DE876121C - Verfahren zur Herstellung von Selen als Ausgangsmaterial fuer die Herstellung von Trockengleichrichtern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Selen als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Trockengleichrichtern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Selen, das als Ausgangsmaterial von Selentrockengleichrichterndienen soll. Das im Handel erhältliche Selen fällt ungleichmäßig aus und erfüllt häufig nicht die daran zu stellenden Anforderungen. Um nun die für die Trockengleichrieliterherstellung nötigen Eigenschaften des Selens, nämlich einen hohen Widerstand in Sperrichtung und eine gute Leitfähigkeit in Durchlaßrichtung, zu erhalten, wird das Selen erfindungsgemäß einer doppelten Behandlung unterzogen.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Leitfähigkeit des Selens dadurch zu erhöhen, daß man Jod und die Jodide der analytischen Schwefelwasserstoftgruppe zusetzt. Auch Kupferbromi-d ist benutzt worden. Um den Strom in der Sperrichtung zu bremsen, ist vorgeschlagen worden, die Selenschicht vor dem Aufbringen der Sperrelektrode mit C'hinolin., Anilin oder P'henolen zu präparieren, wie es sich aus dem Riesschen Verfahren zur Herstellung von kristallinem Selen zwangsläufig ergibt. Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung wurde jedoch auch hier nicht erkannt. Bisher nahm man eben an, daß reinstes Selen praktisch nicht leitet und mit Verunreinigungen behaftetes Selen mehr oder weniger gut leitet. Das trifft aber nicht zu, denn schon reinstes Selen verhält sich ganz verschieden, je nach seiner Entstehung.
• Erfindungsgemäß kann man- nun dem handelsüblichen Selen die Fähigkeit zur Bildung einer Sperrschicht -mit hoher Sperrwirkung einerseits und eine guteLeitfäliigkeit in@Dürchlaßrichtung andererseits verleihen, wenn man ihm solche Stoffe zuschmilzt, .die sich auch in ihren sonstigen chemischen Eigenschaften .gegeneinander- entgegengesetzt verhalten.
• Erfindungsgemäß wird dem Selen die Fähigkeit, zur Bildung einer guten Sperrschicht dadurch verliehen, daß man ihm geringe Mengen (etwa z °/o) Ätznatron, Ätzkali oder ein anderes Metallhydroxyd zuschmilzt. Ein besonderes Verrühren ,des Zusatzes mit dem Selen ist nicht erforderlich. Es genügt vielmehr, wenn das feste oder in Wasser gelöste Metallhydroxyd auf die Oberfläche des bei 300° C geschmolzenen Selens gebracht wird. Es braucht nur die sich dabei bildende kleine Schlacke entfernt zu werden. Das so behandelte Selen zeigt .nun zu einem Gleichrichter verarbeitet eine sehr geringe allgemeine Leitfähigkeit. Auffallend ist jedoch, daß der Strom in Sperrichtung außerordentlich klein wird. Auch bei Zusätzen von weniger als zo/oo, beispielsweise o;03 bis o,o6%o: läßt sich nach kurzer Strombehandlung ,der."Strom.in Spexxrichtung auf eehr kleine Werte herabdrücken.
• Die sogenannte Sperrschicht .des Gleichrichters ist nämlich an -der Selenelektrode nicht schon vorhanden, bevor die Sperrelektrode aufgebracht wird, sondern sie bildet sich erst unter der Wirkung des elektrischen Stromes an,derBerührungsstelle Selensperrelektrode. Die Sperrschicht wird-- also. iri.- dereinen Stromrichtung aufgebaut und in ,der anderen Richtung abgebaut, wie beim.Elektrolytl@-d@ensator, Die Sperrschicht soll nun auch bei höheren Spannungen möglichst wenig leiten. Das bewirken die bereits angeführten' -Stoffe. Stoffe wie: Hydrazins -Chinolin, Anilin u. dgl. haben diese Vermögen, n, wesentlich ,geringerem Maße.
• Während mit handelsüblichem, sogenanntem reinem Selen hergestellte: Gleichrfchfer rneisteps in Sperrichtung einen unzulässig hohen. Reststrom. führen, der auch durch elektrisches Formieren nur ' schwierig oder gar hitht kleiner .gemacht -werden: kann, zeigt sich" :tlafi_ern in..:der;hesch@;ebenen.Wgise vorbehandeltes Selen überaus leicht formierbar ist urid in jedem Fall die gewünschte gute Sperrei',eri-" Schaft annimmt. Die benötigten` Merrge#n des-einen-" oder anderen Stoffes lassen sich- ,,n -Hand' vorherermittelter Wirkungskurven bestimmen. Als obere. Grenze sind 2 %o Gewichtsanteile anzusehen; Wegen der geringen Leitfähigkeit des so behandelten Selens in der 'Durchlaßrichtung ist einezusätzliche Behandlung erforderlich: Erfindungsgemäß kann man zu sehr - guten Leitfähigkeiten kommen, wenn .dem beispielsweise mit Na O H versetzten und destillierten Selen in geschmolzenem Zustand Halogenide von Phosphor, Arsen, Cyan, Schwefel, Selen oder Teliur oder -auch organische Säürehalogennde beigemengt werden bzw. ein Ha= logen in das Selen eingeleitet wird. Während es Stoffe gibt; welche die For mierbarlwit des Selens herabsetzen; beispielsweise Cu C N und Ag C N, wird insbesondere mit den Halogeniden _ von Calcium.und Aluminium oder mit anorganischen -oder - organischen' Halogeniden mit basischen Gruppen die Leitfähigkeit in Durchlaßrichtung `einerseits erhöht und andererseits die Formierbarkeit des Selens zum mindesten nicht herabgesetzt. In jedem Fall ist es vorteilhaft, so zu verfahren, daß man zunächst das Selen mit etwa z o/oo beispielsweise von NaOH versetzt und abdestilliert. Man wird'dann unabhängig von den Eigenschaften des -handelsüblichen Selens und erhält für die weitere Behandlung stets ein Ausgangsmaterial mit den gleichen Eigenschaften.
• Zeigt es sich, dajß' die Formierbarkeit des Selens aus` irgendwelchen Gründen noch zu wünschen übrigläß't, empfiehlt es sich, die fertig kristallisierte Selenelektrode vor dem -Aufbringen der Abnahmeelektrode durch Tauchen in eine äthylalköholische ]Lösung von Natrium- oder Kaliumalkoholad zu behandeln.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung von Selen als Ausgangsmaterial für dieHerstellung vonSelentrockengleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß handelsübliches Selen mit etwa i o/oo Gewichtsanteile eines Metallhydröxydes erhitzt und darauf destilliert wird.
2. 2. Verfahren zur Selenherstellung nach An-.spruch z,-- -dadurch gekennzeichnet; daß das Metallhydroxyd dem Selen durch Aufbringen auf die Oberfläche .des geschmolzenen Selens zugefügt und ..die -.dabei entstehende Schlacke wieder entfernt wird.
3. 3. Verfahren zur Selenherstellung aus nach Anspruch r oder 2 behandeltem Selen, dadurch gekennzeichnet, daß "zux - Erzielung guter Leitfähigkeit in der Durchlaßrichtung in das Selen nach -der Destillation im geschmolzenen Zustand F1nor,..Chlor, Brom oder Halogenide des Phosphoxs.,des Arsens, des Cyans,.des=Schwefels, des Selens, des Tellurs oder organische Säure-. lialogenide eingebracht werden. '-' `-4: Verfahren ' zü'r- Selenherstellung aus nach Anspruch r odeY 2 behandeltem Selen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung guter Leitfähigkeit nach der Destillation in das geschmolzene Selen anorganische oder organische .Halogenide :mit basischen Gruppen -eingefügt werden. ö. Verfahren zur Herstellung von Yrockengleichrichtern aus dem nach Anspruch r, -2; 3 oder q. hergestellten Selen, dadurch gekennzeichnet, daß die fertig kristallisierte Selenelektrode vor dem Aufbringen der Abnahmeelektrode in eine äthylalkoholische Lösung von Natrium= öder Kaliumalkohölad getaucht wird.