Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania su¬ chych kondensatorów elektrolitycznych, z alu¬ miniowa anoda i z suchym elektrolitem ze sta¬ lego materialu pólprzewodnikowego, a takze kondensatorów wykonanych wedlug tego spo¬ sobu.Znany jest sposób wytwarzania suchego kon¬ densatora elektrolitycznego, przy którym anoda z metalu o przewodnosci jednobiegunowej zo¬ staje zaopatrzona w dielektryczna warstwe tlen¬ ku (proces formowania) przez anodowe utlenia¬ nie, i otrzymana w ten sposób anoda jest zwil¬ zona roztworem lub zawiesina soli kwasu za¬ wierajacego tlen, przy czym ta sól przemienia sie przy ogrzaniu na skutek pirolizy, w pólprze- wodzacy tlenek, po czym zwilzona anoda zostaje ogrzana a proces formowania, zwilzanie i piro¬ liza, sa powtarzane co najmniej raz jeszcze, po czym anoda jest ponownie poddana procesowi formowania a w koncu zostaje zaopatrzona w warstwe przewodzacego materialu oraz w oslo¬ ne i w druty przylaczeniowe. W tym znanym sposobie nalezy anode zwilzona roztworem lub zawiesina soli suszyc powoli, a potem ogrzac do 400°C.Suchy kondensator elektrolityczny ma wiele zalet w porównaniu ze znanym kondensatorem zawierajacym plynny elektrolit. Nie ma niebez¬ pieczenstwa wyschniecia na skutek zuzycia cieczy przez elektrolize lub przez niedostatecz¬ ne uszczelnienie, a poza tym suche kondensato¬ ry maja bardzo nieznaczna zaleznosc pojemnosci i kata stratnosci od temperatury, jak równiez niewielka zaleznosc czestotliwosci od tych wiel¬ kosci, przy czym mozna je stosowac az do bar¬ dzo niskich temperatur na przyklad —80°C. Sto-sowany jon metalu wystepujacy w danej soli, który po pirolizie dostarcza pólprzewodzacego tlenku, moze stanowic nikiel, mangan lub olów.W ten sposób nie mozna jednak otrzymywac nadajacych sie do uzytku suchych kondensato¬ rów elektrolitycznych z anoda aluminiowa. Je¬ zeli opisana powyzej obróbka podlegajaca zwil¬ zaniu, suszeniu i pirolizacji ma byc przeprowa¬ dzona z anoda wykonana z. aluminium, tylko jednokrbftiie, to otrzymany w ten sposób kon¬ densator ma tak duza wartosc opornosci szere¬ gowej i tak duza wartosc pradu uplywu, ze nie nadaje sie do uzytku. Gdy po tej obróbce ano¬ da zostaje ponownie poddana procesowi formo¬ wania, to wartosc opornosci szeregowej jeszcze wzrasta a prad uplywu nie ulega poprawie. Je¬ zeli powtórzyc zwilzenie, suszenie i pirolizacje, to powstaje takie uszkodzenie uksztaltowanej powloki tlenkowej i takie nadgryzienie alumi¬ nium, ze anoda nie nadaje sie juz jako czesc skladowa kondensatora, a ponowne formowanie nie poprawia jej stanu.Wynalazek stwarza sposób wytwarzania su¬ chych kondensatorów elektrolitycznych z ano¬ da aluminiowa, majacych dopuszczalne w prak¬ tyce wartosci opornosci szeregowej i pradu uplywu.Przy tworzeniu wynalazku okazalo sie, ze jest istotnym, aby suszenie anody zwilzonej roz¬ tworem lub zawiesina soli, przeprowadzac w ten sposób, aby piroliza soli nie nastepowala jed¬ noczesnie. Wedlug wynalazku zwilzona anoda jest suszona pierwotnie przy zmniejszonym ci¬ snieniu wynoszacym maksymalnie okolo 10 mm slupa^teci.Temperatura suszenia nie powinna zbyt prze¬ kraczac punktu wrzenia roztworu lub zawiesiny soli dla stosowanego cisnienia. Przebieg susze¬ nia zachodzi na przyklad wedlug krzywej tem¬ peratury, która przebiega zawsze kilka stopni ponizej krzywej punktów wrzenia cieczy zwil¬ zajacej, jako funkcja czasu przy istniejacym uprzednio cisnieniu.Ten przebieg temperatury, przy zastosowaniu cisnienia ponizej 0,5 mm Hg, lezy pomiedzy 50°C a 100°C.Przy wytwarzaniu znanych mokrych konden¬ satorów elektrolitycznych z plynnym elektroli¬ tem wychodzi sie najczesciej od folii aluminio¬ wej, która czesto przed tym dla powiekszenia czynnej powierzchni zostaje wystawiona, po czym przez proces formowania uzyskuje dielek¬ tryczna powloke tlenkowa, a nastepnie przy do¬ daniu nosnika do plynnego lub papkowatego elektrolitu zostaje nawiniete razem z folia me¬ talowa stanowiaca katode kondensatora i wy¬ konana najczesciej równiez z aluminium. Przy wytwarzaniu suchego kondensatora elektroli¬ tycznego wedlug wynalazku mozna równiez otrzymac kondensator w ksztalcie rulonu, przy czym jako material wyjsciowy stosuje sie folie aluminiowa wytrawiana lub niewytrawiana, która jest nawijana z inna folia metalowa.Wedlug dalszego przebiegu sposobu wedlug wynalazku wytrawione folie aluminiowe i inna folia metalowa sa nawijane razem z materia¬ lem oddzielajacym, umieszczonym miedzy nimi a nastepnie aluminium podlega procesowi for¬ mowania, jezeli dotychczas nie bylo to przepro¬ wadzone, po czym zwiniety rulon podlega im¬ pregnacji w roztworze lub w zawiesinie soli majacej ulec przemianie w pólprzewodzacy tlenek, a po tym jest suszony w wyzej opisany sposób i dla przemiany soli ulega podgrzaniu.Proces formowania folii, impregnacja, suszenie i ogrzewanie zwinietego rulonu sa przynajmniej raz powtarzane, po czym przeprowadza sie po¬ wtórne formowanie. Material oddzielajacy sluzy przy tym przed piroliza jako nosnik roztworu lub zawiesiny soli majacej podlegac przemianie, a po tym jako nosnik pólprzewodzacego tlenku otrzymanego przy pirolizie. Ze wzgledu na tem¬ perature konieczna do pirolizy material oddzie¬ lajacy powinien byc odporny na temperature.Zgodnie z dalsza trescia wynalazku uzywa sie do tego celu tkaniny szklanej.Przy innej odmianie sposobu wedlug wyna¬ lazku, jak to sie zwykle stosuje przy wytwarza¬ niu kondensatorów elektrolitycznych z anoda tantalowa lub z niobu, anode zwilzona roztwo¬ rem lub zawiesina soli podlegajacej pirolizie uzyskuje sie w ten sposób, ze wokól rdzenia równiez z aluminium zostaje naprasowany pro¬ szek aluminiowy a calosc podlega spiekaniu. Ta¬ ka sprasowana i spiekana anoda ma porowata powierzchnie, która w dzialaniu jest sto razy wieksza od powierzchni jednolitej anody o tej samej wartosci np. z folii niewytrawianej. Ano¬ da spiekana jest szczególnie dogodna do impreg¬ nacji roztworem lub ciecza wymienionych soli, przy czym nie trzeba tu stosowac specjalnego nosnika. Inna odmiana sposobu wedlug wy¬ nalazku polega na tym, ze anoda zwilzona roz¬ tworem lub zawiesina soli podlegajacej piro¬ lizie, sklada sie z nosnika na który naniesiona jest warstwa aluminium. W ramach wynalazku wlasciwy nosnik stanowi trzpien lub drut z alu¬ minium. Stosowana jest równiez anoda otrzy¬ mywana w ten sposób, ze aluminium jest na¬ tryskiwane na nosnik, przy czym nosnik i urza- — 2 —dzenie natryskujace wykonuje wzgledem siebie liczne obroty wokól nosnika.Warstwa aluminium jest stosunkowo gruba (np. 0,5 mm) oraz porowata i ma wlasnosci po¬ dobne do anody prasowanej i spiekanej. Ze wzgledów technologicznych anoda tego rodzaju jest dogodniejsza z powodu prostoty wykonania.Wynalazek zostanie opisany na podstawie przykladu. Poddane procesowi formowania tas¬ my z folii aluminiowej o wymiarach 46 X 1° mn* i grubosci okolo 80 fi sa przyspawane do alumi¬ niowego drutu doprowadzajacego prad, przy czym kazda z nich jest zwijana z nieformowana folia elektrodowa, majaca drut doprowadzajacy prad, oraz z polozona miedzy nimi tasma z tka¬ niny szklanej, tworzac w ten sposób zwoje kon¬ densatora. Te zwoje sa impregnowane w próz¬ ni roztworem azotanu manganu. [Mn(N03)2 • 4H20] we wlasnej wodzie krystalicznej. Po tym suszy sie impregnowane zwoje przy cisnieniu 0,2 mm Hg i temperaturze, która poczatkowo wynosi 50°C i powoli wzrasta do 100°C przy czym na¬ lezy uwazac, aby ciecz nie przekroczyla punktu wrzenia. Gdy w ten sposób zwoje zostana zu¬ pelnie wysuszone i wszystka woda krystaliczna zostanie usunieta, sa one nastepnie podgrzane do temperatury 250 do 300°C. Otrzymane w ten sposób kondensatory maja pojemnosc okolo 23 /uF, opornosc szeregowa okolo 100 omów i prad uplywu (przy okolo 6 V) okolo 50 pA.Po powtórzeniu tej obróbki pojemnosc wzrasta do 27 fiF, opornosc szeregowa wynosi okolo 10 omów, a prad uplywu okolo 200 fiA. Po tym zwój kondensatora jest formowany dodatkowo przez 24 godziny przy napieciu 6,4 V. Pojem¬ nosc zwoju wynosi po tym 25 pF, opornosc sze¬ regowa 10 omów a prad uplywu wynosi 27 fiA.Przy zwyklych mokrych kondensatorach elek¬ trolitycznych z plynnym elektrolitem przecietny prad uplywu wynosi równiez okolo 20 fiA.Otrzymany w ten sposób zwój zostaje wsuniety do rury aluminiowej i zalany roztopionym wos¬ kiem.Jezeli zwój kondensatora jest wykonany w ten sam sposób, ale suszenie i impregnowanie go za¬ chodzi przy cisnieniu atmosferycznym, to otrzy¬ mane wartosci pojemnosci, opornosci szeregowej i pradu uplywu wynosza kolejno 15 fiF, 260 Q i 700 fiA, o ile impregnowanie, suszenie i piro¬ liza byly przeprowadzane jednorazowo. Gdy po tym przeprowadza sie dodatkowe formowanie przez 24 godziny, to wartosci te wynosza odpo¬ wiednio 5 fiF, 1000 Q i 700 fiA. Jezeli po tym obróbka jako calosc zostanie powtórzona, to okaze sie, ze zwój zostal silnie nadgryziony. Po¬ miar ujawnia bardzo wysoka wartosc pojem¬ nosci co wskazuje na zniszczenie dielektrycznej warstwy tlenku.Na rysunku jest przedstawiony graficznie przebieg opornosci pozornej (Z) w omach przy 100 kHz, jako funkcja temperatury (T) w stop¬ niach Celsjusza w granicach od —80°C do +60°C.Krzywa 1 odnosi sie do opisanego suchego konT densatora elektrolitycznego, krzyw^'2 — do zwyklego mokrego kondensatora elektrolitycz¬ nego, wykonanego z folii elektrodowej o takich samych wymiarach i zawierajacego stosowany zwykle plynny elektrolit. } PL