DE102006016725B4 - Verfahren zur Herstellung von Elastomer- oder Duromerteilen mit einer Schicht hoher elektrischer Leitfähigkeit - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Elastomer- oder Duromerteilen mit einer Schicht hoher elektrischer Leitfähigkeit mit den Schritten:
– Anreichern eines reaktiven Polymers mit ferromagnetischen Partikeln unterschiedlicher Korngröße,
– Anlegen eines Magnetfeldes, um die ferromagnetischen Partikel an die Oberfläche zu ziehen, nach gewünschter Magnetfeldverteilung ausrichten zu lassen,
– das reaktive Polymer vernetzen,
– zumindest teilweises Umgießen des vernetzten Polymers mit isolierendem reaktiven Polymer.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elastomer- oder Duromerteilen mit einer Schicht hoher elektrischer Leitfähigkeit.
• Bekannt sind Beschichtungsverfahren, bei denen ein Isolierkörper mit einer elektrisch leitfähigen Dispersion beschichtet wird, oder es werden in die zu verarbeitenden reaktiven Polymeren Rußpartikel eingearbeitet.
• Probleme bereitet die Herstellung von Elastomerteilen mit einer metallischen Schicht hoher elektrischer Leitfähigkeit im oberflächennahen Bereich, die diese hohe Leitfähigkeit auch bei Dehnungen von bis zu 40% und bei elektrischen Beanspruchungen im Frequenzbereich von 50 Hz bis 1 MHz beibehalten.
• Da diese Oberflächen nicht homogen herstellbar sind und häufig kleine, elektrisch leitfähige Teilchen aus der Oberfläche herausragen, entstehen im elektrischen Interface Feldspitzen, die zum elektrischen Durchschlag führen können.
• Bei den bekannten Lösungen z. B. DE 35 21 946 A1 – Aufbringen einer äußeren Leitschicht auf einen Isolierkörper – oder DE 15 90 393 B – Elektroden aus leitfähigem Kunstharz oder – DE 94 21 278 U1 – Kunststoffteile mit elektrisch leitfähigen Strukturen – sowie DE 196 31 990 C2 – Beschichtung von Flächen mit leitfähigem Silicon oder allgemein aus der Literatur bekannt: Feldsteuertrichter aus leitfähigem HTV-Silicon unter Druck vulkanisiert – ist es problematisch bzw. überhaupt nicht möglich bei hoher Dehnung und im Frequenzbereich bis zu 1 MHz die hohe Leitfähigkeit, d. h. den geringen elektrischen Widerstand im Ohm (Ω) bzw. kΩ Bereich zu erreichen. Das hat zur Folge, dass für schnelle, energiereiche, elektrische Impulse wie Blitzimpulsspannungen diese „Leitschichten” eher wie eine Isolierschicht wirken, die Feldverteilungen nicht mehr von ihnen gesteuert werden und Fehler, z. B. Hohlräume in einem Steuerteil aus leitfähigem Kunstharz, wie Fehler im Isolierstoff wirken, d. h. zu irreversiblen Teilentladungsalterungen, zum elektrischen Teildurchschlag führen können, das den gesamten Baukörper mit der Zeit zerstört.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nach oben genannten Titel zu schaffen, so dass die hergestellten Bauteile im oberflächennahen Bereich eine hohe elektrische Leitfähigkeit auch bei 40% Körperdehnung erreichen.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.
• In einem nachstehenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung erläutert:
• Ein reaktives Polymer wird mit ferromagnetischen Partikeln verschiedener Korngrößen angereichert.
• In einer Form werden die ferromagnetischen Partikel durch ein angelegtes Magnetfeld an die Oberfläche angezogen und nach gewünschter Magnetfeldverteilung ausgerichtet.
• Danach wird das reaktive Polymer (z. B. Polydimethylsiloxan zum Elastomer vernetzt.
• Im Anschluss wird das so erzeugte Steuerelement zumindest teilweise mit einem isolierenden reaktiven Polymer umgossen und vernetzt.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von Elastomer- oder Duromerteilen mit einer Schicht hoher elektrischer Leitfähigkeit mit den Schritten: – Anreichern eines reaktiven Polymers mit ferromagnetischen Partikeln unterschiedlicher Korngröße, – Anlegen eines Magnetfeldes, um die ferromagnetischen Partikel an die Oberfläche zu ziehen, nach gewünschter Magnetfeldverteilung ausrichten zu lassen, – das reaktive Polymer vernetzen, – zumindest teilweises Umgießen des vernetzten Polymers mit isolierendem reaktiven Polymer.