Einrichtung mit auf Trägerunterlagen aufgebrachten dünnen, sich ihnen
gegenüber neutral verhaltenden Metallschichten, insbesondere bei elektrischen Kondensatoren
mit auf dem Dielektrikum aufgedampften Belegungen Die Herstellung dünner Schichten
auf Trägerunterlagen ist im Laufe der Zeit zu einer Spezialtechnik größten Ausmaßes
angewachsen. Man ist insbesondere unter Benutzung der sogenannten thermischen Aufdampfung,
bei welcher die Überzwgsstoffe durch Erwärmung verdampft und auf dem Träger kondensiert
werden, in der Lage, nahezu jeder Forderung, die an die Überzugsschichten gestellt
wird, zu entsprechen. Eine Schwierigkeit ist lediglich, daß zeitlich die dünnen
Schichten in ihren gewünschten Werten nicht beständig sind, insbesondere wenn sie
aus dünnen Metallauflagen unedler Metalle bestehen. Man kann dieser Schwierigkeit
dadurch begegnen, daß man nicht korrosionsanfällige Metalle für die Herstellung
der Schichten wählt, obwohl auch dann unter Umständen noch besondere Sicherheitsmaßnahmen
ergriffen werden müssen. So ist z. B. bekannt, daß Silberschichten unter dem Einfluß
des immer in der Luft enthaltenen Schwefelwasserstoffes stark angegriffen werden.
Man hat daher bei elektrischen Kondensatoren mit auf dem Dielektrikum aufgebrachten
Silberbelegungen, die nicht durch teueren Einbau einwandfrei vor dem Zutritt von
Atmosphärilien geschützt sind, bereits vorgeschlagen, die Belegungen mit einer gegen
die Atmosphärilien widerstandsfähigen Schicht aus Umsetzungsprodukten der Belegung
zu überziehen, beispielsweise die freie Silberoberfläche zu oxydieren.
Die
Wahl anderer Metalle für die Herstellung der Schichten bedeutet jedoch eine Verteuerung
sowohl hinsichtlich des aufzuwendenden Rohmaterials als auch eine Verteuerung bei
der Herstellung, denn wenn man sich der thermischen Aufdampfung bedient, sind wegen
der höheren Siedepunkte edler Metalle wesentlich größere Heizleistungen und entsprechend
auch hochtemperaturbeständige Einrichtungen für die Verdampfungsapparatur erforderlich.
Aus diesen Gründen benutzt man für die Herstellung dünner elektrisch leitender Schichten
auf dem Aufdampfungswege normalerweise Material mit niedrigem Siedepunkt, wie beispielsweise
Zink, Cadmium u. dgl. In großem Umfange werden diese Schichten bei der Herstellung
elektrischer Kondensatoren benutzt, die als Belegungen auf dem dielektrischen Träger
aufgedampft werden. Es wurde auch hier beobachtet, daß unter Umständen schon nach
sehr kurzer Zeit diese Metallschichten, die anfangs allen Forderungen entsprachen,
Korrosionserscheinungen zeigten, durch die die Wirkungsweise des Kondensators in
Frage gestellt wurde. Die Untersuchungen ergaben ebenfalls, daß die Korrosionen
durch zunächst an der Oberfläche der Schichten eintretende Umsetzungen mit Stoffen
aus der Umgebung, insbesondere Sauerstoff, entstanden. Es bilden sich dabei Oxyde
bzw. Hydroxyde, .die in kurzer Zeit ,die verhältnismäßig dünnen Schichten vollkommen
durchsetzen, damit ihren elektrischen Leitwert ändern und die Wirkungsweise der
Einrichtung zunichte machen.Facility with thin layers attached to them
towards neutral metal layers, especially in the case of electrical capacitors
with coatings vapor-deposited on the dielectric. The production of thin layers
over time has become a special technique on a large scale
grown. One is especially using the so-called thermal vapor deposition,
in which the covering materials evaporate through heating and condense on the carrier
are able to meet almost any requirement that is placed on the coating layers
is going to correspond. The only difficulty is that the thin ones in time
Layers are not stable in their desired values, especially if they are
consist of thin metal layers of base metals. One can face this difficulty
counteract that you do not use corrosion-prone metals for the production
who chooses shifts, although even then there may still be special security measures
must be taken. So is z. B. known that silver layers under the influence
the hydrogen sulphide which is always contained in the air can be strongly attacked.
In the case of electrical capacitors, one has therefore applied to the dielectric
Silver coverings that are not flawless due to expensive installation before the entrance of
Atmospheres are protected, already proposed, the assignments with a against
the atmospheric resistant layer of conversion products of the occupancy
to coat, for example to oxidize the free silver surface.
the
However, the choice of other metals for the production of the layers makes them more expensive
both in terms of the raw material to be used and an increase in the price
the production, because if you use thermal vapor deposition, are because of
of the higher boiling points of noble metals, significantly greater heating power and accordingly
high-temperature-resistant devices for the evaporation equipment are also required.
For these reasons, one uses for the production of thin electrically conductive layers
typically by vapor deposition low boiling point material such as
Zinc, cadmium and the like are used to a large extent during manufacture
electrical capacitors used as coatings on the dielectric carrier
be vaporized. It has also been observed here that under certain circumstances already after
very short time these metal layers, which initially met all requirements,
Showed signs of corrosion, through which the operation of the capacitor in
Question was asked. The investigations also showed that the corrosion
through reactions with substances initially occurring on the surface of the layers
originated from the environment, especially oxygen. Oxides are formed in the process
or hydroxides, .which in a short time, the relatively thin layers completely
enforce, thereby changing their electrical conductance and the mode of operation of the
To ruin the establishment.
Elektrische Kondensatoren werden nun auch aus anderen Gründen vor
ihrer Verwendung entlüftet, wobei normalerweise gleichzeitig eine Ausheizung stattfindet,
und mit einer Imprägniermasse durchtränkt, um Luft und Feuchtigkeit zu entfernen.
Wenn dann noch feuchtigkeitsdichter Einbau erfolgt, erscheint der Zutritt von zerstörenden
Stoffen unmöglich. Trotzdem sind auch in diesen Fällen Korrosionen größten Ausmaßes
festzustellen. Offenbar hängt dies damit zusammen, daß Feuchtigkeit einen entscheidenden
Einfluß ausübt und die Trägerunterlagen, auf denen die Metallschicht aufgebracht
ist, im Laufe der Vorbehandlung nicht vollkommen von jeder Feuchtigkeit befreit
werden können. Es würde auch eine untragbare Belastung für die Herstellung darstellen,
wenn man eine so lange und intensive Vakuumausheizung vorsehen wollte, bis jede
Feuchtigkeitsspur entfernt ist.Electrical capacitors are now being used for other reasons as well
vented from their use, usually at the same time as bakeout takes place,
and impregnated with an impregnation compound to remove air and moisture.
If then still moisture-proof installation takes place, the access of destructive appears
Fabrics impossible. Nevertheless, even in these cases, corrosion is extremely severe
ascertain. Apparently this has to do with the fact that moisture is a decisive factor
Influence and the support base on which the metal layer is applied
is not completely freed from all moisture in the course of the pretreatment
can be. It would also put an intolerable burden on manufacturing,
if you wanted to provide such a long and intensive vacuum heating until each
Moisture trail is removed.
Gemäß der Erfindung kann nun eine Korrosion der dünnen Metallschichten
verhindert bzw. so stark vermindert werden, daß praktisch mit einer genügend langen
Lebensdauer zu rechnen ist, wenn die Trägerunterlage die die Korrosion verhindernden
bzw. vermindernden, aus der Reaktion zwischen Metallschicht und Trägerunterlage
entstehenden Umsetzungsprodukte, wie Oxyde bzw. Hydroxyde des Belagmetalls, enthält.
Es ist in der Chemie eine bekannte Erscheinung, daß man eine Reaktion wesentlich
abschwächen kann, wenn man die Reaktionsprodukte zu den reagierenden Stoffen hinzufügt,
weil die miteinander reagierenden Komponenten dadurch gegebenenfalls abgesättigt
werden können. Im vorliegenden Fall wird man also, da die unerwünschten Reaktionsprodukte
im wesentlichen Oxyde bzw. Hydroxyde sind, dem Träger solche Stoffe zufügen, so
daß die restliche geringe Feuchtigkeitsmenge in der Einrichtung bereits gesättigt
und nicht mehr als aggressiv zu bezeichnen ist. Im Fall der Verwendung von Zink
als schichtbildendem Stoff handelt es sich also darum, aus dem Zinkbelag in Lösung
gehende Zn-Ionen durch bereits aus dem Trägerstoff stammende, in Lösung gegangene
Zn-Ionen zurückzudrängen.According to the invention, corrosion of the thin metal layers can now occur
prevented or reduced so much that practically with a sufficiently long
The service life can be expected if the carrier base prevents corrosion
or reducing, resulting from the reaction between the metal layer and the carrier substrate
resulting reaction products, such as oxides or hydroxides of the covering metal.
It is a well-known phenomenon in chemistry that a reaction is essential
can be weakened by adding the reaction products to the reacting substances,
because the components reacting with one another may become saturated as a result
can be. In the present case you will, therefore, because the undesired reaction products
are essentially oxides or hydroxides, add such substances to the carrier, see above
that the remaining small amount of moisture in the device is already saturated
and can no longer be described as aggressive. In the case of using zinc
as a layer-forming substance, it is a matter of dissolving the zinc coating
outgoing Zn ions due to those already coming from the carrier material that have gone into solution
To push back Zn ions.
Man kann die die Korrosion verhindernden oder vermindernden Umsetzungsprodukte
des Schichtmetalls von vornherein in die Trägerunterlage oder auch nachträglich
mit dem Imprägniermittel des Kondensators in die Trägerunterlage einbringen.The reaction products which prevent or reduce corrosion can be used
of the layered metal from the outset into the carrier substrate or afterwards
Apply with the impregnating agent of the condenser in the carrier substrate.
Zusätzlich ist es auch möglich, die mit den aufgebrachten Belegungen
versehenen dielektrischen Streifen mit den Umsetzungsprodukten einzupudern.In addition, it is also possible to use the assigned assignments
to powder provided dielectric strips with the reaction products.
Das Einbringen der Umsetzungsprodukte in den Träger von vornherein
erfolgt am zweckmäßigsten bei der Aufbereitung der zum Aufbau der Einrichtung benötigten
Stoffe. Beispielsweise fügt man die Umsetzungsprodukte dem Papierbrei zu, wenn Papier
z. B. als Dielektrikum eines Kondensators dient, oder bei Kunststoffolie den Ausgangsprodukten
für die Folienherstellung. Werden an Stelle von Zink andere Metalle für die Ausbildung
der leitenden Schichten benutzt, dann sind sinngemäß entsprechende Umsetzungsprodukte
dieses Metalls als korrosionsverhindernder Schutz zu verwenden.Introducing the reaction products into the carrier from the outset
is most useful when preparing the items needed to set up the facility
Fabrics. For example, the reaction products are added to the paper pulp if paper
z. B. serves as the dielectric of a capacitor, or the starting products in the case of plastic film
for film production. Other metals are used in place of zinc for training purposes
of the conductive layers are used, then corresponding reaction products are analogously
to use this metal as corrosion-preventing protection.