DE851526C - Verfahren zur Herstellung von Kupferoxydul-Trockengleichrichtern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kupferoxydul-TrockengleichrichternInfo
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Description
Für die Herstellung hochbeattspruchter Kupferoxydul-Trockengleichrichter
war bisher im wesentlichen Elektrolytkupfer, z. B. Chilekupfer (CCC-Kupfer), verwendbar. Aber auch bei diesem Kupfer
ist die Erzielung bester Gleichrichterwirkung von der Auswahl besonders geeigneter Barren abhängig
gewesen. Ferner mußte eine besonders sorgfältige Weiterbearbeitung beim Schmelzen, Walzen, Glühen
und bei der Gleichrichterelemerrteherstellung vorgenommen
werden, damit hierbei keine Verunreinigung und damit Verschlechterung der Gleichrichtereigenschaften
erfolgte.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und erzielt eine weitere Verbesserung der Gleichrichtereigenschaften
dadurch, daß das zur Kupferoxydulbildung dienende Kupfer auf elektrischem oder
chemischem Wege aus kupferhaltigen Lösungen ausgefällt und zur unmittelbaren Gleichrichterelementeherstellung
ohne Umschmelzung benutzt wird. Zur klaren Unterscheidung mit dem bisher verwendeten normalen Gleichrichterkupfer wird das
in der Erfindung beschriebene, aus kupferhaltigen Lösungen ausgefällte Kupfer Ausfällkupfer genannt.
Durch das vorgenannte neue Verfahren ist es in einfachster Weise möglich, für die Fertigung von
Kupferoxydul-Trockengleichrichterelementen von jedem beliebigen Kupfer auszugehen.
Ausfällkupfer kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Aus kupferhaltigen Lösungen
kann auf Metalle, die in der Spannungs reihe unter dem Kupfer stehen, also unedler sind, Kupfer ohne
äußere Stromquelle nach den bekannten Tauch-, Ansiede- und Kontaktverfahren ausgefällt werden.
Bei dem Tauchverfahren wird, wie Fig. 1 schema-
tisch zeigt, die metallische Unterlage 7 zur Abscheidung
von Kupfer an dieren Oberfläche in eine kupferhaltige
Lösung 8, z. B. Kupfer-Chlorid- oder Kupfer-Sulfat-Lösung, getaucht. Bei dem Ansiedeverfahren
, 5 erfolgt die Kupferausfällung ähnlich wie beim Tauchverfahren, jedoch bei erhöhter bzw. Siedetemperatur.
Schließlich kann zur Erzielung größerer Kupfermengen
durch Herstellung eines Kontaktes mit einem eingetauchten unedleren Metall als Kupfer im
Kontaktverfahren eine weitere Metallabscheidung erfolgen. In Fig. 2 ist schematisch das Kontaktverfahren
erläutert. In einer kupferhaltigen Lösung ist eine Cu-Platte 9 mit einer Fe-Platte 10 elektrisch
leitend verbunden. Die Abscheidung dies Kupfers erfolgt dann auf der Platte 9.
Bei Anwendung einer äußeren Stromquelle kann auf galvanischem Wege, wie Fig. 3 zeigt, besonders
wirtschaftlich Ausfällkupfer gewonnen werden. An 2o' einer mit dem negativen Pol verbundenen stromleitenden
Platte 11, der Kathode, wird das Kupfer in einer kupferhaltigen Lösung aus dem Ionenzustand
in den metallischen übergeführt und ausgefällt, während an der Anode, der mit dem Pluspol
verbundenen stromleitenden Platte 12, eine Entladung der Anionen vor sich geht.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß sich mit diesen genannten Verfahren besonders vorteilhaft
dünne Kupferschichten, wie sie zur Oxydulbildung bei der Formierung von Kupferoxydulgleichrichterelementen
benötigt werden, auf geeignete, später noch beschriebene Unterlagen unmittelbar ausgefällt werden können. Geeignet sind
strom leitende metallische Unterlagen odter nach bekannten Verfahren, wie z. B. Aufdampfen, stromleitend
gemachte Isolierstoffunterlagen, soweit sie den Ansprüchen der nachfolgenden Behandlung bei
der Gleichrichterformierung und -herstellung genügen, z. B. Porzellan u. a.
Nachstehend ist der Aufbau von bisher verwendeten Kupferoxydulgleichrichtern und der nach dem
beschriebenen Verfahren hergestellten gegenübergestellt.
Der prinzipielle Aufbau der bisher üblichen Kupferoxydul-Trockengleichrichter ist in Fig. 4
dargestellt. Eine Kupferscheibe 1 dient sowohl als Unterlage als auch als Oxydlulbildner. Auf dieser
Kupferscheibe 1 wird durch thermische Oxydation, d. h. durch ein Glühverfahren, die Oxydulschicht 2
nebst der Sperrschicht 3 erzeugt. Diese beiden Schichten befinden sich somit unmittelbar auf der
Kupferscheibe 1. Deshalb wird bei diesem ursprünglichen Verfahren eine große Menge hochwertigsten
Kupfers benötigt, das mit Hilfe eines Schmelz- und Walzprozesses in eine für den genannten Zweck
brauchbare Form gebracht wird. Der Abschluß der Oxydulschicht erfolgt durch die Gegenelektrode 4.
Der Aufbau eines Gleichrichters nach dem der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren ist an
Fig. 5 gezeigt. Auf einer stromleitenden metallischen Unterlage 5 befindet sich eine dünne Schicht Ausfällkupfer
6, die bei der Formierung, d. h. bei der thermischen Oxydation, zum größten Teil, a1>er micht
vollständig zur Oxydulbildung verwendet wird. Zwischen dem Rest dieser Ausfällkupferschicht 9
und der Oxydulschicht 7 bildet sich dann die Sperrschicht
8. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt also darin, daß nur eine
verhältnismäßig kleine Menge hochwertigen Kupfers benötigt wird.
Für die Herstellung von Kupferoxydulgleichrichterplatten1
aus auf galvanischem Wege gewonnenem Ausfällkupfer wurde gefunden, daß sich für die
Unterlage normales, handelsübliches Elektrolytkupfer besonders gut eignet, was deshalb besonderen
Vorteil bietet, weil man es bei der Weit'er\-erarbeitung
zu Gleichrichterplatten mit zwar unterschiedlich hergestelltem und deshalb unterschiedlich
reinem, aber doch einheitlichem Werkstoff Kupfer zu tun hat. Bei der Formierung liegt bei gleicher
Wärmeausdehnung und -leitfähigkeit gleiches Verhalten vor.
Als Vorbehandlung der Elektrolytkupferunterlage hat sich überraschenderweise gezeigt, daß eine normale
übliche elektrolytische Entfettung nicht geeignet ist. Die Haftung der Ausfällkupferschicht ist
bei dieser Vorbehandlung ungenügend. Bei der Formierung von daraus hergestellten Gleichrichterelementen
tritt Blasenbildung auf. Dafür wurde gefunden, daß ein kurzes Beizen, z. B. in verdünnter g0
Salpetersäure, bei erhöhter Temperatur besonders geeignet ist und zur zusätzlichen Aufrauhung eine
geringe anodische Auflösung sich nützlich erweist. Für die auf der so vorbereiteten Unterlage aufgebrachte
Ausfällkupferschicht gibt es eine optimale Dicke. Für die Oxydulbildung sind einige hundertstel
Millimeter Kupfer erforderlich. Als Schicht zwischen dem Oxydul und der Unterlage wurde eine
Mindestdicke von 0,03 mm gefunden,, die den Vorteil bietet, daß bei der Formierung keine Diffusion
von Verunreinigungen der Unterlage bis zur Oxydulschioht
mehr erfolgt, die auf die Gleichrichtereigenschaften schädlich wirken würde. Andererseits
findet bei zu großer Dicke der Ausfällkupferschicht Fremdelementeinbau statt, der eljenfalls die Gleichrichtereigenschaften
herabdrückt. So wurde eine günstigste Dicke der Ausfällkupferschicht von 50 μ
bis 150 μ entdeckt.
Wie schon erwähnt, tritt bei der Herstellung von Ausfällkupfer auf galvanischem Wege an dem Pluspol
eine Entladung der Anionen auf, die zur Auflösung des Anodenmetalls führt. Damit die Bäder
sich nicht frühzeitig mit Verunreinigungen aus dem aufgelösten Anodenmaterial anreichern, wird mit
besonderem Vorteil reines Elektrolytkupfer verwendet. Ebenso ist es vorteilhaft, zur Vermeidung
λ'οη fremden Verunreinigungen für die Herstellung
der Bäder selbst, reine bzw. reinste Chemikalien, wie z. B. reinstes Kupfersulfat, reinste Schwefelsäure
und in reinsten Säuren aufgelöstes Kupfer zu verwenden.
Während man aus wirtschaftlichen Gründen zur Ausfällung möglichst hohen Kupfer- und Säuregehalt
anstrebt, hat es sich gerade bei dem vorliegendem Verwendungszweck ergeben·, daß beste Gleichrichtereigenschaften
des Ausfällkupfers bei mittleren
Kupfer- und Säuregehalten erreicht werden, z. B. t>ei 200 bis 300 g Kupfersulfat und 30 bis. 50 g
Schwefelsäure je Liter.
Nach den bisherigen Erkenntnissen treten günstigste
Gleichrichtereigenschaften bei einem Kupfer, das möglichst rein ist, auf. Gewisse Beimengungen
in bestimmter Menge bringen jedoch sehr erwünschte Effekte, zur Geltung. Ein weiterer Vorteil des erfundenen
Verfahrens zur Gleichrichterelementeherstellung mit Verwendung· von Ausfällkupfer liegt
darin, daß die Mitabscheidung von Beimengungen zum Kupfer durch Zusätze zu den, Bädern durchgeführt
und diese außerdem mengenmäßig genau dosiert werden kann durch z. B. genau eingewogene
Zusätze oder Einhaltung bestimmter Abscheidungsbedingungen, wie Stromdichte und Badtemperatur.
Die Anwendung des Ausfällverfahrens' ermöglichte auch die Auffindung der Beimengungszugabe
zum Kupfer auf die Unterlage und als Zwischenschicht oder auch auf die Außenschicht, wol>ei verschiedene
Ix'kannte Verfahren, wie z. B. mechanische
Aufbringung oder elektrolytische Abscheidung erfolgreich sind.
Außer der erwähnten, aus wirtschaftlichen Gründen anzustrebenden hohen Badkonzentration bei
der Herstellung von Ausfällkupfer wäre gleichfalls hohe Badtemperatur anzustreben. Es hat sich
nun gezeigt, daß für die Verwendung zu Gleichrichterzwecken auch hierbei ein optimaler Bereich
der Badtemperatur von 20 bis 300 Schichten mit besten Eigenschaften ergibt, was auf das in diesem
Bereich erzielte l>esonders gleichmäßige Gefüge zurückgeführt werden kann.
Ganz überraschenderweise wurde auch gefunden, daß nicht niedrigste Stromdichten, die reinstes
Kupfer ausfällen, weshalb man daraus schließen müßte, daß es beste Gleichrichtereigenschaften
liefert, sondern höhere Stromdichten als 0,5 A/dm2 l>esonders günstiges Gleichrichterverhalten der so
hergestellten Ausfällkupferschichten ergeben.
Ferner wird gefunden, daß bei Ausfällkupferschichten
feinste Verteilung der immer in gewissem Maße vorhandenen ISadeinschlüsse für die Erzielung
guter Gleichrichtereigenschaften besonders günstig ist. Dies wird bei einer Korngröße des Kupfers von
50 μ und darunter, insbesondere bei einer Korngröße von 10 // erzielt. Entsprechend ist auch geringe Oberflächenrauhigkeit
vorteilhaft, die 25 μ nicht übersteigen darf. Als besonders vorteilhaft hat sich eine
Oberflächenrauhigkeit von 5 μ ergeben.
Auch hat sich bei der Ausfällung des Kupfers auf Unterlagen gezeigt, daß an den Rändern der Unterlagen
die Schichten infolge der ungleichen Stromdichteverteilung im Bad ungünstige Eigenschaften
l>esitzen. Mit besonderem Vorteil werden deshalb Unterlagen mit größeren Flächen als 5 cm2 verwendet.
Sofern für die Gleiohrichterelementeherstellung kleinere Scheiben und Tabletten benötigt werden,
können diese nach den üblichen Verfahren, z. B.
durch Ausstanzen, daraus hergestellt werden.
Für das aus kupferhaltigen Losgingen gewonnene
Ausfällkupfer wurde schließlich gefunden, daß beste Gleichrichtereigenschaften bei einem Kupfergehalt
von mindestens 99,995 °/o erzielt wurden und nicht, wie es bei dem bisher üblichen besten Gleichrichterkupfer
angestrebt wurde, den Kupfergehalt von 99,97 °/o beizubehalten. Dabei dürfen die Verunreinigungen
zweckmäßig folgende Höchstgehalte nicht überschreiten: Blei, Wismuth, Arsen und Nickel naßanalytisch nicht mehr nachweisbar, Antimon
und Zinn 0,5 · io"30/o, Eisen, Schwefel und
Sauerstoff zusammen 2 · io"30/o, Silber 3 g/t.
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung von Kupferoxydul-Trockengleichrichtern,
dadurch gekennzeichnet, daß Ausfällkupfer, d. h. aus kupferhaltigen
Lösungen auf elektrischem und chemischem
Wege ausgefälltes Kupfer, unmittelbar, also ohne Umschmelzung, als Kupferoxydul·
bildner benutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Ausfällkupfer derjenigen Art verwendet wird, die aus kupferhaltigeniLösungen
ohne äußere Stromquelle im Tauch-, Ansiede- oder Kontaktverfahren hergestellt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Ausfällkupfer derjenigen Art verwendet wird, die aus kupferhaltigen Lösungen
mit äußerer Stromquelle auf galvanischem Wege hergestellt ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne Schicht
aus Ausfällkupfer auf eine Unterlage, insbesondere auf galvanischem Wege, aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfällkupferschicht auf
eine stromleitende metallische Unterlage oder eine nach l>ekannten Verfahren stromleitend gemachte
Isolierstoffunterlage aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfällkupferschicht auf
Elektrolytkupfer als Unterlage aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage
durch Beizen (Ätzen) oder durch Beizen und geringe anodische Auflösung vorbehandelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausfällkupfer
in einer Schichtstärke von 60 bis 150 11
verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß l>eim Herstellen
des Ausfällkupfers als Anodenmaterial Elektrolytkupfer verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen
des Ausfällkupfers Bäder aus reinstem Kupfersulfat, aus reinstem Kupfersulfat und
reinster Schwefelsäure oder in reinsten Säuren aufgelöstes reinstes Kupfer, z. B. Elektrolytkupfer,
verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bad 200 bis 300g Kupfer-
sulfat und 30 bis 50 g Schwefelsäure je Liter enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß den Bädern noch Zusätze beigegeben werden, welche die Mitabscheidung
von Beimengungen zum Kupfer bewirken, wie z. B. Thiosulfat, Kochsalz, Salpetersäure,
Atakamit, Antimonoxyd, Bleisulfat u. a.
13. Verfahreonach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß außerdem Beimengungen, z. B. Blei, Zinn, zum Kupfer nach bekanntem Verfahren,
z. B. auf mechanischem oder elektrolytischem Wege, auf die Unterlage und als Zwischenschichten
aufgebracht und eingebaut oder auch auf die Außenschicht aufgebracht werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Badtemperaturen von 20 bis 300 angewendet werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Stromdichten größer als 0,5 A/dm2 angewendet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß Ausfällkupfer mit einer Korngröße von 50 μ und kleiner hergestellt
bzw. angewendet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausfällkupferschicht eine solche mit einer Oberflächenrauhigkeit
kleiner als 25 μ hergestellt bzw. angewendet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1
bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Ausfällkupfer auf Unterlagskörpern mit größerer Fläche
als 5 cm2 aufgebracht wird und aus diesen Körpern
die Gleichrichtersoheiben durch Stanzen od. dgl. hergestellt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 5395 9.52
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US1749549A (en) * | 1927-01-19 | 1930-03-04 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Rectifier |
US1749995A (en) * | 1927-10-28 | 1930-03-11 | Hanovia Chemical & Mfg Co | Process for securing good electrical contact with crystalline cuprous oxide |
US1776217A (en) * | 1928-09-12 | 1930-09-16 | William D Dooley | Rectifying device and method of making the same |
US1873363A (en) * | 1929-04-22 | 1932-08-23 | Parker Rust Proof Co | Coated iron or steel article and method of making the same |
US2081051A (en) * | 1935-02-02 | 1937-05-18 | Gen Electric | Electric cut-out |
US2097298A (en) * | 1935-10-24 | 1937-10-26 | Gen Electric | Method of manufacturing electrical cut-outs |
US2482178A (en) * | 1944-02-29 | 1949-09-20 | Western Electric Co | Composite structure for forming a seal with glass |
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