DE1015542B - Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichterplatten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von SelengleichrichterplattenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten durch
Aufpressen von pulverförmigem Selen unter Druck- und Wärmeeinwirkung auf eine metallische Grundplatte.
Selentrockengleichrichterplatten bestehen bekanntlich aus einer metallischen Grundplatte, auf welcher
sich eine Selenschicht befindet. Auf diese Selenschicht wird eine weitere Metallschicht entweder in Form
einer dünnen aufgespritzten oder aufgedampften Metallschicht oder einer Metallplatte aufgebracht. Diese
sogenannte Deckelektrode dient neben der Grundplatte als Elektrode des Gleichrichters. Es ist weiter
bekannt, daß sich zwischen einer der Elektroden, vornehmlich der Deckelektrode, und der Selenschicht 1S
eine sogenannte Sperrschicht ausbildet, die wesentlich für die gleichrichtenden Eigenschaften des Trockengleichrichters
ist. Bei den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten
bildet sich diese Sperrschicht, je nach dem zur Herstellung angewandten Verfahren, mehr oder weniger
gut aus. Zur Verstärkung bzw. Ergänzung dieser sich bildenden Sperrschicht hat man auch schon weitere
isolierende Schichten als künstliche Sperrschicht zwischen Selen und Deckelektrode angebracht.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten, bei
dem eine besonders gut ausgeprägte, natürliche Sperrschicht erhalten wird.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich die natürliche Sperrschicht hauptsächlich durch
chemische Reaktion der Selenschicht bzw. der darin enthaltenen Zusatzstoffe mit dem Metall bzw. den Zusatzstoffen
der Deckelektrode bildet. Wenn die Deckelektrode in Form einer dünnen Metallfolie aufgepreßt
oder in Form eines leicht schmelzbaren Metalls oder einer Legierung durch Aufspritzen aufgebracht wird,
so befindet sich diese Deckelektrode nicht überall in innigem Kontakt mit der darunter befindlichen Selenschicht.
Dies ist beispielsweise dadurch bedingt, daß die Oberfläche der Selenschicht vor und bei dem Aufbringen
der Deckelektrode nie vollkommen eben ist und die aufgepreßte bzw. aufgespritzte Metallschicht
ebenfalls an der die Selenoberfläche berührenden Oberfläche rauh bzw. uneben ist. Dadurch wird die Selenoberfläche
von der Deckelektrode nur in statistisch verteilten Kontaktpunkten berührt. Demgemäß bildet
sich nur dort eine gute Sperrschicht bzw. Reaktionsschicht zwischen Selen und Deckelelektrode aus, wo
sich die beiden Schichten innig berühren. Man kann dies bei den bekannten Selentrockengleichrichterplatten dadurch nachweisen, daß man die Deckelelektrode
von der Selenschicht abzieht. Es zeigt sich, daß die darunter befindliche Selenoberfläche ein fleckiges
Verfahren zur Herstellung
von Selengleidirichterplatten
von Selengleidirichterplatten
Anmelder:
Standard Elektrik Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42
Dr. rer. nat. Hermann Strosche, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Aussehen hat, was von der unterschiedlichen Dicke und Ausbildung der Reaktionsschicht herrührt.
Weiter geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß sich bereits beim Auspressen des Selens zu einer
Selenschicht, wie dies beim sogenannten Preßverfahren stattfindet, eine dünne Oberflächenschicht auf dem
Selen bildet, die der Bildung einer Reaktionsschicht zwischen Selen und Deckelektrode hinderlich ist.
Es wird daher ein Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten vorgeschlagen, bei
dem die obengenannten Mängel vermieden und Gleichrichterplatten erhalten werden, die einen besonders
geringen Widerstand in Durchgangsrichtung aufweisen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten ist dadurch
gekennzeichnet, daß auf eine Grundplatte aus Metall Selenpulver aufgestreut wird und auf dieses Selenpulver,
welches amorph ist, eine dünne poröse Metallfolie, welche die Deckelektrode bildet, aufgelegt wird.
Die poröse Folie ist, gemäß der Erfindung, auf der Seite, die auf das Selen zu liegen kommt, mit Stoffen
überzogen, die eine Erhöhung der Sperrspannung und/oder eine Erniedrigung der Schleusenspannung
bewirken. Das Ganze wird danach nach dem üblichen Preßverfahren weiterbearbeitet, d. h., die Grundplatte
mit Selenpulver und poröser Metallfolie wird einer Wärmebehandlung bei ungefähr 130° C und
gleichzeitig einem Druck von ISO bis 250 kg/cm2
unterworfen. Bei diesem Verfahrensschritt wird die Deckelektrode auf die sich bildende Selenschicht gepreßt,
und zwar derart, daß die dünne poröse Metallfolie in die Oberfläche der Selenschicht eingepreßt
wird. Da das Selen bei diesem Verfahren plastisch wird, entsteht ein inniger Kontakt zwischen der Selenschicht
und der aufgelegten porösen Deckelektrode.
709 696,790 a
Durch das gleichzeitige 'Anpressen des amorphen Selens und Aufpressen der Deckelektrode wird aber
jede unerwünschte Schichtenbildung auf der Selenoberfläche vor Aufbringen der Deckelektrode vermieden.
Es ist wichtig, daß die Deckelektrode Poren enthält, damit insbesondere bei den anschließenden Verfährensschritten
frei werdende Gase entweichen können. . · . ■ ■
Es ist zwar an sich.bekannt, bei Trockengleichrich-
Die eingepreßte Deckelektrode kann mit einer weiteren Selenschicht versehen werden, die an ihrer
Oberseite mit einer Grundelektrode bedeckt wird. Auf diese Weise kann man Dreielektrodenanordnungen
erhalten, d. h. steuerbare Selengleichrichter, bei welchen die zwischen den beiden Selenschichten befindliche
Metallfolie die Steuerelektrode bildet.
Zur näheren Erläuterung des Erfindungsgedankens wird nachfolgend ein Beispiel für die Ausführung des
tern poröse Deckelektroden zu verwenden. Bei den be- 10 erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
kannten Verfahren wurden jedoch keine porösen
-Folien auf das Selen aufgepreßt. Auch hat man die Poren mit Lack ausgefüllt. Zur Herstellung von
Selengleichrichtern ist auch ein Verfahren bekannt-
Auf eine Grundelektrode, die aus einer aufgerauhten und mit einer Nickelschicht überzogenen Eisenplatte
besteht, wird Selenpulver, das entsprechende Zusätze an Halogen oder Halogenverbindungen, beispiels
geworden, bei dem pulverförmiges Selen auf eine 15 weise Jod, enthält, aufgesiebt. Auf das Selenpulver
Grundplatte aufgebracht, mit pulverförmigem Deck- wird eine dünne poröse Metallfolie, beispielsweise aus
elektrodenmaterial überschichtet und beide Pulverschichten gemeinsam durch Pressen verdichtet werden.
Es war jedoch bisher nicht bekannt, daß beim Auf
einer Legierung von Zinn und Cadmium mit einem Schmelzpunkt von 178° C aufgelegt, die auf einer
Seite mit einer dünnen Schicht von Thallium überpressen einer porösen Deckelektrodenfolie auf amor- ao zogen ist. Das ganze Gebilde wird nun in eine Presse
phes, pulverförmiges Selen eine besonders gute Aus- geschoben, deren Stempel geheizt werden können,
bildung der Reaktionsschicht zwischen Selen und In der Presse wird ein Druck von beispielsweise
Deckelektrode erzielt wird. Wenn als Deckelektrode 250 Atmosphären ausgeübt und die Stempel der Presse
eine nicht poröse Folie verwendet wird, was an sich auf 130° C geheizt. Nach einigen Minuten wird die
bekannt ist, treten die genannten Vorteile auch nicht 25 gepreßte Gleichrichterplatte der Presse entnommen
ein. Außerdem wird bei der Erfindung durch die und in einem Durchlaufofen bei ungefähr 210° C eine
gleichzeitige Anwendung von Stoffen zur Erhöhung weitere Formierbehandlung ohne Druck vorgenomder
Sperrspannung und/oder Erniedrigung der men. Nach dem Abkühlen wird die Gleichrichterplatte
Schleusenspannung eine weitere Verbesserung erzielt. der üblichen elektrischen Formierung unterworfen,
Für die dünne poröse Deckelektrode kann ein 30 indem an die Gleichrichterplatte in Sperrichtung eine
Metall oder eine Legierung der bisher bekannten und Spannung angelegt wird, die im Verlauf des Formierüblichen
Deckelektrodenmetalle, insbesondere Wismut, Verfahrens gesteigert wird.
Cadmium, Zinn und Blei, verwendet werden. Das ver- Die dünne poröse Deckelektrode kann auf verschie-
wendete Metall bzw. die Legierung darf jedoch keinen dene Weise erhalten werden. Beispielsweise wird das
Schmelzpunkt haben, der unterhalb der Temperatur 35 Deckelektrodenmetall durch Aufspritzen, Aufdampfen
für die erste Wärmebehandlung liegt, d. h. also, der oder auf eine andere Weise auf eine inerte Unterlage
Schmelzpunkt des Deckelektrodenmetalls muß über aufgebracht und nach Abkühlung von derselben ab-130°
C liegen. gezogen.
Nach dieser ersten Verfahrensstufe wird die so Besonders vorteilhaft hat sich das Aufspritzen des
erhaltene Gleichrichterplatte einer zweiten Wärme- 4° Deckelektrodenmetalls auf Glasplatten erwiesen, da
hierbei die Porosität der entstehenden Metallschicht
in der Durchsicht leicht kontrolliert werden kann und sich die Metallschicht von der Glasplatte leicht ablösen
läßt. Es können aber auch andere Verfahren zur Herstellung dünner poröser Folien verwendet werden,
um geeignete Deckelektroden für das erfindungsgemäße Verfahren zu erhalten.
Die beschriebenen Ausführungsformen des Erfindungsgedankens sollen jedoch nur Beispiele darstellen
behandlung, wie üblich, bei Temperaturen etwa zwischen 200° C und dem Schmelzpunkt des Selens unterworfen.
Hierbei kommt die dünne Deckelektrodenmetallschicht zum Schmelzen, und die Reaktion mit
der Selenschicht ist vollkommen.
Die erhaltene Selengleichrichterplatte wird weiter der üblichen Behandlung, z. B. einem elektrischen
Formiervorgang, unterworfen. Nach Fertigstellung kann die Deckelektrode durch Aufbringen von weiteren
Metallschichten verstärkt werden. Die nach dem er- 5° und keine Begrenzung der Erfindung bedeuten,
fmdungsgemäßen Verfahren erhaltenen Gleichrichterplatten weisen besonders niedrige Widerstände in
Durchgangsrichtung auf. Gleichzeitig wird eine Vereinfachung der Herstellung erreicht, da der ganze
Schichtenaufbau des Gleichrichters in einem einzigen 55
Verfahrensschritt erhalten, wird.
fmdungsgemäßen Verfahren erhaltenen Gleichrichterplatten weisen besonders niedrige Widerstände in
Durchgangsrichtung auf. Gleichzeitig wird eine Vereinfachung der Herstellung erreicht, da der ganze
Schichtenaufbau des Gleichrichters in einem einzigen 55
Verfahrensschritt erhalten, wird.
Es ist ein besonderer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung, daß die Einwirkung von geeigneten
Stoffen zur Erzeugung einer hohen Sperrspannung und/oder einer niedrigen Schleusenspannung ohne
Störung der Selenoberfläche dadurch vorgenommen wird, daß die als Deckelektrode zu verwendende
dünne-Metallfolie mit.entsprechenden Stoffen an der
Oberfläche versehen wird, mit der sie auf das Selen zu liegen kommt. Beispielsweise kann die Oberfläche
der Deckelektrode mit einer dünnen isolierenden Schicht versehen werden, oder es können Wismut-,
Thallium-, Alkalisalze oder andere Stoffe auf der Folie niedergeschlagen werden und beim Pressen zur
Einwirkung auf die Grenzschicht des Selens gelangen.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten durch Aufpressen von pulverförmigem
Selen unter Druck- und Wärmeeinwirkung auf eine metallische Grundplatte, dadurch
gekennzeichnet, daß vor der Druck- und Wärmeeinwirkung eine als Deckelektrode dienende poröse
Metallfolie, die auf der dem Selen zugewandten Seite mit einer Schicht von Stoffen zur Erhöhung
der Sperrspannung und/oder zur Erniedrigung der Schleusenspannung überzogen ist, auf das amorphe
Selenpulver aufgelegt und während der Behandlung in die Selenschicht eingepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die dünne poröse
Metallfolie ein Metall oder eine Legierung der Metalle Wismut, Cadmium, Zinn und Blei mit
einem Schmelzpunkt über 130° C verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterplatte nach
dem Aufpressen der porösen Deckelektrode einer zweiten Wärmebehandlung in an sich bekannter
Weise bei Temperaturen über 200° C unterworfen wird.
4. Verfahren zur Herstellung einer porösen Metallfolie zur Verwendung als Deckelektrode bei
der Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn-
zeichnet, daß das Metall bzw. die Legierung mittels einer Spritzpistole unter Druck auf eine ebene
inerte Fläche, insbesondere auf eine Glasplatte aufgespritzt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 600 410, 665 416;
deutsche Patentanmeldungen ρ 50556 VIIIc/21g,
L1503VIIIc/21g;
schweizerische Patentschrift Nr. 247 861;
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FIAT-Ausgabe, Bd. 9, Tl. II, Wiesbaden, 1948, S. 108.
© 709 695/29Oa 9.57
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