DD211421A1 - Elektrisch leitendes widerstandsmaterial - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik. Zur Herstellung von elektrisch leitenden Widerstandsmaterialien fuer Praezisionspotentiometer ist das Einmischen von leitfaehigen Partikeln, vorwiegend Russe, in verschiedene Harze als Matrixwerkstoffe bekannt. Um fuer bestimmte Anwendungen den spezifischen Widerstand zu verringern, werden metallische Leitpartikel, vorwiegend Edelmetalle, zugemischt. Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines leitfaehigen Materials, das einen um ca. 1 Groessenordnung niedrigeren spezifischen Widerstand besitzt, gleiche mechanische Eigenschaften und Verarbeitungsbedingungen wie die allgemein verwendeten Russ-Harz-Gemische aufweist, u. d. Metalleinsatz auf ein Minimum beschraenkt, sowie ohne Edelmetalle auskommen kann. Erfindg.-gemaess wird d. Aufgabe dadurch geloest, d. ein metallisierter Russ, z.B. Nickel als Huellmetall,verw. wird. Dieser metallisierte Russ wird wie d. unmetallisierte verarbeitet. D. damit hergestellten Widerstandsbahnen weisen je nach Metallanteil einen um ca. 1 Groessenordnung niedrigeren Widerstand auf und koennen z.B. als Kolllektorbahnen in Praezisionspotentiometern verwendet werden.

Description

Elektrisch, leitendes Widerstandsmaterial Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung; bezieht sich; auf das Gebiet der Elektrotechnik·. Objekte, bei denen die Anwendung der: Erfindung" möglich und zweckmäßig ist, sind elektrisch leitende 7/id.erstandsbahnen in Potentiometern auf der Basis leitfähiger Plaste·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Herstellung;, von elektrisch leitenden Widerstandsmateria— lien ist das Einmischen von leitfähigen Partikeln mit bestimmten Eigenschaften in verschiedene Harze als Matrix—-werkstoffe bekannt. Diese Gemische werden unter Einwirkung von Druck und Temperatur· zur· Widerstandsbahn ausgehärtet. Weiterhin ist bekannt,- daß für Widerstands.bahnen in Präzi— sionspotentiometern Ruß-Harz-Gemische verwendet werden. Um. niederohmigere Widerstandsmaterialien aus Harz-Leitpartikel-Gemischen herzustellen, wie sie zr. 3· für die Kollektor bahn in Potentiometern verwendet werden, können, müssen als Leit— partikel Metallpulver eingesetzt werden, vorzugsweise halbedle und edle Metalle.. Weiterhin ist bekannt, daß zur Verringerung des Metalleinsatzes metallisierte Isolierstoffe entsprechender Abmessungen, wie ζ· Β* Glaskugeln oder Plastgranulate, verwendet werden.

Der Mangel der bisherigen Lösungen zur Herstellung niederohmiger.Widerstandsmaterialien besteht in dem relativ hohen Metallaufwand (z. B·. an Cu,. Ag;, Au). Bei hai bedien Metallen (s.3* Cu) müssen, die Leitpartikel· vor der Verarbeitung von der Oxidschicht befreit werden.

Bei der Verarbeitung metallisierter Isolierkörper Ist ein zusätzlicher? Aufwand zur Herstellung spezieller Isolierkörper (zv E. Glaskugeln) erforderlich. Weiterhin, müssen Einschränkungen der- Verarbeitungsparameter in Kauf genommen werden, um dle oberflächliche leitfähige Schicht nicht zu. zerstören, da sonst; keine niedrige Leitfähigkeit erzielt wird. Für den Ein— satzfall in Potentiometern, bei dem. ein Schleifer auf dem Material reibt, ist nach Abtragung der oberflächigen Leitschicht der Kontakt zum. Schleifer unterbrochen und das Potentiometer verschlissen. Ebenso wirken sich metallische Pulver als Lelt— partikel im Vergleich zum Ruß—Harz-Verbund verschleißerhöhend aus.

Weiterhin Ist bekannt, daß' niederehmige Widerstandsbahnen aus heterogenem. Schichtaufbau, für Kollektorbahnen erzielt werden können. Da.znr wird ein. Ruß—Harz—Verbund mit einem. Metallpulver Cz* B·* Silber)-Harz-Verbund unterlegt,, der als Shunt zum Ruß-Harz:—Verbund wirkt. Hier ist nachteilig der hohe Edelmetall einsatz,, ein höherer technologischer Arbeitsaufwand und. der begrenzte· Einsatzfall· als Kollektor bahn.,

Siel, der Erfindung

Ziel, der Erfindung ist die Herstellung eines um. ca. 1; Größenordnung, nlederohmigeren ¥iderstandsmaterlales gegenüber üblichen Ruß—Harzr—Verbunden, das sowohl als Kollektorbahn als auch, nlederohmiger Widerstandsbahn- In Prazlslonspotentlometern. ohne Veränderung und Einschränkung der Verarbeitungsparameter und der mechanischen Eigenschaften gegenüber üblichen Ruß-Harz>-Verbunden, Verwendung finden, kann·,··

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die. Aufgabe zu Grunde, ein elektrisch leitendes Widerstandsmaterial, mit einem um ca. 1 Größenordnung geringeren, spezifischen" Widerstand als Ruß—Harz^-Gemische mit gleichen mechanischen Eigenschaften und bei. gleichen Verarbeitungsbedingungen herzustellen..

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für die niederohmigere "fiderstandsschlcht ein. mit Metallüberzug versehener Ruß: als leitfähiger Füllstoff verwendet wird.

Dieser metallisierte Ruß wird genauso wie die übliche Ruß-Hars-Mischung verarbeitet und zur Widerstandsbahn ausgeformt. Dabei ergeben sich·, gegenüber den bekannten Lösungen die nachfolgend aufgeführten Vorteiler

Bei Einsatz von halbedlen und unedlen Metallen aljs Überzug ist eine Reduktion zur Oxidschichtentfernung entgegen den allgemeinen. Erkenntnissen nicht notwendig. Bei einer Schleiferbewegung auf der Oberfläche der. Yfiderstandsschicht bleibt die Funktion des Potentiometers auch- nach- Abrieb der Metallschicht erhalten, da der Ruß als ebenfalls leitfähiges Teilchen für- die Aufrecht— erhaltung des elektrischen Kontaktes sorgt.. Darüberhinaus verändern sich, auf Grund dieser Tatsache die Verschleißeigenschaf— ten ,gegenüber Ruß—Harz—Verbunden nicht» Die höhere Leitfähigkeit der mit metallisierten Ruß hergestellten Verbünde bleibt auch bei lokaler Zerstörung der Metallhauit (ζ... Ε· beim Pressen) erhalten·- Γη. diesem Fall übernimmt der leitfähige Ruß: den elektrischen Kontakt zu. den. benachbarten Leitpartikeln. Auf Grund der vorgenannten Eigenschaften beschränkt sich der Einsatzfall, des erfindungsgemäßen Wider Standsmaterials nicht nur? auf' Kallekt orbahnen in Potentiometern* Heben der Einsparung von. Edelmetallen lassen sich durch Mischen von metallisierten Ruß" mit reinem Ruß Varianten des spezifischen Widerstandes unter Beibehaltung des Farz:-Leitpartik.el-]yrischungsverhältnisses erzielen!· Weiterhin hat sich, gezeigt», daß durch die Metallisierung eine Verbesserung des Fließverhaltens des Widerstandsmaterials beim. Aushärten und eine erhöhte Festigkeit und Haftung nach, dem Aushärten eintritt.

Es ist zweckmäßig zur. Einbettung des metallisierten- Rußes als aushärtbaren Polymer Phenol—, Kresol—, Amino— oder Harnstoff-Formaldehydharz sowie Polyester— oder Silikonharz zu verwenden. Als Leitpartikel eignet sich besonders, bei. Fichtverwendung von Edelmetallen _r mit Eickel umhüllter Azetylenspaltruß..

Äusführungsbeispiel

Eine Mischung aus 50 % Phenolformaldehydharz mit 50 % chemisch reduktiv vernickeltem Azetylenspaltruß wird in einer Kugelmühle 12, lang homogenisiert, in eine Ringform gebracht und bei TSO⁰C und 400 kp/cm ausgehärtet. Bei solcher Art hergestellter Proben liegt der spezifische Widerstand in. Abhängigkeit vom JTickelanteil um. ca. 1 Größenordnung, niedriger als eine mit unvernickeltem Ruß auf gleiche Art. und Weise hergestellte Widerstandsschicht.

Claims (4)

Erf indungsanspruch r

1. ?/iderstandsmat erial für elektrisch Leitende Bahnen bestehend aus einer Polymer— und einer eLektrisch ieitfähigen.Komponente, gekennzeichnet dadurch, daß die elektrisch Ieitfähi— ge Komponente ein elektrisch leitfähiger- Ruß mit metallischem Überzug ist und das Gemisch der Komponenten unter Druck und Temperatur aushärtbar ist.

2* Widerstandsmaterial nach. Pkt. t gekennzeichnet dadurch,, daß als Ruß ein Azetylenspaltruß, vorzugsweise mit einem Schutt— gewicht von 125 g/l» verwendet wird.

3» Widers tandsmat eriaL nach Pkt.* 1,2,. gekennzeichnet dadurch, daß" als metallische Umhüllung Sicke! verwendet wird.

4» Widerstandsmaterial nach Pkt.. 1. bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß· als Polymer· Phenol-, Kresol—, Amino- oder Harnstaff—EormaLdehydharz: sowie PoLyester— oder Silikonharz, verwendet, wird.

5V Widerstandsmaterial, nach Pkt., t bis 4, gekennzeichnet dadurch», daß die Beschichtung des Rußes mit Fickel vorzugsweise chemisch reduktiv erfolgte..