de uma camada contínua. A estrutura dos polímeros de plasma resultantes é altamente reticulada, e eles formam uma rede covalente altamente estatística. Por conseguinte, não é pos-sível depositar os polímeros catenados na forma mono- ou policristali- na por meio da polimerização de plasma. Os precursores usados são primeiro convertidos em espécies reativas sob condições de PE-CVD pela excitação no processo de plasma. A pessoa que é versada na técnica distingue, portanto, a polimerização do plasma de outros mé- todos de deposição, por exemplo, deposição da camada atómica (métodos de ALD). O método ALD é um método CVD significativamente alterado por meio de duas ou mais reações superficiais auto limitantes conduzidas de maneira cíclica, como resultado das quais as camadas geralmente assumem uma estrutura policristalina ou amorfa.

[0024] A polimerização por plasma usada de preferência de acordo com a presente invenção é uma variante específica ativada por plasma de deposição química em fase gasosa (PE-CVD), especialmente como descrito em detalhe mais abaixo.

[0025] Sem estar vinculado a uma teoria, a camada contendo carbono polimérico de plasma parece ser capaz de impedir, de maneira eficaz, ou pelo menos restringir consideravelmente a formação de mi- crofissuras na camada intermediária, de modo a alcançar um aumento considerável no desempenho no caso de tensões na camada intermediária. Os efeitos protetores do sistema de camadas no componente elétrico passivo.

[0026] O teor de carbono na camada de plasma polimérico é medido a uma profundidade de 80 nm, a fim de eliminar os efeitos da superfície, por exemplo, saturação com oxigênio. A medição é realizada, de preferência, na presente invenção, conforme descrito no exemplo de medição 1.

[0027] O componente da presente invenção é um componente elétrico passivo. "Componente passivo" neste contexto significa que contém enrolamentos e é especialmente uma bobina, um capacitor ou um resistor. Mais de uma maneira preferida, o componente é um componente de energia elétrica passivo. Um componente de potência é caracterizado pelo fato de converter uma forma de energia em outra, por exemplo, um transformador. Analogamente para uso em um transformador, outros possíveis campos de uso para tal bobina são possíveis, por exemplo, em motores, geradores ou como uma bobina de indução.

[0028] Os componentes elétricos passivos preferidos da presente invenção são aqueles em que a corrente flui através da superfície coberta com a camada intermediária (e, claro, as partes correspondentes do substrato), ou que se destinam a fluir através da corrente.

[0029] Os componentes elétricos passivos particularmente preferidos no contexto da presente invenção são uma bobina, um condensador, uma resistência ou fio.

[0030] É dada preferência a um componente elétrico passivo da presente invenção tendo uma camada intermediária, em que a camada intermediária é selecionada a partir do grupo das camadas de DLC, camadas cerâmicas, de preferência baseadas em TiO2, SiO2, Al2O3, TixNy ou BN, ainda mais de uma maneira preferida uma camada eloxal.

[0031] As camadas de eloxal e camadas cerâmicas são camadasde isolamento típicas que são usadas na técnica anterior, ou camadas de proteção. Eles têm um coeficiente comparativamente baixo de expansão térmica, de tal forma que, em combinação com metais subjacentes, eles frequentemente perdem sua ação protetora sob estresse térmico e mecânico. No caso deste tipo de camadas, este efeito pode ser surpreendentemente compensado ou atenuado de um modo particularmente eficiente por meio da camada polimérica de plasma para o uso de acordo com a presente invenção.

[0032] Uma camada intermediária particularmente preferida no contexto da presente invenção é uma camada eloxal, especialmente no caso de uma superfície de alumínio revestida com a mesma no componente elétrico passivo. As espessuras das camadas preferidas da camada intermediária são de 0,2 a 30 μm, ainda mais de uma maneira preferida de 1 a 20 μm e particularmente de 2 a 10 μm.

[0033] Além disso, pode ser preferível em muitos casos, especialmente no caso de uma camada intermediária eloxal, que a camada intermediária seja executada de tal modo que, na seção MEV, somen- te poros fechados estejam presentes pelo menos na região superior em direção ao carbono polimérico de plasma. Contendo revestimento. Pode ser ainda preferível que exista um estado semicristalino na região da superfície da camada eloxal. No caso da camada eloxal, esta execução pode ser conseguida, por exemplo, por pós-compressão em água quente.

[0034] Dada preferência a um componente elétrico passivo da presente invenção tendo uma camada intermediária, em que a camada intermediária compreende um óleo reticulado e/ou não reticulado e/ou óleo de silicone reticulado e/ou não reticulado e/ou existe uma zona de óleo reticulado e/ou reticulado óleo de silicone entre a camada intermediária e a camada polimérica de plasma.

[0035] Entende-se por meio de uma pessoa que é versada na técnica um termo coletivo derivado do termo latino "oleum" para compostos orgânicos solúveis em água que são líquidos a 20°C e têm uma pressão de vapor relativamente baixa, cuja característica comum é não a constituição química correspondente, mas consistência física similar. Os óleos têm uma viscosidade relativamente alta; eles são solúveis em praticamente todos os solventes orgânicos. Podem ser óleos naturais, vegetais ou animais, óleos vegetais ou animais opcionalmente modificados, óleos minerais (obtidos a partir de óleo mineral) e óleos totalmente sintéticos, por exemplo óleos de silicone. Os óleos não-silicone incluem especialmente os líquidos orgânicos isentos de halogênio selecionados a partir do grupo que consiste em hidrocarbo- netos, ácidos graxos, triglicerídeos, óleos minerais e poliéteres.

[0036] Entende-se por meio de uma pessoa que é versada na téc nica aqueles óleos sintéticos nos quais átomos de silício são unidos por meio dos átomos de oxigênio de uma forma semelhante a uma cadeia ou rede e as restantes valências do silício são satisfeitas por radicais hidrocarbila, usualmente grupos metila e, menos frequentemente, grupos etila, grupos propila, grupos fenila inter alia. De uma maneira alternativa, as valências remanescentes podem também ser parcialmente ou totalmente satisfeitas por meio dos grupos halo-hidro- carbonetos, especialmente grupos fluoridrato-hidrocarbonetos, em que todos os hidrogênios são substituídos opcionalmente por halogênio, especialmente os átomos de flúor. De preferência, os óleos de silicone correspondentes têm um peso molecular > 600 g/mol.

[0037] Um óleo reticulado ou óleo de silicone reticulado é capaz de estabilizar a ligação entre a camada polimérica de plasma e a camada intermediária e, por exemplo, de compensar o desnivelamento na camada intermediária ou de preencher os poros na camada intermediária. Ao mesmo tempo, a reticulação prossegue, de uma maneira preferida, no decurso do processo de polimerização por plasma, e isto pode ser ajustado de tal modo que as condições de reticulação existam antes da deposição da camada. No contexto da presente invenção, as regiões referidas como não reticuladas ainda têm um baixo nível de constituintes reticulados, o que, em princípio, equivale a reticulação parcial. Além disso, os óleos/óleos de silicone tendem a ser mais reticulados no lado aberto dos poros da camada eloxal e, como resultado do grau de reticulação que existe, também oferecem boa adesão ao material eloxal. No lado oposto (lado do poro fechado em direção ao material do substrato), o grau de reticulação tende a ser mais baixo e pode também existir na forma acima descrita do óleo não reticulado. Como alternativa ou em adição ao preenchimento dos poros, é também possível a compactação da camada intercalar, por exemplo, a compactação a quente a 90 a 100 graus Celsius em água deionizada durante uma hora.

[0038] De preferência - se ainda existirem poros na camada intercalar - estes têm um tamanho de 1 a 200 nm, de uma maneira preferida 1 a 100 nm e ainda mais de uma maneira preferida 1 a 30 nm, ba- seados em cada caso no maior diâmetro de poro visto perpendicularmente à superfície da camada intercalar, medido com um microscópio eletrônico de varredura.

[0039] Em muitos casos, no entanto, é preferível que os poros da camada intercalar sejam preenchidos. O silicone de reticulação por calor, por exemplo, é adequado para essa finalidade. Preferência muito particular é dada a um material chamado "HTA" (fabricante: AZ Electronics Materials GmbH, Wiesbaden). Como alternativa ou em adição ao preenchimento dos poros, é também possível a compactação da camada intercalar, por exemplo, a compactação a quente a 90 a 100 graus Celsius durante uma hora.

[0040] No contexto da presente invenção, é dada preferência a um componente elétrico passivo que tenha uma camada intermediária, em que o revestimento polimérico de plasma compreende silício.

[0041] Verificou-se que particularmente a combinação de silício com revestimentos poliméricos de plasma contendo carbono tem um efeito particularmente bom na ação de proteção de componentes elétricos.

[0042] É preferível que o revestimento polimérico de plasma para uso de acordo com a presente invenção tenha uma espessura de camada média de 100 nm a 100 μm, de uma maneira preferida 200 nm a 50 μm e ainda mais de uma maneira preferida 500 nm a 10 μm.

[0043] É preferível depositar a camada de polímero de plasma de modo a construir uma tensão de polarização no substrato. A melhor maneira de fazer isso é conectando o substrato a ser revestido no ca- todo. Isto resulta no bombardeamento iónico do revestimento resultante, de modo a formar - sem estar ligado a uma teoria - camadas que possuam uma boa combinação das propriedades de dureza e flexibilidade, expressas por extensão antes do craqueamento de > 2,5%, de uma maneira preferida > 3%.

[0044] Tal flexibilidade é especialmente importante para os componentes elétricos passivos que, depois de terem sido revestidos, têm que ser formados uma vez mais, como pode ser o caso, por exemplo, no caso de bobinas após o processo de revestimento.

[0045] Particularmente boas propriedades de camada são alcançadas na presente invenção no caso do estabelecimento de voltagens de polarização de 50 a 300 volts, de uma maneira preferida 100 a 200 volts, durante o processo de deposição versus terra (do gerador de plasma).

[0046] É preferível que o revestimento polimérico de plasma tenha uma dureza a ser medida por meio de nanoindentação na gama de 1,5 a 6 GPa, de uma maneira preferida 2,4 a 5 GPa, ainda mais de uma maneira preferida 3,1 a 4 GPa.

[0047] Esta dureza de nanoindentação é mais de uma maneira preferida em combinação com uma extensão antes do craqueamento de > 2,5% e ainda mais de uma maneira preferida em uma combinação com uma extensão antes do craqueamento de > 3,0%. Dessa maneira, as camadas com uma combinação particularmente boa de dureza e flexibilidade estão presentes no componente elétrico passivo.

[0048] No contexto da presente invenção, é dada preferência a um componente elétrico passivo que tem uma camada intermediária, em que a superfície do componente coberto pela camada intermediária consiste em cobre, alumínio ou liga compreendendo cobre e/ou alumínio.

[0049] Tais superfícies podem ser protegidas de forma particularmente eficiente por meio do sistema de camadas para uso de acordo com a presente invenção.

[0050] É preferível que um componente elétrico passivo da pre sente invenção, especialmente a camada intermediária, antes do revestimento com a camada de plasma polimérico para uso de acordo com a presente invenção, tenha um valor de rugosidade RA < 4 μm, de uma maneira preferida RA < 2 μm e mais de uma maneira preferida RA < 1 μm.

[0051] O RA é medido conforme DIN EN ISO 4288: 1998-04.

[0052] Para este fim, pode ser preferível, durante a produção de uma bobina da presente invenção, isto é, antes do revestimento com a camada polimérica de plasma, que haja uma limpeza ou alisamento da superfície da camada intermediária. Isto pode primeiramente ser realizado através do preenchimento já descrito dos poros da camada intercalar ou da compactação da camada intermediária. Os métodos alternativos são a limpeza em um banho de limpeza (por exemplo, por meio de ultrassons, de uma maneira preferida usando um detergente), polimento com plasma, polimento eletrolítico e/ou métodos adicionais de limpeza adequados para a respectiva superfície da camada intermediária.

[0053] É claro que pode ser preferível também fazer o pré- tratamento da superfície correspondente do substrato (do componente elétrico passivo) de tal forma que o alisamento ocorra.

[0054] É dada preferência a um componente elétrico passivo da presente invenção com uma camada intermediária, em que o revestimento polimérico de plasma, por medição por meio de XPS medido a uma profundidade de 80 nm longe do lado do revestimento polimérico de plasma afastado da camada intermediária, compreende, de preferência, consiste em 5 a 40% em átomo, de uma maneira preferida 20 a 32% em átomos de silício e/ou 30 a 70% em átomo, de preferência 40 a 64% em átomos de oxigênio, com base no número total de carbono, átomos de silício e oxigênio presentes no revestimento.

[0055] Verificou-se que as camadas da composição de uma maneira preferida atômica são particularmente adequadas para a presente invenção.

[0056] É dada preferência a um componente elétrico passivo da presente invenção com uma camada intercalar, em que a camada po- limérica do plasma tem um desvio de -60% a + 1000%, de uma maneira preferida -50% a + 500%, ainda mais de uma maneira preferida - 55% a +250 %, com base na espessura média da camada, em regiões individuais da camada.

[0057] É possível por meio do processo de revestimento que, por exemplo, no caso de revestimento de uma bobina de alumínio provida de uma camada intermediária de eloxal, o processo de revestimento é conduzido de tal forma que há uma espessura de camada particularmente baixa da camada polimérica de plasma no meio da bobina, enquanto que a espessura média da camada está presente no lado de fora, enquanto uma espessura de camada elevada existe no lado de dentro. O interior é o lado da bobina que enfrenta o dente do motor ou núcleo laminado. O lado externo é o lado oposto e o meio a posição entre eles.

[0058] É dada preferência a um componente elétrico passivo da presente invenção tendo uma camada intermediária para o uso de acordo com a presente invenção, em que a camada intercalar e a camada polimérica do plasma em conjunto possuem uma resistência de fissura medida de acordo com a DIN EN 60243-1 e DIN EN 60243-2 de > 100 V, medido para uma corrente até um máximo de 3 mA.

[0059] A resistência à fissura é um índice importante para componentes elétricos passivos, especialmente para bobinas, capacitores e resistores. Descobriu-se na presente invenção que, com a diminuição da rugosidade da superfície revestida com polímero de plasma, com parâmetros idênticos (espessura da camada, condições de deposição, etc.), há um aumento na resistência à fissura elétrica.

[0060] Verificou-se também de uma maneira preferível que, quando os valores de rugosidade acima identificados do substrato são excedidos, a espessura da camada de polímero de plasma tem que ser aumentada por um fator entre 2 e 10, para ser capaz de atingir o mesmas propriedades e valores de isolamento elétrico.

[0061] É dada preferência a um componente elétrico passivo da presente invenção tendo uma camada intermediária, em que o componente depois de envelhecer a 300oC durante 500 horas em um forno de circulação de ar com ar de circulação seco seguido por meio do resfriamento a 20oC dentro de uma hora tem pelo menos 80% da resistência à fissura antes do envelhecimento.

[0062] No sistema de revestimento para uso de acordo com a presente invenção no componente elétrico passivo, é possível alcançar valores surpreendentemente bons e duradouros para a resistência à fissura. A resistência à fissura é de uma maneira preferida conforme descrito no exemplo de medição 2.

[0063] Verificou-se na presente invenção que também é possível reparar os componentes da presente invenção que foram revestidos com polímero de plasma por meio de outra operação de revestimento correspondente nos casos em que os componentes não cumprem (por mais tempo) as exigências mínimas. É mesmo possível restaurar os componentes que não cumprem ou já não satisfazem as exigências de resistência à ruptura, por exemplo, por uma operação (pós-) revestimento com uma camada de plasma polimérico para o uso de acordo com a presente invenção, mesmo quando estas não tenham anteriormente essa camada.

[0064] De fato, esta operação de revestimento dá origem a um componente elétrico passivo da presente invenção e a restauração e/ou melhoria de propriedades tais como a resistência à fissura é um efeito surpreendente que pode ser conseguido por meio do revestimento polimérico de plasma, especialmente nas variantes preferenciais acima referidos.

[0065] É dada preferência a um componente elétrico passivo da presente invenção tendo uma camada intercalar, em que o componente elétrico não tem qualquer ataque de gravura visualmente detectável na região da camada polimérica de plasma por meio da exposição a uma solução de NaOH a 1 mol/L durante uma duração de 20 minutos à temperatura ambiente.

[0066] O teste de estabilidade para solução de NaOH é descrito no exemplo de medição 3.

[0067] O sistema de camadas para uso de acordo com a presente invenção, composto de camada externa intercalar e plasma-poli- mérica, torna possível não apenas isolar eletricamente os componentes elétricos passivos, mas também protegê-los contra ataques de corrosão ou ataque por álcalis no caso de configuração.

[0068] Parte da presente invenção é o uso de um revestimento polimérico de plasma como descrito acima, de preferência em uma das variantes preferidas, para melhoria da durabilidade térmica e/ou mecânica e/ou estabilidade do meio de uma camada intercalar em um componente elétrico passivo, em cada caso como definido acima, especialmente por meio da prevenção da formação de microfissuras contínuas.

[0069] A estabilidade dos "meios" é entendida no contexto do presente pedido especialmente para significar estabilidade a substâncias oxidantes, especialmente oxigênio e água e/ou a ácidos e bases, es-pecialmente a bases. Em caso de dúvida, a "estabilidade do meio" deve ser determinada como estabilidade à solução de NaOH a 1M. Como já descrito acima, é um núcleo da presente invenção que a combinação da camada intermediária que é propensa a rachaduras em relação ao substrato com a camada de polímero de plasma pode alcançar uma melhoria distinta nas propriedades de proteção da camada intermediária.

[0070] Também faz parte da presente invenção o uso de um re- vestimento polimérico de plasma como descrito acima para a restauração do efeito isolante de uma camada intermediária como descrito acima em um componente elétrico passivo, especialmente tanto para a camada intermediária quanto para o componente elétrico passivo em uma das partes variantes preferidas.

[0071] Dessa maneira, é possível restaurar os componentes elétricos passivos danificados ou prepará-los fundamentalmente para o uso.

[0072] Também faz parte da presente invenção um processo para a produção de um componente elétrico passivo tendo uma camada intermediária e um revestimento polimérico de plasma aí colocado, compreendendo as etapas de:fornecer um componente elétrico passivo como descrito acima, descartar uma camada intermediária como descrito acima no substrato, de preferência por meio de um processo químico úmido, depositar um revestimento polimérico de plasma como descrito acima sobre a camada intermediária.

[0073] Por meio do processo da presente invenção, é possível produzir os componentes elétricos passivos com as propriedades positivas descritas acima.

[0074] É dada preferência a um processo da presente invenção em que a etapa c) é conduzida em um reator de polimerização de plasma de alta frequência sob baixa pressão e o substrato é ligado como o cátodo.

[0075] A conexão do substrato como o cátodo - como já descrito acima - acarreta aceleração de íons ao revestimento polimérico de plasma. Isto torna possível que o impacto dos íons internamente reagrupe ou altere a camada de modo a produzir as surpreendentes boas propriedades da camada em combinação com a camada intercalar pa-ra o uso de acordo com a presente invenção.

[0076] O revestimento polimérico de plasma pode geralmente ser produzido a partir de precursores de organossilício (de uma maneira preferida HMDSO) ou de precursores puramente orgânicos (de uma maneira preferida acetileno). Neste caso, é possível fazer uso de um precursor para gerar uma estrutura principal inorgânica (de uma maneira preferida à base de silício) do polímero de plasma ou precursores puramente orgânicos com formação de rede adaptada (na direção de camadas de DLC).

[0077] As espessuras de camada necessárias das configurações devem ser adaptadas essencialmente à estabilidade mecânica ou às exigências de resistência à fissura. O que adicionalmente deve ser levado em consideração aqui são tolerâncias suficientes para, por exemplo, combater os defeitos superficiais existentes no material a ser revestido. Vantajosamente, isto pode ser efetuado muito facilmente através da escolha da espessura da camada.

[0078] As camadas a serem usadas de acordo com a presente invenção em componentes elétricos passivos aumentam de preferência o limite de temperatura superior para o uso com sucesso a > 300°C. Um exemplo experimental disso é dado pelos dados que embasam a fig. 1:

[0079] A Figura 1 mostra os resultados de operações de envelhecimento cíclico a altas temperaturas (5 min a 300°C) com subsequente resfriamento sob ar por 10 minutos em cada caso. O revestimento usado foi a camada do exemplo de trabalho 1 em bobina de alumínio. Cada uma das medições foi realizada com uma bobina antes e depois do envelhecimento (barras à esquerda e à direita). A razão para qualquer desvio no valor inicial das bobinas para os respectivos pares de medidas é que diferentes bobinas foram usadas.

[0080] As espessuras das camadas foram em cada caso cerca de 5 μm.

[0081] As resistências de ruptura na presente invenção são de pendentes da combinação de camadas aplicada e da espessura da camada dos constituintes da camada e podem ser trazidas para acima de 2 kV (espessura da camada de cerca de 60 μm ~ 33 V/μm). O aquecimento cíclico a ~ 180°C por 10 min incluindo resfriamento direto em um bloco de metal (a temperatura inicial foi a temperatura ambiente) por 5 minutos não apresentou declínio significativo na resistência à fissura.

[0082] O envelhecimento "extremo" das bobinas revestidas con forme descrito acima também mostrou um efeito similar:

[0083] A Figura 2 mostra o resultado de uma operação de enve lhecimento cíclico de 5 vezes por 24 horas a 180°C e diretamente a partir de -20°C e contato com o ar por uma hora com reaquecimento a 180°C por uma hora e resfriando temperatura ambiente em contato com o ar (Extremo 1 e Extremo 2) por comparação com o envelhecimento cíclico como acima (5 minutos a 300°C, resfriamento ao ar por 10 minutos) por 5, 10 e 20 ciclos (5x, 10x e 20x). A coluna da esquerda aqui em cada caso é o valor antes da respectiva sequência de envelhecimento, e o valor na coluna da direita que após o envelhecimento descrito em cada caso.

Exemplos Exemplos de Medição Exemplo de medição 1 Desempenho da medição XPS na profundidade da camada de 80 nm

[0084] A análise de superfície por meio de espectroscopia de foto-elétrons (XPS) cobre os 10 nm mais exteriores de uma superfície de estado sólido. Para poder analisar a composição química do material da amostra a uma profundidade de 80 nm por XPS, a superfície é removida por bombardeamento por feixe de íons. Para este processo de atomização, os íons de argônio com uma energia de 3 keV são tipicamente usados. A duração necessária para remover os 80 nm mais altos de uma superfície de amostra depende da taxa de atomização específica do instrumento. Isto é determinado experimentalmente em cada caso por meio de medições comparativas em amostras de referência correspondentes. O intervalo típico de pressão para processos de pulverização deste tipo está no intervalo de 1 * 10 A -5 a 1 * 10 A -6 mbar.

Exemplo de medição 2 Teste de propriedades de isolamento elétrico: Técnica de medição de descarga parcial:

[0085] → Método de ensaio não destrutivo para a determinação do efeito de isolamento elétrico de revestimentos (a título de exemplo para o instrumento DWX-05, de preferência em geometrias de bobina ou motores elétricos)

Técnica:

[0086] O instrumento usado (DWX-05) é essencialmente uma fonte de alta tensão capaz de gerar um pulso de alta voltagem dentro de um tempo muito curto (menor que 1 ms - com um flanco grande) ou de "imprimi-lo" no componente. Isso envolve a conexão do componente a ser examinado (de preferência uma bobina ou uma peça do motor) em primeiro lugar à fonte de tensão e, em segundo lugar, à eletrônica de medição. Além disso, uma antena de RF (incluindo filtro de banda) que é conectada ao instrumento mede a ocorrência de descargas de RF (correlacionadas no tempo) com o pulso de tensão impresso. O importante aqui é que a antena e a bobina não estão em contato condutivo entre si. A medição começa a partir de uma tensão pré-definida e a tensão é aumentada continuamente até um determinado valor até que uma descarga TE seja detectada ou a tensão final necessária seja atingida. A medição usada é primeiramente a resposta do próprio sis- tema (bobina) (caso A) e segundo a detecção de descargas de RF (caso B), que são características e são observadas pouco antes da ocorrência de uma fissura entre dois enrolamentos ou dente. As medições são realizadas pelo menos 3 vezes para cada valor de tensão e os valores finais são usados para determinar uma média, a fim de obter um resultado estatisticamente assegurado. No caso de grandes variações nos valores finais de medição, a amostra deve, se necessário, ser verificada quanto à homogeneidade ou a medição apurada deve ser usada apenas com restrições.

[0087] Os desvios nos sinais de medição do estado de destino que foram permitidos antecipadamente, formam, assim, efetivamente, os critérios de teste. Os valores máximos possíveis de tensão no presente instrumento são 5 kV.

[0088] Para este método de teste, os sinais de medição são anali sados de duas maneiras (se necessário, ambos os critérios ao mesmo tempo):comparação com um sinal de referência (gravado em um componente não danificado ou em um intervalo de tensão inferior em que o isolamento está definitivamente intacto - avaliação com base no perfil da curva) - desvios superiores a + 20% ou -4% do sinal de resposta detectado da curva escalada do sinal de referência é considerado como isolamento "defeituoso" para o valor de tensão testado em cada caso ou um colapso no sinal de resposta (por curto-circuito)

[0089] → caso juntos (A)

[0090] 2. medição da descarga de RF e comparação com o "ruído base" do sinal de RF - no caso de desvios ou a ocorrência de sinais de RF distintos (correlacionados no tempo com a progressão da tensão do sinal impresso), uma descarga parcial é detectada e, portanto, o revestimento é considerado inadequado para além deste valor de tensão - é adicionalmente aconselhável usar o critério LaPlace 15/0 na avaliação automatizada.

[0091] → caso juntos (B) Requisito em amostras: - Geometria em forma de bobina (substrato de metal) o Demanda mínima de indutividade - atualmente pelo menos 10 enrolamentos, valor específico do instrumento - Revestimento de área total em qualidade uniforme em um componente ou componentes individuais juntos em uma "verificação de lote" - Acessibilidade do contato e do dente (no estado instalado) ou regiões do dente e da bobina que podem entrar em contato sem revestimento. - Teste de 100% dos componentes possíveis por meio deste método de teste de maneira adequada para produção em massa

[0092] Mais informações sobre este método de teste podem ser encontradas em: Ein neues Verfahren zur automatischen Gewinnung der Teilentladungseinsetz- und Aussetzspannung an elektrischen Wic- klungen nach IEC TS 60034-18-41 und IEC TS 61934 [Um novo método de obter automaticamente o início da descarga parcial e extinção Voltagem de Enrolamentos Elétricos de acordo com IEC TS 60034-1841 e IEC TS 61934] - da conferência: Internationaler ETG-Kongress 2009 - Simpósio 3: Direktantriebe in Produktionsmaschinen und Indus- trieanlagen - Generatoren und Antribe in regenerativen Kraftwerken [Direct Drives in Production Machines and Industrial Plants - Generators and Drives in Renewable Power Plants]/Simpósio 4: Diagnostik elektrischer Betriebsmittel [Diagnóstico de Equipamentos Elétricos] 27/10/2009 - 28/10/2009 em Düsseldorf, Alemanha.

Exemplo de medição 3 Procedimento para testar a estabilidade da solução de hidróxido de sódio (estabilidade do meio)

[0093] O teste de estabilidade a solução de hidróxido de sódio pa ra variantes de configuração preferida da presente invenção é realizado como se segue:

[0094] O revestimento executado de acordo com a presente in venção é posto em contato com uma solução de NaOH a 1 mol/L à temperatura ambiente durante um período de 20 minutos. Isto pode ser conseguido aplicando uma gotícula da solução de hidróxido de sódio à superfície. Subsequentemente, a solução de hidróxido de sódio é removida e limpa de tal modo que nenhum resíduo permanece na superfície a ser testada. Finalmente, é efetuado um exame visual, isto é, a olho nu (sem auxílio óptico) quanto ao facto de ter ocorrido um ataque de ataque. Se a superfície examinada permanecer inalterada, ela passou no teste de estresse.

Exemplo de medição 4 Teste de resistência para resistência à fissura

[0095] Bobinas/amostras foram produzidas como no exemplo de trabalho 1. Uma estufa foi aquecida a 300°C e as bobinas foram aí colocadas e armazenadas nela durante 500 h. Após o envelhecimento, as amostras foram removidas e resfriadas à temperatura ambiente dentro de uma hora. Posteriormente, as amostras foram testadas de acordo com o exemplo de medição 2. Uma queda máxima na resistência à fissura em 15% foi observada por comparação com o estado inicial antes do envelhecimento. Uma variante de acordo com o exemplo de trabalho 2 alcança valores similares à variante de acordo com o exemplo de trabalho 1 que foi descrito na presente invenção.

Exemplo de medição 5 Medição de nanoindentação

[0096] A nanoindentação é uma técnica de teste pela qual a dure za dos revestimentos de superfície pode ser verificada por meio de uma ponta fina de diamante (pirâmides triangulares [geometria de acordo com Berkovich], raio de algumas centenas de nm). Neste caso, em contraste com a determinação macroscópica da dureza (por exemplo, dureza Vickers), a medição não é feita no entalhe remanescente que foi feito por uma força normal e, em vez disso, uma área transversal dependente da profundidade de penetração o nanoindente foi assumido. Esta área transversal dependente da profundidade é determinada através de uma amostra de referência com dureza conhecida (geralmente vidro de quartzo de alta pureza).

[0097] Durante a aplicação da força normal, a nanoindentação usa eletrônica sensível da direção (placas capacitivas), pela qual a profundidade de penetração pode ser medida com precisão, à medida que a força normal sobe e desce novamente - muito diferente do método convencional. Durante a fase inicial de remoção de carga in situ, a curva de profundidade de penetração da força padrão indica a rigidez da amostra. Com o auxílio da área da secção transversal do nanoindenter que é conhecido da amostra de referência, o módulo de elasticidade e dureza da amostra podem ser determinados. A força máxima de teste para a nanoindentação é geralmente abaixo de 15mN.

[0098] Para a medição das propriedades puras do revestimento sem qualquer influência pelo substrato, é usada uma regra de 10% da espessura da camada. As curvas de penetração que vão abaixo disso incluem uma influência do substrato usado. Com o aumento da profundidade de penetração de mais de 10% da espessura da camada, os valores medidos para o módulo de elasticidade e dureza aproximam-se sucessivamente dos do substrato. A avaliação descrita por este método de teste tem o nome de Oliver & Pharr [Oliver].

[0099] Para uma variação mais simples das profundidades de penetração em cargas diferentes, o que é chamado de método de alívio de carga e carga múltipla, o método de multi-indentação para curto, é usado. Nesse caso, as cargas são aplicadas e liberadas em um ponto fixo em segmentos. Os máximos de carga local são aumentados con-tinuamente. No ponto fixo, é assim possível determinar valores dependentes da profundidade do módulo de elasticidade e dureza. Além disso, para fins estatísticos, vários locais não afetados da amostra são igualmente abordados e testados em um campo de medição. Por comparação entre os métodos de indentação única e multi-indentação, Schiffmann & Küster mostraram que existem apenas desvios muito pequenos entre os valores determinados nos dois métodos [Schiffmann]. Para compensação, tempos de espera mais longos são sugeridos para prevenção de efeitos de fluência do scanner piezoelétrico [Schiffmann].

[00100] No caso das amostras medidas dos exemplos de trabalho descritos no texto, a medição foi feita com 10 multi-indentações por local, de preferência com um máximo de 5 mN, ainda mais de uma maneira preferida inferior a 2 mN, ainda mais de uma maneira preferida inferior a 1 mN. Os multi-indentações têm força máxima local que foram então reduzidas para 20% da força. Estas curvas de alívio de carga foram avaliadas na forma de uma tangente de 98% a 40%.

[00101] Para estatística e homogeneidade, foram testados 10 pontos de medição por amostra. A distância entre os pontos de medição foi de 50 μm para evitar que efeitos como deformações plásticas da camada fossem examinados como resultado de medições anteriores, por exemplo.

[00102] As espessuras de camada das amostras que foram usadas para determinar as durezas da camada foram mais de 1 μm em cada caso. Para cumprir a fórmula empírica para a profundidade de penetração de max de 10% da espessura da camada, as curvas de alívio de carga para os multi-indentações são admissíveis para a avaliação até uma força máxima não superior a 5 mN, ainda mais de uma maneira preferida inferior a 2 mN, ainda mais de uma maneira preferida infe- rior a 1 mN. No caso de espessuras de camada inferiores, a força local máxima correspondente deve ser anotada para não exceder a regra de 10%.

[00103] A força máxima para a profundidade de penetração e as correspondentes curvas de alívio de carga é assim de uma maneira preferida não superior a 5 mN, ainda mais de uma maneira preferida inferior a 2 mN; dependendo da espessura da camada de cerca de 1000 nm, é ainda mais de uma maneira preferida inferior a 1 mN.

Equipamento usado:

[00104] Para as nanoindentações do exemplo (exemplos de trabalho, exemplo 1), um Universal Material Tester (UMT) com módulo de nanoindentação Nano-Head (NH2) da CETR (agora parte da Bruker AXS SAS) com técnica de amortecimento de vibração correspondente (menos k) foi usado em uma câmara de isolamento térmico e acústico. Referências para a descrição do ensino padrão: - [Oliver]: W.C. Oliver e outros, J. Mater. Res. Vol. 7, No. 6. (1992), 1564 - [Schiffmann]: K.I. Schiffmann e outros, Z. Metallkunde 95, no. 5 (2004), 311

Exemplos de trabalho Exemplo 1 Processo de revestimento a plasma de baixa pressão

[00105] As camadas de plasma depositadas com base numa estrutura de matriz inorgânica (de preferência à base de silício) têm um carácter orgânico comparativamente elevado que, em comparação com as camadas de SiOx, resulta em uma maior tensão de aparecimento de crack. As camadas de plasma são de preferência depositadas sob pressão reduzida a cerca de 10-2 mbar com a ajuda de uma descarga de plasma de alta frequência (PE-CVD). Neste caso, um gás de trabalho contendo silício é fragmentado. Os fragmentos resultantes precipi- tam no substrato como uma camada fina. A fim de aumentar a densidade da camada, emprega-se um método assistido por íons, o que significa que os fragmentos parcialmente ionizados são disparados na camada de crescimento sob a influência de um campo elétrico. O uso desta tecnologia garante a aplicabilidade do revestimento à geometria complexa da bobina.

Processo de revestimento a plasma de baixa pressão

[00106] O revestimento de plasma é conduzido sob pressão reduzida com um reator de tamanho de 360 L a cerca de 10-2 mbar. Uma bobina de alumínio com 14 enrolamentos é estendida para um comprimento de 18 cm e colocada em duas folhas acopladas (200 mm x 25 mm x 1 mm). Essas folhas estão em uma placa isolante (0,2 mm) que, por sua vez, fica no eletrodo plasma real. Esta construção evita o arco que ocorre durante o revestimento de plasma. A capacidade das folhas acopladas é de cerca de 68 pF em cada caso. A frequência da alta frequência usada de 13,56 MHz resulta em uma resistência por folha acoplada de 171 ohms.

[00107] No início do processo de revestimento, a ativação do plasma com oxigênio é realizada por 3 minutos. Esta etapa leva a uma melhoria na aderência da camada.

[00108] Na segunda etapa, uma camada de primer é depositada. Para este propósito, para o oxigênio, uma vazão de 5 sccm de hexa- metildissiloxano (HMDSO) é admitida no reator. O tempo do processo é de 1 minuto. O processo de deposição real do revestimento de isolamento é conduzido a um caudal HMDSO de 20 sccm. O tempo do processo é de 2 horas. De modo a hidrofilizar a superfície da bobina revestida, é subsequentemente possível conduzir uma posterior ativação do plasma com oxigênio. A potência do plasma e a taxa de fluxo de oxigênio em todas as etapas do processo são constantes e são de 45 W e 60 sccm respectivamente. • A bobina revestida foi caracterizada quanto à espessura da camada e ao efeito isolante. Isso resultou nos seguintes valores:

Tabela 1

[00109] De uma maneira alternativa, o processo de revestimento por meio de plasma também pode ser auxiliado por meio da aplicação do que é chamado de tensão BIAS. Vantagens aqui são a possibilidade de aumentar a taxa de deposição da camada e a possibilidade de gerar uma matriz polimérica de plasma mais densa.

Exemplo 2

[00110] Processo de tratamento de anodização + revestimento de plasma ND

[00111] As folhas Al/Al são limpas quimicamente por via úmida, de- capadas e anodizadas em um eletrólito à base de ácido sulfúrico por 5 a 60 min. O tratamento subsequente de uma compactação a quente a 90°C a 100°C durante 10 a 60 minutos é opcional. As camadas de anodização assim produzidas nas bobinas de alumínio têm uma espessura de camada de 1 μm a 25 μm. Tratamento de revestimento subsequente por meio do esquema do exemplo 1.

Exemplo 3

[00112] Processo de tratamento de anodização + preenchimento dos poros da camada de anodização + revestimento de plasma ND

[00113] As folhas de Al são limpas quimicamente por via úmida, de- capadas e anodizadas em um eletrólito à base de ácido sulfúrico por 10 a 60 min. Nenhuma compactação a quente ocorre. As folhas são posteriormente envelhecidas em um banho dos EUA com óleo HTA (5, 15, 30 min). Existe um tratamento final térmico para reticulação do óleo (7 d à temperatura ambiente ou 30 min a 100°C). Tratamento de revestimento subsequente pelo esquema do exemplo 1.

[00114] Como resultado, é possível aumentar a resistência à fissura em até 20% em comparação com o exemplo 2.

Exemplo 4 Envelhecimento

[00115] Execução do revestimento das bobinas como no exemplo 1 - o envelhecimento subsequente como no exemplo de medição 4. Os resultados estão representados na figura 3.

Claims

1. Componente elétrico passivo, especialmente uma bobina, que tem uma camada intermediária, sendo que a camada intermediária apresenta um coeficiente de expansão térmica menor do que a superfície do componente elétrico coberto com a camada intermediária, caracterizado pelo fato de que um revestimento contendo carbono polimérico de plasma tendo um teor de carbono medido a uma profundidade de 80 nm afastado do lado do revestimento polimé- rico de plasma afastado da camada intermediária está disposto em cima, e sendo que o revestimento polimérico de plasma compreende um teor de carbono de 50 a 100% em átomo, ou está configurado como um revestimento organometálico com um teor de carbono de 2 a 50% em átomos, em cada caso medido por meio de XPS e baseado nos átomos detectados por XPS, e sendo que a camada de plasma polimérico tem uma espessura de 100 nm a 100 μm.

2. Componente elétrico passivo que tem uma camada in-termediária, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento polimérico de plasma compreende um teor de carbono de 50 a 90% em átomos ou está configurado como um revestimento organometálico com um teor de carbono de 2 a 50% em átomos, em cada caso medido por meio de XPS e baseado nos átomos detectados por XPS.

3. Componente elétrico passivo que tem uma camada in-termediária, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a camada intermediária é selecionada a partir do grupo das camadas cerâmicas, preferencialmente baseadas em TiO2, SiO2, Al2O3, TixNy ou BN, mais preferencialmente uma camada eloxal.

4. Componente elétrico passivo que tem uma camada in- termediária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada intermediária compreende um óleo reticulado e/ou não reticulado e/ou óleo de silicone reticulado e/ou não reticulado e/ou existe uma zona de óleo reticulado ou óleo de silicone reticulado presente entre a camada intermediária e a camada polimérica de plasma.

5. Componente elétrico passivo que tem uma camada in-termediária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o revestimento polimérico de plasma compreende silício.

6. Componente elétrico passivo que tem uma camada in-termediária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a superfície do componente coberto com a camada intermediária consiste em cobre, alumínio ou uma liga compreendendo cobre e/ou alumínio.

7. Componente elétrico passivo que tem uma camada in-termediária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o revestimento polimérico de plasma apresenta uma extensão antes da fissuração de > 2,5% e/ou uma dureza a ser medida por meio de nanoindentação na faixa de 2 a 6 GPa, preferencialmente 3,1 a 6 GPa.

8. Componente elétrico passivo que tem uma camada in-termediária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o revestimento polimérico de plasma compreende proporções, determináveis por medição por meio de XPS medido a uma profundidade de 80 nm do lado do polímero de plasma, revestimento distante da camada intermediária, de 5 a 40% em átomo, de preferência 20 a 32% em átomos de silício e/ou 30 a 70% em átomo, de preferên- cia 40 a 64% em átomos de oxigênio, com base no número total de carbono, átomos de silício e oxigênio presentes no revestimento.

9. Componente elétrico passivo que tem uma camada in-termediária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a camada de plasma polimérico tem uma espessura de 200 nm a 50 μm e mais preferencialmente 500 nm a 10 μm.

10. Componente elétrico passivo que tem uma camada in-termediária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a camada intermediária e a camada po- limérica de plasma têm uma resistência à ruptura medida de acordo com a norma DIN EN 60243-1 e DIN EN 60243-2 de 100 V medido até um fluxo de corrente máximo de 3 mA.

11. Componente elétrico passivo que tem uma camada in-termediária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o componente após envelhecimento a 300°C durante 500 horas numa estufa de circulação de ar sob circulação de ar seco seguido de arrefecimento a 20°C dentro de uma hora tem pelo menos 80% da resistência à fissura antes do envelhecimento.

12. Componente elétrico passivo que tem uma camada in-termediária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o componente elétrico não possui nenhum ataque de corrosão visualmente detectável na região da camada de plasma polimérico por exposição a uma solução de NaOH a 1 mol/L por uma duração de 20 minutos à temperatura ambiente.

13. Uso de um revestimento polimérico de plasma como definido em qualquer uma das reivindicações 1, 5 e 7 a 9, caracterizado pelo fato de que é para melhorar a durabilidade térmica e/ou mecânica e/ou estabilidade do meio de uma camada intermediária, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em um componente elé- trico passivo, como definido na reivindicação 1 e 6, particularmente por meio da prevenção da formação de microfissuras contínuas.

14. Uso de um revestimento polimérico de plasma como definido em qualquer uma das 1, 5 e 7 a 9, caracterizado pelo fato de que é aplicado para restabelecer o efeito isolante de uma camada intermediária, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em um componente elétrico passivo, como definido na reivindicação 1 e 6.

15. Processo para a produção de um componente elétrico passivo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 e 12, que tem uma camada intermediária e um revestimento polimérico de plasma nela dispostos, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) proporcionar um componente elétrico passivo como definido na reivindicação 1 e 6, como substrato, (b) dispor uma camada intercalar como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4 no substrato, (c) depositar um revestimento polimérico de plasma, como definido em qualquer uma das reivindicações 1, 5 e 7 a 9, no topo da camada intermediária.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa (c) é conduzida em um reator de polime- rização de plasma de alta frequência a baixa pressão e o substrato estar ligado como cátodo.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, ca-racterizado pelo fato de que a etapa (b) é de preferência por meio de um processo úmido-químico.