Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Widerstandsmaterials. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung eines elektrischen Widerstandsmaterials, das insbesondere zur Herstellung von Widerständen für Radio geräte geeignet ist. Solche Widerstände werden meist mittels einer Dispersion eines Leiters, zum Beispiel Kohlenstoff, erhalten. Es ist zum Beispiel bekannt, auf die Ober fläche eines Isoliermaterials eine Schicht einer solchen Dispersion aufzubringen, wor auf erhitzt wird, bis das Bindemittel der Dispersion hinreichend verdampft und auf diese Weise der gewünschte Widerstands wert erreicht worden ist.
Ferner ist die Herstellung eines aus einem Leiter, zum Beispiel Kohlenstoff. einem isolierenden Bindemittel und einem nichtleitenden Füllstoff bestehenden Gemi sches vorgeschlagen worden, um aus diesem Gemisch durch Pressen unter Erhitzung Widerstandskörper zu bilden.
Beim Verfahren gemäss der Erfindung findet ebenfalls ein aus einem nichtleiten- den Füllstoff, einem Isolierbindemittel und einem Leiter bestehendes Gemisch Anwen dung, aber dieses Verfahren unterscheidet sich von bekannten dadurch, dass die Füll stoffteilchen je mit einer Bindemittelschicbt versehen und dann diese Bindemittelschich ten ihrerseits je mit einer leitenden -Schicht ausgestattet werden.
Nach der Erfindung kann zum Beispiel Widerstandsmaterial mit Kohlenstoff als Leiter dadurch erhalten werden, dass ein Füllstoff mit einer Lösung eines polymeri- sierbaren Harzes in einem organischen Lö sungsmittel innig vermischt wird, worauf letzteres verdampft wird, so dass die Füll stoffteilchen je von einer Harzschicht um geben sind, was mikroskopisch wahrnehm bar ist.
Der nach der Verdampfung des Lö sungsmittels erhaltene feste Stoff wird in fein verteilten Zustand gebracht und dann mit einer Kohlenstoffsuspension vermischt, aus der sich Kohlenstoff auf den erwähnten polymerisierbaren Harzschichten absetzt und auf diese Weise leitende Schichten bildet, worauf das Dispersionsmittel der Kohlen stoffsuspension entfernt wird.
Die Erfindung ermöglicht nicht nur die Herstellung hohen Anforderungen entspre chender elektrischer Widerstände, und zwar sowohl hinsichtlich eines geringen Tempe ratur- und Belastungskoeffizienten, als auch einer geräuschlosen Wirkung mit einer ge ringen Schwankung des Widerstandswertes bei Verwendung der Widerstände in einer Schaltung mit Elektronenröhren, sondern ein wesentlicher Vorzug ist ferner darin zu er blicken, dass elektrische Widerstandskörper mit vorbestimmten Widerstandswerten leicht genau in Massenfabrikation hergestellt wer den können.
Die Erfindung wird im folgenden an hand eines Ausführungsbeispiels näher er läutert.
5 Gewichtsteile feingemahlenen Glases und 2,25 Gewichtsteile feingesiebten Asbests werden mit<B>1,62</B> Gewichtsteilen eines härtbaren, in 8 Gewichtsteilen Aceton ge lösten Phenolformaldehydkondensationspro- duktes geknetet, bis das Aceton fast ganz verdampft ist, so dass die Masse die Konsi stenz von Teig erhält. Bei mikroskopischer Untersuchung stellt es sich heraus, dass jedes Glas- und Asbestteilchen mit einem Harz häutchen überzogen ist.
Man zerkleinert dann die Masse und lässt sie einige Zeit liegen, um Acetonreste noch verdampfen zu lassen und die Mässe in einen spröden und harten Zustand übergehen zu' las sen. Diese Masse wird in feingemahle nem Zustand mit 5,63 Gewichtsteilen einer Kolloidalen Graphitsuspension vermischt, die 0,126 Gewichtsteile Graphit, enthält (Aquadag). Infolgedessen setzen sich Gra- phitteilchen auf den Teilchen der feinge mahlenen Masse ab und auf diese Weise entsteht auf jedem Teilchen dieser Masse eine leitende Schicht.
Falls die Suspension nicht koaguliert, empfiehlt es sich, dem Gemisch eine geringe Menge Salzsäure zuzu- setzen. Auch ist es möglich, das Nieder schlagen der Kohlenstoffteilchen dadurch zu fördern, dass bereits der Acetonlösung des polymerisierbarenHarzes eine geringe Menge eines sauer reagierenden Stoffes, zum Bei spiel Essigsäure, Zitronensäure oder der gleichen zugesetzt wird.
Nachdem sich der Leiter abgesetzt hat, wird das Dispersionsmittel der Suspension abfiltriert und der Rest so lange, zum Bei spiel etwa 24 Stunden, bei 40,' C getrocknet, bis praktisch alle Feuchtigkeit entfernt worden ist. Der auf diese Weise erhaltene Kuchen muss vorsichtig behandelt werden, damit die Kontinuität der gebildeten Kohlen stoffhäutchen nicht beschädigt wird.
Es darf daher dieser Kuchen nicht starken mechanischen Reibungen, zum Beispiel Mahl bearbeitungen, ausgesetzt werden; er wird deshalb zweckmässig von Hand in kleine Stücke geteilt, die sich zum Pressen zu Widerstandsstäbchen eignen, die dann zum Härten zirka während einer Stunde in einem Ofen bei einer Temperatur von<B>170'C</B> er hitzt werden. Aller Wahrscheinlichkeit nach bilden die Kohlenstoffteilchen während der Erhitzung eine sogenannte Honigwaben struktur, so dass die Kontinuität der Koh- lenstoffhäutchen nicht gestört wird.
Gute Ergebnisse werden gleichfalls mit Kohlenstoff, zum Beispiel Lampenruss, zweckmässig mit Graphit vermischt, erreicht, besonders wenn Widerstände mit einem sehr hohen Widerstandswert herzustellen sind. Man kann zu diesem Zweck die unter dem Warenzeichen "Aquadag" und "Aquablack" bekannten Suspensionen verwenden. Der spezifische Widerstand des Widerstands materials lzann dadurch geändert werden. dass verschiedene Mengen des Füllstoffes und des Leiters gewählt werden. Die Menge Harz hat einen sehr kleinen Einfluss, was der vorerwähnten Theorie entspricht, an die man sich jedoch bei dieser Erfindung nicht binden möchte.
Die fertigen Widerstandskörper können mittels des Schoopschen Verfahrens durch Aufspritzen von Metall, zum Beispiel Kupfer oder Zinn, mit Endkontakten versehen wer den. Wenn man die Widerstandsstäbehen ganz vor etwaiger Einwirkung der Atmo sphäre zu schützen wünscht, so können sie in feuchtigkeitsvertreibendes Imprägnier material, zum Beispiel geschmolzenes Car- naubawachs, Parraffin oder .Leinöl, mit an dern Worten in einen Stoff eingetaucht wer den, der keine lösende ZVirkung auf das zur Herstellung des Widerstandsmaterials ver wendete Bindemittel ausübt.
Method of making an electrical resistance material. The invention relates to a process for producing an electrical resistance material which is particularly suitable for producing resistors for radio devices. Such resistances are mostly obtained by means of a dispersion of a conductor, for example carbon. It is known, for example, to apply a layer of such a dispersion to the upper surface of an insulating material, which is then heated until the binder of the dispersion evaporates sufficiently and the desired resistance value has been achieved in this way.
Furthermore, one is made from a conductor, for example carbon. an insulating binder and a non-conductive filler existing Gemi cal has been proposed to form resistance bodies from this mixture by pressing with heating.
In the method according to the invention, a mixture consisting of a non-conductive filler, an insulating binder and a conductor is also used, but this method differs from known ones in that the filler particles are each provided with a binder layer and then these binder layers in turn be equipped with a conductive layer.
According to the invention, for example, resistance material with carbon as a conductor can be obtained by intimately mixing a filler with a solution of a polymerizable resin in an organic solvent, whereupon the latter is evaporated, so that the filler particles are each covered by a resin layer are what can be perceived microscopically.
The solid material obtained after evaporation of the solvent is brought into a finely divided state and then mixed with a carbon suspension, from which carbon is deposited on the polymerizable resin layers mentioned and thus forms conductive layers, whereupon the dispersant of the carbon suspension is removed.
The invention not only enables the production of high requirements corresponding electrical resistors, both in terms of a low temperature and load coefficient, and a noiseless effect with a ge wrestling resistance value when using the resistors in a circuit with electron tubes, but a Another essential advantage is that electrical resistance bodies with predetermined resistance values can easily be mass-produced with precision.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
5 parts by weight of finely ground glass and 2.25 parts by weight of finely sieved asbestos are kneaded with <B> 1.62 </B> parts by weight of a hardenable phenol-formaldehyde condensation product dissolved in 8 parts by weight of acetone until the acetone has almost completely evaporated, so that the mass maintains the consistency of dough. On microscopic examination it turns out that every piece of glass and asbestos is coated with a resinous membrane.
The mass is then comminuted and left for a while to allow acetone residues to evaporate and the mass to change into a brittle and hard state. This mass is finely ground with 5.63 parts by weight of a colloidal graphite suspension containing 0.126 parts by weight of graphite (Aquadag). As a result, graphite particles settle on the particles of the finely ground mass and in this way a conductive layer is created on each particle of this mass.
If the suspension does not coagulate, it is advisable to add a small amount of hydrochloric acid to the mixture. It is also possible to promote the precipitation of the carbon particles by adding a small amount of an acidic substance, for example acetic acid, citric acid or the like, to the acetone solution of the polymerizable resin.
After the conductor has settled, the dispersion medium of the suspension is filtered off and the remainder is dried at 40 ° C. for about 24 hours, for example, until practically all moisture has been removed. The cake obtained in this way must be handled carefully so as not to damage the continuity of the carbon membranes formed.
This cake must therefore not be exposed to strong mechanical friction, for example grinding operations; It is therefore conveniently divided by hand into small pieces that are suitable for pressing into resistance rods, which are then heated in an oven at a temperature of <B> 170'C </B> for about an hour to harden. In all likelihood, the carbon particles form a so-called honeycomb structure during heating, so that the continuity of the carbon skins is not disturbed.
Good results are also achieved with carbon, for example lamp soot, suitably mixed with graphite, especially when resistors with a very high resistance value are to be produced. The suspensions known under the trademarks "Aquadag" and "Aquablack" can be used for this purpose. The specific resistance of the resistance material can thereby be changed. that different amounts of the filler and the conductor are chosen. The amount of resin has a very small influence, which corresponds to the aforementioned theory, which, however, is not intended to be bound by this invention.
The finished resistor body can be provided with end contacts by means of the Schoop method by spraying on metal, for example copper or tin. If you want to protect the resistance rods completely from any influence of the atmosphere, they can be immersed in a moisture-repelling impregnating material, for example melted carnauba wax, paraffin or linseed oil, in other words in a substance that has no dissolving effect exerts on the binding agent used to manufacture the resistor material.