EP1114427A2 - Herstellungsverfahren für einen elektrischen isolator - Google Patents

Herstellungsverfahren für einen elektrischen isolator

Info

Publication number
EP1114427A2
EP1114427A2 EP99950435A EP99950435A EP1114427A2 EP 1114427 A2 EP1114427 A2 EP 1114427A2 EP 99950435 A EP99950435 A EP 99950435A EP 99950435 A EP99950435 A EP 99950435A EP 1114427 A2 EP1114427 A2 EP 1114427A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plasma
chamber
insulator
gas
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99950435A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Liebermann
Alfred Baalmann
Klaus Dieter Vissing
Otto-Diedrich Hennemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Siemens AG
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV, Siemens AG filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP1114427A2 publication Critical patent/EP1114427A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B19/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing insulators or insulating bodies
    • H01B19/04—Treating the surfaces, e.g. applying coatings

Definitions

  • the invention relates to a production method for an electrical insulator, a hydrophobic plasma polymer coating being applied to a molded part of the insulator.
  • An electrical insulator is understood to mean any electrically insulating component in an electrical circuit or in an electrical system. Such an insulating component is, for example, a barrier layer used in a circuit, an insulating sheathing of a current-carrying conductor or an electronic circuit board.
  • An electrical insulator in the sense of the present document is, however, in particular also an insulator such as is used in electrical switching technology for routing or spacing current-carrying lines.
  • an electrical insulator is also understood to mean a high-voltage insulator of the type used for routing or spacing overhead lines of high-voltage technology.
  • An insulating housing of a high-performance semiconductor or an electrical switching element such as a thyristor or a thyratron also represents an electrical insulator in the sense of the present document.
  • Electrical insulators are made from a variety of different materials. However, mainly plastic, glass and ceramics, especially porcelain, are used.
  • An electrical insulator is usually made from the materials mentioned by shaping a deformable raw material and then curing it. Depending on the material used, curing takes place by cooling, by exposure to light or, in the case of ceramics, by firing.
  • the shaped insulator which can also consist of several sections of different materials (one then speaks of a composite insulator), is described in the following called the molded body.
  • the production of such molded articles of electrical insulators is general prior art.
  • An example of the manufacture of a ceramic high-voltage insulator is the Siemens company publication "High-Voltage Ceramics for all Applications - by the Pioneer of Power Engineering!, Order No. A 96001-U10-A444-X-7600, 1997.
  • an electrical insulator If an electrical insulator is used over a longer period of time, it is subject to more or less severe surface contamination depending on the place of use, which can considerably impair the original insulation behavior of the clean insulator. It comes e.g. to superficial flashovers due to the pollution. Because a rough surface becomes dirty faster than a smooth surface, e.g. a ceramic insulator with a surface glaze that technically improves the insulator. For other electrical insulators, the application of dirt-repellent lacquers or coatings to reduce the surface contamination in the long-term behavior is common.
  • silicone rubber tends to gradually absorb water in a humid environment despite its hydrophobic surface properties. In the case of high ambient air humidity, this leads to a temporary reduction in the insulation behavior and, in the case of high voltages to be isolated, in the event of flashovers, the insulator is destroyed. Because of the water retention, the flashover no longer occurs along the surface, but partly through the insulator itself. Dust and dirt particles are also embedded in the surface of the silicone rubber with the same negative effects.
  • the container is let in as working gas hexamethyldisiloxane (HMDSO) and a plasma is again generated from this gas at a pressure of more than 1.12 mbar.
  • HMDSO working gas hexamethyldisiloxane
  • the removed alkali ions are replaced by chemically firmly bonded hydrophobic groups by means of a plasma polymerization process.
  • a plasma-polymeric, hydrophobic coating is formed.
  • the hydrophobicity and adhesion of the plasma polymer coating is disadvantageously dependent on the type of glaze. So it turns out that a brown glaze, which has much less sodium ions than a white glaze, offers better conditions for a plasma polymerisation process and indicates favorable chemical compounds for the formation of the hydrophobic layer.
  • the known method accordingly produces a hydrophobic coating on the glaze of a ceramic insulator by plasma polymerization, the quality of the coating, however, being strongly dependent on the composition of the glaze.
  • the procedure was carried out in a Leiden bottle on very small ceramic pieces. It is not suitable for coating large electrical insulators.
  • the object of the invention is to provide a production method for an electrical insulator, a hydrophobic plasma polymer coating being applied to a molded piece of the insulator.
  • the hydrophobic plasma polymer coating should be applied with the same quality regardless of the material of the molded part or the material of its surface.
  • the applied plasma polymer coating should be permanent and hard and firmly connected to the material of the fitting.
  • this object is achieved by a production process with the following steps:
  • a molded piece of an insulator produced in a known manner is introduced into an evacuable chamber of a plasma reactor, the chamber is evacuated, a non-polar or non-polar working gas is admitted into the chamber, a working pressure between 1 and 2 is introduced into the chamber under continuous gas flow.
  • 10 "5 mbar and 5 • 10 " 1 mbar by generating an electric field a plasma is formed from the working gas, the electrical power input per chamber volume between 0.5 kilowatt / m 3 and 5 kilowatt / m 3 and the gas flow per Chamber volume between 10 sccm / m 3 and 1000 sccm / m 3 is set that
  • Plasma is maintained at least until a closed coating of the plasma polymer formed from the plasma of the working gas is formed on the surface of the molding, the field is switched off and the finished coated insulator is removed from the chamber.
  • the unit sccm is a standard unit in plasma technology, means standard cubic centimeter (English: Standard cubic centimeter), and denotes the gas volume converted to standard conditions.
  • the standard conditions are defined by a temperature of 25 ° C and a pressure of 1013 mbar.
  • the invention is based on the fact that, according to the prior art, in the process for producing a hydrophobic plasma polymer coating on the glaze of a ceramic insulator, a working pressure of more than 1.12 mbar is used. At this relatively high working pressure, the mean free path between the ionized molecules in the plasma is relatively small. Interaction of the ionized molecules therefore leads to polymerisation and failure of the substance formed in the plasma. On the surface of the insulator itself, on which the plasma polymer should actually form, there are inhomogeneities in the coating. According to the prior art, ion bombardment forms on the surface of the substrate to be coated. This ion bombardment is inhomogeneous.
  • the working pressure cannot simply be reduced, since then the pre-treated glaze can no longer be processed by the ions of the plasma. A replacement of the alkali ions knocked out of the glaze by chemically firmly bonded groups of the plasma polymer formed can then no longer be achieved.
  • the plasma polymer coating formed in such a procedure is independent of the material of the chosen insulator. No pretreatment of the surface of the insulator is necessary to e.g. by knocking out alkali ions from a glaze using argon sputtering to create a reactive surface to which the plasma polymer then chemically binds. At the selected working pressure and the selected power input, the plasma polymer formed obviously crosslinks with one another so well that the chemical bond to the surface of the insulator is irrelevant.
  • An abrasion-resistant and hard coating is formed from the plasma polymer.
  • the non-polar or non-polar groups of working gas result in a less reactive, i.e. low-energy plasma polymer surface as coating on the surface of the insulator. This surface is highly hydrophobic, i.e. water repellent.
  • the plasma polymer coating is resistant to UV exposure. Furthermore, such a coating or layer does not absorb water. The penetration of dust and dirt particles into the surface is also prevented.
  • plasma polymer denotes a polymer produced by the plasma process which, in contrast to a polymer produced by conventional chemical means, has a significantly higher crosslinking of the individual molecular groups and teremander has, not directed, but is amorphous and also has a much higher density.
  • a plasma polymer for example, is distinguished from a conventional polymer by a broadening of the infrared oscillation bands measured by IR spectroscopy.
  • the method according to the invention offers the advantage that an electrical insulator with a permanent, abrasion-resistant and highly hydrophobic plasma polymer coating can be produced.
  • the size and the material of the molded piece of the insulator intended for the assignment do not matter.
  • the method is particularly relevant for insulators with large dimensions, e.g. High voltage insulators with lengths of a few meters, suitable.
  • the electrical power input per chamber volume is between 1 kilowatt / m 3 and 3.5 kilowatt / 3 .
  • the gas flow per chamber volume is set between 20 sccm / m 3 and 300 sccm / m 3 .
  • the plasma is maintained until the plasma polymer coating has a layer thickness between 100 nm and 10 ⁇ m.
  • an oxygen-containing gas in particular air
  • a pressure between the chamber and the chamber is temporary 1 and 5 mbar prevail, with a gas being ignited for a period of between 1 second and 5 minutes.
  • the plasma is ignited in a clocked manner. It has been shown that the homogeneity of the plasma polymer coating can be increased in this way.
  • the plasma is ignited with a clock rate of 0.1 to 100 Hz.
  • the plasma can be ignited by generating an electric field in a known manner.
  • the electrical field can be injected inductively or capacitively by means of a microwave generator.
  • Investigations have now shown that plasma ignition by applying a voltage to electrodes arranged on the chamber is particularly suitable for treating molded pieces of large and elongated insulators.
  • One electrode is e.g. rod-shaped, while the other electrode is formed by the chamber wall itself. Two opposite rod-shaped electrodes can also be used.
  • the plasma can be generated by an electric field that is constant over time.
  • the electric field is an alternating electric field with a frequency between 1 kHz and 5 GHz.
  • the actual frequency used depends on the working gas used.
  • a working pressure between 1 * 10 " ⁇ mbar and 1 • 10 " 1 mbar is set in the chamber. It is particularly favorable for the production of the plasma polymer coating if a hydrocarbon, in particular actylene and / or methane, is used as the working gas.
  • an organosilicon or an organofluorine compound is used as the working gas.
  • the plasma polymer formed from the plasma of these compounds is characterized by a high degree of crosslinking of the individual molecular groups with one another. Due to this networking, the generated assignment is extremely stable and protected against external influences. It is extremely hard.
  • plasma polymers which have been produced from the plasma of non-polar or non-polar groups having silicon-organic or fluorine-organic compounds show a high and permanent hydrophobicity.
  • an additional gas is added to the working gas. It is advantageous if the additional gas is a noble gas, a halogen, in particular fluorine, oxygen, nitrogen or a mixture thereof.
  • the manufacturing process for a plasma-coated insulator is particularly suitable for a high-voltage insulator.
  • a high voltage insulator can have dimensions from a few centimeters to a few meters.
  • the method is suitable for a long-rod insulator such as is used to support overhead lines.
  • Such an insulator is used as a molded body with a number of shaped shielding ribs in order to enlarge the creepage distance between the two ends of the insulator.
  • Such an insulator offers reliable protection against flashovers, even if its surface is dirty.
  • an insulator provided with a plasma polymer coating in accordance with the production method according to the invention has a highly hydrophobic surface, it is reliably protected against dirt deposits by contaminants dissolved in water. In this way, since the insulator is protected against contamination, especially when it is left standing for a long time, it is not necessary to increase the creepage distance by forming shielding ribs. It is even conceivable to design the insulator in an ideal shape as an elongated tube. In this way, an enormous material saving is recorded compared to a conventional high-voltage insulator.
  • the manufacturing process for producing the shaped body is also particularly simple and is also considerably cheaper than a manufacturing process for a shaped body provided with shielding ribs.
  • the quality of the plasma polymer coating produced is independent of the material of the molded body of the electrical insulator, it is particularly expedient if the molded body is made of a fired ceramic, a glazed, fired ceramic, a glass or a plastic, such as a silicone rubber, for example. an epoxy resin or a glass fiber reinforced plastic.
  • the manufacturing method according to the invention provides an insulator with a highly hydrophobic surface, which even surpasses the properties of a glazed ceramic insulator that is provided with no hydrophobic coating. The rough surface does not pose any difficulties for the application of the coating.
  • a molded article made of a silicone rubber can also be closed by the process according to the invention an insulator with a hydrophobic plasma polymer coating.
  • an insulator with a hydrophobic plasma polymer coating In this way, the good electrical and dirt-repellent properties of an insulator made of a silicone rubber are retained unchanged, with the undesirable properties of the silicone rubber, namely water retention and / or the storage of dust and dirt particles, being reliably avoided.
  • any plastic can be further processed by the method according to the invention into a high-quality insulator provided with a hydrophobic surface.
  • the invention makes it possible to produce a molded article for an insulator from any plastic and to provide this molded article with a hydrophobic coating by means of plasma polymerisation.
  • Such a plastic insulator has a significantly improved long-term behavior with regard to its insulation capacity compared to a conventional plastic insulator.
  • such plastic insulators have been able to replace expensive silicone rubber insulators.
  • the invention also opens up the possibility of avoiding complex shapes for an insulator for increasing the creepage distance.
  • a kneadable mass is produced in a known manner from the starting materials kaolin, feldspar, clay and quartz by mixing with water, from which a hollow cylindrical clay body with a number of shielding steps is produced by twisting off.
  • the clay body is dried and fired into a shaped piece.
  • the length of the shaped piece is approx. 50 cm.
  • the shaped piece of the ceramic insulator becomes an evacuable chamber with a volume of 1 m 3
  • Plasma reactor introduced. After evacuating the chamber, a mixture of hexamethyldisiloxane and He- lium introduced. With a continuous gas flow of 30 sccm of hexamethyldisiloxane and 30 sccm of helium, a working pressure of 9 • 10 "3 mbar m of the chamber is set by controlled pumping. Under these conditions, a plasma is ignited by means of electrodes in the working gas.
  • the electrodes are ignited electrical alternating field with a frequency of 13.56 MHz and a power of 2 kW
  • the molded piece, now provided with a hydrophobic plasma polymer coating, ie the finished high-voltage insulator, is removed from the ventilated chamber.
  • a molded piece of the ceramic high-voltage insulator produced according to Example 1 is introduced into an evacuable chamber with a 350 liter volume of a plasma reactor. Vinyltnmethylsilane is used as the working gas. At a flow of 100 sccm, a working pressure of 1.5 • 10 "1 mbar m is set in the chamber. A plasma is ignited in the chamber by applying an electrical voltage to electrodes. The voltage is an AC voltage with a frequency of 13.56 The power consumed is 1.2 kW. The molded piece, which has a hydrophobic plasma polymer coating, is removed from the ventilated chamber after a period of 20 minutes.
  • FIG. 1 shows a system for applying the hydrophobic plasma polymer coating to a molded piece of an insulator
  • FIG. 1 shows a system for applying a hydrophobic plasma polymer coating on a molded piece of an electrical insulator.
  • the system comprises a plasma reactor 1, which is designed as an evacuable metallic chamber 2 with a sight glass 3 arranged therein.
  • a pump station 5 To evacuate the chamber 2, a pump station 5 is provided, which has an oldiffusion pump 6, a root pump 7 and a rotary vane pump 8 connected in series in series.
  • a three-way valve 10 Via a three-way valve 10, either the pump station 5 or a ventilation valve 12 of the suction line 13 connected to the chamber 2 m can be activated.
  • a controllable throttle valve 14 is additionally installed in the suction line 13 to control the pump power.
  • a Pirani pressure measuring device 15 connected to the interior of the chamber 2 and a pressure indicator 17 connected to it are provided for pressure monitoring.
  • the Pirani measuring device 15 works reliably up to a pressure range of 10 -3 mbar.
  • a so-called baratron 19 is provided which is connected to the interior of the chamber 2.
  • the Baratron 19 outputs reasonable pressure values down to a few 10 "4 mbar.
  • a pressure controller 21 is connected to the outlet of the bar cartridge 19, which compares the measured actual value for the prevailing pressure with a predetermined target value, and controls the throttle valve 14 via a control line 22.
  • the throttle valve 14 is opened a little less via the control line 22, so that the suction power of the pump station 5 with respect to the chamber 2 is reduced.
  • An electrical supply unit 25 is provided for supplying current and voltage to the bar 19.
  • a supply line 27 is connected to the chamber 2.
  • a series of process gas lines 30 can be connected to the supply line 27 via a control valve 28 and a number of flow regulators 29.
  • the process gas lines 30 are each joined to a compressed gas bottle for gas is ⁇ .
  • the five process gas lines 30 shown in FIG. 1 are connected, for example, to pressurized gas bottles for hexamethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, argon, oxygen or nitrogen.
  • a specific gas mixture can be put together via the flow regulator 29 and fed to the chamber 2 via the supply line 27.
  • the corresponding flow of the components of the working gas is controlled via the flow regulator 29 by means of connecting lines 31 via a gas flow regulator 33.
  • the gas flow regulator 33 itself is connected to the pressure regulator 21. In this way, with a given flow of components of the working gas, exactly a desired working pressure in the chamber 2 is achieved by actuating the throttle valve 14.
  • a plasma is ignited in the working gas in the interior of chamber 2 by applying an electrical voltage an HF electrode 35. This is formed in the interior of the chamber 2 as an elongated rod electrode 36. As a second elec trode ⁇ a certain extent, the metallic housing acts of the chamber 2 itself. For generating the voltage is aorsgenera- gate 37 is provided.
  • the shaped piece of the electrical insulator produced in a manner known per se is introduced into the chamber 2 of the plasma reactor 1.
  • the chamber 2 is then evacuated by means of the pump station 5 with the three-way valve 10 in the appropriate position.
  • the chamber is admitted with a defined inflow of oxygen.
  • the pressure prevailing in the chamber is regulated to 3 mbar.
  • a plasma with a duration of between 1 second and 5 minutes is ignited in the chamber 2 by means of the voltage generator 37 by applying an electrical voltage to the HF electrode 35. In this way, surface contaminants, especially fats and oils, are cleaned from the surface.
  • the oxygen supply is then throttled by means of the corresponding flow controller 29.
  • the chamber is evacuated again and the chamber is let in under controlled flow of 300 sccm hexamethyldisiloxane and helium.
  • the suction power of the pump station 5 is controlled via the throttle valve 14 in such a way that the working pressure prevailing in the chamber 2 is 9 ⁇ 10 "2 mbar
  • a plasma is ignited from the working gas in the voltage generator 37 by means of the HF electrode 35 m in the chamber 2.
  • An alternating voltage with a frequency of 13.56 MHz is used as the voltage, and the power consumption is 3.5 kW to generate the hydrophobic plasma polymer coating.
  • the plasma remains ignited for a period of 5 minutes to 60 minutes.
  • the chamber 2 is then vented via the ventilation valve 12 when the three-way valve 10 is in the appropriate position and the throttle valve 14 is slowly opened.
  • the finished insulator provided with a hydrophobic plasma polymer coating is removed from chamber 2.
  • FIG. 2 shows a ceramic high-voltage insulator 45 in a partially broken open view with a number of shielding steps 46.
  • the high voltage insulator consists of
  • the high-voltage insulator 45 furthermore has connecting pieces 47 on both sides.
  • the ceramic high-voltage insulator 45 was provided in a system designed according to FIG. 1 with a hydrophobic plasma polymer coating by igniting a plasma in the working gas hexamethyldisiloxane.
  • this hydrophobic plasma polymer coating can be easily recognized in the enlarged section III shown in FIG. 3 according to FIG.
  • the thickness of the coating applied is approximately 1000 nm. It can be seen very easily that a high degree of crosslinking has developed between the molecular groups of the plasma polymer coating.
  • the plasma polymer coating has a high hardness, which can be explained by the oxygen bonds of the individual silicon atoms.
  • the plasma polymer coating formed from this working gas also has a low energy and is therefore highly hydrophobic.
  • the hydrophobicity and long-term stability of the plasma polymer coating produced according to the manufacturing process according to the invention is demonstrated in the following on the basis of tests:
  • a glazed ceramic high-voltage insulator is compared with a ceramic high-voltage insulator which is identical in shape and which is provided with a hydrophobic plasma polymer coating.
  • the plasma polymer coating was generated by plasma ignition in a working gas of hexamethyldisiloxane and helium. The parameters chosen were identical to those mentioned in Example 1.
  • the duration for the formation of the plasma polymer coating was 30 minutes.
  • the layer thickness of the applied plasma polymer coating was 1000 nm.
  • the plasma polymer coating is applied directly to the glaze.
  • both high-voltage insulators The length of both high-voltage insulators is 50 cm.
  • the high-voltage insulators have nine shielding ribs, which are spaced apart by a shield spacing of 45 mm.
  • the screen diameter is 223 mm; the stem diameter is 75 mm. Given the number of shields, both insulators have a length of 1612 mm.
  • both insulators The insulation behavior of both insulators is tested in accordance with the salt spray method in accordance with IEC 507 (1991).
  • the plasma polymer coating was applied directly to the glaze.
  • both high-voltage insulators are washed with trisodium phosphate.
  • air conditioning and mist conditioning tests and one-hour salt mist tests at a test voltage of 23 kV (AC voltage) are carried out on both high-voltage insulators at the highest salt mass concentration of 224 kg / m 3 .
  • the test voltage and leakage current are continuously recorded.
  • the flashover voltages determined on the high-voltage insulator with plasma polymer coating in the preconditioning test correspond to the measured flashover voltages of the glazed ceramic high-voltage insulator. This means that the increase in hydrophobicity due to the plasma polymer coating has no influence on the breakdown voltages.
  • a ceramic high-voltage insulator designed according to experiment 1 and provided with a plasma-polymer coating is subjected to a 1000-hour salt spray test in accordance with IEC-1109. Even after being used in a salt spray for 1000 hours, the high-voltage insulator still had the same properties as at the start of the test. This proves the durability and the high hydrophobicity of the plasma polymer coating. Such a result cannot be achieved with untreated, glazed ceramic high-voltage insulators.
  • the wetting angle is examined on three different ceramic high-voltage insulators, all of which are provided with a hydrophobic plasma polymer coating according to Example 1.
  • the shaped pieces treated were all ceramic shaped pieces.
  • the insulator material was additionally provided with a brown glaze, for fitting B with a white glaze.
  • the insulator C fitting was unglazed.
  • the wetting angles are determined according to standard DIN-EN 8 28 for distilled water and for NaCl-containing water with a NaCl content of 25% by weight. The result is summarized in Table 3. It should be noted that located on the surface of the unglazed insulator due to the size ⁇ ren roughness at the same hydrophobicity, a greater wetting angle setting as on the surfaces of the glazed insulator.

Landscapes

  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

Es wird ein Herstellungsverfahren für einen elektrischen Isolator angegeben, wobei auf ein Formstück des Isolators eine hydrophobe plasmapolymere Belegung aufgebracht wird. Die plasmapolymere Belegung wird dabei durch Zünden eines Plasmas in einem unpolaren oder unpolare Gruppen aufweisenden Arbeitsgas bei einem Arbeitsdruck zwischen 1 . 10-5 mbar und 5 . 10-1 mbar hergestellt. Der elektrische Leistungseintrag pro Kammervolumen liegt zwischen 0,5 und 5 kW/m3, der Gasfluß pro Kammervolumen liegt zwischen 10 und 1000 sccm/m3. Es wird eine dauerhafte, harte und hydrophobe plasmapolymere Belegung geschaffen, deren Qualität von dem Material des Formstücks unäbhängig ist.

Description

Beschreibung
Herstellungsverfahren für einen elektrischen Isolator
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen elektrischen Isolator, wobei auf ein Formstück des Isolators eine hydrophobe plasmapolymere Belegung aufgebracht wird.
Unter einem elektrischen Isolator wird dabei jedes elektrisch isolierende Bauteil in einem elektrischen Schaltkreis oder in einer elektrischen Anlage verstanden. Ein solches isolierendes Bauteil ist beispielsweise eine in einem Schaltkreis verwendete Sperrschicht, eine isolierende Ummantelung eines stromführenden Leiters oder eine Elektronikplatine. Ein elek- trischer Isolator im Sinne des vorliegenden Dokuments ist aber insbesondere auch ein Isolator, wie er in der elektrischen Schalttechnik zum Führen oder Beabstanden von stromführenden Leitungen benutzt wird. Insbesondere wird unter einem elektrischen Isolator auch ein Hochspannungsisolator verstan- den, wie er zum Führen oder Beabstanden von Freileitungen der Starkstromtechnik verwendet wird. Auch ein isolierendes Gehäuse eines Hochleistungshalbleiters ■ oder eines elektrischen Schaltelementes wie beispielsweise einem Thyristor oder einem Thyratron stellen einen elektrischen Isolator im Sinne des vorliegenden Dokuments dar.
Elektrische Isolatoren werden aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien gefertigt. Hauptsächlich werden jedoch Kunststoff, Glas und Keramik, insbesondere Porzellan, verwen- det. Die Herstellung eines elektrischen Isolators aus den genannten Materialien erfolgt in der Regel durch Formgebung einer verformbaren Rohmasse und anschließender Aushärtung. Die Aushärtung geschieht dabei je nach verwendetem Material durch Abkühlen, durch Lichteinwirkung oder im Falle von Keramik durch Brennen. Der geformte Isolator, welcher auch aus mehreren Teilstücken unterschiedlichen Materials bestehen kann (man spricht dann von einem Verbundisolator) , wird im folgen- den als Formkörper bezeichnet. Die Herstellung derartiger Formkörper von elektrischen Isolatoren ist allgemeiner Stand der Technik. Beispielhaft für die Herstellung eines keramischen Hochspannungsisolators sei die Siemens-Firmenschrift „High-Voltage Ceramics for all Applications - by the Pioneer of Power Engineering!", Bestell-Nr. A 96001-U10-A444-X-7600, 1997, genannt.
Wird ein elektrischer Isolator über einen längeren Zeitraum hinweg eingesetzt, so unterliegt er abhängig vom Einsatzort einer mehr oder weniger starken oberflächlichen Verschmutzung, die das ursprüngliche Isolationsverhalten des sauberen Isolators erheblich verschlechtern kann. Es kommt z.B. zu oberflächlichen Überschlägen bedingt durch die Verschmutzung. Weil eine rauhe Oberfläche schneller verschmutzt als eine glatte, wird z.B. ein keramischer Isolator mit einer Oberflächenglasur versehen, die den Isolator technisch verbessert. Auch für andere elektrische Isolatoren ist das Aufbringen von schmutzabweisenden Lacken oder Beschichtungen zur Verringe- rung der Oberflächenbeschmutzung im Langzeitverhalten üblich.
Das gleiche Problem eines Verlustes der isolierenden Eigenschaft besteht, wenn der elektrische Isolator in einer feuchten Umgebung oder bei hoher Lu tfeuchtigkeit eingesetzt wird oder im Freien feuchten Witterungseinflüssen wie Nebel oder Regen ausgesetzt ist. Durch Kondensation oder durch Regen schlägt sich auf der Oberfläche des elektrischen Isolators Wasser nieder. Bei seinem Verdunsten bleiben einst gelöste Schmutzpartikel auf der Oberfläche des Isolators haften. Auf Dauer bildet sich daher wiederum eine oberflächliche Verschmutzung, die das Isolationsverhalten des sauberen Isolators verschlechtert. Auch eine glatte Oberfläche verhindert diese Verschmutzung nicht. Das gleiche Problem tritt auf, wenn der Isolator in einer salzhaltigen Umgebung, wie bei- spielsweise in Küstennähe oder in der Nähe von Industriestandorten, eingesetzt wird Um einen frühzeitigen Überschlag entlang der feuchten oder verschmutzten Oberfläche des Isolators zu verhindern, müssen Hochspannungsisolatoren mit sogenannten Schirmrippen versehen werden, wodurch sich die Kriechstrecke über die Oberfläche zwischen den voneinander zu isolierenden Teilen erheblich verlängert. Diese aufwendige Maßnahme erfordert jedoch einen hohen Materialaufwand und führt zu hohen Herstellungskosten.
Als Lösung für das angesprochene Problem der oberflächlichen Verschmutzung vor allem auch in feuchter Umgebung ist aus der Siemens-Firmenschrift „SIMOTEC Verbundisolatoren: Ihr Schlüssel zu einer neuen Generation von Schaltanlagen", Bestell-Nr. A96001-U10-A413, 1996, ein sogenannter Verbundisolator bekannt, welcher Schirmrippen aus einem Silikonkautschuk auf- weist. Die hydrophobe Oberfläche des Silikonkautschuks wirkt der Bildung eines Wasserfilms und der Haftung von Fremdschichten entgegen. Sich auf der Oberfläche eines derartigen Isolators niederschlagendes Wasser perlt zusammen mit den im Wasser gelösten Fremdstoffen ab, ohne daß sich hierbei ein Schmutzfilm bildet.
Silikonkautschuk neigt jedoch in einer feuchten Umgebung trotz seiner hydrophoben Oberflächeneigenschaft zu einer allmählichen Wassereinlagerung. Dies führt bei einer hohen Umge- bungsluftfeuchtigkeit zu einer vorübergehenden Absenkung des Isolationsverhaltens und im Falle von hohen, zu isolierenden Spannungen bei Überschlägen zur Zerstörung des Isolators. Durch die Wassereinlagerung erfolgt der Überschlag nämlich nicht mehr entlang der Oberfläche, sondern teilweise durch den Isolator selbst hindurch. Auch werden mit denselben negativen Auswirkungen Staub- und Schmutzpartikel in die Oberfläche des Silikonkautschuks eingelagert.
Ein anderer Vorschlag zur Erzeugung einer hydrophoben Be- Schichtung auf einem elektrischen Isolator ist aus der Publikation „Insulators Glaze Modified by Plasma Processes", Tyman, A. ; Pospieszna, I.; Iuchniewicz, I.; 9th International Symposium of High Voltage Engineering, Graz, 28. August bis 01. September 1995, bekannt. Hierbei wird durch Plasmabear- beitungsprozesse eine hydrophobe, plasmapolymere Beschichtung auf der Glasur einer Keramik hergestellt. Hierzu wird m ei- ne ersten Arbeitsschritt in einem abgeschlossenen Behalter ein Edelgasplasma aus Argon erzeugt, um die m der Glasur befindlichen Alkali-Ionen wie Natrium oder Kalium durch Gasbombardement aus der Oberflache herauszulosen. Nach dieser Oberflachenbehandlung wird m den Behalter als Arbeitsgas Hexame- thyldisiloxan (HMDSO) eingelassen und aus diesem Gas bei einem Druck von mehr als 1,12 mbar wiederum ein Plasma erzeugt. Durch einen Plasmapolymeπsationsprozeß werden die entfernten Alkali-Ionen durch chemisch fest gebundene hydrophobe Gruppen ersetzt. Es bildet sich dabei eine plasmapolymere, hydrophobe Beschichtung. Die Hydrophobie und Haftung der plasmapolymeren Beschichtung ist nachteiligerweise abhangig von der Art der Glasur. So zeigt es sich, daß eine braune Glasur, die viel weniger Natrium-Ionen als eine weiße Glasur hat, bessere Voraussetzungen für einen Plasmapolymeπsationsprozeß bietet und gunstige chemische Verbindungen zur Bildung der hydrophoben Schicht anzeigt.
Das bekannte Verfahren erzeugt demnach durch Plasmapolymerisation eine hydrophobe Beschichtung auf der Glasur eines ke- ramischen Isolators, wobei die Qualltat der Beschichtung jedoch stark von der Zusammensetzung der Glasur abhangig ist. Das Verfahren wurde m einer Leidener Flasche an sehr kleinen Keramikstucken durchgeführt. Es eignet sich nicht zur Beschichtung von großen elektrischen Isolatoren.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für einen elektrischen Isolator anzugeben, wobei auf ein Formstuck des Isolators eine hydrophobe plasmapolymere Belegung aufgebracht wird. Die hydrophobe plasmapolymere Belegung soll dabei unabhängig von dem Material des Formstucks oder von dem Material seiner Oberflache mit gleicher Qualltat aufgebracht werden. Ferner soll sich das Herstellungsverfahren für Isola- toren beliebiger Größe, d.h. für Isolatoren der Mikroelektronik bis hin zu Hochspannungsisolatoren von mehreren Metern Länge gleichermaßen eignen. Die aufgebrachte plasmapolymere Belegung soll dauerhaft und hart sowie mit dem Material des Formstücks fest verbunden sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Herstellungsverfahren mit den folgenden Schritten gelöst:
Ein auf bekannte Weise hergestelltes Formstück eines Isolators wird in eine evakuierbare Kammer eines Plasmareaktors eingebracht, die Kammer wird evakuiert, es wird ein unpolares oder ein unpolare Gruppen aufweisendes Arbeitsgas in die Kammer eingelassen, es wird in der Kammer unter kontinuierlichem Gasfluß ein Arbeitsdruck zwischen 1 • 10"5 mbar und 5 • 10"1 mbar eingestellt, durch Erzeugen eines elektrischen Feldes wird aus dem Arbeitsgas ein Plasma gebildet, wobei der elektrische Leistungseintrag pro Kammervolumen zwischen 0,5 Kilowatt/m3 und 5 Kilowatt/m3 und der Gasfluß pro Kammervolumen zwischen 10 sccm/m3 und 1000 sccm/m3 eingestellt wird, das
Plasma wird zumindest solange aufrechterhalten, bis eine geschlossene Belegung des aus dem Plasma des Arbeitsgases gebildeten Plasmapolymers auf der Oberfläche des Formstücks ausgebildet ist, das Feld wird abgeschaltet und der fertige beschichtete Isolator der Kammer entnommen.
Die Einheit sccm ist eine in der Plasmatechnik übliche Einheit, bedeutet Standard-Kubikzentimer (in englischer Sprache: Standard cubic centimeter) , und bezeichnet das auf Standard- bedingungen umgerechnete Gasvolumen. Die Standardbedingungen sind definiert durch eine Temperatur von 25 °C und durch einen Druck von 1013 mbar.
Die Erfindung geht dabei von der Tatsache aus, daß gemäß Stand der Technik bei dem Verfahren zur Herstellung einer hydrophoben plasmapolymeren Beschichtung auf der Glasur eines keramischen Isolators ein Arbeitsdruck von mehr als 1,12 mbar verwendet wird. Bei diesem relativ hohen Arbeitsdruck ist die mittlere freie Weglänge zwischen den ionisierten Molekülen des Plasmas relativ klein. Es kommt daher bereits im Plasma durch Wechselwirkung der ionisierten Moleküle zu einer Poly- merisierung und zu einem Ausfall der gebildeten Substanz. An der Oberfläche des Isolators selbst, an welcher sich eigentlich das Plasmapolymer bilden sollte, kommt es zu Inhomogenitäten der Beschichtung. Nach Stand der Technik bildet sich ein Ionenbeschuß auf der Oberfläche des zu beschichtenden Substrats aus. Dieser Ionenbeschuß ist inhomogen. Auf diese Weise werden abgeschattete Bereiche des zu beschichtenden Substrats nicht mehr von den ionisierten Molekülen des Plasmas erreicht, so daß dort keine Beschichtung mit einem Plasmapolymer erfolgen kann. Bei dem Arbeitsdruck von mehr als 1 mbar kann eine gleichmäßige homogene Beschichtung des Substrats nur für ein ebenmäßiges und klein dimensioniertes Substrat erzeugt werden. Die räumliche Ausdehnung des Plasmas darf sich dabei nur innerhalb weniger Zentimeter bewegen. Untersuchungen haben nämlich ergeben, daß bei einer räumlichen Ausdehnung des Plasmas über mehr als 50 cm eine homogene Beschichtung bei einem Arbeitsdruck von mehr als 1 mbar aus physikalischen Gründen nicht mehr möglich ist.
Bei dem Verfahren gemäß Stand der Technik zur Beschichtung der Glasur eines keramischen Isolators kann jedoch der Arbeitsdruck nicht einfach verringert werden, da sich dann eine Bearbeitung der vorbehandelten Glasur durch die Ionen des Plasmas nicht mehr erreichen läßt. Ein Ersatz der aus der Glasur herausgeschlagenen Alkali-Ionen durch chemisch fest gebundene Gruppen des gebildeten Plasmapolymers kann dann nicht mehr erzielt werden.
Überraschend wurde nun herausgefunden, daß sich dann, wenn der Arbeitsdruck auf 1 • 10"5 mbar bis 5 • 10"1 mbar einge- stellt wird, eine dauerhafte plasmapolymere Beschichtung erzielen läßt, wenn zusätzlich das Plasma bei einem elektrischen Leistungseintrag pro Kammervolumen zwischen 0,5 und 5 Kilowatt/m3 und bei einem Gasfluß pro Kammervolumen zwischen 10 und 1000 sccm/m3 gebildet wird.
Es wurde zusätzlich und weiter überraschend gefunden, daß die bei einer derartigen Vorgehensweise gebildete plasmapolymere Belegung unabhängig von dem Material des gewählten Isolators ist. Es ist auch keine Vorbehandlung der Oberfläche des Isolators notwendig, um z.B. durch Herausschlagen von Alkali-Ionen aus einer Glasur mittels Argon-Sputtern eine reaktive Oberfläche zu schaffen, an welcher dann das Plasmapolymer chemisch anbindet. Bei dem gewählten Arbeitsdruck und bei dem gewählten Leistungseintrag vernetzt offensichtlich das gebildete Plasmapolymer untereinander so gut, daß es auf die chemische Bindung an die Oberfläche des Isolators gar nicht an- kommt. Es wird eine abriebfeste und harte Belegung aus dem Plasmapolymer gebildet. Durch das unpolare oder unpolare Gruppen aufweisende Arbeitsgas entsteht eine wenig reaktive, d.h. energiearme plasmapolymere Oberfläche als Belegung auf der Oberfläche des Isolators. Diese Oberfläche ist in hohem Maße hydrophob, d.h. wasserabweisend. Zusätzlich ist die plasmapolymere Belegung beständig gegen UV-Einwirkung. Des weiteren nimmt eine solche Belegung oder Schicht kein Wasser auf. Auch ist das Eindringen von Staub- und Schmutzpartikeln in die Oberfläche verhindert.
Bei dem angegebenen Arbeitsdruck kommt es nicht zu einer gerichteten Bewegung von Plasmabestandteilen. Es kommt nicht zu einem Ionenbeschuß. Durch die relativ große freie Weglänge der Plasmabestandteile kommt es nicht bereits im Plasma, son- dern erst am Ort der zu beschichtenden Probe zu einer Polyme- risierung. Es läßt sich auch für Isolatoren großer Abmessung eine homogene Beschichtung erzielen.
Der Ausdruck Plasmapolymer bezeichnet ein durch das Plasma- verfahren erzeugtes Polymer, welches im Unterschied zu einem auf herkömmlich chemischem Wege erzeugten Polymer eine wesentlich höhere Vernetzung der einzelnen Molekülgruppen un- teremander aufweist, nicht gerichtet, sondern amorph ist und zudem eine wesentlich höhere Dichte aufweist. Ein Plasmapolymer zeichnet sich beispielsweise gegenüber einem herkömmlichen Polymer durch eine Verbreiterung der über IR-Spektros- kopie gemessenen Infrarot-Schwmgungsbanden aus.
Das erfmdungsgemaße Verfahren bietet den Vorteil, daß sich ein elektrischer Isolator mit einer dauerhaften, abriebfesten und hochgradig hydrophoben plasmapolymeren Belegung herstel- len laßt. Die Große und das Material des zur Belegung vorgesehenen Formstucks des Isolators spielen keine Rolle. Das Verfahren ist diesbezüglich insbesondere für Isolatoren mit großen Abmessungen, wie z.B. Hochspannungsisolatoren mit Langen von einigen Metern, geeignet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung betragt der elektrische Leistungseintrag pro Kammervolumen zwischen 1 Kilowatt/m3 und 3,5 Kilowatt/ 3.
Weiter von Vorteil ist es, wenn der Gasfluß pro Kammervolumen zwischen 20 sccm/m3 und 300 sccm/m3 eingestellt wird.
Für die Beständigkeit der plasmapolymeren Belegung und für den Schutz des Formstucks vor äußeren Einflüssen ist es von Vorteil, wenn das Plasma solange aufrecht erhalten wird, bis die plasmapolymere Belegung eine Schichtdicke zwischen 100 nm und 10 μm aufweist.
Zum Abreinigen von oxidierbaren Komponenten wie Ölen oder Fetten, welche auf der Oberflache des Formstucks des Isolators haften, ist es von Vorteil, beim Evakuieren der Kammer ein Sauerstoffenthaltendes Gas, insbesondere Luft, in die Kammer derart einzudosieren, daß m der Kammer vorübergehend ein Druck zwischen 1 und 5 mbar herrscht, wobei gleichzeitig m dem Gas ein Plasma für eine Dauer zwischen 1 Sekunde und 5 Minuten gezündet wird. Auf diese Weise findet eine Oxidation der Oberflachenverunreinigungen statt. Die oxidierten Be- standteile werden desorbiert. Nach dieser Behandlung liegt die reine Oberflache des Formstucks des Isolators vor.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Plasma getaktet gezündet. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise die Homogenitat der plasmapolymeren Belegung gesteigert werden kann.
Von Vorteil bei dem getakteten Zünden ist es dabei, wenn das Plasma mit einer Taktrate von 0,1 bis 100 Hz gezündet wird.
Die Zündung des Plasmas durch Erzeugen eines elektrischen Feldes kann m bekannter Art und Weise geschehen. So kann das elektrische Feld beispielsweise mittels eines Mikrowellenge- nerators, induktiv oder kapazitiv eingekoppelt werden. Untersuchungen haben nun ergeben, daß sich insbesondere zum Behandeln von Formstucken großer und langgestreckter Isolatoren die Plasmazundung durch Anlegen einer Spannung an an der Kammer angeordneten Elektroden besonders eignet. Eine Elektrode st dabei z.B. stabformig ausgebildet, wahrend die andere Elektrode durch die Kammerwand selbst gebildet wird. Auch können zwei gegenüberliegende stabformige Elektroden verwendet werden. Beim Zünden des Plasmas mittels Elektroden werden auch schwer zugangliche Oberflachenteile des Formkorpers si- eher mit dem Plasmapolymer belegt.
Prinzipiell kann das Plasma durch ein zeitlich konstantes elektrisches Feld erzeugt werden. Von Vorteil ist es jedoch, wenn das elektrische Feld ein elektrisches Wechselfeld mit einer Frequenz zwischen 1 kHz und 5 GHz ist. D e tatsachlich verwendete Frequenz ist dabei von dem benutzten Arbeitsgas abhangig.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird m der Kammer ein Arbeitsdruck zwischen 1 • 10"^ mbar und 1 • 10"1 mbar eingestellt. Besonders günstig für die Herstellung der plasmapolymeren Belegung ist es, wenn als Arbeitsgas ein Kohlenwasserstoff, insbesondere Actylen und/oder Methan verwendet wird.
Für die Qualität der erzeugten plasmapolymeren Belegung auf dem Formstück des Isolators ist es von Vorteil, wenn als Arbeitsgas eine siliziumorganische oder eine fluororganische Verbindung verwendet wird. Das aus dem Plasma dieser Verbindungen gebildete Plasmapolymer zeichnet sich durch eine hoch- gradige Vernetzung der einzelnen Molekülgruppen untereinander aus. Aufgrund dieser Vernetzung ist die erzeugte Belegung äußerst stabil und gegen Fremdeinwirkungen geschützt. Sie weist eine hohe Härte auf. Zudem zeigen Plasmapolymere, welche aus dem Plasma unpolarer oder unpolare Gruppen aufweisender sili- ziumorganischer oder fluororganischer Verbindungen erzeugt wurden, eine hohe und dauerhafte Hydrophobie auf.
Besonders günstig für die Hydrophobie, die Härte und die Güte der plasmapolymeren Belegung ist es, wenn als Arbeitsgas Hexamethyldisiloxan, Tetraethylorthosilicat, Vinyltrimethyl- silan oder Octofluorcyclobutan verwendet wird. Ebenso liefert auch eine Mischung der genannten Arbeitsgase ein gutes Ergebnis .
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird dem Arbeitsgas ein Zusatzgas beigemischt. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Zusatzgas ein Edelgas, ein Halogen, insbesondere Fluor, Sauerstoff, Stickstoff oder eine Mischung hiervon ist.
Das Herstellungsverfahren für einen plasmabeschichteten Isolator eignet sich insbesondere für einen Hochspannungsisolator. Ein Hochspannungsisolator kann Dimensionen von wenigen Zentimetern bis hin zu einigen Metern aufweisen. Insbesondere eignet sich das Verfahren für einen Langstabisolator, wie er zum Stützen von Freileitungen verwendet wird. Ein derartiger Isolator wird als Formkörper mit einer Anzahl von Scheiben- förmigen Schirmrippen hergestellt, um auf diese Weise die Kriechstrecke zwischen den beiden Enden des Isolators zu vergrößern. Ein derartiger Isolator bietet einen sicheren Schutz gegen Überschläge, auch wenn seine Oberfläche verschmutzt ist .
Da ein gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren mit einer plasmapolymeren Belegung versehener, Isolator eine hochgradig hydrophobe Oberfläche aufweist, ist er vor Schmutzablägerung durch in Wasser gelöste Verunreinigungen sicher geschützt. Da auf diese Weise der Isolator gerade bei längerer Standzeit im Freien vor einer Verschmutzung geschützt ist, kann auf die Erhöhung der Kriechstrecke durch Ausbildung von Schirmrippen verzichtet werden. Vorstellbar ist es hierbei sogar, den Isolator in Idealform als ein langgestrecktes Rohr auszubilden. Auf diese Weise wird gegenüber einem herkömmlichen Hochspannungsisolator eine enorme Materialeinsparung verzeichnet. Auch gestaltet sich das Herstellungsverfahren zur Erzeugung des Formkörpers besonders ein- fach und ist zudem wesentlich günstiger als ein Herstellungsverfahren für einen mit Schirmrippen versehenen Formkörper.
Da die Qualität der erzeugten plasmapolymeren Belegung unabhängig von dem Material des Formkörpers des elektrischen Iso- lators ist, ist es besonders zweckmäßig, wenn der Formkörper aus einer gebrannten Keramik, einer glasierten, gebrannten Keramik, einem Glas oder einem Kunststoff, wie z.B. einem Silikonkautschuk, einem Epoxidharz oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff besteht. Gerade auch bei einer rauhen Oberfläche wie einer gebrannten, jedoch unglasierten Keramik, liefert das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren einen Isolator mit einer hochgradig hydrophoben Oberfläche, welcher die Eigenschaften eines glasierten, jedoch ohne hydrophobe Belegung versehenen Keramikisolators sogar übertrifft. Die rauhe Oberfläche stellt für das Aufbringen der Belegung keinerlei Schwierigkeiten dar. Auch ein Formkörper aus einem Silikonkautschuk kann durch das erfindungsgemäße Verfahren zu einem Isolator mit hydrophober plasmapolymerer Belegung verarbeitet werden. Auf diese Weise werden die guten elektrischen und schmutzabweisenden Eigenschaften eines Isolators aus einem Silikonkautschuk unverändert beibehalten, wobei zu- satzlich die unerwünschten Eigenschaften des Silikonkautschuks, nämlich Wassereinlagerung und/oder die Einlagerung von Staub- und Schmutzpartikeln, sicher vermieden werden. Zudem kann ein beliebiger Kunststoff durch das erfmdungsgemaße Verfahren zu einem hochwertigen, mit einer hydrophoben Ober- flache versehenen Isolator weiterverarbeitet werden. Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, einen Formkorper für einen Isolator aus einem beliebigen Kunststoff herzustellen und diesen Formkorper durch Plasmapolymeπsation mit einer hydrophoben Belegung zu versehen. Ein derartiger Kunststoffisola- tor weist gegenüber einem herkömmlichen Kunststoffisolator ein deutlich verbessertes Langzeitverhalten hinsichtlich seines Isolationsvermogens auf. Langfristig konnten derartige Kunststoff-Isolatoren die teuren Silikonkautschuk-Isolatoren ersetzen. Auch hier eröffnet die Erfindung zudem die Moglich- keit, aufwendige Formen für einen Isolator zur Kriechstrek- kenerhohung zu vermeiden.
Zur Erläuterung der Erfindung werden im folgenden zwei Beispiele angegeben:
Beispiel 1
Es wird auf bekannte Art und Weise aus den Ausgangsmatena- lien Kaolin, Feldspat, Ton und Quarz durch Mischen mit Wasser eine knetbare Masse hergestellt, aus welcher durch Abdrehen ein hohlzylmdrischer Tonkorper mit einer Anzahl von Schirm- πppen hergestellt wird. Der Tonkorper wird getrocknet und zu einem Formstuck gebrannt. Die Lange des Formstucks betragt ca. 50 cm. Das Formstuck des keramischen Isolators wird m eine evakuierbare Kammer mit einem Volumen von 1 m3 eines
Plasmareaktors eingebracht. Nach Evakuieren der Kammer wird als Arbeitsgas eine Mischung aus Hexamethyldisiloxan und He- lium eingebracht. Unter kontinuierlichem Gasfluß von 30 sccm an Hexamethyldisiloxan und 30 sccm an Helium wird durch kontrolliertes Abpumpen ein Arbeitsdruck von 9 • 10"3 mbar m der Kammer eingestellt. Unter diesen Bedingungen wird mittels Elektroden ein Plasma m dem Arbeitsgas gezündet. Hierzu wird an die Elektroden ein elektrisches Wechselfeld mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung von 2 kW angelegt. Nach einer Dauer von 30 Minuten wird das nunmehr mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung versehene Formstuck, d.h. der fertige Hochspannungsisolator, der belüfteten Kammer entnommen.
Beispiel 2
Ein gemäß Beispiel 1 hergestelltes Formstuck des keramischen Hochspannungsisolators wird m eine evakuierbare Kammer mit 350 1 Volumen eines Plasmareaktors eingebracht. Als Arbeitsgas wird Vinyltnmethylsilan verwendet. Bei einem Fluß von 100 sccm wird ein Arbeitsdruck von 1,5 • 10"1 mbar m der Kammer eingestellt. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an Elektroden wird m der Kammer ein Plasma gezündet. Die Spannung ist eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz. Die aufgenommene Leistung betragt 1,2 kW. Das mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung versehene Form- stuck wird nach einer Dauer von 20 Minuten der belüfteten Kammer entnommen .
Im weiteren wird ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung naher erläutert. Dann zeigen:
FIG 1 eine Anlage zur Aufbringung der hydrophoben plasmapolymeren Belegung auf ein Formstuck eines Isolators,
FIG 2 einen keramischen Hochspannungsisolator mit hyαropho- ber plasmapolymerer Belegung und einer vergrößerten
Darstellung derselbigen und FIG 3 m einem vergrößerten Ausschnitt die plasmapolymere Belegung des Hochspannungsisolators gemäß FIG 2.
Figur 1 zeigt eine Anlage zur Aufbringung einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung auf ein Formstuck eines elektrischen Isolators. Die Anlage umfaßt einen Plasmareaktor 1, welcher als eine evakuierbare metallische Kammer 2 mit darin angeordnetem Schauglas 3 ausgebildet ist. Zum Evakuieren der Kammer 2 ist ein Pumpenstand 5 vorgesehen, welcher m Serie hinter- einander geschaltet eine Oldiffusionspumpe 6, eine Rootspumpe 7 und eine Drehschieberpumpe 8 aufweist. Zum Evakuieren der Kammer 2 werden dabei zunächst die Drehschieberpumpe 8, anschließend die Rootspumpe 7 und zum Schluß die Oldiffusionspumpe 6 zugeschaltet.
Über ein Drei-Wege-Ventil 10 ist entweder der Pumpenstand 5 oder ein Beluftungsventil 12 der mit der Kammer 2 m Verbindung stehenden Saugleitung 13 zuschaltbar. Zum Steuern der Pumpleistung ist zusatzlich m der Saugleitung 13 ein steuer- bares Drosselventil 14 eingebaut.
Zur Druckuberwachung ist ein mit dem Innenraum der Kammer 2 verbundenes Pirani-Druckmeßgerat 15 und eine damit verbundene Druckanzeige 17 vorgesehen. Das Pirani-Meßgerat 15 arbeitet bis zu einem Druckbereich von 10"3 mbar zuverlässig. Zur Regelung des m der Kammer 2 herrschenden Arbeitsdruckes ist ein mit dem Innenraum der Kammer 2 verbundenes sogenanntes Baratron 19 vorgesehen. In einem Baratron 19 wird der Druck über eine Veränderung der Kapazität zwischen einer Membran und einer fixierten Platte gemessen. Das Baratron 19 gibt vernunftige Druckwerte bis hinab zu wenigen 10"4 mbar aus. Zur Regelung des Druckes ist an den Ausgang des Baratrons 19 ein Druckregler 21 angeschlossen, welcher den gemessenen Istwert für den herrschenden Druck mit einem vorgegebenen Soll- wert vergleicht, und über eine Regelleitung 22 das Drosselventil 14 steuert. Ist beispielsweise der über das Baratron 19 gemessene Arbeitsdruck im Inneren der Kammer 2 niedriger als der vorgegebene Sollwert, so wird über die Regelleitung 22 das Drosselventil 14 etwas weniger geöffnet, so daß die Saugleistung des Pumpenstands 5 bezüglich der Kammer 2 verringert wird. Zur Strom- und Spannungsversorgung des Ba- ratrons 19 ist eine elektrische Versorgungseinheit 25 vorhanden.
Zum Einlassen des Arbeitsgases in die Kammer 2 des Plasmareaktors 1 ist an die Kammer 2 eine Versorgungsleitung 27 ange- schlössen. Über ein Stellventil 28 und über eine Anzahl von Durchflußreglern 29 sind der Versorgungsleitung 27 eine Reihe von Prozeßgasleitungen 30 aufschaltbar . Die Prozeßgasleitungen 30 sind jeweils an eine Druckgasflasche für Gas ange¬ schlossen. Die in Figur 1 gezeigten fünf Prozeßgasleitungen 30 sind beispielsweise an Druckgasflaschen für Hexamethyldisiloxan, Vinyltrimethylsilan, Argon, Sauerstoff bzw. Stickstoff angeschlossen.
Über die Durchflußregler 29 kann auf ein spezifisches Gasge- misch zusammengestellt und der Kammer 2 über die Versorgungsleitung 27 zugeführt werden.
Da bei dem Erzeugen der plasmapolymeren Belegung das Arbeitsgas verbraucht wird, wird unter kontinuierlichem Durchfluß des Arbeitsgases durch die Kammer 2 gearbeitet. Auf diese
Weise wird ständig für Nachschub für die Bildung der plasmapolymeren Belegung gesorgt. Der entsprechende Fluß der Komponenten des Arbeitsgases wird über die Durchflußregler 29 mittels Verbindungsleitungen 31 über einen Gasflußregler 33 ge- steuert. Der Gasflußregler 33 selbst ist mit dem Druckregler 21 verbunden. Auf diese Weise wird bei einem vorgegebenen Fluß an Komponenten des Arbeitsgases exakt ein gewünschter Arbeitsdruck in der Kammer 2 durch Ansteuern des Drosselventils 14 erreicht.
Das Zünden eines Plasmas im Arbeitsgas im Innenraum der Kammer 2 geschieht über Anlegen einer elektrischen Spannung an eine HF-Elektrode 35. Diese ist im Innenraum der Kammer 2 als langezogene Stabelektrode 36 ausgebildet. Als zweite Elek¬ trode wirkt gewissermaßen das metallische Gehäuse der Kammer 2 selbst. Zum Erzeugen der Spannung ist ein Spannungsgenera- tor 37 vorgesehen.
Das auf an sich bekannte Art und Weise hergestellte Formstuck des elektrischen Isolators wird m die Kammer 2 des Plasmareaktors 1 eingebracht. Anschließend wird die Kammer 2 mittels des Pumpenstands 5 bei entsprechender Stellung des Drei-Wege- Ventils 10 evakuiert.
Durch Ansteuern des entsprechenden Durchflußreglers 29 und gleichzeitiger Kontrollierung der an der Kammer 2 ansetzenden Saugleistung des Pumpenstands 5 mittels des Drosselventils 14 wird m die Kammer unter definiertem Zufluß Sauerstoff eingelassen. Der dabei m der Kammer herrschende Druck wird auf 3 mbar eingeregelt. Gleichzeitig wird in der Kammer 2 mittels des Spannungsgenerators 37 durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die HF-Elektrode 35 ein Plasma mit einer Dauer zwischen 1 Sekunde und 5 Minuten gezündet. Auf diese Weise werden oberflächliche Verunreinigungen, insbesondere Fette und Ole, von der Oberflache abgereinigt.
Anschließend w rd mittels des entsprechenden Durchflußreglers 29 die Sauerstoffzufuhr gedrosselt. Die Kammer wird erneut evakuiert und unter gesteuertem Zufluß von 300 sccm Hexamethyldisiloxan und Helium m die Kammer eingelassen, über das Drosselventil 14 wird die Saugleistung des Pumpenstands 5 derart gesteuert, daß der m der Kammer 2 herrschende Arbeitsdruck 9 • 10"2 mbar betragt. Über den Spannungsgenerator 37 wird mittels der HF-Elektrode 35 m der Kammer 2 ein Plasma aus dem Arbeitsgas gezündet. Als Spannung wird eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz verwendet. Zum Erzeugen der hydrophoben plasmapolymeren Belegung betragt die Leistungsaufnahme 3,5 kW. Für eine Dauer von 5 Minuten bis 60 Minuten bleibt das Plasma gezündet. Anschließend wird die Kammer 2 über das Beluftungs- ventil 12 bei entsprechender Stellung des Drei-Wege-Ventils 10 und langsam geöffnetem Drosselventil 14 entlüftet. Der fertige, mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung versehene Isolator wird der Kammer 2 entnommen.
In Figur 2 ist ein keramischer Hochspannungsisolator 45 in teilweise aufgebrochener Ansicht mit einer Anzahl von Schirm- πppen 46 dargestellt. Der Hochspannungsisolator besteht im
Ganzen aus einer Keramik 48. Zum Verbinden mit den zu isolierenden, stromführenden Teilen weist der Hochspannungsisolator 45 des weiteren zu beiden Seiten Anschlußstucke 47 auf.
Der keramische Hochspannungsisolator 45 wurde m einer gemäß Figur 1 ausgeführten Anlage mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung durch Zünden eines Plasmas im Arbeitsgas Hexamethyldisiloxan versehen.
Der Aufbau dieser hydrophoben plasmapolymeren Belegung ist m dem m Figur 3 dargestellten vergrößerten Abschnitt III gemäß Figur 2 leicht zu erkennen. Die Dicke der aufgebrachten Belegung betragt etwa 1000 nm. Man erkennt sehr leicht, daß sich ein hoher Vernetzungsgrad zwischen den Molekulgruppen der plasmapolymeren Belegung ausgebildet hat. Gerichtete
Strukturen wie m einem herkömmlichen Polymer sind nicht zu erkennen. Vielmehr handelt es sich um eine amorphe Struktur. Durch die hohe Vernetzung weist eine derartige plasmapolymere Belegung eine hohe Strukturdichte auf und verhindert damit das Hindurchdiffundieren von Molekülen wie Sauerstoff,
Wasserstoff oder Kohlendioxid. Zudem weist die plasmapolymere Belegung eine hohe Harte auf, was durch die Sauer- stoffbmdungen der einzelnen Siliziumatome erklärbar ist. Infolge der unpolaren CH3-Gruppen des Hexamethyldisiloxans weist auch d e aus diesem Arbeitsgas gebildete plasmapolymere Belegung eine niedrige Energie auf und ist damit hochgradig hydrophob . Die Hydrophobie und Langzeitbestandigkeit der gemäß dem er- fmdungsgemaßen Herstellungsverfahren erzeugten plasmapolymeren Belegung wird im folgenden anhand von Versuchen belegt:
Versuch 1
Es wird ein mit einer Glasur versehener keramischer Hochspannungsisolator mit einem bezüglich der Form identischen keramischen Hochspannungsisolator verglichen, welcher mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung versehen ist. Die plasmapolymere Belegung wurde dabei durch Plasmazundung m einem Arbeitsgas aus Hexamethyldisiloxan und Helium erzeugt. Die gewählten Parameter waren identisch zu den m Beispiel 1 genannten. Die Dauer für die Bildung der plasmapolymeren Bele- gung betrug 30 Minuten. Die Schichtdicke der aufgebrachten plasmapolymeren Belegung betrug 1000 nm. Die plasmapolymere Belegung ist direkt auf die Glasur aufgebracht.
Die Lange beider Hochspannungsisolatoren betragt 50 cm. Die Hochspannungsisolatoren weisen neun Schirmrippen auf, welche mit einem Schirmabstand von 45 mm voneinander beabstandet sind. Der Schirmdurchmesser betragt 223 mm; der Strunkdurchmesser betragt 75 mm. Gegeben durch die Anzahl der Schirme weisen beide Isolatoren eine Kπechweglange von 1612 mm auf.
Das Isolierverhalten beider Isolatoren wird gemäß dem Salznebelverfahren entsprechend IEC 507 (1991) geprüft. Die plasmapolymere Belegung wurde direkt auf die Glasur aufgebracht. Zur Vorbereitung werden hierzu beide Hochspannungsisolatoren mit Trinatriumphosphat gewaschen. Anschließend werden an beiden Hochspannungsisolatoren bei der höchsten Salzmassenkon- zentration von 224 kg/m3 Luft bzw. Nebel Konditionierungsver- suche und einstundige Salznebelversuche bei einer Prufspan- nung von 23 kV (Wechselspannung) durchgeführt. Die Prufspan- nung ergibt sich dabei als anteilige Spannung für einen Hochspannungsisolator bei einer viergliedπgen Kette m einem System von Umay = 161 kV. Wahrend der gesamten Versuchsdauer werden die Prufspannung und der Ableitstrom kontinuierlich registriert.
Die an dem Hochspannungsisolator mit plasmapolymerer Belegung im Vorkonditionierungsversuch ermittelten Überschlagspannungen entsprechen den gemessenen Uberschlagspannungen des glasierten keramischen Hochspannungsisolators. Dies bedeutet, daß die Erhöhung der Hydrophobie durch die plasmapolymere Belegung keinen Einfluß auf die Überschlagsspannungen hat.
Tabelle 1
Tabelle 2
Nach den Vorkonditionierungsversuchen werden drei einstundige Salznebelversuche bei der Prufspannung von 23 kV durchgeführt. Es wird dabei der jeweils höchste Ableitstrom gemessen. Die Ergebnisse sind für den unbehandelten glasierten keramischen Hochspannungsisolator m Tabelle 1 und für den mit einer plasmapolymeren Belegung versehenen glasierten Hochspannungsisolator m Tabelle 2 dargestellt. Im Vergleich zu dem unbehandelten Hochspannungsisolator (siehe Tabelle 1) treten bei den einstundigen Salznebelversuchen für den mit einer plasmapolymeren Belegung versehenen Hochspannungsisola- tor (siehe Tabelle 2) Schirmuberbruckungen seltener auf. Die höchsten Ableitströme sind für den mit einer plasmapolymeren Belegung versehenen Hochspannungsisolator deutlich kleiner als bei dem unbehandelten glasierten Hochspannungsisolator.
Versuch 2
Ein gemäß Versuch 1 ausgebildeter, mit einer plasmapolymeren Belegung versehener, keramischer Hochspannungsisolator wird einem 1000-stündigen Salzsprühtest gemäß IEC-1109 unterzogen. Auch nach dem 1000-stündigen Einsatz in einem Salznebel wies der Hochspannungsisolator noch die selben Eigenschaften wie zu Beginn des Versuches auf. Dies belegt die Dauerhaftigkeit und die hohe Hydrophobie der plasmapolymeren Belegung. Ein derartiges Ergebnis ist mit unbehandelten, glasierten keramischen Hochspannungsisolatoren nicht erreichbar.
Versuch 3
Es wird der Benetzungswinkel an drei verschiedenen keramischen Hochspannungsisolatoren untersucht, welche alle gemäß Beispiel 1 mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung versehen sind. Die behandelten Formstücke waren allesamt keramische Formstücke. Bei Formstück A war das Isolatormaterial zusätzlich mit einer braunen Glasur, bei Formstück B mit einer weißen Glasur versehen. Das Formstück von Isolator C war unglasiert. Es werden die Benetzungswinkel gemäß Norm DIN-EN 8 28 für destilliertes Wasser und für NaCl-haltiges Wasser mit einem Anteil NaCl von 25 Gew.-% bestimmt. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 zusammengefaßt. Dabei ist zu beachten, daß sich auf der Oberfläche des unglasierten Isolators aufgrund der größe¬ ren Rauhigkeit bei gleicher Hydrophobie ein größerer Benetzungswinkel einstellt als auf den Oberflächen der glasierten Isolatoren.
Tabelle 3

Claims

Patentansprüche
1. Herstellungsverfahren für einen elektrischen Isolator (45), wobei auf ein Formstück des Isolators eine hydrophobe plasmapolymere Belegung aufgebracht wird, mit den folgenden Schritten:
- das Formstück wird in eine evakuierbare Kammer (2) eines Plasmareaktors (1) eingebracht,
- die Kammer (2) wird evakuiert, - ein unpolares oder ein unpolare Gruppen aufweisendes Arbeitsgas wird in die Kammer (2) eingelassen,
- unter kontinuierlichem Gasfluß wird in der Kammer (2) ein Arbeitsdruck zwischen 1 • 10~5 mbar und 5 • 10"1 mbar eingestellt, - durch Erzeugen eines elektrischen Feldes wird aus dem Arbeitsgas ein Plasma gebildet, wobei der elektrische Leistungseintrag pro Kammervolumen zwischen 0,5 Kilowatt/m3 und 5 Kilowatt/m3 und der Gasfluß pro Kammervolumen zwischen 10 sccm/m3 und 1000 sccm/m3 eingestellt werden, - das Plasma wird zumindest solange aufrechterhalten, bis eine geschlossene Belegung des aus dem Plasma des Arbeitsgases gebildeten Plasmapolymers (50) auf der Oberfläche des Formstücks ausgebildet ist,
- das Feld wird abgeschaltet und der fertige beschichtete Isolator der Kammer (2) entnommen.
2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der elektrische Leistungseintrag pro Kammervolumen zwischen 1 Kilo- watt/m3 und 3,5 Kilowatt/m3 eingestellt wird.
3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Gasfluß pro Kammervolumen zwischen 20 sccm/m3 und 300 sccm/m3 eingestellt wird.
4. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Plasma solange aufrecht erhalten wird, bis die plasmapolymere Belegung eine Schichtdicke zwischen 100 n und 10 μ aufweist.
5. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beim Evakuieren der Kammer (2) ein Sauerstoff enthaltendes Gas, insbesondere Luft, in die Kammer (2) derart eindosiert wird, daß in der Kammer (2) vorübergehend ein Druck zwischen 1 und 5 mbar herrscht, wobei gleichzeitig in dem Gas der Kammer (2) ein Reinigungsplasma für eine Dauer zwischen 1 sec und 5 min gezündet wird.
6. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Plasma getaktet gezündet wird.
7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Plasma getaktet mit einer Taktrate von 0,1 bis 100 Hz gezündet wird.
8. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Plasma mittels Anlegen einer Spannung an in der Kammer (2) angeordneten Elektroden gezündet wird.
9. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als elek- trisches Feld ein elektrisches Wechselfeld mit einer Frequenz zwischen 1 kHz und 5 GHz erzeugt wird.
10. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Kammer (2) ein Arbeitsdruck zwischen 1 • 10~3 und 1 • 10"1 mbar herrscht.
11. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Arbeitsgas ein Kohlenwasserstoff, insbesondere Acetylen und/oder Methan verwendet wird.
12. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Arbeitsgas eine siliziumorganische oder eine fluororganische Verbindung verwendet wird.
13. Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Arbeitsgas Hexamethyldisiloxan, Tetraethylorthosilicat, Vinyl- trimethylsilan oder Octofluorcyclobutan oder eine Mischung hiervon verwendet wird.
14. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Arbeitsgas ein Zusatzgas beigemischt wird.
15. Herstellungsverfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Zusatzgas ein Edelgas, ein Halogen, insbesondere Fluor, Sauerstoff oder Stickstoff oder eine Mischung hiervon beigemischt wird.
16. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Isolator ein Hochspannungsisolator (45), insbesondere ein Lang- stabisolator ist.
17. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Formkörper aus einer gebrannten Keramik (48), einer glasierten, gebrannten Keramik (48) , einem Glas oder einem Kunststoff, insbesondere aus einem Silikonkautschuk, einem Epoxidharz oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff, besteht.
EP99950435A 1998-08-07 1999-07-27 Herstellungsverfahren für einen elektrischen isolator Withdrawn EP1114427A2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19835883 1998-08-07
DE19835883A DE19835883A1 (de) 1998-08-07 1998-08-07 Herstellungsverfahren für einen elektrischen Isolator
PCT/DE1999/002302 WO2000008658A2 (de) 1998-08-07 1999-07-27 Herstellungsverfahren für einen elektrischen isolator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1114427A2 true EP1114427A2 (de) 2001-07-11

Family

ID=7876872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99950435A Withdrawn EP1114427A2 (de) 1998-08-07 1999-07-27 Herstellungsverfahren für einen elektrischen isolator

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6497923B2 (de)
EP (1) EP1114427A2 (de)
JP (1) JP2002522876A (de)
CN (1) CN1312945A (de)
BR (1) BR9912783A (de)
CZ (1) CZ2001431A3 (de)
DE (1) DE19835883A1 (de)
NO (1) NO20010658L (de)
WO (1) WO2000008658A2 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0406049D0 (en) * 2004-03-18 2004-04-21 Secr Defence Surface coatings
DE102004028197B4 (de) * 2004-06-09 2006-06-29 Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh Verfahren zur Vorbehandlung verzinkter Stahlbleche oder Aluminiumbleche zum Schweißen
US7673970B2 (en) * 2004-06-30 2010-03-09 Lexmark International, Inc. Flexible circuit corrosion protection
TWI341706B (en) * 2007-07-30 2011-05-01 Giga Byte Tech Co Ltd Circuit board and manufacture method thereof
US7662726B2 (en) * 2007-09-13 2010-02-16 Infineon Technologies Ag Integrated circuit device having a gas-phase deposited insulation layer
WO2009046755A1 (en) * 2007-10-08 2009-04-16 Abb Research Ltd Surface modified electrical insulation system with improved tracking and erosion resistance
US20150303031A1 (en) * 2012-12-28 2015-10-22 New Power Plasma., Ltd. Plasma reactor and plasma ignition method using the same
CN105761857A (zh) * 2016-02-24 2016-07-13 西安交通大学 一种cf4等离子体氟化绝缘子的方法
CN110400664B (zh) * 2019-07-30 2020-08-28 安徽东盾电力有限公司 一种有机复合绝缘子的辊漆装置及其辊漆工艺
DE102019215019A1 (de) * 2019-09-30 2021-04-01 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren zur Fertigung einer isolierten supraleitenden Spule, isolierte supraleitende Spule, elektrische Maschine und hybridelektrisches Luftfahrzeug

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1070263A (en) * 1975-06-23 1980-01-22 National Aeronautics And Space Administration Preparation of dielectric coatings of variable dielectric constant by plasma polymerization
EP0393271A1 (de) * 1987-08-08 1990-10-24 The Standard Oil Company Dünnschichtüberzüge aus Fluorpolymer und Verfahren zu ihrer Herstellung durch Plasmapolymerisation
US5194328A (en) * 1988-08-03 1993-03-16 Polyplastics Co., Ltd. Process for the electrostatic coating of composition and coated plastic molding
US5508368A (en) * 1994-03-03 1996-04-16 Diamonex, Incorporated Ion beam process for deposition of highly abrasion-resistant coatings
DE19543133C2 (de) * 1995-11-18 1999-05-06 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Erzeugung stark hydrophober Polymerschichten mittels Plasmapolymerisation
DE19608158C1 (de) * 1996-03-04 1997-08-28 Dresden Vakuumtech Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Hochfrequenz-Plasmapolymerisation
DE19748240C2 (de) * 1997-10-31 2001-05-23 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur korrosionsfesten Beschichtung von Metallsubstraten mittels Plasmapolymerisation und dessen Anwendung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0008658A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2001431A3 (cs) 2002-02-13
US20010015284A1 (en) 2001-08-23
JP2002522876A (ja) 2002-07-23
US6497923B2 (en) 2002-12-24
DE19835883A1 (de) 2000-02-17
WO2000008658A3 (de) 2000-05-18
CN1312945A (zh) 2001-09-12
WO2000008658A2 (de) 2000-02-17
NO20010658L (no) 2001-04-06
BR9912783A (pt) 2001-05-08
NO20010658D0 (no) 2001-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3022259C2 (de)
EP3005415B1 (de) Haltevorrichtung, verfahren zu deren herstellung und verwendung derselben
DE19929184A1 (de) Vorrichtung und Verfahren für das Aufbringen von diamantartigem Kohlenstoff (DLC) oder anderen im Vakuum abscheidbaren Materialien auf ein Substrat
DE2656821A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum auftragen eines filmes auf einem substrat
DE4025396A1 (de) Einrichtung fuer die herstellung eines plasmas
EP1114427A2 (de) Herstellungsverfahren für einen elektrischen isolator
DE102009028830A1 (de) Plasmabeschichtungen und Verfahren zu deren Herstellung
DE3518197A1 (de) Verfahren zur entfernung von metallionen aus koerpern aus glas, keramischen werkstoffen und sonstigen amorphen werkstoffen sowie kristallinen werkstoffen
DE60128302T2 (de) Plasmafeste Quartzglas-Haltevorrichtung
WO2000008659A2 (de) Isolator
DE102010056020B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden einer dielektrischen Schicht auf einem Substrat
EP1568077A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur vorbehandlung der oberflächen von zu bondenden substraten
DE102006015591B3 (de) Organischer Werkstoff mit katalytisch beschichteter Oberfläche und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19505449C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Schichtsystems auf Substraten und das mit diesem Verfahren hergestellte Schichtsystem
EP0355366A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Siliziumbornitridschichten für integrierte Halbleiterschaltungen
WO2012084261A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur abscheidung von silizium auf einem substrat
DE10254427B4 (de) Beschichtungsanlage und Verfahren zur Beschichtung
DE102011119013B4 (de) Verfahren zum ausbilden einer dielektrischen schicht auf einem substrat
DE10320805A1 (de) Vorrichtung zur Bearbeitung von zylindrischen, zumindest eine elektrisch leitende Ader aufweisenden Substraten
DE19506579C2 (de) Verfahren zur Herstellung von TiN-Schichten und die mit diesem Verfahren hergestellte Schicht
DE102005047046B4 (de) Verfahren zur Verhinderung der Bildung von Aminen oder anderer organischer Verbindungen auf Oberflächen von stickstoffisolierten Schaltgeräten und zugehöriges Schaltgerät
DE102008020659B4 (de) Verfahren zum Abbau unerwünschter Stoffe in Flüssigkeiten
DE102011103464B4 (de) Plasmaionenquelle für eine Vakuumbeschichtungsanlage
DE19756523C2 (de) Beschichtungsverfahren und Vorrichtung für nichtmetallische Substrat
DE102007006786B4 (de) Anlage und Verfahren zum Beschichten eines Substrates

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20010105

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DERANGEWAND

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20040203