DE754846C - Elektrisch leitende Belegung auf der Oberflaeche einer dielektrischen Substanz, in der ein elektrisches Feld zu erzeugen ist, insbesondere von Seignettesalz-Kristallen - Google Patents

Description

• Elektrisch leitende Belegung auf der Oberfläche einer dielektrischen Substanz, in der ein elektrisches Feld zu erzeugen ist, insbesondere von Seignettesalz-Kristallen Die Erfindung bezieht :s.ich auf die Ausbildung der elektrisch leitenden Belegungen auf den Oberflächen von dielektrisichen Substanzen, in,denen ein elektrisches Feld zu erzeugen isst, insbesondere vorm Seignebtesalv-Kristallen, unter Verwendung einer auf die Oberfläche der Substanzen aufgebrachbenkollondalen Graphi,tschicht, auf,die eineMetallfolie aufgeklebt ist.
• Seignettesalz-Kritstalle finden -vielfach, Anwendung infolge ihres ausgeprägten pi.ezo,elektrischen Effektes; z. B. werden sie in Forln sogenannter Doppelplatten oder Doppelstreifen für die Zwecke der Umwandlung elektrischer Energie in akustische Energie oder umgekehrt, insbesondere als. L,autsp,recherantriebssys'teme, benutzt. Derartige Streifen aus Seignettesalz-Krist.allen tragen zur Erzeugung des den piezoel-elztrisc'hen Effekt hervorrufenden elektrischen Feldes auf den äußeren und inneren Flüchen leitende Bellegungen. An diese als Elektrolden-dienernde. Belegungen ist die Forderung zu stellen, daß sie eine gleichmäßige Feldwertei.lung und damit eine gleichmäßige Beanspruchung des Kristalls gewährleisten.
• Außerdem ist es wichtig, bei Se:ignettesal.z-Kristallen, die bekanntlich eine hohe Dielektrizi.täts'Icon@stanite haben, dafür zu sorgen, d'aß zwischen: der Belegung und, der Kristalloberen flä,che keine Zwischenschicht mit einer geringeren Die lektrizitätskonstanibe vorhanden ist. Da sich die an den Kristall gelegte Spannung im. umgekehrten Verhältnis der Dielektrizitätskonstant.en des Kristalls und der Zwischenschicht verteilt, kann der Fall eintreten, z. B. wenn eine Metallfolie unter Verwendung eines Klebelackes auf die Oberfläche des Kristalls aufgebracht ist, daß ein sehr hoher Spannungsabfall in der Lackschicht vorhanden ist, der als: Verlustspannung durchaus unerwünischt ist. Hinzu kommt, ,daß sich, da eine gleichmäßig dicke Klebeschicht praktisch kaum zu erzielen ist, alsdann nur schwer reproduzierbare Verhältnisse ergeben.
• Es ist bereits bekannt, Belegunigen auf die Oberfläche piezoelektrischer Kristalle durch Aufspritzen von Metall, z. B. nach dem Schoopschen Verfahren, aufzubringen. Dieses Verfahren befriedigt jedoch nicht in jeder Hinsicht, da es hierbei erforderlich ist, noch besondere Stromzuleitungen auf den Belegungen anzubringen. Dies macht aber gewisse Schwierigkeiten, z. B. ist ein Anlöten der Elektrodenzuführungen an die Belegungen, z. B. bei Seignettesalz-Kristallen infolge ihrer Temperaturempfindlichkeit, nur unter besonderen: Vorsichtsmaßnahmen. möglich. Durch dieVerwendung von aufgeklebtenMetallfolien, die man an einem Rande der Kristallfläche überstehen läßt, lassen sich diese Schwierigkeiten beseitigen; jedoch entsteht durch das Aufbringen der Metallfolie mittels eines Klebemittels, eine Zwischenschicht, die die oben geschilderten Nachteile zur Folge hat.
• Um diese Nachteile zu beseitigen., hat man bereits, eine Schicht aus kolloidalem Graphit auf die Oberfläche der Substanz aufgebracht, auf die die Metallfolie aufgeklebt wird. Versuche haben ergeben, daß es nicht genügt, auf die Kristalloberfläche eine solche Graphitschicht aufzuspritzen und auf diese eine mehr oder weniger große Metallfolie zu kleben, um eine in elektrischer und mechanischer Beziehung einwa.ndfreieBelegung zu erhalten. Wird nämlich. einfach eine kolloidale Graph itschicht auf die Oberfläche gebracht und darauf eine Metallfolie geklebt, so haftet .eine solche Belegung nicht sicher; vor allen Dingen ergeben sich aber in elektrischer Hinsicht unbefriedigende und nur schwer reproduzierbare Verhältnisse. Es hängt dies damit zusammen, daß bei Substanzen, die eine hohe Dielektrizitätskonstante haben, bereits kleine Unregelmäßigkeiten in der Zwischensc'hic t zwischen der Kristalloberfläche und der Metallfolie zu einer ungleichmäßigen Spanmun@gsverteilu.ng führen, die sich. sehr stark auf das elektrische Verlta.lten des Kristalls auswirkt, weil der Spannungsabfall in der Zwischenischicht sehr hoch ist. Gemäß der Erfindung soll daher unmittelbar auf die Oberfläche der Substanz eine mit einem Klebemittel versetzte und nach dem Trocknen, z. B. durch Bügeln, verdichtete kolloidale Graphitschich.t aufgebracht «-erden, auf die eine an zahlreichen, Stellen mit der Graphitscliiclit in unmittelbarem elektrischem Kontakt stehende perforierte lletalfifoli:e guter Leitfähigkeit aufg U eklebt ist.
• Die unmittelbar auf die Oberfläche des Kristalls aufgebrachte li:olloi,dale Graphitschicht hat auc'h@ trotz der durch eine Verdichtung erhöllten Leitfähigkeit noch einen so hohen Längswiderstand, daß sie zurZuführung elektrischer Leistungen, für sieh allein ungeeignet wäre, da in ihr ein zu großer Spannungsabfall auftreten würde. Ist jedoch, wie es bei der vorliegenden Anordnung der Fall sein soll, auf die Graphitschicht noch eine Metallfolie aus gut leitendem Material aufgebracht, die mit der Graphitschicht an vielen Stellen unmittelbaren elektrischen Kontakt macht, so erhält man an derGraphitschichtgenügend elektrische Speisepunkte, so daß die Graphitschicht praktisch eine Äquipotentialfläche darstellt, die das an die Metallfölie gelegte Potential besitzt.
• Hierdurch. wird erreicht, daß eine gleichmäßige Feldverteilung innerhalb des Kristalls und damit, .eine gleichmäßige Beanspruchung des Kristalls: vorhanden ist. Zugleich ist ein schäd'lic'her Spannungsabfall zwischen der die St.romzu,führung bildenden Metallfolie und der Oberfläche des Kristalls vermieden. Dies ist besonders für Seignettesalz-Kristalle, die eine sehr hohe Dielektrizitätskonstante haben, von Wichtigkeit.
• Der Aufbau der vorliegenden Art der Belegungen auf der Oberfläche einer Substanz, in der ein elektrisches Feld erzeugt werden soll, kann sich auch in den Fällen als nützlich erweisen, wo: es darauf ankommt, wie z. B. bei Festhond'eneatoren, insbesondere Meßkondensatoren, die dielektrischen Verluste gering zu halten. Denn bei Verwendung der unmittelbar auf die Oberfläche aufgebrachten Graphitsch-icht mit verhältnismäßig guter Längsleitfähigkeit werden diese Verluste wesentlich gAerin.ger gehabten, als wenn etwa eine Metallfolie mittels eines Klebemittels direkt auf die Oberfläche der Substanz aufgebracht wäre.
• Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt den oberen Teil eines als Beispiel gewählten Doppelstreifens aus Seignettesalz-Kristallen, wie er z. B. für das Antriebsy-stem eines Kristallautsprechers in Frage kommt. Der Deutlichkeit der Darstellung halber sind die auf die Kristalloberflächen aufgebrachten Schichten und Belegungen in übertriebenem Maßstab wiedergegeben.
• Es bedeuten r und 2 zwei Kristallstreifen aus Seignettesalz. Auf dien, äußeren und inneren Flächen der Kristallstreifen sind Graphitschichten 3, 4 und 5, 6 aufgebracht. Dem kolloidalen Graphit wird zweckmäßiger-veise ein Klebelaclc zugesetzt, wobei jedoch als Grundsatz zu gelten hat, daß durch den Zusatz des Klebemittels :die Leitfähigkeit ier Graphi.tschicht nicht zu stark .herabgesetzt wird. Das Aufbringen des mit dem Klebemittel versetzten Graphits erfolgt vorzugsweise durch Spritzen. Alsdann wird,die Graphitschicht getrocknet und anschließend mechanisch, z. B. Jurch Bügeln, geglättet und verdichtet. Die so erhaltene Graphitschioht braucht nur gerade so dick zu, sein, daß sie bei Gegenlicht undurchsichtig Isst. Durch die mechanische Glättung und Dichtung wird erreicht, daß einerseits die Leitfähigkeit erhöht wird, andererseits verhindert wird, ,daß bei dem späteren Aufkleben der Metallfolie die Schicht wieder aufgeweicht wird. Die auf die Graphitschicht aufzubringenden Metal-lfolien7, 8 und 9, 1o, die z. B. aus Aluminium von vorzugsweise nicht mehr als io je Stärke bestehen können!, werden zweckmäßig so vorbereitet, daß sie zwischen I3rühtnetze eingelegt werden, deren Maschenweite z. B. o,5 mm beträgt. Durch Einpressen des Drahtnetzes. in die Folie wird eine gleichmäßige Perforation der Folie erreicht. Wird die Folie nun auf die Graphitschicht mittels eines Klebelackes beklebt, so macht spie an ,den durch das Drahtnetz in die Folie eingedrückten Stellen mit der Graphitschicht unmittelbaren Kontakt. Die Dicke der Klebeschicht spielt also hier in bezug auf die elektrischen Verhältnisse keine entscheidende Rolle. Die gut leitende Metallfolie in Verbindung mit der an. zahlreichen Stellen in unmittelbarem Kontakt mit ihr stehenden Graphitschicht gewährleistet eine gleichmäßige Feldverteilung und Beanspruchung des Kristalls.
• Durch die Perforation der Metallfolie wird außerdem erreicht, daß das. zum Festkleben benutzte Klebemittel nach Aufkleben der Folie rasch trocknet. Statt einer perforierten Metallfolie kann auch eine poröse Metallfolie An- wendung finden, sofern nur dafür gesorgt wird, daß zwischen der Folie und der Graphitschicht an genügend zahlreichen Stellen ein unmittelbarer elektrischer Kontakt besteht. Damit ein bequemer elektrischer Ansch:luß an :die Metallfolie vorgenommen werden kann., läßt man die Metallfolie über den Rand des Kristalls tei-lweilse überstehen.
• Um einen Kri:s:ball'dbppelisitreifen herzustellen, verfährt man z-#veckmäßigerweise so, daß zunächst je eine Seite der beiden Einzelstreifen in der beschriebenen Weise mit einem leitenden, Belag versehen wird und diese Belegungen zusammengefügt werden:, indem sie in geeigneter Weise durch geschmolzenes Seignettesalz, dem ein Benetzungsmittel zugesetzt ist, verkittet werden, wie durch die Schicht i i in: der Zeichnung angedeutet ist. Alsdann, werden die beiden äußeren Belegungen wie die inneren Belegungen hergestellt. DieseArt derVerkittu:ng kann auch in anderen Fällen mit Vorteil vorgenommen werden, z. B. kante das. Verkitten von Seignettesal.z-Kristallen in der angegebenen Weise auch bei anderer Ausbildung der Belegungen vorgenommen werden. Statt bei der Herstellung von Doppelstreifen kann die angegebene Art der Verkittung auch Anwendung finden, wenn Kristallplatten oder Kristallstreifen aneinandergekittet werden sollen, um z. B. aus zwei kurzen Streifen einen langen Streifen zu erhalten. Die Verkittung von Kristallen mittels geschmolzenen Seignettesalzes, dem ein Benetzungsmittel zugesetzt ist, gewährleistet eine auch bei großenBean:spruchungen festhaftende mechanische Verbindung der Kristalle.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisch, leitende Belegung auf der Oberfläche einer dielektris.chen Substanz, in derennelektrisches Feld zu erzeugen ist, insbesondere von Seignettesalz-Kristallen, unter Verwendung einer auf die Oberfläche der Substanz aufgebrachten kolloidalen Graphitschicht, auf die :eine Metallfolie aufgeklebt ist, .dadurch gekennzeichnet, da.ß unimittelbar auf :die Oberfläche eine mit einem Klebemittel versetzte und nach dem Trocknen, z. B. :durch Bügeln, verdichtete kolloidale Graphitschicht aufgebracht ist, auf die eine an zahreichen Stellen mit der Graphitschicht in unmittelbarem elektrischem Kontakt -stehende perforierte Metallfolie guter Leitfähigkeit aufgeklebt ist. a. Doppelstreifen.system, insbesondere für Lautsprecherarntriebsysteme, mit elektrisch leitenden Belegungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Innenseiten der das; Doppelstreifensystem bildenden Einzelstreifen angebrachten Belegungen mit geschmolzenem Seignettesalz, dem ein Benetzungsmittel zugesetzt ist, verkittet sind. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Britische Patentschrift Nr. 454 595.