DE1122171B

DE1122171B - Verfahren zur Herstellung elektrischer Kondensatoren, die aus einem Isolationsmaterial mit darauf haftenden, duennen Aluminiumbelaegen bestehen

Info

Publication number: DE1122171B
Application number: DEM32249A
Authority: DE
Inventors: Robert Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-11-10
Filing date: 1956-11-02
Publication date: 1962-01-18

Description

Verfahren zur Herstellung elektrischer Kondensatoren, die aus einem Isolationsmaterial mit darauf haftenden, dünnen Aluminiumbelägen bestehen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Kondensatoren, die aus einem Isolationsmaterial mit darauf haftenden dünnen Aluminiumbelägen bestehen, und betrifft ein Verfahren zum Aufbringen der Aluminiumschicht auf das Isolationsmaterial.
Elektrische Kondensatoren bestehen üblicherweise aus einer dünnen Schicht Isolationsmaterial, z. B. Papier, Kunststoff, Glimmer od. dgl., die mit sehr dünnen Metallbelägen, z. B. aus Zink, Aluminium, Nickel oder Silber, beschichtet sind. Die Verwendung von Papier als Dielektrikum hat den Vorteil, daß die Kondensatoren bei einer vorbestimmten Kapazität sehr klein bemessen werden können, wobei zwischen den leitenden Belägen nur eine einzige Papierschicht erforderlich ist, da es möglich ist, die Wirkung leitender Partikeln oder anderer Fehlerstellen im Papier dadurch aufzuheben, daß man den Kondensator an eine so große Spannung legt, daß ein Durchschlag erfolgt, worauf der Metallbelag im Umkreis der Fehlerstelle durch die sich entwickelnde Wärme verdampft. Derartige sogenannte »selbstheilende« Kondensatoren können auch z. B. als Starkstromkondensatoren aus mehreren Papierschichtn bestehen, wobei bei der Bemessung des Kondensators der Sicherheitsfaktor vermindert und dadurch eine erhebliche Materialersparnis erzielt werden kann.
Zum Aufbringen der dünnen Metallbeläge auf der Isolationsschicht ist eine Reihe von Verfahren bekannt. So kann z. B. die Schicht durch Aufdampfen von niedrigsiedenden Metallen oder durch Niederschlagen eines durch Kathodenzerstäubung im Hochvakuum erzeugten Metallnebels aufgebracht werden. Ferner ist es bekannt, die Metalle auf dem Isolationsmaterial durch Ausscheidung aus der Gasphase durch Behandlung mit dampfförmigen Halogenverbindungen der Metalle oder durch Zersetzen anderer flüchtiger Metallverbindungen zu erzeugen.
Dabei sind jedoch entweder außerordentlich komplizierte Apparaturen erforderlich, oder es müssen zur Zersetzung Temperaturen angewendet werden, die über der Zersetzungstemperatur der Papierzellulose oder der Bindemittel liegen. So müssen z. B. bei der Verwendung von dampfförmigen Halogenverbindungen zur Zersetzung Temperaturen über 400° C angewendet werden. Bei Verwendung anderer Metallverbindungen, z. B. Karbonylen, ist es erforderlich in einer Schutzgasatmosphäre zu arbeiten.
Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ein Verfahren zu schaffen, nach dem ein Isolationsmaterial - Metall - Schichtwerkstoff zur Herstellung elektrischer Kondensatoren auf einfache, billige Weise herstellbar ist. Dabei sollen die zur Zersetzung erforderlichen Temperaturen so niedrig liegen, daß als Isolationsmaterial ohne Schwierigkeiten Papier verwendet werden kann. Das Verfahren soll außerdem so arbeiten, daß die Anwendung einer besonderen Schutzgasatmosphäre nicht notwendig ist.
Diese Erfordernisse werden gemäß der Erfindung dadurch erfüllt, daß die Aluminiumbeläge durch thermische Spaltung eines Aluminiumdiisobutylhydrids gebildet werden. Die dabei anzuwendenden Temperaturen liegen im Bereich von etwa 200° C, und durch die thermische Zersetzung des Aluminiumdiisobutylhydrids wird eine Atmosphäre gebildet, die gegen Aluminium inert ist, so daß eine besondere Schutzgasatmosphäre nicht notwendig ist.
Um Störungen durch den Feuchtigkeitsgehalt des Papiers zu vermeiden und einen Temperaturverlust durch eine notwendige Erwärmung des Papiers nach dem Einführen in den Reaktionsraum zu verhindern, kann die Papierbahn vor der Einführung in den Reaktionsraum einer Infrarotbestrahlung unterworfen werden.
Das für das erfindungsgemäße Verfahren benötigte Aluminiumdiisobutylhydrid wird in bekannter Weise mit Triisobutylaluminium als Zwischenprodukt aus Aluminium, Isobutylen und Wasserstoff nach folgenden Reaktionsformeln gewonnen: 2A1 + 6 C H2 = C (C H3)2 + 3 H, --> 2 Al (C4 H9 j@ 4 A1(C4 H9)3 + 2A1 + 3H2 , 6 A1(C4 H9)2 . H Aluminiumdiisobutylhydrid läßt sich durch Erhitzen auf eine so niedrige Temperatur, wie 210° C, spalten, so daß keine Gefahr für eine Zerstörung des verwendeten Papiers bzw. der Isolierstoffolie entsteht.
Die Metallisierung der dielektrischen Folie läßt sich erfindungsgemäß z. B. so ausführen, daß das Aluminiumdiisobutylhydrid in gasförmigem Zustand mit dem erhitzten Isolationsmaterial in Berührung gebracht wird, und zwar wird dieses, wie beschrieben, in Form eines Streifens durch ein infrarotes Strahlenfeld bewegt, hier auf etwa 140° C erhitzt und danach über einen kanalartigen Spalt geführt, in dem es mit dem Aluminiumdüsobutylhydrid in Berührung kommt.
Auf diese Weise erzielt man eine einseitige Metallisierung des Isolationsmaterials und kann beim Auflegen der Metallschicht durch entsprechende Bemessung des Spaltes die Ränder dieses Isoliermaterials metallfrei halten.
Die Metallisierung kann auch in der Weise erfolgen, daß man das Isolationsmaterial während seiner Berührung mit dem Aluminiumdüsobutylhydrid in an sich bekannter Weise mittels eines hochfrequenten Wechselfeldes dielektrisch erhitzt. Dieses Verfahren wird jedoch vorzugsweise nur dann angewendet, wenn das dielektrische Isolationsmaterial einen verhältnismäßig großen Verlustfaktor aufweist, wie das z. B. bei Verwendung von Papier oder Polyurethanen als Dielektrikum der Fall ist.
Ferner läßt sich das erhitzte dielektrische Isolationsmaterial mit Aluminiumdiisobutylhydrid in ebenfalls an sich bekannter Weise in flüssiger Form überziehen, indem man die Aluminiumdiisobutylverbindung in einem indifferenten Stoff mit geeignetem Siedepunkt, z. B. Petroleum, löst. Das Lösemittel läßt sich später durch Verdampfen entfernen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen elektrischer Kondensatoren, die aus einem Isolationsmaterial mit darauf haftenden dünnen Aluminiumbelägen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumbeläge durch thermische Spaltung eines Aluminiumdiisobutylhydrids gebildet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolationsmaterial in Form eines Streifens durch ein Infrarotstrahlenfeld geführt und danach mit dem Aluminiumdiisobutylhydrid in Berührung gebracht wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 898 478; österreichische Patentschrift Nr. 182 024; französische Patentschrift Nr. 816 430; britische Patentschrift Nr. 708 488; Albers-Schönberg, »Hochfrequenzkeramik«, 1939,S.70.