DE613353C - Zur Schwingungserzeugung und -verstaerkung verwendbarer Widerstand mit fallender Charakterisctik - Google Patents

Description

• Zur Schwingungserzeugung und -verstärkung verwendbarer Widerstand mit fallender Charakteristik Zur Schwingungserzeugung und -verstärkung verwendbare Widerstände mit fallender Charakteristik, die aus gepreßtem Oxyd-, Sulfid- o..dgl. Pulver (bzw. Pulvergemisch) zwischen Elektroden bestehen, sind bereits bekannt. Die fallende Charakteristik wird in diesem Falle verursacht durch Gasreste (Luft), die an den Kontaktstellen der Pulverteilchen enthalten und negativ aufgeladen sind und die sich infolge des Stromes gemäß seiner Stärke umlagern. Diese Wirkung wird offenbar um so mehr begünstigt, je feiner das gepreßte Pulver unterteilt ist; denn dadurch wird einerseits die Absorptionsfähigkeit des betreffenden Oxydes möglichst vergrößert und andererseits zugleich die Zahl der Kontaktstellen, die im Pulver enthalten sind, vergrößert. Beim Pulverkontakt ist daher eine Betriebssicherheit gewährleistet, wie sie im allgemeinen ein Einzelkontakt nicht aufweist. Diesem Vorteil des Pulverkontaktes steht aber als Nachteil seine niedrige Frequenzgrenze gegenüber, die bei etwa 3ooo bis qooo Hz liegt. Das besagt, daß unterhalb der genannten Grenze zwar Schwingungen mit gutem Nutzeffekt erzeugt werden können, daß aber oberhalb der Frequenzgrenze keine Schwingungen mehr auftreten. Als Ursache für diese Erscheinung wurde festgestellt, daß die durch den elektrischen Strom im Pulver erzeugte Wärme nicht genügend schnell abgeführt wird. Man kann nämlich die Frequenzgrenze nach höheren Frequenzen hin verschieben, indem man die Pulverschicht sehr dünn macht - dadurch wird die Wärme im Pulver sofort an die Elektroden abgegeben - und letztere etwa durch ein Kühlmittel stark kühlt. Vorliegende Erfindung beschreibt einen anderen Weg zur Heraufsetzung der Frequenzgrenze durch Kühlung des Pulvers, der aber zweckmäßig auch in Verbindung mit dem eben beschriebenen Wege benutzt werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß die Pulverteilchen Kerne aus einem die Wärme und die Elektrizität gut leitenden Stoff enthalten, insbesondere Metall. Die Kernteilchen sollen also die Wärme und die Elektrizität besser leiten als die Oxyde selbst. In der einfachsten Form ist der Kern ein Metallkügelchen, z. B. aus Platin, dessen gesamte Oberfläche mit einer dünnen und festhaftenden Haut des betreffenden wirksamen Oxydes überzogen ist. Die Metallkügelchen mit der wirksamen Haut werden weiterhin ebenso behandelt, wie die Pulverteilchen sonst behandelt wurden. Soll z. B: das Pulver, wie üblich, aus einer Mischung zweier Metalloxyde (z. B. V2 05 und Mn2 03) im bestimmten Mengenverhältnis bestehen, so werden zwei Sorten Pulver hergestellt, indem Metallkügelchen mit einer wirksamen Haut des einen Metalloxydes (V205) und ebenso solche mit einer wirksamen Haut des andern Metalloxydes (Mn, 03) überzogen werden; und dann werden die beiden so präparierten Metallpulversorten in dem gewünschten Mengenverhältnis miteinander vermischt. Die elektrische Wirkung ist daher auch keine andere als die, welche sonst bei den Pulverteilchen beobachtet wird. Aber, weil der Strom von Kugel zu Kugel nur an der Berührungsstelle übergeht und diese Stromübergangsstelle klein ist im Verhältnis zur ganzen Kugel, so vermag erstens die Kugel die an der Stromübergangsstelle auftretende Wärme rasch aufzunehmen, zweitens aber infolge der größeren Oberfläche die aufgenommene Wärme rasch nach außen ausstrahlen. _ Die Folge beider Effekte ist die Vernichtung der störenden Wärme und eine Verschiebung der Frequenzgrenze weit in das Hochfrequenzgebiet hinein.
• Es ist selbstverständlich, daß bei den vorstehend beschriebenen Effekten auf gewisse, dem Fachmann geläufige Vorschriften Rücksicht genommen werden muß. Erstens darf die wirksame Haut auf dem Kern nicht allzu dick sein, damit die vorausgesetzten Absorptionskräfte der Haut sich voll entfalten können. Es ist bekannt, daß diese Entfaltung im Bereich kolloidaler Schichtdicken am größten ist. Zweitens ist es bekannt, daß je größer der Kern, desto besser die wärmeabstrahlende Wirkung ist; daher darf. der Kern nicht allzu klein sein, damit die Wärme genügend rasch abgestrahlt wird.. Kerne unter 1/10o mm Durchmesser zeigen kaum eine Verbesserung. Bei großen Kugeln kann aber andererseits technisch nicht mehr so leicht die erforderliche große Zahl von Berührungsstellen, die doch eine entsprechend große Menge von Kugeln voraussetzt, erzielt werden. Bewährt hat sich im vorliegenden Falle ein Durchmesser von etwa 1/1o mm. Bei Metallpulver als Kernmaterial hat man auch eine bequeme Methode, die gewünschte Oxydschicht aufzubringen, dann, wenn das Oxyd und der Kern dasselbe Metall enthalten. Soll z. B. eine Kupferoxydschicht auf einem Metallkern aufgebracht werden, so verwendet man zweckmäßig Kupferpulver als Kernteilchen. Man braucht dann nur die Kupferkerne thermisch oder galvanisch oberflächlich zu oxydieren. Solche Oxydschichten pflegen sehr fest zu haften.
• Manchmal ist es erwünscht, daß die auf einem Metallkern befindliche Schicht nicht aus einem einzigen Oxyd - besteht, sondern aus einem bestimmten Gemenge von zwei oder mehreren Oxyden, z. B. von Zinkoxyd und Kupferoxyd. Dann verwendet man als Kern die Legierung der betreffenden Metalle (hier also Zink und Kupfer)- in demselben Mengenverhältnis und oxydiert dieses Messing -oberflächlich. Die Kerne finden sich in der erforderlichen Größe als Schlaglote im Handel.
• Kerne aus Edelmetall werden beispielsweise mit einem Überzug von V#.05 oder Zn O folgendermaßen versehen: plan zieht kalten Platindraht von 1(1o mm Durchmesser durch geschmolzenes und flüssiges V2 05. Je nach der Geschwindigkeit des Durchziehens bleibt am Platindraht eine mehr oder weniger dünne Schicht von V2 05 haften. Ähnlich läßt sich Platindraht bespritzen. Man kann auch Platindraht durch eine konzentrierte wäßrige Lösung von NH4 V03 ziehen, die Lösung verdunsten lassen und durch vorsichtiges Erhitzen das NH4V03 zersetzen. Oder man zieht den Platindraht als Anode durch die Lösung. Der Strom zersetzt dann elektrolytisch NH4V03 in der Weise, daß sich an der Anode außer Sauerstoff auch V. 05 abscheidet. Ähnlich läßt sich-aus Zinkorten ein Zinkoxydüberzug auf der Platindrahtanode erzeugen. Auch vermag kalter Platindraht, der über starkerhitztem Zinkoxyd hinweggeleitet wird, das sublimierende Zinkoxyd auf sich zum Niederschlag und zum Haften zu bringen. -Schließlich kann ein- Draht aus Edelmetall, wie Platin, stets mit dem Oxyd eines andern Metallee in genau meßbarer Menge in der Weise überzogen werden, daß zuerst z. B. galvanisch das andere Metall in reiner Form auf dem Platindraht niedergeschlagen wird und dann nachträglich das niedergeschlagene Metall oxydiert wird, wobei die chemische Unempfindlichkeit des Edelmetalls gegenüber Oxydationsmitteln als besonderer Vorteil in Erscheinung tritt.
• So präparierte Drähte werden dann in entsprechend -kurze Stücke zerschnitten. Sie stellen dann Kerne mit oberflächlich weitgehend überzogener wirksamer Oxydschicht dar. Sofern die Drähte so geschichtet oder geordnet werden, daß der Strom sie quer zu ihrer Längsrichtung durchfließt, ist es möglich, eine Menge vorn Kontakten im begrenzten Raum zu schaffen. Die Kühlung und damit die Frequenzerhöhung kann bei einer solchen .Anordnung noch weitergetrieben werden, -wenn die seitlich herausragenden Drahtenden in eine Kühlflüssigkeit hineintauchen, die natürlich in elektrischer Hinsicht ein Isolator sein muß. Die Drähte werden weiterhin am besten geschichtet, derart, daß sie sich kreuzen und sämtliche Kreuzungspunkte übereinanderliegen. Die Kreuzungspunkte sind dann allein stromdurchflossen. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dem elektrischen Strom sehr geringe kapazitive Stromübergangsmöglichkeiten zu bieten. Schon bei reinen Pulverwiderständen stellt der kapazitive Stromweg, der zwischen den Pulverteilchexl besteht, einen unerwünschten Kurzschluß für hochfrequente Schwingungen dar. Um ihn zu vermeiden, hat man für reine Pulverwiderstände einen möglichst kleinen Querschnitt gewählt. Dasselbe Verfahren läßt sich mit Vorteil auch anwenden bei den kernenthaltenden Teilchen, wie sie gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, bei Drähten am besten in der beschriebenen sich kreuzenden Form.
• Es ist bekannt, einen Einzelkontakt mit negativem Widerstand dadurch herzustellen, (laß man einen Graphitstab mit Zinkoxyd überzieht und als Gegenelektrode einen Eisendraht heraufdrückt; dabei dient der Graphitkern aber als Stromzuführung. Bei dem vorstehend beschriebenen Pulverkontakt handelt es sich, wie dargelegt, um ein ganz anderes Problem. Das gleiche gilt für die bekannten magnetischen Massekerne, bei deren Herstellung zwar ganz ähnliche Verfahren üblich sind, für die aber ganz andere Gesichtspunkte hinsichtlich der Herstellung und der Wirkungsweise maßgebend sind; insbesondere handelt es sich dort um die magnetischen Eigenschaften des Kernpulvers und um die Isolierfähigkeit der Oxydhäute, mit denen die magnetischen Pulverteilchen überzogen sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Zur Schwingungserzeugung oder -verstärkung verwendbarer Widerstand mit fallender Charakteristik, bestehend aus Oxyd-, Sulfid- o. dgl. Pulver (bzw. Pulvergemisch) zwischen Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverteilchen Kerne aus thermisch und elektrisch gut leitendem Stoff, insbesondere Metall, enthalten. Widerstand nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Kernteilchen größer als 1;l00 mm ist, insbesondere 1/1o mm beträgt. 3. Widerstand nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteilchen aus Edelmetallen, insbesondere Platin, bestehen. . 4.. Widerstand nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug das Oxyd des Metalles ist, aus dem die Kernteilchen bestehen. 5. Widerstand nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteilchen thermisch oder elektrolytisch oxydiert sind. 6. Widerstand nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteilchen durch Elektrolyse, Sublimieren, Aufschmelzen oder Aufspritzen mit dem Oxyd eines anderen Metalles überzogen sind. 7. Widerstand nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug der Kerne das aus einem reinen Metallüberzug entstandene, z. B. durch künstliche Oxydation gebildete Oxyd ist. B. Widerstand nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulver-. teilchen von fadenförmiger Gestalt derart angeordnet sind, daß der Strom sie quer zu ihrer Länge durchfließt.