DE1446020A1 - Verfahren zur Herstellung einer sehr duennen Aluminiumfolie als Ausgangsprodukt zur Herstellung einer noch duenneren Aluminiumoxydfolie - Google Patents

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(JT 21 353 VIb/48a ) , . Meine Akt©* EI/P 10 52S 3ST.V· Philips· Gloeilampenfabrieken .. ^{PH 1δ 924}

"Verfahren zur Herstellung einer sehr dünnen folie als Auegangsprodukt zur Herstellung einer noch

dünneren '

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer sehr dünnen Aluminiumfolie als Ausgangsprodukt zur Herstellung einer nooh dünneren AluMniunoxydfolie, deren letztere aus Aluminiumfolie dadurch gebildet wird, daß zunächst durch anodische Oxydation der Aluminiumfolie auf dessen beiden Seiten Aluoiniumoagrdsohichten gebildet werden, deren eine dann mit der noch verbliebenen Aluminiumfolie mit Ausnahme eines Randes auf chemische» Wege entfernt wird·

Derartige Vollen werden u.a. als Penster in Geigor-IIüller-Zählröhren als träger für radioaktive Stoffe und als (Träger für photoleitende Schichten in Orthikonen oder in Bildverstär&ern verwendet» Diese Anwendungen verdankt das Aluminiumoxyd der Tatsache, daß es la Gegensatz zu Glas keine lonenleitfähigkeit aufweist und daß durch die niedrige Atomnumaer des Aluminiums keine störende Streuung oder Ablenkung einer Strahlung mit kleinen Wellenlängen auftritt·

JTaoh einem bekannten Verfahren wird bei der Herstellung derartiger Pollen von einer gewalzten Polie mit einer Stärke von 100 - 200 Mikron oder von stärkeren Pollen (1,5 bis 2 mm) ausgegangen, Tea der ein feil der Oberfläche ausgebohrt, abgedreht oder abgefragt wird* bis von diesem Heil eine Stärke von

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300 Hikron zurückgeblieben ±&· Darauf wird die Folie anodisch oxydiert, wodurch auf beiden Seiten der IOlienober- £ lache eine Aluminiumoxydschicht gebildet wird. Dann wird die Oxydschicht auf der einen Seite der Folie auf cheaischem Vege, s.B. durch lösen in Natronlauge, entfernt« Das daam .noch verbleibende Aluminiummetall wird ebenfalls auf chemischen Wege durch ein Reagens entfernt, das das Aluminium löst» jedoch das Aluminium nicht nennenswert angreift, lia Rand as TJafsag der Folie wird von diesen letztgenannten zwei Bearbeitungen ausgeschlossen, so daß eine Aluminiumoxydfolie in einen festen nahmen aus eloxierten Aluminium erhalten wird·

In vielen Fällen, a.B· zum Anbringen einer phovoleitenden Schicht auf der Folie, muß diese auf eine hohe ^temperatur er- ■ hitzt werden. Durch die stark verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Aluminiums und des Aluminiumosyds würde die nach dem obigen Verfahren erhaltene Folie hierbei vernichtet werden. Darum wird die Folie in einem Rahmen gehalten, der einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa gleicher Größe wie derjenige des Aluminiumoxyds aufweist* Zu diesem Zweck wird ein Ring· aus einer bestimmten Glasart verwendet, auf dem die Folie z.B. mit einer kolloidalen Graphitlösung oder einer Lösung aus Wasserglas festgekittet ist.

Die auf diese bekannte Weise hergestellten üuminiumoxydfolien weisen einige erhebliche Nachteile auf« Die Festigkeit der Folien entspricht angemessenen Anforderungen nicht und deren su große Porösität macht sie für Anwendung als Fenster für entlüftete Bäume» wie Geiger-Müller-ZählrÖhren, ungeeignet«

Bsi den Versuchen, di© su der Srfin&uog geführt haben, würde daß auch-die verbleibend® Alwl&ituaoscyäfolie während

dos jsstaLli&eheis, Alwalalms la böträohtlichem £aße ölt aag®griffen «&?£· Ss warft© gsftmäea.» d&8 ein© bedeutende 'Verbesseruag erreicht \-itsü₉ wei® die Xitifea^altsseit der Folie-

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ist als bei den bekannten Verfahren. Eine Aluminiumfolie mit einer Stärke kleiner als 50 Mikron ist jedoch ungeeignet, den obigen Behandlungen untersogen zu werden. Bei einer bekannten Folie wird ein tragender Hand genügender festigkeit nicht erhalten.

Kaeh der Erfindung wird von einem Aluminiumblech mit einer Stärke von wenigstens 50 HikrOn ausgegangen, die anodich oxydiert.wird, wodurch sich auf beiden Seiten des Aluminiuableches eine Oxydschicht bildet, worauf die Oxydschichten auf beiden Seiten durch ein an sieh bekanntes Eeagenz, das Aluminiumoxyd löst, das Aluminiucmetall jedoch nicht nennenswert angreift, entfernt werden, wobei ein Sand am Umfang der Polie Ύοη dieser Bearbeitung ausgeschlossen wird, so daß dieser in der ttrsprünglichen Stärke aufrechterhalten bleibt, worauf diese Bearbeitung nötigenfalls wiederholt wird, bis eine in obigen Hand gefaßte Aluminiumfolie mit einer Stärke von höchstens 20 Mikron erhalten wird, aus der schließlich die Aliuniniumoxydf olie auf bekannte Weise durch anodische Oxydation, chemische Entfernimg der Oxydschicht auf einer Seite, des Aluminiums und chemische Entfernung des Aluminiums innerhalb des obigen Randes erhalten wird·

Die pxydaohiohten, die gebildet und später entfernt werden, um die Stärke der Aluminiumfolie zu verkleinern, können nach einer vorzugsweisen Ausführungenoria am besten duroh anöisohe Oxydation in einem Schwefelsäure- oder Oxalsäurebad angebracht werden. Die so erhaltenen Oxydschiohten sind zwar porös, werden aber mit kurzer Behandlungsdauer in großer Stärke erhalten, so daß eine Verkleinerung der Stärke auf einfach© Weise bewerkstelligt wird.

Die anodieehe Oxydation zur Erhaltung der endgültig erwünschten Aluminiumfolie kann*mit diesen Elektrolyten nicht durchgeführt werden. Zu diesem Zweck sind jedoch andere Elektrolyta/ⁱ,^l5itc$8^12rfc eine dichte Qxydechioht liefern, die frei von Poren ist.

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Oxydschichten der besten Beschaffenheit werden erhalten» ■

wenn eine wässrige Lösung von etwa β '$ Borsäure und 1*5 ί*

Natriumtetraborat als Elektrolyt \^rerwendet wurde (Borsäurebäder mit Boraxzusatz sind Z.3· bekannt au3 "Die elektrolytisch© Oxydation des, Aluminiums und seiner Legierungen", 1938» Seite 129 Abs· 3 Zeile 7.)

Das obige ßeagenz, das Aluminiumoxyd löst* das metall jedoch nicht nennenwert angreift,- is'c» wie schon angegeben, an sich bekannt.("J. Slectrochem. Soc." 106, 1063-1065» 1959 und «SJhe Review of Scient. Instr.« Vol. 29» 1958, ITr. 5 Seite 380 - 382). Zu diesem Zweck wird z.B. ein Gefach aus Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure oder ein Gemisch aus Chromsäure und Phosphorsäure, verwendet.

Ss hat sich gezeigt, daß im Bahnen der Erfindung eine wässrige ■jiösung, die etwa 10 Gew..$ Phosphorsäure und 5 Gew.$ Natriümbichr.omat oder eine entsprechende Hange eines anderen Alkalichromate oder -bichromats enthielt, am besten verwendet werden kann, in dem Sinne, daß eine nach der Erfindung in ihrer Stärke reduzierte folie mit einer vorzüglichen Oberfläche erhalten wird· ■ ■·'"·.'

Ein Beispiel für ein Herstellungsverfahren für eine Aluminiumoxydfolie nach der Erfindung ist nachstehend beschrieben«

Aus einer Aluminiumfolie mit einer Stärke von 50 /λ v/erden runde Platten mit einem Durchmesser von 45 mm geschnitten, an denen zwei Pannen aa Umfang hervorragen. Eine derartige Polie ist in guter Beschaffenheit, also im wesentlichen ohne Löcher, käuflich erhältlich» Gute Platten werden durch Anordnung und Betrachtung vor einer brennenden Glühlampe ausgewählt. Die kleinsten Löcher sind auf diese Weise sichtbar* Die fahles^ haften Platten, die Löcher aufweisen, werden nicht verwendet.

Die Platten werden danach in einom wässrigen Elektrolyten, der 5 # Oxalsäure auf weist,, mit &±rLGr Spannung zwischen den Elektrode»

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ρ von 50 Y und einer Stromdichte von 1,5 .top. pro dm "und bei einer Temperatur von 18 - 20°ö anodisch o:cydiert. Eine dor Pf.linenvird außerhalb der lösung gelassen und als Kontaktfalme für die Stroiadurchführuns verwendet. Eine andere Pahne wird auch eloxiert und dient £un Pestlrlenncn dor Platten "bei den folgenden Bearbeitungen. Die anodi3che Oxydation wird 40 Minuten durchgeführt, wodurch auf beiden Seiten der Platten eine Oxydschicht von 15 - 20 al Stärke gebildet wird·

Die eloxierten Platten werden dann mit Hilfe von zviel Gummiringen zwischen zv/ei Perspexringen eingeklammert und 15 Minuten in eine lösung getaucht, die 10 .Gew.?5 Phosphorsäure und 5 J&riumbichromat enthält und die auf eine Temperatur von 50⁰C erhitzt wird. Übrig bleibt eine jHuminiumaetallfolie nit verkleinerter Stärke«

Die Platten werden dann aufs neue anodisch oxydiert» dieses. Hai jedoch in einem Elektrolyten, der 6 Gew.5» Borsäure und 1,5 Gew.$> Hatriumtetraborat (Borax) in Wasser enthält. Ss wird eine Spannung zwischen den Elektroden verwendet» die bis zu 350 V gesteigert wird. Auf diese V/eise wird auf beiden Seiten der Platten eine Oxidschicht Bit einer Stärke voa. 0,5 Mikron gebildet· TJm ein Pestkleben von Gasblasen an den Platten zu verhindern, werden die Platten an einen Vibromischer befestigt. Ein Elektrolyt! der Zitronensäure und Ifatriumacetat enthält, wäre auch, brauchbar, nur besteht bei diesem die Gefahr eines elektrischen Duroheohlagos dor Oxydfolie während der Anodißierung, was die Beschaffenheit des Endproduktes ungünstig beeinflußt·

Jede Platte wird dann anschließend mit dem dicken Band am Um fang an Band eines Glasgefäßos festgeläobt, das mit einem fiöhpohen versehen ist, durch das es mit Wasser gefüllt werden kann. Dies let erforderlich, um zu verhindern, daß während dee tauohone doe Gefäßes mit der auf diesem festgeklebten Platte einseitiger Druck auf die Platte ausgeübt wird. Mb Klebemittel wird «in· 18eung von Celluloseacetat in Xthylacetat verwendet,

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die nach Ablauf der Bearbeitung durch Aceton entfernt werden kann. ■ .

Das Gefäß Bit der festgeklebten Platte wird sit !fässer gefüllt und 15 Minuten In der obigen Lösung von Phosphorsäure und Biehronat getaucht gehalten.

Die Platte xuird jetzt von Gefäß gelöst und in konzentrierte Salzsäure getaucht (d « 1»19)> der 3 G-ew.$ XTatrinnbichrcriat und Spuren Kupferchlorid hinzugefügt sind. Efach jeder genannten Bearbeitung v/ird die Platte In Wasser gespült und nach Ablauf der letsten Bearbeitung getrocknet· Die so erhaltende Aluciniumozydfolie sitzt äetat straff im Hand gespannt- ·

Die Folien werden jetst mittels einer verdünnten Lösung von KatriuQsilikat auf einen »Slasring ait einem Außendurehnesser von 40 ma und einen Innendurchmesser von 37 na, festgekittet. Dieser Eing besteht aus Glas mit einen Ausdehnungskoeffizienten in der Größenordnung des Aluainiumosyds. Slag nit einem Wert des Ausdehnungsko^ffiaientea von etwa 40 χ 10 ist zu diesem Zweck sehr geeignet» Nachdem die lolie festgekittet ist, wird der über den Glasring überstehend© Hand weggeschnitten. Die auf diese Weise hergestellten und gespannten Aluminiuialxydf olien können ohne Bedenken mehrere Kaie bis auf 450⁰C erhitzt werden» Sie bleiben hierbei gana straff im Hand. Sin Bildverstärker oder eine Ortikonröhre, in den bzw· an der eine so erhaltene Aluoiniumoxydfolie angeordnet ist_t kann Jetzt ohne Gefahr bei hoher !!temperatur entlüftet werden·

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Claims (2)

- 7 Patentansprüche U46Q20

1. Verfahren zur Herstellung einer sehr dünnen Aluminiumfolie als Ausgangsprodulst zur Herstellung einer noch dünneren Aluminiumoxydfolie, deren letztere aus Aluminiumfolie dadurch gebildet wird, daß zunächst durch anodische Oxydation der Aluminiumfolie auf dessen beiden Seiten Aluainiumoxydschichten gebildet werden, deren eine dann mit der noch verbliebenen Aluminiumfolie mit Ausnahme eines Randes auf chemischen Wege entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaffung einer sehr dünnen Aluminiumfolie Bit einer Stärke von etwa 20 yun von einem etwa 50 yum starken Aluminiumblech ausgegangen wird» das zunächst nach einen Aufteilen durch eine Sichtprobe aussortiert, auf dem dann in an eich bekannter Weise durch anodische Oxydation auf beiden Seiten Aluminium··» oxydschichten gebildet waä diese beiden Schichten auf chemischem Wege mit Ausnahme eines Bandes entfernt und diese Verfahrensschritte gegebenenfalls wiederholt werden·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumoxydschichten, die gebildet und später entfernt vorden, um die Stärke der Aluminiumfolie zu reduzieren, durch anodisch® Oxydation mittels eines Elektrolyten angebracht werden, der aus einer wässrigen lösung aus Schwefelsäure oder Oxalsäure besteht·

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anodische Oxydation zum Erhalten der gewünschten Aluminiumfolie mittels eines Elektrolyten durchgeführt wird, der aus einer wässrigen Lösung besteht, die etwa 6 # Borsäure und 1,5 $> Eatriumtetraborat enthält.

4·. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Eeagen_z» das Aluminiuaoxyd löst, das Aluminituncietall jedoch nicht nennenswert angreift, eine Wässrige Lösung ver-

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Neue unterlagen {Art. 7 § 1 Ab₀.2 Nr. 1 *_lU j des Andenmaaaoe. v. 4. a. tswv

sendet wird j die etwa 10 Gew·^ Phosp&orsäurs usid etwa 5 Gew.$ latritisbichromat oäer eine eatspreckende Henge eisies anderea Allcalieliroisats oder -bichroaats enthält»

5· Elektronisclies G-arätj la den eine iiaolx einen

der issprüeiLe 1 bis 4 lier^estellte iXtaaissiuaosyafolie abgeordnet ist.

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