DE612099C - Process for the production of electrically conductive coatings - Google Patents

Process for the production of electrically conductive coatings

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DE612099C
DE612099C DES82423D DES0082423D DE612099C DE 612099 C DE612099 C DE 612099C DE S82423 D DES82423 D DE S82423D DE S0082423 D DES0082423 D DE S0082423D DE 612099 C DE612099 C DE 612099C
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Germany
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coating
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electrically conductive
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Expired
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DES82423D
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German (de)
Inventor
Dr Carl A Hartmann
Richard Swinne
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Siemens and Halske AG
Siemens AG
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Siemens and Halske AG
Siemens AG
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/075Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques
    • H01C17/08Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques by vapour deposition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/14Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
    • H01B1/18Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon

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Description

Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Überzügen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung niederohmiger elektrischer Leiterstücke, wie elektrische Widerstände, Kontaktstücke, Stromabnehmer u. dgl., die aus einem Träger und einem darauf aufgebrachten Überzug aus Widerstandsmasse bestehen, wobei der Überzug durch Ausscheidung des Überzugsstoffes aus der Gasphase einer seiner Verbindungen gewonnen wird.Method of making electrically conductive coatings. The invention relates to a process for the production of low-resistance electrical conductor pieces, such as electrical resistors, contact pieces, current collectors and the like Support and a coating applied thereon consist of resistance mass, wherein the coating by excretion of the coating material from the gas phase of one of its Connections is gained.

Es ist bekannt, elektrische Widerstände, Kontaktstücke usw., von denen man große Festigkeit sowie Wärme- und FeuchtigkeitsbeständiglLeit verlangt, durch Überziehen eines Trägerstoffes mit Hartkohle o. dgl. herzustellen. Als Trägerstoff wird z. B. Porzellan verwendet, welches man unter gleichzeitiger Erwärmung einer gasförmigen Verbindung des Überzugsstoffes aussetzt. Dieses Gas (z. B. Kohlenwasserstoff) zersetzt sich und läßt den Überzugsstoff auf dem Träger zurück. Ein Nachteil dieser Herstellungsart besteht darin, daß der Überzug verhältnismäßig dünn ist und -daß es daher nicht möglich ist, z. B. bei Widerständen eine sehr geringe Ohmzahl zu erreichen, wenn man die Dicke der Widerstände o: dgl. nicht zu groß wählen will.It is known electrical resistors, contact pieces, etc., of which great strength as well as heat and moisture resistance are required Coating a carrier material with hard charcoal or the like. To produce. As a carrier is z. B. porcelain is used, which one while heating a exposing the gaseous compound of the coating material. This gas (e.g. hydrocarbon) decomposes and leaves the coating fabric on the carrier. One disadvantage of this Production method is that the coating is relatively thin and that it is therefore not possible, e.g. B. with resistors a very low ohm number if you do not want to choose the thickness of the resistors o: the like too large.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile. Gemäß der Erfindung werden bei einem Verfahren zur Herstellung eines niederohmigen elektrischen Leiterstückes, das aus einem leitenden, durch Ausscheidung aus der Gasphase einer seiner Verbindungen gewonnenen Überzug besteht, beispielsweise eines elektrischen -Widerstandes, Köntaktstückes, Stromabnehmers a. dgl., derart poröse Träger verwendet und die zu zersetzende Menge der gasförmigen Verbindung des Überzugsstoftes gegenüber dem Rauminhalt des luftleeren oder mit einem neutralen- Gas gefüllten Zersetzungsgefäßes so gering gewählt, daß der Träger nicht nur an seiner äußeren Oberfläche; sondern auch an der Oberfläche seiner inneren Poren von einem elektrischen leitenden Überzug bedeckt wird.The invention overcomes these disadvantages. According to the invention in a process for the production of a low-resistance electrical conductor piece, that from a conductive one of its compounds by excretion from the gas phase obtained coating, for example an electrical resistance, contact piece, Pantograph a. Like., Such porous supports used and the amount to be decomposed the gaseous compound of the coating material compared to the volume of the evacuated one or a decomposition vessel filled with a neutral gas is chosen so small that the wearer not only on its outer surface; but also on the surface its inner pores is covered by an electrically conductive coating.

Es wird hierdurch ermöglicht, daß Widerstände auf Werte von wenigen Ohm oder selbst auf Bruchteile eines Ohm gebracht werden; für Kontaktstücke, Schleifbügel u. dgl. besteht außerdem der Vorteil, daß ihre Lebensdauer im Vergleich zu den nur an der Oberfläche überzogenen -Stücken um ein Vielfaches erhöht wird.It is hereby made possible that resistances to values of a few Ohms or even fractions of an ohm; for contact pieces, grinding hanger and the like. There is also an advantage that its life compared to the only pieces coated on the surface is increased many times over.

Es ist bekannt, bei porösen Tonwaren die Säure- und Temperaturfestigkeit dadurch zu erhöhen, daß ein Niederschlag aus Kohle in den Poren dadurch erzeugt- wird; daß Gase oder Flüssigkeiten erhitzt oder einer chemischen Aktion unterworfen werden. An eine Verwendung - zur Herstellung elektrischer Leiterstücke ist hierbei jedoch nicht gedacht worden. Es fehlt bei dieser bekannten Art der Herstellung auch an der Notwendigkeit einer Dimensionierung des Niederschlages, weshalb auch keine Vorschriften bestanden haben, die Menge der niederzuschlagenden Gase so zu bemessen, daß die äußeren Poren nicht verstopft werden. An sich ist es bekannt, bei der Herstellung elektrischer Widerstände auf der Oberfläche eines Isolierstückes Niederschläge aus der Gasphase in einem luftleeren oder mit neutralem Gas gefüllten Gefäß zu erzeugen, wobei die jeweilig zu zersetzende Menge der gasförmigen Kohlenstoffverbindung gegenüber dem Rauminhalt des Gefäßes gering ist. Hierbei ist aber von der Anwendung dieses Verfahrens bei derartig porösen Körpern, daß das Gas in die Poren hineindiffundieren kann, nichts gesagt. Die Erwähnung von Porzellan als Trägerkörper schlechtweg gibt noch keinen Hinweis darauf, bei der Auswahl des in vielen verschiedenen Qualitäten auf dem Markt befindlichen Porzellans solches mit genügender Porosität zu nehmen.It is known that porous earthenware is resistant to acids and temperatures to be increased by the fact that a precipitate of coal in the pores is generated by it- will; that gases or liquids are heated or subjected to a chemical action will. One use - for the production of electrical conductor pieces is here however not thought of. It is missing from this known species the Manufacture also to the necessity of dimensioning the precipitate, which is why there were no regulations governing the amount to be knocked down To measure gases so that the outer pores are not clogged. In itself it is known in the manufacture of electrical resistances on the surface of an insulating piece Precipitation from the gas phase in a vacuum or filled with neutral gas To produce vessel, the respective amount to be decomposed of the gaseous carbon compound is small compared to the volume of the vessel. However, this depends on the application this method with such porous bodies that the gas diffuses into the pores can, said nothing. The mention of porcelain as a carrier body is simply there still no indication of this when choosing the one in many different grades Porcelain available on the market to take those with sufficient porosity.

Es sind weitere Verfahren zur Herstellung von Niederschlägen aus Kohlenstoff bekannt. Hierbei wurde der Kohlenstoff aus einer brennenden Flamme entnommen. Die Verwendung von porösem Porzellan bei einem solchen Verfahren ergibt nicht die neuen Wirkungen der Erfindung, da der Kohlenstoffgehalt bei diesem Verfahren so hoch ist, daß eine Verstopfung der äußeren Poren erfolgt und das Gas keine Möglichkeit hat, in die inneren Poren hineinzugelangen.There are other methods of making precipitates from carbon known. The carbon was taken from a burning flame. the Using porous porcelain in such a process does not yield the new one Effects of the invention since the carbon content in this process is so high that the outer pores are clogged and the gas has no way of to get into the inner pores.

Schließlich ist es auch noch bekannt, bei Widerständen den Anschlußteil derartig mit einem Metallbelag zu versehen, daß die äußeren Poren ausgefüllt werden. Diese- Maßnahme hat den Zweck, den übergangswiderstand zur Anschlußkappe möglichst großflächig zu gestalten.Finally, it is also known to use the connector part in the case of resistors to be provided with a metal coating in such a way that the outer pores are filled. The purpose of this measure is to reduce the contact resistance to the connection cap as much as possible to design over a large area.

Das erfinderische Verfahren ist nicht auf gasförmige Ausgangsstoffe beschränkt, sondern es kann auch von flüssigen Verbindungen ausgegangen werden, die sich bei der für die Zersetzung notwendigen Erhitzung in die Gasphase verwandeln und dann zersetzen.The inventive method is not based on gaseous starting materials limited, but it can also be assumed from liquid compounds, which are transformed into the gas phase during the heating necessary for the decomposition and then decompose.

Auf die beschriebene Art lassen sich Überzüge nicht nur aus Kohle, sondern auch aus jedem gewünschten anderen leitenden Material herstellen. Insbesondere kommen hier die Elemente in Frage, welche im periodischen System zwei, drei oder vier Stellen vor den Edelgasen stehen und gasförmige oder leicht flüchtige Hydride bilden, so z. B. Silicium (aus Siliciumwasserstof£), Zinn (aus Zinnwasserstoff)-, Arsen (aus Arsenwasserstoff), Selen (aus Selenwasserstoff), ferner Bor (aus Borhydr iden) u. dgl. Aber auch ausgesprochene Metalle, welche flüchtige und unter Abscheidung von Metall zersetzende Verbindungen aufweisen, z. B. - Eisen (aus Eisenkarbonylen) oder Nickel (aus (Nickelkarbonylen), lassen sich als Überzüge verwenden. Als Trägermaterial kommen außer unglasiertem Porzellan noch Ton, Steingut und andere poröse, bei der Zersetzungstemperatur der Verbindung beständige Stoffe in Betracht.In the manner described, coatings can not only be made from coal, but also made of any other conductive material desired. In particular the elements come into question here, which in the periodic system are two, three or There are four places in front of the noble gases and gaseous or volatile hydrides form, so z. B. Silicon (from hydrogen silicon), tin (from hydrogen tin) -, Arsenic (from arsine), selenium (from selenium), and boron (from borohydr iden) and the like. But also pronounced metals, which are volatile and subject to separation have metal decomposing compounds, e.g. B. - Iron (from iron carbonyls) or nickel (made from (nickel carbonylene)) can be used as coatings In addition to unglazed porcelain, there are also clay, earthenware and other porous ones Decomposition temperature of the compound resistant substances into consideration.

Um innere Spannungen des fertigen Körpers infolge von Temperaturschwankungen zu vermeiden, ist es von Vorteil, das Träger-und das Überzugsmaterial so auszuwählen, daß beide in ihrer thermischen Ausdehnung ungefähr gleich sind. In dieser Hinsicht eignen sich z. B. für Eisenüberzüge als Träger Glimmer oder gewisse Glase sehr gut.About internal tensions in the finished body as a result of temperature fluctuations to avoid, it is advantageous to select the carrier and the cover material so that that both are approximately the same in their thermal expansion. In this regard are suitable e.g. B. very good for iron coatings as a carrier mica or certain glasses.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines niederohmigen elektrischen Leiterstückes, das aus einem leitenden, durch Ausscheidung aus der Gasphase einer seiner Verbindungen gewonnenen Überzug auf isolierende Träger besteht, beispielsweise eines elektrischen Widerstandes, Kontaktstückes, Stromabnehmers o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß ein derart poröser Träger verwendet wird und die zu zersetzende Menge der gasförmigen Verbindung des Überzugsstoffes gegenüber dem Rauminhalt des luftleeren oder mit einem neutralen Gas gefüllten Zersetzungsgefäßes so gering gewählt ist, daß der Träger nicht nur an seiner äußeren Oberfläche, sondern auch an der Oberfläche seiner inneren Poren von einem elektrisch leitenden Überzug bedeckt wird. ' z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zersetzung der gasförmigen Verbindung des Überzugsstoffes thermisch erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasphase der Verbindung des überzugsstoffes durch Erwärmung einer flüssigen Verbindung gewonnen wird. q.. Verfahren nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einer Wasserstoffverbindung des überzugsstoffes erhalten -wird. 5. Überzugsstoff, verwendet bei einem der Verfahren nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß seine thermische Ausdehnung angenähert gleich der des Trägermaterials ist.PATENT CLAIMS: i. Process for producing a low-resistance electrical conductor piece, which consists of a conductive, by excretion from the Gas phase consists of a coating obtained from one of its compounds on an insulating support, for example an electrical resistor, contact piece, current collector or the like. Like., characterized in that such a porous carrier is used and the to be decomposed amount of the gaseous compound of the coating material compared to the Volume of the evacuated decomposition vessel or one filled with a neutral gas is chosen so small that the carrier not only on its outer surface, but also on the surface of its inner pores by an electrically conductive coating is covered. 'z. Process according to Claim i, characterized in that the decomposition the gaseous compound of the coating material takes place thermally. 3. Procedure according to Claim 2, characterized in that the gas phase of the compound of the coating material is obtained by heating a liquid compound. q .. method according to claim i or following, characterized in that the coating consists of a hydrogen compound of the covering material is obtained. 5. Covering fabric used in any of the methods according to claims i to q., characterized in that its thermal expansion is approximately the same as that of the carrier material.
DES82423D 1927-10-27 1927-10-27 Process for the production of electrically conductive coatings Expired DE612099C (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE952195C (en) * 1950-07-07 1956-11-15 Western Electric Co Electrical resistors and their method of manufacture
DE1079166B (en) * 1953-01-09 1960-04-07 Resista Fabrik Elek Scher Wide Method for establishing the electrical and mechanical connections between the connecting parts of electrical resistors and the resistance material or the supporting body
DE1232056B (en) * 1960-01-28 1967-01-05 Gen Electric Process for the metallization of a metal oxide body for the purpose of soldering with a metal body
DE1271812B (en) * 1954-10-20 1968-07-04 Siemens Ag Capless electrical resistance and process for its manufacture

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