DE856663C

DE856663C - Process for the manufacture of selenium rectifiers

Info

Publication number: DE856663C
Application number: DEW3255D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1938-12-28
Filing date: 1939-12-13
Publication date: 1952-11-24
Also published as: FR859693A; US2266922A; GB523216A; CH263405A

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Wechselstromgleichrichtern, bei denen die Gleichrichterschicht aus Selen besteht oder Selen enthält, und bezieht sich auf Verbesserungen für die Herstellung solcher Gleichrichter.The invention relates to the manufacture of AC rectifiers, in which the rectifier layer consists of or contains selenium, and relates to improvements in the manufacture of such rectifiers.

Für gewöhnlich enthält das Gleichrichterelement eine Grundplatte oder Elektrode aus Metall, auf deren Oberfläche in irgendeiner geeigneten Weise eine verhältnismäßig dünne aus Selen bestehende oder selenhaltige Schicht aufgebracht ist, wobei das Selen in kristalliner oder sogenannter metallischer Form vorliegt, in der es ein verhältnismäßig guter Elektrizitätsleiter ist. Mit der Oberfläche der Schicht in enger Berührung steht eine Gegenelektrode, die beispielsweise aus einem durch ein geeignetes Verfahren hergestellten Metallfilm besteht. Bei dieser Art von Trockengleichrichtern mit Oberflächenberührung ist es ebenso wie bei sonstigen Trockengleichrichtern dieser Art wünschenswert, daß der dem Stromdurchgang zwischen der Grundplatte oder Elektrode und der Gegenelektrode entgegengesetzte Widerstand in einer Richtung, die als die Vorwärtsrichtung bezeichnet wird, so niedrig wie möglich ist und in der anderen- als Rückwärtsrichtung bezeichneten Richtung so hoch wie möglich ist. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Erfüllung dieser Bedingungen in einem höheren Ausmaß, als dies mit Hilfe der bisher bekannten Verfahren erreichbar war.Usually the rectifying element includes a metal base plate or electrode the surface of which in any suitable manner consists of a relatively thin selenium or selenium-containing layer is applied, the selenium in crystalline or so-called metallic Is in the form in which it is a relatively good conductor of electricity. With the surface of the In close contact is a counter-electrode, which for example consists of a through a suitable layer Process produced metal film consists. With this type of dry rectifier with Surface contact, as with other dry rectifiers of this type, is desirable that of the passage of current between the base plate or electrode and the counter electrode opposite resistance in a direction referred to as the forward direction is so low as high as possible and as high as possible in the other direction, called the backward direction is. The present invention enables these conditions to be met to a greater extent, than this was achievable with the help of the previously known methods.

Bei der Herstellung eines Gleichrichterelements der erwähnten Art ist eine Wärmebehandlung oder eine sonstige Behandlung, durch die das Selen aus dem amorphen in den gewünschten kristallinen oder metallischen Zustand übergeführt wird, eineIn the manufacture of a rectifier element of the type mentioned, a heat treatment or another treatment that transforms the selenium from the amorphous into the desired crystalline or metallic state, a

wichtige Maßnahme. Erfindungsgemäß wird das Gleichrichterelement während oder nach dieser Umwandlungsbehandlung einer oxydierenden Behandlung unterworfen, um auf der Selenoberfläche eine abgeänderte Form oder eine Schicht zu bilden, welche mit der Gegenelektrode im Sinne der Erzeugung einer verbesserten Gleichrichtwirkung zusammenarbeitet. important measure. According to the invention, the rectifier element is during or after this Conversion treatment subjected to oxidizing treatment on the selenium surface a modified shape or a layer to form, which with the counter electrode in the sense of the production an improved rectifying effect cooperates.

Diese Behandlung besteht vorzugsweise darin, ίο daß das Gleichrichterelement nach der Umwandlungsbehandlung der Wirkung eines neutralen, sauren oder alkalischen Flüssigkeitslbades oxydierenden Charakters unterworfen wird, wobei darauf hinzuweisen ist, daß diese Behandlung nicht die Zufügung irgendwelcher anderer Stoffe zu dem Selen bzw. die Gegenwart solcher anderen Stoffe in dem Selen betrifft, sondern daß die Reaktion an der Oberfläche der Selenschicht nur das Selen in im wesentlichen reinen Zustande betrifft. Ferner braucht die Verbesserung der Gleichrichtwirkung des Elements, trotzdem die Behandlung gemäß der Erfindung oxydierenden Charakters ist, nicht die Bildung einer dauernden Schicht von Selenoxyd erforderlich zu machen oder darauf zurückzuführen sein, obwohl wahrscheinlich Spuren dieses Oxyds an der Oberfläche des fertigen Elements zurückbleiben werden.This treatment is preferably that the rectifier element after the conversion treatment the effect of a neutral, acidic or alkaline liquid bath oxidizing Character, it should be noted that this treatment is not the Addition of any other substances to the selenium or the presence of such other substances in which selenium concerns, but that the reaction on the surface of the selenium layer only contains the selenium in essentially pure states. Furthermore, the rectification effect needs to be improved of the element, although the treatment according to the invention is of an oxidizing character, not that To make formation of a permanent layer of selenium oxide necessary or to be attributed to it although traces of this oxide will likely remain on the surface of the finished element will.

Die Erfindung kann in der Praxis derart aus geführt werden, daß das Gleichrichterelement nach der Umwandlungsbehandlung, jedoch vor Anbringung der Elektrode, in ein Natronlaugebad eingetaucht wird und daß währenddessen an das Element in Rückwärtsrichtung eine passende Spannung angelegt wird. Vorzugsweise enthält das Natronlaugebad auf das Liter Wasser 25 g Ätznatron und wird während der Behandlung bei einer Temperatur von etwa 6o° C erhalten.The invention can be carried out in practice such that the rectifier element after the conversion treatment, but before the electrode is attached, immersed in a caustic soda bath and that meanwhile a suitable voltage is applied to the element in the reverse direction is created. The sodium hydroxide bath preferably contains 25 g of caustic soda per liter of water and is obtained during the treatment at a temperature of about 60 ° C.

Als Flüssigkeitsbad eignet sich auch einewäTirige Lösung von Natriumiperoxyd. Es handelt sich in diesen beiden Fällen um Bäder von alkalischem Charakter.An aqueous bath is also suitable as a liquid bath Solution of sodium peroxide. Both of these cases are alkaline baths Character.

Als neutrales Bad ist für die gleichen ZweckeAs a neutral bath is for the same purposes

eine wäßrige Lösung von Wasserstoffsuperoxyd geeignet. Auch kann mit Vorteil eine wäßrige Lösung mäßiger Konzentration von Salpetersäure benutzt werden.an aqueous solution of hydrogen peroxide is suitable. An aqueous solution can also be used with advantage moderate concentration of nitric acid should be used.

Die Erfindung kann also mit Hilfe eines neutralen, eines sauren oder eines alkalischen Bades in die Praxis umgesetzt werden.The invention can thus with the help of a neutral, an acidic or an alkaline bath in put into practice.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Wärmebehandlung, durch welche die Umwandlung des Selens aus der amorphen in die kristalline Form bewirkt wird, in einer stark oxydierenden Atmosphäre, wie l>eispielsweise in verhältnismäßig reinem Sauerstoff, durchgeführt werden, der mit der Ol>erfläche der Selenschicht so reagiert, daß die oben beschriebenen Bedingungen hervorgerufen werden, wobei sich herausgestellt hat, daß in der Regel die Behandlungsweise gemäß der Erfindung eine l>eträchtliche Verkürzung der Dauer der Ümwandlungs- oder Kühlbehandlung ermöglicht.According to another embodiment of the invention, the heat treatment, by which the conversion of selenium from the amorphous to the crystalline form is effected in a strong manner oxidizing atmosphere, such as, for example, in relatively pure oxygen which reacts with the oil surface of the selenium layer in such a way that the conditions described above be caused, it has been found that usually the treatment according to According to the invention, a considerable reduction in the duration of the conversion or cooling treatment enables.

Claims

PATENT CLAIM HK:

1. Process for the manufacture of selenium rectifiers, those during or after the transformation into the metallic state the rectifier element a treatment for the purposes described in the description is subjected to oxidizing character.

2. The method according to claim i, characterized in that that the rectifying element after the conversion treatment of the action of a neutral, acidic or alkaline liquid bath is subjected to oxidizing character.

3. The method according to claim 2, characterized in that the bath consists of a caustic soda solution or a solution of sodium peroxide.

4. The method according to claim 2, characterized in that the bath is hydrogen peroxide contains.

5. The method according to claim 2, characterized in that the bath is dilute nitric acid contains.

6. The method according to claim 1, characterized in that that the selenium during its transformation into the metallic state form serving heat treatment is exposed to a strongly oxidizing atmosphere.

S498 11.52