NO119604B

NO119604B -

Info

Publication number: NO119604B
Application number: NO167271A
Authority: NO
Inventors: S Bjoerck
Original assignee: Liljeholmens Stearinfab Ab
Priority date: 1966-03-15
Filing date: 1967-03-14
Publication date: 1970-06-08
Also published as: DK129095B; DE1617255B2; FI46859B; US3453686A; DE1617255C3; GB1181375A; SE307409B; DE1617255A1; BE695456A; FI46859C; NL6703485A

Description

Elektrisk isolasjonsmateriale. Electrical insulation material.

Foreliggende oppfinnelse vedrører The present invention relates to

elektrisk isolasjonsmateriale. Det er kjent electrical insulating material. It is known

at fluorkarbon-harpikser har utmerkede that fluorocarbon resins have excellent

egenskaper som elektriske isolatorer. De properties as electrical insulators. The

kan dessuten motstå temperaturer som er can also withstand temperatures that are

betraktelig høyere enn de arbeidstempera-turer som elektriske eller elektroniske considerably higher than the working temperatures such as electrical or electronic

deler vanligvis kan utsettes for. Slike harpikser egnér seg derfor godt til anvendelse parts can usually be exposed to. Such resins are therefore well suited for use

i elektroniske og elektriske elementer. in electronic and electrical elements.

Fluorkarbon-harpiksene har dog en for However, the fluorocarbon resins have an advantage

tiden ufordelaktig egenskap, nemlig en the time disadvantageous characteristic, namely a

stor varmeutvidelseskoeffisient. Således large coefficient of thermal expansion. Thus

egner f. eks. polytetrafluoretylen som suitable for e.g. polytetrafluoroethylene which

markedsføres som TEFLON seg utmerket marketed as TEFLON is excellent

som isolasjonsmateriale helt opp til 260° as insulation material up to 260°

C, men det har en stor varméutvidelses-koeffisient. C, but it has a large coefficient of thermal expansion.

I handelen leveres polytetrafluotre-tylen-harpiks i pulverform. I det vesentlige foregår formingen av en gjenstand av dette pulver ved at en viss mengde rå-hlarpikspulver utsettes for et høyt trykk, f. eks. fra 140 til 1400 kg/cm2 for å redu-sere pulvermasse-volumet til et selvbærende legeme med et volum som er ca. i/,, av pulvervolumet. Det således kompri-merte legeme sintres sammen ved en temperatur på ca. 385° C. Deretter avkjøles In the trade, polytetrafluoroethylene resin is supplied in powder form. Essentially, the shaping of an object from this powder takes place by subjecting a certain amount of raw Hlarpik powder to a high pressure, e.g. from 140 to 1400 kg/cm2 to reduce the powder mass volume to a self-supporting body with a volume of approx. i/,, of the powder volume. The thus compressed body is sintered together at a temperature of approx. 385° C. Then cool

legemet mens det samtidig kan holdes the body while at the same time it can be held

under trykk for å oppnå den ønskede stør-relse og form når temperaturen er sunket under pressure to achieve the desired size and shape when the temperature has dropped

til den normale. to the normal.

De fysikalske dimensjoner av et således fremstilt produkt forandrer seg i The physical dimensions of a product produced in this way change in

likhet med produkter fremstilt av andre similarity to products manufactured by others

harpikser, ved varierende temperatur. resins, at varying temperatures.

Forandringene skyldes at harpiksstoffet The changes are due to the resin substance

har en varmeutvidelseskvotient større enn has a coefficient of thermal expansion greater than

null. Jo større varmeutvidelses-koeffisi-enten ©r, som forøvrig er konstant for dette materiale, desto større vil forandrin-gen i dets fysikalske dimensjoner bli Dette er av stor betydning, f. eks. hvor gjenstanden utgjør en del av et elektrisk element og et konstant dimensjonsfor-hold mellom delene må opprettholdes. zero. The greater the thermal expansion coefficient ©r, which is otherwise constant for this material, the greater will be the change in its physical dimensions. This is of great importance, e.g. where the object forms part of an electrical element and a constant dimensional ratio between the parts must be maintained.

Selv om fluorkarbonharpiksene har en fremragende isolasjonsegenskap og kan anvendes i et stort temperaturområde fra -r- 73° til + 300° C for polytetrafluor-etylen og fra -f- 73° til + 190° C for trifluorkloretylen, er dog deres anvendelse, på grunn av deres varmeutvidelseskvotient, begrenset hvor der forlanges fine tole-ranser og dimensjonsstabilitet. Although the fluorocarbon resins have an excellent insulating property and can be used in a large temperature range from -r- 73° to + 300° C for polytetrafluoroethylene and from -f- 73° to + 190° C for trifluorochloroethylene, their use, on due to their thermal expansion quotient, limited where fine tolerances and dimensional stability are required.

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte til forandring av den termiske utvidelseskoeffisient for fluorkarbon-harpiks i en slik grad at den i det vesentlige elimineres eller reduseres til en meget ubetydelig verdi. The purpose of the invention is to provide a method for changing the coefficient of thermal expansion for fluorocarbon resin to such an extent that it is essentially eliminated or reduced to a very negligible value.

Dette tilveiebringes av en blanding som inneholder fluorkarbon-harpikser og et fyllstoff som vil motvirke enhver varmeutvidelse av en harpiks i en slik grad at der oppnåes en resulterende varmeutvidelseskvotient som er ubetydelig og kan settes helt ut av betraktning. This is provided by a mixture containing fluorocarbon resins and a filler which will counteract any thermal expansion of a resin to such an extent that a resulting coefficient of thermal expansion is obtained which is negligible and can be completely disregarded.

For å kompensere harpiksens utvidelse ved temperaturstigning må fyllstoffet ha en tilsvarende negativ utvidelseskvotient. Dessuten må det ha andre egenskaper som gjør at materialet kan forenes med harpiksen og en homogen blanding av fysikalsk struktur kan oppnåes. To compensate for the resin's expansion when the temperature rises, the filler must have a correspondingly negative expansion coefficient. Moreover, it must have other properties that enable the material to be united with the resin and a homogeneous mixture of physical structure can be achieved.

Et materiale som ifølge oppfinneren egner seg til dette formål er forarbeidet litium-aluminium-silikat. Silikatet bren-1 nes først og avkjøles aerpå og males tii I et fint pulver. Et således uenandlet silikat forhandles unaer betegnelsen «tiTUPA-LETH», fremstilt av Stupakoff Ceramic and Manufacturing Comp. «STUPALITH» - sorteringer med ytterst. negativ utvidelse foretrekkes. Ganske bra egnet er STUPALITH A — 2410. Stoffet som er <brent på aen forannevnte måte, har en stabil negativ varmeutvidelseskoeffisient. A material which, according to the inventor, is suitable for this purpose is processed lithium-aluminium silicate. The silicate is first burned and then cooled and ground into a fine powder. Such a unique silicate is marketed under the designation "tiTUPA-LETH", manufactured by Stupakoff Ceramic and Manufacturing Comp. "STUPALITH" - sortings with outermost. negative expansion is preferred. Quite well suited is STUPALITH A - 2410. The substance, which is fired in the above-mentioned way, has a stable negative coefficient of thermal expansion.

En mengde rå, pulverisert fluorkarbon, såsom polytetrailuoretylen eller trifluorkloretylen, blandes ifølge oppfinnelsen med et pulverisert dimensjonsstabili-serende stoff med negativ varmeutvidelseskvotient. En viss mengde dimensjonsstabilisator blandet med fluorkarbonhar-piks, reduserer i vesentlig grad virkningen av fluorkarbon-harpiksens positive utvidelseskvotient. According to the invention, a quantity of raw, powdered fluorocarbon, such as polytetrafluoroethylene or trifluorochloroethylene, is mixed with a powdered dimension-stabilizing substance with a negative coefficient of thermal expansion. A certain amount of dimensional stabilizer mixed with fluorocarbon resin significantly reduces the effect of the fluorocarbon resin's positive coefficient of expansion.

Det har vist seg at. man med litium-åluminium-silikat som dimensjonsstabilisator blandet med en fluor-karbon-harpiks, såsom polytetrafluoretylen i en mengde på ca. 25 vektspst. av blandingen, får et materiale som har en helt ubetydelig varmeutvidelseskoeffisient. It has been shown that. one with lithium-aluminium silicate as dimensional stabilizer mixed with a fluorocarbon resin, such as polytetrafluoroethylene in an amount of approx. 25 wt. of the mixture, a material is obtained which has a completely negligible coefficient of thermal expansion.

Blandingen av pulverisert fluorkarbon-harpiks og pulverisert litium-aluminium-silikat kan fremstilles på mange måter som alle gir en homogen fordeling av litium-aluminium-silikat i blandingen. Slike fremgangsmåter som maling i trommel, våt eller tørr røring og mikropulverisering har vist seg å være meget effektive. The mixture of powdered fluorocarbon resin and powdered lithium aluminum silicate can be prepared in many ways, all of which provide a homogeneous distribution of lithium aluminum silicate in the mixture. Such methods as grinding in a drum, wet or dry mixing and micropulverization have proven to be very effective.

Den, således fremstilte blanding utsettes for trykk og temperatur som ellers er, vanlig ved forarbeidelse av selve harpiksen, slik at det endelige produkt kan være i form av både halv-fabrikata som bearbeides videre maskinelt og ferdige gjenstander, hvis endelige størrelse, form og konturer er tilveiébragt ved press-støpeoperasjoner. Hvis. produktet er i form av et halv-fabrikat, kan det lett bearbeides med vanlig verktøy for å gi det den ønskede størrelse og form. The mixture produced in this way is subjected to pressure and temperature which is otherwise common when processing the resin itself, so that the final product can be in the form of both semi-finished products which are processed further by machine and finished objects, whose final size, shape and contours is provided by pressure-molding operations. If. the product is in the form of a semi-finished product, it can be easily processed with ordinary tools to give it the desired size and shape.

For å belyse virkningen av den her beskrevne blanding ved et eksempel, ble der fremstillet en plate av polytetrafluoretylen med dimensjonene lengde 50 mm, bredde 25 mm og tykkelse 6 mm ved vanlig sammenpresning, idet en mengde pulver ble presset ned til denne tykkelse. Det således fremstillede legeme ble derpå sintrert ved den vanlige temperatur på ca. 385° C med påfølgende avkjøling til normal romtemperatur. Dessuten ble der fremstillet en liknende plate med de samme dimensjoner, men med et innhold av 25 vektsprosent forarbeidet litium-aluminium-silikat. Platen fremstillet av denne blanding ble utsatt for samme trykk og temperatur under pressformingen og sin-tnngen. Deretter ole begge plater opp-hetet fra en romtemperatur på 21° C til en temperatur på 365° C og dimensjons - forandringene målt. Den hneære dimen-sjonsforandring av platen av ublandet materiale ble målt til 0,254 mm mens den tilsvarende forandring av platen fremstilt av blandingen var mindre enn 0,0076 mm som utgjør en reduksjon av varmeutvidelseskoeffisienten til minare enn 3 pst. av varmeutvidelseskoeffisienten for et rent harpiksmateriale. In order to illustrate the effect of the mixture described here with an example, a sheet of polytetrafluoroethylene with the dimensions length 50 mm, width 25 mm and thickness 6 mm was produced by ordinary compression, a quantity of powder being pressed down to this thickness. The body thus produced was then sintered at the usual temperature of approx. 385° C with subsequent cooling to normal room temperature. In addition, a similar plate was produced with the same dimensions, but with a content of 25% by weight of processed lithium-aluminium-silicate. The plate made from this mixture was subjected to the same pressure and temperature during press forming and sintning. Then both plates were heated from a room temperature of 21° C to a temperature of 365° C and the dimensional changes measured. The approximate dimensional change of the plate of unmixed material was measured to be 0.254 mm while the corresponding change of the plate produced from the mixture was less than 0.0076 mm which represents a reduction of the coefficient of thermal expansion to less than 3 percent of the coefficient of thermal expansion of a pure resin material.

Mindre variasjoner i den prosentuale mengde av behandlet silikat vil på tilsvarende måte påvirke forholdet mellom harpiksen og silikatet og gi en hvilkensomhelst resulterende varmeutvidelseskoeffisient for den sammenpressede masse. Minor variations in the percentage amount of silicate treated will similarly affect the ratio between the resin and the silicate and give any resulting coefficient of thermal expansion for the compacted mass.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den angitte prosentuale mengde av det forbe-handlede silikat, da mengden av dette tilsetningsstoff kan varieres innenfor de nødvendige grenser for å oppnå den ønskede reduksjon av harpiksens varmeutvidelseskoeffisient. Hvilket som helst av litium-aluminium-silikatene med en negativ var-meutvidelséskoeffisient kan forarbeides som beskrevet og anvendes som et modi-fiserende tilsetningsstoff som gir den fremstillede gjenstand dimensjonsstabilitet. Eksempler på slike silikater er beskrevet i US patent 2.664.481. Det dreier seg hen om petalit (Li20 . AiL^Og . 8SiQ2), spodumen (LiaO . AL203 . 4Si02) og eu-cryptit (Li20 . AL2Os . 2Si02), men litium-aluminium-silikat som forhandles av Stupakoff Company under betegnelsen The invention is not limited to the specified percentage amount of the pre-treated silicate, as the amount of this additive can be varied within the necessary limits to achieve the desired reduction of the thermal expansion coefficient of the resin. Any of the lithium-aluminum silicates with a negative thermal expansion coefficient can be processed as described and used as a modifying additive which gives the manufactured article dimensional stability. Examples of such silicates are described in US patent 2,664,481. It concerns petalite (Li20 . AiL^Og . 8SiQ2), spodumene (LiaO . AL203 . 4Si02) and eu-cryptite (Li20 . AL2Os . 2Si02), but lithium-aluminum silicate sold by the Stupakoff Company under the name

«STUPALITH», foretrekkes. "STUPALITH", preferred.

Hvilket som helst av de foran nevnte litium-aluminium-silikater med negativ varmeutvidelseskoeffisient kan anvendes i blanding med andre fluorkarbon-harpikser, som f. eks. «KEL-F», «FLUORO-THENE» og «TEITHENE» som er polyklor-trifluor-etylener. Det viser seg at den samme fremgangsmåte generelt sett kan anvendes for harpikser hvis de er av den type som overføres i pulverform for støp-ing og forming, idet et eller flere litium-aluminium-silikater i pulverform kan tilsettes som foran beskrevet. Any of the aforementioned lithium-aluminium silicates with a negative thermal expansion coefficient can be used in admixture with other fluorocarbon resins, such as e.g. "KEL-F", "FLUORO-THENE" and "TEITHENE" which are polychloro-trifluoroethylenes. It turns out that the same method can generally be used for resins if they are of the type that are transferred in powder form for casting and shaping, one or more lithium aluminum silicates in powder form can be added as described above.

Typiske harpikser som faller innenfor oppfinnelsen er metakrylater, fenolformal-dehyder, furaner, urinstoff-formaldehyder, melamin-formaldehyder, anilin-formaldehyder, epoksy-harpikser, silikat-formstoff-fcirbindelser, etylcellulose, cellutoseaceta-ter, celluloseacetat biityrater, plaststoffer kjent under betegnelsen «Nylon» (polya-mid), vinyl-harpikser, polyetylener og polystyrener, fortrinnsvis av den modifi-serte type kjent under betegnelsen «Cer-ex», «Gearing Psx) og «Pholite». Typical resins that fall within the scope of the invention are methacrylates, phenol formaldehydes, furans, urea-formaldehydes, melamine-formaldehydes, aniline-formaldehydes, epoxy resins, silicate-formaldehyde compounds, ethyl cellulose, cellulose acetates, cellulose acetate bityrates, plastics known under the designation "Nylon" (polyamide), vinyl resins, polyethylenes and polystyrenes, preferably of the modified type known under the designations "Cer-ex", "Gearing Psx) and "Pholite".

For å fremstille et produkt med større homogenitet og stabilitet kan det under tiden være ønskelig å støpe flere ganger blandingen av harpiks og litium-aluminium-silikat. Etter første støpning knuses og males materialet på nytt. Operasjonen kan gjentas flere ganger om ønskelig. In order to produce a product with greater homogeneity and stability, it may meanwhile be desirable to cast the mixture of resin and lithium-aluminium-silicate several times. After the first casting, the material is crushed and ground again. The operation can be repeated several times if desired.

I forbindelse med ovenstående angi-velse at litium-aluminium-silikater skal utgjøre ca. 25 pst. av blandingens vekt, skal bemerkes at dette ikke er noe kritisk tall. For mange formål er 25 pst. tilstrek-kelig, men man kan også anvende litium-aluminium-silikater i mengder på opp til 70 vektspst. Den nøyaktige mengde blir å velge i overensstemmelse med hva man ønsker å oppnå og ut fra harpiksens eller plastbærerens egenskaper. In connection with the above statement that lithium-aluminium silicates should amount to approx. 25 percent of the mixture's weight, it should be noted that this is not a critical figure. For many purposes, 25% is sufficient, but lithium aluminum silicates can also be used in quantities of up to 70% by weight. The exact amount must be chosen in accordance with what you want to achieve and based on the properties of the resin or plastic carrier.

I overensstemmelse med oppfinnelsen anvendes der et tilsetningsstoff med den egenskap at det reduserer produktets volum ved økende temperatur, og som når det er blandet med en fluoretylen-harpiks og det hele utsettes for temperaturøkning, danner mikroskopiske porer i plastlegemet, In accordance with the invention, an additive is used with the property that it reduces the volume of the product as the temperature increases, and which, when mixed with a fluoroethylene resin and exposed to an increase in temperature, forms microscopic pores in the plastic body,

i hvilke porer fluoretylen-harpiksen kan ekspandere uten at de yttre dimensjoner av det plastiske legeme forandres. Legemets styrke eller andre egenskaper påvirkes ikke på noen ugunstig måte når prosessen finner sted. Ved den dimensjo-nale stabilisering av et støpt, formet eller sintrert legeme kan også oppnåes stabilisering av andre verdifulle egenskaper, som f. eks. en jevn, ensartet elektrisk motstand i støpte eller profilerte motstands-legemer. in which pores the fluoroethylene resin can expand without changing the external dimensions of the plastic body. The body's strength or other properties are not adversely affected in any way when the process takes place. In the dimensional stabilization of a cast, shaped or sintered body, stabilization of other valuable properties can also be achieved, such as e.g. a smooth, uniform electrical resistance in molded or profiled resistance bodies.

Med hensyn til grunnen til den bety-delige nedsettelse av varmeutvidelseskoeffisienten for de foran nevnte plaststoffer, antas det at det i materialet jevnt fordelte litium-aluminium-silikat bevir-ker en volumreduksjon av massen ved sti-gende temperaturer, idet der dannes mikroskopiske porer eller hulrom der det plastmateriale kan ekspandere under sin naturlige, positive varmeutvidelse uten at det formede legemes dimensjoner påvirkes i samme grad som når litium-aluminium-silikat ikke er tilstede. Mens stoffene som har positiv henh. negativ varmeutvidelseskoeffisient, således hver for seg oppfører seg i overensstemmelse med sin koeffisient, har det av blandingen av disse stoffer fremstillede legeme egenskaper som ingen av stoffene hadde, bort-sett fra at det i høy grad har beholdt det plastiske stoff eller harpiksens karakter. With regard to the reason for the significant reduction in the coefficient of thermal expansion for the above-mentioned plastics, it is assumed that the lithium-aluminium-silicate evenly distributed in the material causes a volume reduction of the mass at rising temperatures, as microscopic pores are formed or cavities where the plastic material can expand during its natural, positive heat expansion without the shaped body's dimensions being affected to the same extent as when lithium-aluminium-silicate is not present. While the substances that have a positive correlation negative coefficient of thermal expansion, thus each behaves in accordance with its coefficient, the body produced from the mixture of these substances has properties that none of the substances had, except that it has largely retained the plastic substance or the character of the resin.

Anvendelsen av oppfinnelsen på motstander skal nå forklares, særlig motstander dannet ved støping av pulverformet materiale eller blandinger av pulverfor-mede materialer. The application of the invention to resistors will now be explained, in particular resistors formed by casting powdered material or mixtures of powdered materials.

Motstander utgjør viktige deler av elektroniske koplinger. Motstandene alene eller i kombinasjon med andre elektroniske elementer, bestemmer f. eks. krets-karakteristikker eller arbeidsmåten av samarbeidende deler for å oppnå et be-stemt sluttresultat eller en ønsket operasjon, eller regulerer de karakteristiske be-tingelser i en krets, dvs. bestemmer kretsens konstanter. Resistors form important parts of electronic connections. The resistors alone or in combination with other electronic elements determine e.g. circuit characteristics or the working method of cooperating parts to achieve a determined end result or a desired operation, or regulates the characteristic conditions in a circuit, i.e. determines the circuit's constants.

Motstander anvendes overalt i elektroteknikken. Hvor de anvendes på sterk-strømområdet vil små strømvariasjoner med derav følgende små variasjoner i spenningsfallet over motstanden vanligvis ha meget lite merkbare virkninger på kretsens arbeidsområde. Da motstander som anvendes i sterkstrømteknikken, vanligvis ikke er . forbundet med lydgjengi-vende systemer, er det ingen problemer til stede i forbindelse med f. eks. indre støy fremkalt av strømvariasjoner som opp-står som følge av forandringer i et mot-standselements indre motstand under drift. Resistors are used everywhere in electrical engineering. Where they are used in the high-current range, small current variations with consequent small variations in the voltage drop across the resistor will usually have very little noticeable effects on the circuit's working area. Since resistors used in the high-current technique are usually not . associated with sound-reproducing systems, there are no problems present in connection with e.g. internal noise caused by current variations that arise as a result of changes in a resistance element's internal resistance during operation.

I elektroteknikken er derimot slike motstandsvariasjoner merkbare,, selv om de opptrer svakt og bare fremkaller svake variasjoner av strømmen, som passerer gjennom motstandselementet og kretsen som inneholder dette element. Slike strøm-variasjoner vil ofte forsterkes i systemet og opptrer vanligvis i utgangssigrialene som representerer gjengivelser i form av lyd, såsom tale eller musikk, eller i form av billedsignaler i fjernsynsystemer. De variasjoner som opptrer i motstandselementet, vil i begge tilfelle forsterkes under sin gang gjennom systemet før de kommer frem til gjengiveren og forårsaker tilsvarende forstyrrelser av signalstrømmene. In electrical engineering, on the other hand, such resistance variations are noticeable, although they appear weak and only induce weak variations in the current, which passes through the resistance element and the circuit containing this element. Such current variations will often be amplified in the system and usually appear in the output signals that represent reproductions in the form of sound, such as speech or music, or in the form of image signals in television systems. The variations that occur in the resistance element will in both cases be amplified during their passage through the system before they reach the reproducer and cause corresponding disturbances in the signal currents.

Da der anvendes stor mengde motstander i elektroniske systemer, er pri-sen for disse meget viktige. Ikke desto mindre forlanges der motstandselementer som er fri for støy, siden deres oppgave er å foreta en riktig styring av den elektroniske krets. Følgelig må massefabrika-sjonsproblemet løses sammen med støy-problemet. As a large amount of resistors are used in electronic systems, the price for these is very important. Nevertheless, resistance elements that are free of noise are required, since their task is to carry out a correct control of the electronic circuit. Consequently, the mass manufacturing problem must be solved together with the noise problem.

Fremstillingen av motstander ved smelting av visse stoffer som har ledende eller halvledende egenskaper, fører i seg selv til masseproduksjon som kan tilfreds-stille kravet om billige produkter. The production of resistors by melting certain substances which have conductive or semi-conductive properties leads in itself to mass production which can satisfy the demand for cheap products.

En av hensiktene med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en støpt motstand som vil være relativt fri for støy, og en annen hensikt er å frembringe en serie av motstander av den støpte type, som har alle de motstandsverdier som vanligvis forlanges i elektroniske systemer, hvor alle kan angis sine respektive impedans-eller motstandsverdier som skal være relativt konstante og fremstillet etter samme fremgangsmåte. Motstandene skal enn-videre utmerke seg ved en relativ* lav støyfaktor som skal oppnåes ved en konstant, homogen fordeling av tilsetnings-stoffer som fremkaller en relativt mini-mal gjennomsnittelig strømtetthet i hvilket som helst punkt i motstandselementet. Konstruksjonen skal gjøre det mulig å oppnå en usedvanlig god klemmekontakt med et relativt stort tverrsnitt og lav motstand mellom klemmekontaktflaten og ytterkretsen. One of the purposes of the invention is therefore to provide a molded resistor which will be relatively free of noise, and another purpose is to produce a series of resistors of the molded type, which have all the resistance values usually required in electronic systems, where all can enter their respective impedance or resistance values which must be relatively constant and produced according to the same procedure. The resistors must also be distinguished by a relatively* low noise factor which must be achieved by a constant, homogeneous distribution of additives which induces a relatively minimal average current density at any point in the resistor element. The construction should make it possible to achieve an exceptionally good clamping contact with a relatively large cross-section and low resistance between the clamping contact surface and the outer circuit.

Ved hjelp av oppfinnelsen skal tilveiebringes et motstandselement av den støpte type med en høy varmestabilitet og struktur jevnhet. By means of the invention, a resistance element of the cast type with a high heat stability and structural uniformity is to be provided.

Oppfinnelsens prinsipp kan i alminne-lighet anvendes ved motstandselementer og ved fremgangsmåter ved fremstilling av slike motstandselementer som er formet av et sammenpresset pulverisert stoff eller av blandinger av/ slike stoffer. The principle of the invention can generally be applied to resistance elements and to methods for the production of such resistance elements which are formed from a compressed powdered substance or from mixtures of such substances.

Eksemplene anført i denne beskrivelse angår særlig motstandselementer (resi-storer) fremstillet av forskjellige blandinger som omfatter fluor-karbon- eller fluor-etylen-harpikser som grunnstoff eller bærer som blandes med andre stoffer i pulverform for å oppnå den motstandskarakteristikk som det endelige motstandselement skal ha. Der finnes for tiden på markedet to fluorkarbon-harpikser som med hensyn til kjemiske, fysikalske og elektriske egenskaper egner seg til mange formål og særlig til de formål som det her siktes til. Et av 'disse materialer, polytetrafluor-etylen, fremstilles og selges under betegnelsen «TEFLON» og det annet, polyklortrifluoretylen, også kjent som polymonoklortrifluor-etylen og som et termoplastisk polymer av trifluoretylen, selges under betegnelsene «KEL-F», «FLU-OROTHENE» og «TRITHENE». The examples given in this description relate in particular to resistance elements (resistors) made from various mixtures comprising fluoro-carbon or fluoro-ethylene resins as base material or carrier which are mixed with other substances in powder form to achieve the resistance characteristics that the final resistance element must have. There are currently two fluorocarbon resins on the market which, with regard to chemical, physical and electrical properties, are suitable for many purposes and especially for the purposes referred to here. One of these materials, polytetrafluoroethylene, is manufactured and sold under the designation "TEFLON" and the other, polychlorotrifluoroethylene, also known as polymonochlorotrifluoroethylene and as a thermoplastic polymer of trifluoroethylene, is sold under the designations "KEL-F", "FLU- OROTHENE' and 'TRITHENE'.

I det følgende omtales disse stoffer som «fluorkarbon-harpiks» og omfatter alle slike stoffer, hvis ikke det annet er ut-trykkelig nevnt. Som angitt ovenfor, kan også andre syntetiske harpikser eller plas-ter anvendes som grunnmaterialer og kan blandes med ledende materialer (ledestof-fer) som er fremstillet som forklart ovenfor i den hensikt å oppnå de sluttresulta-ter som forlanges ved fremstilling av støpte motstandselementer med de tilsik-tede egenskaper. In the following, these substances are referred to as "fluorocarbon resin" and include all such substances, unless otherwise expressly mentioned. As stated above, other synthetic resins or plastics can also be used as base materials and can be mixed with conductive materials (conductive substances) which have been produced as explained above with the aim of achieving the final results required when producing cast resistance elements with the intended characteristics.

To av de viktigste egenskaper ved fluor-karbonharpiksene er deres evne til å motstå fuktighet og til ikke å hefte seg fast. Materialet påvirkes ikke og.absor-beres ikke av vann og fuktighet. Stoffets elektriske motstand er meget høy og ef-fektfaktoren er lav. Disse egenskaper be-virker sammen et utmerket materiale til mange formål i elektroteknikken og særlig til fremstilling av motstandselementet. Two of the most important properties of the fluorocarbon resins are their ability to resist moisture and not to stick. The material is not affected and not absorbed by water and moisture. The substance's electrical resistance is very high and the effect factor is low. These properties together make an excellent material for many purposes in electrical engineering and in particular for the production of the resistance element.

Fluorkarbon-harpiksene forekommer som råstoff i pulverform som kan formes og støpes ved trykk og varme. Rå harpikser eller ferdige materialer kan også valses ut til plater og stenger som kan bearbeides ved verktøymaskiner for å gi gjenstander med mere innviklede former enn man kan oppnå ved en enkel smelte- og støpe-operasjon. The fluorocarbon resins occur as a raw material in powder form which can be shaped and molded by pressure and heat. Raw resins or finished materials can also be rolled out into plates and rods that can be processed by machine tools to give objects with more intricate shapes than can be achieved by a simple melting and casting operation.

Som følge av sin isolasjonsevne, har fluorkarbon vært brukt som isolator, men hittil bare som et mellomstykke i mekanisk-elektriske anordninger, hvor den ytre konstraksjoh har vært brukt som under-støttelse og avstivning for fluorkarbon-harpiks-isolatoren. Derved at fluorkarbon-harpiksen ikke hefter seg fast, har man ansett det for umulig å tilveiebringe en fysisk sammenføyning mellom et fluor-karbon-harpiks-element og en annen del eller gjenstand, særlig metall: Oppfinnelsen tar derfor også sikte på å skaffe et legeme av syntetisk harpiks, særlig en fluorkarbon og spesielt enten polytetrafluoretylen eller trifluorkloretylen, med et metallisk overflatebelegg som sitter godt fast på legemet, for å skaffe en metallisk overflate som kan lod-des sammen med et yttre metall-element', og dermed en understøttelse mellom legemet og det yttre element, slik at de av-stiver hinannen. As a result of its insulating ability, fluorocarbon has been used as an insulator, but so far only as an intermediate piece in mechanical-electric devices, where the outer construction has been used as support and stiffening for the fluorocarbon-resin insulator. Due to the fact that the fluorocarbon resin does not stick, it has been considered impossible to provide a physical joint between a fluorocarbon resin element and another part or object, especially metal: The invention therefore also aims to provide a body of synthetic resin, in particular a fluorocarbon and in particular either polytetrafluoroethylene or trifluorochloroethylene, with a metallic surface coating that adheres firmly to the body, in order to provide a metallic surface that can be soldered together with an external metal element', and thus a support between the body and the external element, so that they stiffen each other.

Konstruksjonen av og spesielle trekk ved oppfinnelsen og de forskjellige fordeler i forbindelse med anvendelsen av de elektriske elementer, deri innbefattet motstander, skal beskrives og forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser skjematisk en mengde fluorkarbon-harpiks i ren tilstand med på begge ender anbragte endestykker bestående av harpiks og et ledende materiale sammenblandet i pulverform før det hele presses sammen og opphetes før sintring, fig. 2 på liknende måte materialmengden ifølge fig. 1, men som et fast legeme som er komprimert og sammensintret, fig. 3 elementet ifølge fig. 2 etter at endene er blitt forsynt med metalliske overflatebelegg og fig. 4 motstanden ifølge fig. 3 påloddet et par forbindelsesdeler. Fig. 5 lik- så som kobber, tinn, sølv, sink eller leger-ner fig. 4, men her er et loddemateriale inger av disse metaller, The construction of and special features of the invention and the various advantages in connection with the use of the electrical elements, including resistors, shall be described and explained in the following with reference to the drawing, where fig. 1 schematically shows a quantity of fluorocarbon resin in its pure state with end pieces placed on both ends consisting of resin and a conductive material mixed together in powder form before the whole is pressed together and heated before sintering, fig. 2 in a similar way, the amount of material according to fig. 1, but as a solid body which is compressed and concentrated, fig. 3 the element according to fig. 2 after the ends have been provided with metallic surface coatings and fig. 4 the resistor according to fig. 3 soldered on a couple of connecting parts. Fig. 5 as well as copper, tin, silver, zinc or alloys fig. 4, but here a solder material is composed of these metals,

anbragt på begge ender av motstanden For å oppnå homogenitet i hvert mot-ved neddypping i et tinnbad, i stedet for standselement og like egenskaper for alle å være forbundet med kontakter. Tinnet elementer av samme sats og endog av for-tjener her som til å tilveiebringe en lett- skjellige satser, må der utvises omhygge-vint forbindelse med en ytterleder. Fig. 6 lighet under blandeoperasjonen. Grunn-viser *et støpt motstandselement, hvis ene materialet, f. eks. fluorkarbon-harpiks og sideflate har en bølget profil som følger tilsetningsstoffet må blandes sammen i en sinuskurve. Både denne overflate og helt pulverisert tilstand. Materialene må den motstående plane fremflate er belagt først blandes og derpå males pany. Hvis med et metall for å oppnå en variabel mengden av tilsetningsstoff er relativt motstand mellom to kontakter som beve- liten og ikke overskrider 25 pst. av den ges langs grunnflaten henholdsvis, sinus- ferdige blanding, kan en tørr blandemeto-flaten, fig. 7 viser et snitt loddrett på fig. 6. de være tilfredsstillende. Hvis imidlertid placed on both ends of the resistor In order to achieve homogeneity in each mot- by immersion in a tin bath, instead of stand element and equal properties for all to be connected with contacts. Tinned elements of the same rate and even of merit here as to provide an easily distinguishable rates, there must be a careful connection with an external leader. Fig. 6 stability during the mixing operation. Base-shows *a molded resistance element, if one material, e.g. fluorocarbon resin and side surface has a wavy profile that follows the additive must be mixed together in a sine curve. Both this surface and completely powdered state. The materials must first be mixed and then the pany painted. If with a metal to achieve a variable amount of additive is relative resistance between two contacts that beveled and does not exceed 25 per cent of it is given along the base surface respectively, sine- finished mixture, a dry mixing method surface, fig. 7 shows a section vertical to fig. 6. they be satisfactory. If however

For fremstilling av et motstandsele- tilsetningsstoffmengden er forholdsvis ment av en fluorkarbon-harpiks ifølge stor, er en våt blandeprosess mer effektiv, oppfinnelsen blandes en mengde pulveri- Det ene eller begge stoffer tilsettes i en sert harpiks med en mengde likeledes pul- dertil egnet væske, hvoretter stoffene verisert materiale med elektrisk lednings- blandes i form av en eller flere suspensjo-evne som vil gi en motstand av ønsket ner. De blandede stoffer blir senere be-verdi til det ferdige element. Volumet av fridd for væsken, f. eks. ved filtrering, den ferdige motstand og dennes dimen- etter at en homogen blanding er oppnådd, sjoner bestemmes av den ønskede mot- De forskjellige ovenfor angitte typer standsverdi eller av de derav avledende 'av materialer har vist seg å være vel egnet verdier, såsom strømstyrken i motstanden, for motstander innenfor følgende mot-Således bestemmes motstandens volum ståndsområder, f. eks. For the production of a resistance element, the amount of additive is relatively large according to a fluorocarbon resin, a wet mixing process is more efficient, the invention mixes a quantity of powder in one or both substances is added to a hardened resin with a quantity of liquid suitable for powder as well , after which the substances verized material with electrical cord- are mixed in the form of one or more suspension ability which will give a resistance of the desired ner. The mixed substances are later added to the finished element. The volume of freedom for the liquid, e.g. by filtering, the finished resistance and its dimen- after a homogeneous mixture has been achieved, tions are determined by the desired resist- The different types of stand value stated above or by the derivative 'of materials have proven to be well-suited values, such as the amperage in the resistor, for resistors within the following counter-Thus, the resistor's volume is determined ranges, e.g.

ved like store motstandsverdier av den til- . - 1. under 1000 ohm-forskjellige former latelige temperaturøkning. Et større volum av kullstoff som tilsetningsmateriale. med en derav følgende større varmeutstrå- 2. omkring 1000 ohm — de forskjellige lende overflate skaffer en større spredning metaller. at equal resistance values of the to- . - 1. below 1000 ohms-different forms of false temperature increase. A larger volume of carbon as additive material. with a consequent greater heat radiation- 2. about 1000 ohms — the different leaning surfaces provide a greater spread of metals.

av varme og setter således grensen for den 3. fra 10 000 til 100 000 ohm-borkarbid. normale arbeidstemperatur. 4. omkring 1 megohm-ferritter. of heat and thus sets the limit for the 3. from 10,000 to 100,000 ohm boron carbide. normal working temperature. 4. about 1 megohm ferrites.

De materialer som skal tilsettes den De anførte stoffer og verdiområder. er pulveriserte fluorkarbon-harpiks for at selvfølgel<ig> å betrakte som eksempler, blandingen skal få de ønskede motstan- Elementenes motstandsverdier kan vari-der, kan tas fra et stort område av stof- eres innen meget vide områder ved å vari-fer som har evnen til å lede den elektriske ere elementenes størrelse og deres materi-strøm og som er stabile og ikke forandrer alsammensetning. Selv om man kan frem-denne evne med en stabil strømleders stille motstander med verdier under 1000 egenskap ved temperaturer helt opp til ca. ohm ved at pulverisert kullstoff tilsettes 370 C, ved hvilken motstandselementet tn fluorkarb<o>n-harp<iks.,> er det også mulig. støpes eller sintren. Fortrinnsvis velges å fremstille motstander med så høye ver-polytetrafluoretylen og trifluorkloretylen, dier som 100 000 ohm ved. anvendelse av hvis støpetemperatur ligger mellom 230° de samme <s>toffer, ved bare å forandre C oct 350° C materialenes mengdeforhold. Eksempler på The materials to be added to the listed substances and value ranges. are powdered fluorocarbon resins so that, of course, to be considered as examples, the mixture should have the desired resistances. have the ability to direct the electrical ere the size of the elements and their material flow and which are stable and do not change their overall composition. Although one can develop this ability with a stable conductor's silent resistance with values below 1000 characteristics at temperatures up to approx. ohms by adding powdered carbon at 370 C, at which the resistance element tn fluorocarb<o>n-harp<iks.,> is also possible. cast or sintered. It is preferably chosen to produce resistors with as high ver-polytetrafluoroethylene and trifluorochloroethylene as 100,000 ohms at. application of whose casting temperature lies between 230° the same <s>toffers, by simply changing C oct 350° C the ratio of the materials. Examples of

Som eksempler på de forskjellige stof- motstander .av bestemte verdier ved tilset-ter som kan anvendes som tilsetning til ninf. av Pa jorhfni bes*emte mengder av blandingen for å gi denne elektrisk led- f;rllg stof?er- Skal °mtale? 1 det ningsevne kan nevnes- følgende. Ifølge enkelte av disse eksemp-" ' „. ler er det også mulig å fremstille motstan-1. kullstoff i forskjellige former som der a<y> verdier <g>om n vesentlig uten-sot, koks-støv, benkull, trekull, pulveriser<t> for de ovenfQr angitte grenser eller kolloidal grafitt, En motstand med lav motstandsverdi 2. borkarbid, ble fremstillet av en blanding av 70 pst. 3. ferritter (selges under betegnelsen aluminium og 30 pst. polytetrafluoretylen. «FERAMIES», et navn som benyttes av Den målte verdi var 60 ohm. På den annen General Ceramie and Steatite Corpora- side ble der fremstillet en motstand av en tion, Keasby, New Jersey). blanding bestående av 10 pst. sot og 90 4. Pulverisert jern i forskjellige for- pst. polytetrafluoretylen. Denne mot-mer, såsom f. eks. CARBONYL. stands målte verdi var 110 000 ohm. 5. Et hvilket som helst ledningsmetall, Fluorkarbon-harpiksene har den egenskap at de kan motstå relativt store øk-ninger av den omgivende temperatur under diift. Polytetrafluoretylen har den beste temperaturkarakteristikk. Hvis materialet imidlertid hadde en. tendens til å forandre sine dimensjoner som følge av økende temperatur, ville også kontaktmotstanden mellom de foskjellige av elementets par-tikler variere. For å motvirke eller nøy-tralisere slike variasjoner i den indre struktur under påvirkningen av høye temperaturer, tilsettes der til blandingen enda et stoff som har en negativ varmeutvidelseskoeffisient, såsom f. eks. litium-aluminium-silikat, som dermed virker som en dimensjonsstabilisator og hindrer motstanden i å utvide seg som følge av den i motstandselementet utviklede varme og høye omgivende temperaturer under drift. Flere eksempler på egnede litium-aluminium-silikater er blitt nevnt ovenfor. As examples of the different material resistances of certain values with additives that can be used as an additive to ninf. of Pa jorhfni be*semt amounts of the mixture to give this electrically led- f;rllg substances? Shall °mtale? 1 the ability to mention the following. According to some of these examples, it is also possible to produce resistant carbon material in various forms such as where a<y> values <g>om n substantially without soot, coke dust, bone coal, charcoal, powder for the above limits or colloidal graphite, A resistor with a low resistance value 2. boron carbide, was made from a mixture of 70 percent 3. ferrites (sold under the designation aluminum and 30 percent polytetrafluoroethylene. "FERAMIES", a name used by The measured value was 60 ohms. On the other General Ceramie and Steatite Corpora- side, a resistance was produced by a tion, Keasby, New Jersey). mixture consisting of 10 percent carbon black and 90 4. Powdered iron in various proportions of polytetrafluoroethylene. This counter-more, such as e.g. CARBONYL. stand's measured value was 110,000 ohms. 5. Any conductive metal, the Fluorocarbon resins have the property that they can withstand relatively large increases in the ambient temperature under diift. Polytetrafluoroethylene has the best temperature characteristics. However, if the material had one. tend to change their dimensions as a result of increasing temperature, the contact resistance between the different particles of the element would also vary. In order to counteract or neutralize such variations in the internal structure under the influence of high temperatures, another substance is added to the mixture which has a negative thermal expansion coefficient, such as e.g. lithium-aluminium-silicate, which thus acts as a dimensional stabilizer and prevents the resistance from expanding as a result of the heat developed in the resistance element and high ambient temperatures during operation. Several examples of suitable lithium aluminum silicates have been mentioned above.

Ved fremstillingen av elektriske motstander må dimensjonsstabilisator en (et eller også flere litium-aluminium-silikater) utgjøre i det minste 10 vektpst. av blandingen, fortrinnsvis 10 til 40 vektpst. Mengden kan også overskride 40 pst, men så snart denne grense er nådd, forverres plaststoffets fysikalske egenskaper. Et av de mest karakteristiske forandringstrekk består i at en motstand som inneholder mere enn 40 pst. av en slik stabilisator, mister en vesentlig del av sin mekaniske styrke. Imidlertid kan også slike motstander fremstilles når bare det sørges for den nødvendige mekaniske styrke ved å anord-ne dem i et understøttende middel, såsom f. eks. et rør av polytetrafluoretylen eller polytrifluoretylen. Hvor det er påkrevet å anvende ét materiale med meget stor postitiv varmeutvidelseskoeffisient, kan den totale mengde av fyllingsstoffet (dimensjonsstabilisatoren) forhøyes helt opp til 90 vektpst. av blandingen. En blanding med en så stor mengde dimensjonsstabilisator kan fremstilles på en vanlig måte. deri også innbefattet press-støping. In the production of electrical resistors, a dimensional stabilizer (one or more lithium-aluminium silicates) must constitute at least 10% by weight. of the mixture, preferably 10 to 40 wt. The quantity can also exceed 40 per cent, but as soon as this limit is reached, the plastic's physical properties deteriorate. One of the most characteristic changes consists in the fact that a resistor containing more than 40 per cent of such a stabilizer loses a significant part of its mechanical strength. However, such resistors can also be produced when only the necessary mechanical strength is provided by arranging them in a supporting means, such as e.g. a tube of polytetrafluoroethylene or polytrifluoroethylene. Where it is required to use one material with a very large positive coefficient of thermal expansion, the total quantity of the filler (dimensional stabilizer) can be increased up to 90% by weight. of the mixture. A mixture with such a large amount of dimensional stabilizer can be prepared in a conventional manner. which also included press-moulding.

Et antall motstander ifølge opfinnel-sen ble fremstillet, hvorav noen eksempler skal anføres her: A number of resistors according to the invention were produced, some examples of which will be listed here:

1. 25 pst. borkarbid 1. 25 percent boron carbide

10 pst. litium-aluminium-silikat 10 percent lithium aluminum silicate

(Stupalith) (Stupalite)

65 pst. polytetrafluoretylen målt motstand: 3,0.10"" o ohm 65 percent polytetrafluoroethylene measured resistance: 3.0.10"" o ohms

2. 15 pst. magnesiumdioksyd 2. 15 percent magnesium dioxide

15 pst. litium-aluminium-silikat 15 percent lithium aluminum silicate

(Stupalith) (Stupalite)

70 pst. polytetrafluoretylen målt motstand: 3,0.10i° ohm 70 percent polytetrafluoroethylene measured resistance: 3.0.10i° ohms

3. 10 pst. borkarbid. 3. 10 percent boron carbide.

10 pst. litium-aluminium-silikat 10 percent lithium aluminum silicate

(Stupalith) (Stupalite)

80 pst. polytetrafluoretylen målt motstand: 3,0 .10'-> ohm. 80 percent polytetrafluoroethylene measured resistance: 3.0 .10'-> ohm.

Motstandsprøvens dimensjoner var i alle tilfelle diameter ca. 16 mm og lengde ca. 9 mm. The dimensions of the resistance test were in all cases diameter approx. 16 mm and length approx. 9 mm.

Den homogene blanding av et elektrisk ledende materiale og en fluorkarbon-harpiks som motstandselementet fremstilles av, omfatter et meget stort antall strømledende baner. Hver av de strømle-dende baner kan sammenliknes med en kjede som består av strømledende ledd. Hver bane er en potensiell strømleder innenfor motstandselementet. Der finnes dog en grense for den strømmengde' som kan passere lederen uten at den opphetes for meget. Hvis hver av de parallelle baner motstandselementet fører en proporsjonal andel av totalstrømmen og andelen iigger godt innenfor banens kapasitet, vil en relativt stabil motstandskarakteristikk fåes og bli opprettholdt i motstandselementet. Under slike stabile forhold vil motstandsvariasjonen som følge av vårme-virkning bli et minimum i de enkelte baner, hvorved støy-effekiten også biir et minimum. The homogeneous mixture of an electrically conductive material and a fluorocarbon resin from which the resistance element is made comprises a very large number of current-conducting paths. Each of the current-conducting paths can be compared to a chain consisting of current-conducting links. Each path is a potential current conductor within the resistive element. There is, however, a limit to the amount of current that can pass through the conductor without it heating up too much. If each of the parallel paths in the resistance element carries a proportional share of the total current and the share is well within the path's capacity, a relatively stable resistance characteristic will be obtained and maintained in the resistance element. Under such stable conditions, the resistance variation as a result of thermal effects will be a minimum in the individual lanes, whereby the noise effect will also be a minimum.

En så gunstig virkning av de enkelte strømledende ledd kan oppnåes hvis den strømledende evne er jevnt fordelt mellom de forskjellige indre ledd i motstands-enheten. Such a favorable effect of the individual current-conducting links can be achieved if the current-conducting ability is evenly distributed between the various internal links in the resistance unit.

Fremstillingsmåten for blandinger til fremstilling av motstander og noen ut-førelser av ferdige elementer skal beskrives nedenfor under henvisning til tegningen. The production method for mixtures for the production of resistors and some versions of finished elements shall be described below with reference to the drawing.

Fig. 1 viser en mengde pulverisert Fig. 1 shows a quantity of powdered

•stoff 11, f. eks. en fluorkarbon-harpiks eller en annen harpiks som kan anvendes på samme måte og som skal danne grunnmaterialet for motstanden 10. For å gi elementet av grunnmaterialet 11 elektriske motstandsegenskaper tilsettes et egnet elektrisk ledende og regulerende stoff 12, også i pulverform, hvilke stoffer blandes grundig til en homogen blanding. Som tilsetningsstoff 12 kan anvendes et hvilket som helst stoff med halv-leder egenskaper som vil gi den ferdige motstand den ønskede motstandsverdi. Motstanden 10, fig. 1, har sylindrisk form. For å oppnå en jevn strømfordeling langs hele motstanden, er deres ender 13 og 14 utformet for tilkop-ling og har samme tverrsnitt som elementet. For å danne disse tilkoplingspartier 13 og 14, inneholder den pulverblanding som utgjør endetilkoplingene, en stor andel av et tredje metall (15) med meget høy elek- •substance 11, e.g. a fluorocarbon resin or another resin that can be used in the same way and which will form the base material for the resistor 10. To give the element of the base material 11 electrical resistance properties, a suitable electrically conductive and regulating substance 12 is added, also in powder form, which substances are mixed thoroughly to a homogeneous mixture. As additive 12, any substance with semiconductor properties can be used which will give the finished resistance the desired resistance value. The resistor 10, fig. 1, has a cylindrical shape. In order to achieve a uniform current distribution along the entire resistance, their ends 13 and 14 are designed for connection and have the same cross-section as the element. In order to form these connection parts 13 and 14, the powder mixture that makes up the end connections contains a large proportion of a third metal (15) with a very high electrical

trisk ledningsevne, som f. eks. kobber. I dette tilfelle kan blandingen inneholde mellom 40 og 100 pst. kobber, og kobber-gehalten øker mot de yttre endeflater (over 50 pst) for at ledningsevnen skal bli størst mulig og overflaten skal danne et godt bindende underlag for tinn, sølv eller andre passende metaller som påsprøytes endene i form av en hinne og som vil for-binde seg intimt med kobberpartiklene i blandingen. tric conductivity, such as e.g. copper. In this case, the mixture can contain between 40 and 100 per cent copper, and the copper content increases towards the outer end surfaces (above 50 per cent) so that the conductivity will be as high as possible and the surface will form a good binding substrate for tin, silver or other suitable metals which are sprayed on the ends in the form of a film and which will bond intimately with the copper particles in the mixture.

Etterat passende mengder av «element-blandingen» og «endeparti-blandingen »er anbragt i en press-støpeform, presses hele blandingen sammen til ca. en fjerdedel av det opprinnelige volum, hvorved det fåes et selvbærende legeme som kan behandles uten å gå i stykker. Den sammenpressede enhet har et utseende fremgår av fig. 2. Hoveddelen 11 og de to metalliserte endedeler 13 og 14 danner en udelelig enhet. Deretter smeltes eller sintres legemet ved en passende temperatur, f. eks. 370° C for polytetrafluoretylen, inntil hele legemet er gjennomsmeltet eller gjennomsintret. After appropriate amounts of the "element mixture" and the "end part mixture" have been placed in a compression mold, the entire mixture is pressed together to approx. a quarter of the original volume, whereby a self-supporting body is obtained that can be processed without breaking. The compressed unit has an appearance shown in fig. 2. The main part 11 and the two metallized end parts 13 and 14 form an indivisible unit. The body is then melted or sintered at a suitable temperature, e.g. 370° C for polytetrafluoroethylene, until the entire body is melted through or sintered through.

Etterat denne operasjon er avsluttet, avkjøles enheten gradvis til /den omgivende temperatur. De to metalliserte ende-partier 13 og 14 belegges så med et jevnt lag metall 16, slik at elementet kan for-bindes med en yttre krets ved hjelp av en loddeforbindelse. Belegget kan, som nevnt, dannes ved en metallpåsprøyting, en elek-trolytisk påføring på rent mekanisk vei, ved en kjemisk reaksjon eller på en annen passende måte. After this operation is finished, the unit gradually cools down to /the ambient temperature. The two metallized end parts 13 and 14 are then coated with an even layer of metal 16, so that the element can be connected to an external circuit by means of a solder connection. The coating can, as mentioned, be formed by metal spraying, an electrolytic application in a purely mechanical way, by a chemical reaction or in another suitable way.

Etterat metallsjiktene 16 er påført, blir endene forsynt med en hinne av loddemetall 17, f. eks. ved å dyppes ned i et tinnbad. Dermed er motstanden ferdig til innkopling i en krets. After the metal layers 16 have been applied, the ends are provided with a coating of solder metal 17, e.g. by dipping into a tin bath. The resistor is thus ready for connection in a circuit.

Motstandselementet ifølge fig. 4 er i begge ender forsynt med klemmer eller kontaktstykker 21 som er påloddet elementet. Denne operasjon kan lett utføres under selve fremstillingen ved at lodde-materialet 22 påføres på begge ender av motstanden og på innerflatene av klemmene eller kontaktstykkene 21. Klemmene kan også anbringes etter at endene er blitt påført loddemetall. The resistance element according to fig. 4 is provided at both ends with clamps or contact pieces 21 which are soldered to the element. This operation can easily be carried out during the actual manufacture by applying the solder material 22 to both ends of the resistor and to the inner surfaces of the clamps or contact pieces 21. The clamps can also be placed after the ends have been soldered.

Den beskrevne måte til fremstilling av motstander av fluorkarbon-harpiks eller annet passende grunnmateriale gjør det på enkel måte mulig å fremstille potensiometer og motstandstavler med forutbe-stemte eller karakteristiske motstands-kurver for anvendelse til reguleringsfor-mål. Således er potensiometer ifølge fig. 6 utført med en motstandskarakteristikk som varierer etter en sinuskurve. Slike variasjoner i potensiometermotstanden kan anvendes til å forandre kretskonstan-tene i en yttre krets. The described method for producing resistors from fluorocarbon resin or other suitable base material makes it possible in a simple way to produce potentiometers and resistance boards with predetermined or characteristic resistance curves for use for regulation purposes. Thus, the potentiometer according to fig. 6 performed with a resistance characteristic that varies according to a sine curve. Such variations in the potentiometer resistance can be used to change the circuit constants in an external circuit.

Ved et motstandselement ifølge fig. 6 og 7 kan hovedlegeme 25 fremstilles av en blanding av en fluorkarbon-harpiks med et tilleggsstoff som vil gi elementet den ønskede motstandskarakteristikk. Den undre overflate kan dannes av en metal-. lisert fluorkarbon-blandihg som utgjør et ende. eller kantsjikt 26 av samme type som klemmene 13 og 14, fig. 1. Det metalliserte sjikt 26 dekkes med et hel-metallisk lag 27 som tjener som kontaktflate. Den øvre, bølgede overflate av potensio-metret påføres på samme måte et metal-lisert sjikt 28 og et hel-metallisk sjikt 29 som utgjør en kontaktflate. Kontaktene 31 og 32 sitter på en bevegelig ramme 38 og kan beveges langs potensiometeret hvorved motstanden mellom 31 og 32 vil variere, hvilken variasjon kan tjene til styring av den ytre krets som er tilkoplet kontaktene over ledere 34 og 35. In the case of a resistance element according to fig. 6 and 7, the main body 25 can be produced from a mixture of a fluorocarbon resin with an additional substance which will give the element the desired resistance characteristic. The lower surface can be formed by a metal. lysed fluorocarbon mixture that forms an end. or edge layer 26 of the same type as the clamps 13 and 14, fig. 1. The metallized layer 26 is covered with an all-metallic layer 27 which serves as a contact surface. The upper, wavy surface of the potentiometer is applied in the same way to a metallized layer 28 and an all-metallic layer 29 which forms a contact surface. The contacts 31 and 32 sit on a movable frame 38 and can be moved along the potentiometer whereby the resistance between 31 and 32 will vary, which variation can serve to control the external circuit which is connected to the contacts via conductors 34 and 35.

Ved den beskrevne, fremstillingsmåte fåes motstandselementer som er helt homogene, og strømbanene i elementets strømretning har like stort tverrsnitt til disposisjon i hele banens lengde, og alle de strømførende baner vil ha i det vesentlige samme lengde. With the described manufacturing method, resistance elements are obtained that are completely homogeneous, and the current paths in the direction of the element's flow have the same cross-section available throughout the length of the path, and all the current-carrying paths will have essentially the same length.

Tilsetningen av stabiliserende stoffer til blandingen av grunnstoffet og det ledende materiale reduserer forandringer i motstandskarakteristikken som forår-sakes av fysikalsk utvidelse, hva enten den skyldes den varme som utvikles i legemets indre, eller den skyldes den varme som virker utenfra. The addition of stabilizing substances to the mixture of the basic substance and the conductive material reduces changes in the resistance characteristic caused by physical expansion, whether it is due to the heat developed inside the body, or it is due to the heat acting from the outside.

De nevnte fordeler har man uavhen-gig av hvilket av de beskrevne grunnstof-fer som anvendes. Et ytterligere særtrekk og en fordelaktig egenskap som fåes når der anvendes en fluorkarbon-harpiks som grunnmateriale, består i at der danner seg et yttre isolerende sjikt på ca. 0,0025 mm av rent fluorkarbon-harpiks på elementets overflate, hvilket ofte vil utgjøre en til-strekkelig isolasjon i de vanlige lavspente kretser, hvor motstanden anvendes. The aforementioned advantages are achieved regardless of which of the described basic substances is used. A further distinctive feature and an advantageous property obtained when a fluorocarbon resin is used as the base material is that an outer insulating layer of approx. 0.0025 mm of pure fluorocarbon resin on the surface of the element, which will often constitute sufficient insulation in the usual low-voltage circuits, where the resistor is used.

Claims

1. Electrical insulation material, characterized in that it is made from a mixture of powdered polytetrafluoroethylene and powdered lithium aluminum silicate with a negative thermal expansion coefficient and added in an amount which substantially reduces the effect of the polytetrafluoroethylene's positive thermal expansion coefficient.

2. Insulation material according to claim 1, characterized in that it contains lithium-aluminium-silicate in an amount that does not exceed 25 percent of the body's weight.

3. Insulation material according to claim 1 or 2, characterized in that burnt and finely ground lithium aluminum silicate is homogeneously distributed in the finely ground polytetrafluoroethylene powder in a ratio of approx. 25 wt. and that the mixture is compressed to produce a body with the desired appearance and that the body is subjected to sintering.

4. Insulation material according to one or more of the preceding claims, characterized in that it further consists of a conductive additive material and a dimensional stabilizer, all evenly distributed in the body.