DE881687C

DE881687C - Process for the production of protective layers on electrical resistors

Info

Publication number: DE881687C
Application number: DES10323D
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr Hettich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-05-15
Filing date: 1943-05-15
Publication date: 1953-07-02

Description

Verfahren zur Herstellung von Schutzschichten auf elektrischen Widerständen Elektrische Widerstandselemente, insbesondere sogenannte Schichtwiderstände, müssen gegen mechanische Einwirkungen und vor allem gegen den Einfluß von Atmosphärilien od. dgl. mit einer Schutzschicht versehen sein, damit die Ausgangswerte des Widerstandes weitgehend erhalten bleiben. Wenn man von einem Einbau der Widerstandselemente in gehäuseähnliche Einrichtungen, z. B. Einschmelzen in evakuierte Glasrohre od. d-1., absieht, kommen im wesentlichen unmittelbar auf der Widerstandsschicht aufgebrachte Schutzschichten aus Lack in Betracht, die durch Tauchen, Spritzen oder ähnliche Verfahren auf den Widerstandskörper aufgebracht und unter Wärmeeinwirkung getrocknet bzw. gehärtet werden. Bekanntlich stellen derartige Überzüge nur einen bedingten Schutz dar, da Wasserdampf im Laufe der Zeit hindurchdiffundiert und das Widerstandselement beeinflußt. Es besteht also von jeher der Wunsch, in dieser Hinsicht wirkungsvollere Schutzüberzüge zu schaffen. Ein weiterer Nachteil, der den bekannten Anordnungen anhaftet, ist der, daß zur Erzielung des Schutzmantels eine individuelle Behandlung jedes Widerstandselementes erforderlich ist, wodurch die Herstellung dieser Schaltelemente ungemein verteuert wird.Process for the production of protective layers on electrical resistors Electrical resistance elements, in particular so-called sheet resistors, must against mechanical influences and above all against the influence of atmospheres or the like. Be provided with a protective layer so that the output values of the resistance largely preserved. If you think of an installation of the resistance elements in housing-like facilities, e.g. B. Melting in evacuated glass tubes or d-1., apart from that, they are essentially applied directly to the resistive layer Protective layers of lacquer can be taken into account by dipping, spraying or the like Process applied to the resistor body and dried under the action of heat or hardened. It is known that such coatings are only conditional Protection, as water vapor diffuses through over time and the resistance element influenced. So there has always been a desire to be more effective in this regard To create protective coatings. Another disadvantage of the known arrangements adheres, is that to achieve the protective cover an individual treatment every resistance element is required, thereby reducing the manufacture of these switching elements is immensely expensive.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren benutzt, nach welchem die Herstellung der Schutzüberzüge im Rahmen einer Massenbehandlung möglich ist und wobei gleichzeitig noch die Art dieser Überzüge wirkungsvoller ist. Das gekennzeichnete Verfahren besteht darin, daß die Widerstände durch thermische Zersetzung von ' ggasförmigen Kohlenstoffverbindungen mit -einer nicht leitenden Hartkohleschicht überzogen werden.According to the invention a method is used, according to which the production the protective coatings is possible as part of a bulk treatment and at the same time nor the nature of these coatings is more effective. The marked The method consists in that the resistors by thermal decomposition of gaseous Carbon compounds are coated with a non-conductive hard carbon layer.

Es ist bekannt, elektrische Widerstände so herzustellen, daß man durch thermische Zersetzung einer gasförmigen Kohlenstoffverbindung auf einen Trägerkörper eine Kohleschicht niederschlägt, die als aktives Widerstandselement dient. Diese sogenannte Hartkohle oder Glanzkohle verfügt bekanntlich über ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, so daß, sofern die Belastungsfähigkeit und ähnliche Werte des Widerstandes die Anwendung dieses Verfahrens zulassen, nur von diesem Herstellungsverfahren Gebrauch gemacht wird. Diese Hartkohleschichten sind verhältnismäßig unempfindlich gegen mechanische Verletzungen und bilden auch einen gegen Gase verhältnismäßig dichten Mantel. Da die Hartkohleschichten-jedoch bisher nur als aktives Widerstandselement benutzt wurden und sich ihre elektrischen Werte durch Einwirkung von Luftfeuchtigkeit u. dgl. ändern, war für sie ebenfalls eine Schutzumhüllung notwendig. Die Schutzwirkung, die diese Harfkohleschichten auszuüben vermögen, hätte also erst dann in Erscheinung treten können, wenn-man sie- nicht -als.-:W-ider-. standsschicht, sondern als Schutzschicht auf .einer anderen Widerstandsschicht verwendet haben würde. Dies ist nun bisher deswegen üicht möglich gewesen, weil die benutzten Hartkohleschichten infolge ihrer Leitfähigkeit und in paralleler Anordnung zum eigentlichen Widerstandselement dessen Werte verändern.It is known to produce electrical resistors so that one by thermal decomposition of a gaseous carbon compound on a carrier body a layer of carbon deposits, which serves as an active resistance element. These So-called hard coal or luster coal is known to have excellent electrical properties Properties so that provided the load capacity and similar values of resistance permit the use of this process, use this manufacturing process only is made. These hard coal layers are relatively insensitive to mechanical injuries and also form a relatively tight seal against gases A coat. Since the hard carbon layers - however, so far only as an active resistance element used and their electrical values due to the action of air humidity and the like, a protective cover was necessary for them as well. The protective effect, which these layers of harf carbon are able to exercise would only then appear can kick if-you-don't-as .-: W-ider-. layer, but as a protective layer on .another resistive layer. This is now so far Because of this, it was not possible, because the layers of hard carbon used as a result of their Conductivity and in parallel to the actual resistance element of the Change values.

Bedient man sich nunmehr, wie es die Erfindung vorschreibt, solcher Kohlenstoffverbindungen, die zwar ebenfalls Hartkohleschichten bilden, jedoch für den elektrischen Strom völlige Nichtleiter sind, dann kann die Schutzeigenschaft dieser Schichten ausgewertet werden.If one now uses, as the invention prescribes, such Carbon compounds, which also form layers of hard carbon, but for the electrical current are completely non-conductors, then the protective property can these layers are evaluated.

Um nicht leitende Hartkolileschichten zu erhalten, muß man solche Verbindungen benutzen, bei denen Fremdbestandteile, z. B. Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel u. dgl., eingebaut sind. Derartige Schichten besitzen im Gegensatz zu reinen Hartkohleschichten keinerlei Leitfähigkeit und können als vollkommene Isolatoren des elektrischen Stromes betrachtet werden.In order to obtain non-conductive hard-colile layers, one must have such Use compounds in which foreign components, e.g. B. oxygen, nitrogen, Sulfur and the like are incorporated. Such layers have in contrast to pure ones Hard carbon layers have no conductivity and can be used as perfect insulators of the electric current.

Bei der Herstellung nicht leitender Hartkohleschichten kann man von Kohlenwasserstoffverbindungen mit aliphatischen Aminen ausgehen, beispielsweise Äthylamin oder auch Verbindungen mit Pyridin oder Schwefelsäurediäthylester oder ähnliches benutzen. Die Zersetzungsbedingungen derartiger Kohlenstoffverbindungen sind in geringem Umfange untereinander verschieden, bewegen sich jedoch, allgemein betrachtet, im Rahmen der üblichen Zersetzungsbedingungen bei der Widerstands-Hartkohle-Herstellung, so daß ohne irgendwelche Änderungen bestehende Bekohlungseinrichtungen für diesen Zweck benutzt werden können. Die Herstellung von Widerständen mit derartigen Hartkohleschutzschichten vollzieht sich derart, daß die Widerstandselemente, beispielsweise also auch mit Kohlenstoffschichten versehene Trägerkörper, in eine Bekohlungsapparatur als Schüttgut eingebracht werden und eine entsprechend lange Zeit dem Einfluß einer entsprechend hohen Temperatur bei gleichzeitiger Anwesenheit der gewählten nicht leitenden Kohlenstoffverbindung ausgesetzt werden. Es scheidet sich dann auf den Widerständen eine nicht leitende Kohlenstoffschicht ab; die völlig trocken, glatt und mechanisch sehr fest ist und einen idealen Schutz für die Barunterliegende Widerstandsschicht darstellt. Fehlerstellen, die an Auflagestellen der Widerstandselemente entstehen könnten, werden in gleicher Weise wie bei der Ausbildung von Kohlestoffwiderstandsschichten durch Drehen der Bekohlungsapparatur oder Umschütten der Widerstände od. dgl. vermieden.In the production of non-conductive layers of hard carbon, one can use Go out hydrocarbon compounds with aliphatic amines, for example Ethylamine or compounds with pyridine or sulfuric acid diethyl ester or use something similar. The decomposition conditions of such carbon compounds are slightly different from one another, but move, generally considered, in the context of the usual decomposition conditions in the resistance hard coal production, so that without any changes existing coaling facilities for this Purpose can be used. The manufacture of resistors with such hard carbon protective layers takes place in such a way that the resistance elements, for example, also with Carrier bodies provided with carbon layers, in a coaling apparatus as bulk material are introduced and a correspondingly long time according to the influence of a high temperature with the simultaneous presence of the selected non-conductive carbon compound get abandoned. A non-conductive one then separates out on the resistors Carbon layer off; which is completely dry, smooth and mechanically very strong and represents ideal protection for the resistance layer underneath the bar. Flaws, that could arise at support points of the resistance elements are in the same Way as with the formation of carbon resistance layers by turning the Coaling apparatus or pouring over the resistors or the like. Avoided.

Abgesehen davon, daß die Ausbildung der Schutzschicht in der gekennzeichneten Weise eine Massenfertigung darstellt, .die gegenüber den bisher gebräuchlichen Verfahren eine wesentliche Verbesserung bedeutet,. entfällt,darüber hinaus, noch der bei der Anwendung von Lackschutzschichten erforderliehe Einbrennvorgang.Apart from the fact that the formation of the protective layer in the marked Way represents a mass production, .the compared to the previously common methods means a major improvement. omitted, in addition, the one at the Application of paint protection layers required baking process.

Die. Kontaktierung von mit derartigen Schutzschichten überzogenen Widerständen kann beispielsweise in derArt vorgenommen werden, daß man mit Hilfe von Kratzinstrumenten an den gewünschten Stellen Verletzungen der Schutzschicht hervorruft, die bis auf die Widerstandsschicht bzw. auch noch durch diese hindurch bis auf den Trägerkörper reichen. Ein darauf aufgebrachtes, zunächst flüssiges und später erhärtendes Kontaktmittel, z. B. leitender Lack, gibt -die gewünschte Stromzuführung.The. Contacting of those coated with such protective layers Resistances can be made, for example, in the manner that one with the help of from scratching instruments at the desired points damage to the protective layer causes up to the resistance layer or even through it extend to the carrier body. An applied, initially liquid and later hardening contact agent, e.g. B. conductive paint, gives the desired power supply.

Besonders zweckmäßig ist es; bei gleichzeitiger Benetzung durch das flüssige Kontaktmittel viele feine, sich in Richtung der Widerstandsstabachse erstreckende Risse anzubringen, weil dabei das Kontaktmittel gleichsam in die einzelnen Kontaktfugen eingedrückt wird.It is particularly useful; with simultaneous wetting by the liquid contact means many fine ones extending in the direction of the resistance rod axis To make cracks, because the contact means as it were in the individual contact joints is pushed in.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of protective layers on electrical resistors, characterized .that the resistances by Decomposition of gaseous carbon compounds with a non-conductive hard carbon layer be coated.

2. The method according to claim i, characterized in that for Production of the non-conductive hard carbon layer decomposes carbon compounds caused by the incorporation of foreign elements such as oxygen, nitrogen, Sulfur or the like, are designed to be non-conductive.

3. The method according to claim 2, characterized characterized in that alphatic amines, for example ethylamine or pyridine or Sulfuric acid diethyl ester or the like, are decomposed.