DE1116016B

DE1116016B - Verfahren zum Aufrauhen von Schwermetallen

Info

Publication number: DE1116016B
Application number: DES41688A
Authority: DE
Inventors: Dr Emil Duhme; Dipl-Phys Dr Egon Kloepping
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-11-26
Filing date: 1954-11-26
Publication date: 1961-10-26

Description

Verfahren zum Aufrauhen von Schwermetallen Es ist bekannt, daß beim Verdampfen von Metallen, insbesondere Aluminium, Eisen, Nickel aus Schiffchen aus Schwermetallen, insbesondere Wolfram, Tantal, Molybdän, infolge Legierungsbildung eine Zersetzung der Oberfläche der Schiffchen auftritt.
Diese unerwünschte Tatsache wird erfindungsgemäß dazu ausgenutzt, die Oberfläche von Schwermetallen, insbesondere Tantal, aufzurauhen. Dies geschieht dadurch, daß man auf eine Tantalelektrode, die insbesondere als Blech, Draht, Folie oder anders ausgebildet sein kann, eine Metallschicht, vorzugsweise Aluminium, gleichmäßig aufbringt, am besten durch Aufbringen in dampfförmigem Zustand. Wird die so überzogene Tantalelektrode im Vakuum erhitzt, so entsteht im Temperaturgebiet von 800 bis 1200° C eine oberflächliche Legierungsbildung zwischen Tantal und Aluminium bzw. eine Auflösung des Tantals in der die Oberfläche überziehenden Aluminiumschmelze. Wird die Temperatur bis über 2000° C gesteigert, so verdampft das Aluminium, und es bleibt eine aufgerauhte Oberfläche des Tantals zurück. Je nach der Menge des aufgebrachten Aluminiums kann einbeliebiger Aufrauhgrad erzielt werden. Eventuell zurückbleibende Reste des Aluminiums auf der Oberfläche des Tantals können durch Ätzung mit einer Säure entfernt werden. Der so erhaltene Aufrauhgrad bedeutet eine Vergrößerung der Oberfläche der Elektrode. Wird diese Elketrode beim Bau von Elektrolytkondensatoren benutzt, so bewirkt diese Oberflächenvergrößerung eine Vergrößerung der Raumkapazität des Kondensators.
Durch Bemessung der aufgebrachten Aluminiummenge läßt sich der erzielte Aufrauhgrad bei gegebener Behandlungstemperatur und -dauer ziemlich genau vorher festlegen. Deshalb empfiehlt es sich vielfach, zunächst ohne oder nur mit geringer Erhitzung des Tantals eine bestimmte Aluminiummenge auf dem Tantal, vorzugsweise als gleichmäßig dünne Schicht, aufzubringen und danach die Legierungsbildung durch Erhitzung der beiden Metalle herbeizuführen. Gegebenenfalls, vor allem bei Verwendung von Tantalfolien, wird das Aluminium zunächst auf beide Oberflächen der Folie in gleichmäßig dünnen Schichten aufgebracht, wenn erwünscht in solcher Menge, daß schließlich ein völlig poröser Körper, z. B. eine durchgehend poröse Folie, entsteht.
Die Erfindung schlägt weiterhin vor, Elektroden aus Ventilmetallen, die wie vor allem Tantal sich in der oben angegebenen Weise aufrauhen lassen, für Elektrolytkondensatoren als Anoden zu benutzen, indem man die aufgerauhte Oberfläche der Elektrode in gegebenenfalls an sich bekannter Weise oxydiert, z. B. anodisch formiert. Bei Verwendung von Tantal wird dadurch der sehr große Vorteil einer hohen Raumersparnis für die Kondensatoren ermöglicht, weil mit den bisher bekannten Aufrauhverfahren für Tantal nur sehr geringe Aufrauhgrade, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dagegen solche von 10 oder mehr möglich sind. Bei einem durchgeführten Versuch wurde Zitronensäure zur Formierung verwendet und ein Aufrauhgrad von 20 erzielt. Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren auch deswegen, weil das zur Legierung verwendete Metall (Aluminium) selbst ein Ventilmetall ist, so daß die aufgerauhte Elektrode auch dann noch als Anode in Elektrolytkondensatoren geeignet ist, wenn das Legierungsmetall (Aluminium) nicht vollständig aus der Legierung ausgedampft und/oder chemisch herausgelöst ist. In diesem Fall hat der erfindungsgemäße Kondensator eine Elektrode mit einer stark aufgerauhten Oberfläche aus Tantal und Aluminium; beide Metalle dieser Oberfläche werden dann gemeinsam chemisch oder anodisch formiert, so daß auch die Formierschicht aus den Oxyden der beiden Ventilmetalle gebildet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Aufrauhen von Schwermetallen, wie Wolfram, Molybdän oder insbesondere Tantal, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwermetall mit einem anderen Metall, insbesondere Aluminium, unter Erhitzen zunächst legiert und dann durch weitere Erhöhung der Temperatur das andere Metall aus der Legierung herausgedampft wird, worauf gegebenenfalls Reste des anderen Metalls von der Oberfläche des Schwermetalls durch Ätzen mit einer_ Säure entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß das Legierungsmetall auf das Schwermetall insbesondere unter gleichzeitiger Erhitzung des Schwermetalls aufgedampft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Legierungsmetall als Schicht bestimmter Dicke auf das Schwermetall aufgebracht wird und danach die beiden Metalle hoch erhitzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Legierungsmetall in einer dem gewünschten Aufrauhgrad entsprechenden Menge, vorzugsweise in einer entsprechenden Schichtdicke, aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Legierungsmetall mindestens in solcher Menge aufgebracht wird daß nach der Legierungsbildung ein durchgehend poröser Körper entsteht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Schwermetallfolie, die insbesondere in einem fortlaufenden Verfahren auf ihren beiden Oberflächen gegebenenfalls durchgehend legiert wird.
7. Anwendung einer nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten Elektrode als aufgerauhte Elektrode, insbesondere als Anode in Elektrolytkondensatoren. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 725 954; Espe und Knoll, Werkstoffkunde der Hochvakuumtechnik, 1936, S. 150/151.