PT99045B - Condensador electrico e processo para a sua fabricacao - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO.....DOS......ASPECTOS PREFERENCIAIS condensador representado na Figura 1 é constituído por uma multiplicidade de partículas metálicas semelhantes a agulhas 1 cuja superfície se encontra recoberta por um óxido dieléctrico 2, estando dispersas e orientadas numa película de resina sintética 3, e por electrodos 4 existentes nas superfícies respectivas da película de resina 3.
As partículas metálicas semelhantes a agulhas 1 possuem um diâmetro inferior a 0.1 um, um comprimento variável entre 5 e 10 vezes o diâmetro e uma superfície específica compreendida entre 30 e 100 m2/g, podendo ser obtidas facilmente, por exemplo, por redução de agulhas cristalinas de um óxido ou de um hidróxido de um metal. 0 diâmetro, o comprimento e a superfície específica das partículas metálicas semelhantes a agulhas i são limitados conforme anteriormente especificado uma vez que no caso de o seu dimensionamento ser diferente, as pai— tíoulas metálicas não proporcionam uma capacidade satisfatória.
(3)
As agulhas cristalinas de um óxido ou de um hidróxido de um metal, ou semelhantes, de diâmetro inferior a 0.1 um, e de comprimento variável entre 5 e 10 vezes o diâmetro e com uma superfície específica compreendida entre 30 e 100 m2/g podem ser preparadas por neutralizaçâo de uma solução aquosa de um sal de um metal tal como o sulfato de ferro, o cloreto de ferro ou o nitrato de ferro, com uma solução aquosa de soda caustica para proporcionar um hidróxido, ao mesmo tempo que se introduz ar no sistema de neutralização. Deste modo é possível obter agulhas cristalinas com uma configuração e com dimensões uniformes.
Como exemplos de metais úteis refere-se o ferro, o cobalto, o níquel, o crómio, o cobre, etc..
Como exemplos de óxidos dieléctricos 2 que possuem uma constante dieléctrica de valor elevado refere-se
SiO , TiO , PbO, etc..
2
As superfícies das partículas metálicas semelhantes a agulhas 1 são recobertas com um óxido dieléctrico de revestimento 2 que possui uma constante dieléctrica de valor elevado, mergulhando as partículas metálicas numa solução de um composto de Si orgânico, de um composto de Pb orgânico ou semelhantes, efectuando a secagem das partículas e aquecendo depois essas partículas a uma temperatura elevada.
As partículas metálicas semelhantes a agulhas 1 obtidas deste modo, isto é, as que possuem um diâmetro inferior a 0.1 um, um comprimento variável entre 5 e 10 vezes o diâmetro e uma superfície específica compreendida entre 30 e 100 m2/g e recobertas com um óxido dieléctrico 2 podem ser fixadas e dispersas na película de resina sintética 3 e orientadas de tal modo que os eixos dessas partículas fiquem colocados numa posição paralela à da superfície da película, fazendo-se a dispersão das partículas metálicas 1 numa resina sintética sob a forma de uma película no estado fundido ou sob a forma de uma solução, oonfigurando-se posterriormente a resina segundo uma película fina de espessura desejada, aplicando-se às superfícies respec(4)
tivas da película fina campos magnéticos da mesma polaridade, isto é, campos de polaridade N-N ou de polaridade S-S antes de a película solidificar com o objectivo de orientar as partículas 1 horizontalmente, e permitindo depois a solidificação da película fina.
Como exemplos úteis de resinas sintéticas para a formação da película refere-se as resinas epoxi, as resinas de poliuretano, o álcool polivinílico, o polivinil-butiral, a etil-celulose, os polímeros acrílicos, etc.. Essas resinas são utilizadas na sua forma simples ou, sempre que necessário, é possivel adicionar-lhes um solvente, um plastificante, um dispersante, eto. de tal modo que a resina possa assumir a forma de uma película onde seja possivel dispersar satisfatória e eficientemente as partículas metálicas, como exemplos de solventes úteis refere-se a acetona, o tolueno, a metil-etil-cetona, o metanol, o etanol, a água, etc.. Como exemplos de plastificantes úteis refere-se o polietileno-glicol, os esteres do ácido ftálico e semelhantes,. Como exemplos de dispersantes utilizáveis refere-se aqueles que sao utilizados convencionalmente tais como a glicerina, o oleato de etilo e os derivados de glicerina com ácido mono-oleico.
A resina sintética que forma a película num estado fundido ou sob a forma de uma solução é configurada segundo uma película fina utilizando uma lamela. Embora seja desejável que a película possua uma espessura variável entre 4 e 5 um para utilização em condensadores de camada única, a espessura não fica limitada a este domínio»
A resina sintética solidifica a uma temperatura adequada normalmente compreendida entre a temperatura ambiente e 120°C. Não é necessário recorrer a temperaturas elevadas.
Os eléctrodos podem ser colocados nas superfícies respectivas da película solidificada recorrendo a um método conhecido tal como a incrustação ou a ligação térmica.
A presente invenção será seguidamente descrita com maior pormenor tomando como referência os exemplos que (5) se seguem os quais não constituem qualquer limitação da presente invenção.
Exemplo
Neutralizou-se uma solução aquosa de sulfato ferroso com uma solução aquosa de soda cáustica para propoi— cionar hidróxido ferroso enquanto se fazia borbolhar ar através do sistema de neutralização obtendo-se deste modoaguls cristalinas de goethite (FeOOH) apresentando uma configuração e dimensões uniformes. Fez-se a redução do produto com hidrogénio para proporcionar partículas de ferro semelhantes a agulhas com um diâmetro inferior a 0.01 um, com um comprimento inferior a 0.1 um e com uma superfície específica correspondente a 50.7m2/g.
ferro sob a forma de partículas ínfimas foi imergido durante 1 hora numa solução (concentração a 3%) preparada por diluição de um composto de organossilicone (ATORON NsiSOO, produto da Nippon Soda Co., Ltd.) com um ester de ácido acético, e depois procedeu-se á secagem e a seguir aqueceu-se a uma temperatura próxima de 600°C durante 2 horas para proporcionar partículas de ferro semelhantes a agulhas revestidas com SiO .
quadro 1 indica as caracteristicas magnéticas dessas partículas.
Quadro 1
| HC | 880 | Oe |
| OS | 122 | emu/g |
| Or | 61 | emu/g |
| Or/os | 0. | .50 |
| Com | essas partículas | ínfimas |
vestidas preparou-se uma dispersão numa resina de epoxi líquida com a qual se fez depois uma película com espessura de 1 um uti• lizando uma lamela. Procedeu-se à aplicação de campos magnéticos (6)
de polaridade N-N às superfícies respectivas da película para orientar horizontalmente as partículas de ferro e depois realizou-se a cura da película a uma temperatura entre 100 e 120°C. A película devidamente curada, com uma espessura de 1 um, possuía partículas orientadas horizontalmente dispostas em 60 a 100 camadas.
Procedeu-se à laminação de 12 peças da película utilizando um electrodo com a forma de carda entreposto entre camadas adjacentes, aplicou-se à superfície oposta do laminado uma pasta contendo uma liga de cobre-níquel de modo a a constituir o material do electrodo e depois secou-se e a seguir aqueceu-se o laminado resultante à temperatura de 600’C para formaçao dos eléctrodos externos. 0 laminado preparado por este processo possui uma espessura de 15mm.
Efectuou-se o corte do produto em pequenas peças medindo 3.2 ± 0.2 mm x 1.6 ± 0.2 mm, e depois procedeu-se ao ensaio dessas peças para determinação das suas caracteristícas estando os resultados enumerados no Quadro 2, onde é possível observar também os resultados obtidos através de um ensaio convencional conduzido de modo idêntico com condensadores laminados de cerâmica com dimensões idênticas às dessas pequenas peças.
Quadro 2
Capacidade
| Produto | da invenção | 100 | μΡ |
| Produto | convencional 1 | 10 | μΡ |
| Produto | convencional 2 | 1 | μΡ |
quadro 2 revela que o condensador eléctrico da presente invenção possui uma capacidade entre 10 e 100 vezes superior à capacidade dos condensadores convencionais obtidos a partir de laminados de cerâmica com as mesmas dimensões.
Claims (1)
- REIVINDICAÇÕES- iâ Condensador elêctrica caracterizado por ser constituído por uma multiplicidade de partículas metálicas semelhantes a agulhas dispersas numa película de resina sintética e orientadas de tal modo que os seus eixos fiquem colocados em posição paralela à superfície da película, e por dispor de um electrodo em cada uma das superfícies opostas da película de resina sintética, possuindo as partículas metálicas um diâmetro ininferior a 0.1 μπι, um comprimento variável entre 5 e 10 vezes o diâmetro e uma superfície específica compreendida entre 30 e 100 m2/g, e por a sua superfície estar recoberta com um óxido dieléctrico.- 2â Condensador eléctrico de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo facto de as partículas metálicas semelhantes a agulhas serem preparadas por redução de agulhas cristalinas de um óxido ou de um hidróxido de um metal.- 3â Condensador de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo facto de as partículas metálicas semelhantes a agulhas serem constituídas por um metal seleccionado no grupo constituído po Fe, Co, Ni, Cr, e Cu.™ 4ã ™Condensador eléctrico de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo facto de a película de resina sintética incorporar uma substância seleccionada no grupo consta) tituido por resina epoxi, resina de poliuretano, álcool polivinilico, polivinil-butiral, etil-celulose e um polímero acrílico.- 5ã Condensador eléctrico caracterizado por ser constituído por uma multiplicidade de partículas semelhantes a agulhas disparsa por cada uma das várias películas de resina sintética sobrepostas e orientadas de tal modo que os seus eixos ficam colocados numa posição paralela à superfície da película, e por um electrodo disposto em cada uma das superfícies opostas de cada película de resina sintética, possuindo as partículas metálicas um diâmetro inferior a O.í μω, um comprimento variável entre 5 e 10 vezes o diâmetro e uma superfície específica compreendida entre 30 e 100 m2/g, e por a sua superfície estar recoberta com um óxido dieléctrico.- 6ã Processo para a fabricação de um condensador eléctrico caracterizado pelo facto de se dispersar uma multiplicidade de partículas metálicas semelhantes a agulhas numa resina sintética num estado fundido ou sob a forma de uma solução, possuindo essas partículas metálicas um diâmetro inferior a 0.1 μίϊΐ, um comprimento variável entre 5 e 10 vezes o diâmetro e uma superfície específica compreendida entre 30 e 100 m2/g e por se cobrir com um óxido dieléctrico a sua superfície, se configurar sob a forma de uma película fina a resina que nela possui dispersa as partículas metálicas, se aplicar campos magnéticos da mesma polaridade às superfícies respectivas da película de resina para dessa forma orientar as partículas metálicas de tal modo que os seus eixos fiquem colocados numa posição paralela à superfície da película de resina, se proceder à cura da película de resina neste estado e por se proporcionar um electrodo de ca(9) da lado das superfícies opostas da película resultante.
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