DE1015542B - Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichterplatten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichterplatten

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DE1015542B DES34699A DES0034699A DE1015542B DE 1015542 B DE1015542 B DE 1015542B DE S34699 A DES34699 A DE S34699A DE S0034699 A DES0034699 A DE S0034699A DE 1015542 B DE1015542 B DE 1015542B
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten durch Aufpressen von pulverförmigem Selen unter Druck- und Wärmeeinwirkung auf eine metallische Grundplatte.
Selentrockengleichrichterplatten bestehen bekanntlich aus einer metallischen Grundplatte, auf welcher sich eine Selenschicht befindet. Auf diese Selenschicht wird eine weitere Metallschicht entweder in Form einer dünnen aufgespritzten oder aufgedampften Metallschicht oder einer Metallplatte aufgebracht. Diese sogenannte Deckelektrode dient neben der Grundplatte als Elektrode des Gleichrichters. Es ist weiter bekannt, daß sich zwischen einer der Elektroden, vornehmlich der Deckelektrode, und der Selenschicht 1S eine sogenannte Sperrschicht ausbildet, die wesentlich für die gleichrichtenden Eigenschaften des Trockengleichrichters ist. Bei den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten bildet sich diese Sperrschicht, je nach dem zur Herstellung angewandten Verfahren, mehr oder weniger gut aus. Zur Verstärkung bzw. Ergänzung dieser sich bildenden Sperrschicht hat man auch schon weitere isolierende Schichten als künstliche Sperrschicht zwischen Selen und Deckelektrode angebracht.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten, bei dem eine besonders gut ausgeprägte, natürliche Sperrschicht erhalten wird.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich die natürliche Sperrschicht hauptsächlich durch chemische Reaktion der Selenschicht bzw. der darin enthaltenen Zusatzstoffe mit dem Metall bzw. den Zusatzstoffen der Deckelektrode bildet. Wenn die Deckelektrode in Form einer dünnen Metallfolie aufgepreßt oder in Form eines leicht schmelzbaren Metalls oder einer Legierung durch Aufspritzen aufgebracht wird, so befindet sich diese Deckelektrode nicht überall in innigem Kontakt mit der darunter befindlichen Selenschicht. Dies ist beispielsweise dadurch bedingt, daß die Oberfläche der Selenschicht vor und bei dem Aufbringen der Deckelektrode nie vollkommen eben ist und die aufgepreßte bzw. aufgespritzte Metallschicht ebenfalls an der die Selenoberfläche berührenden Oberfläche rauh bzw. uneben ist. Dadurch wird die Selenoberfläche von der Deckelektrode nur in statistisch verteilten Kontaktpunkten berührt. Demgemäß bildet sich nur dort eine gute Sperrschicht bzw. Reaktionsschicht zwischen Selen und Deckelelektrode aus, wo sich die beiden Schichten innig berühren. Man kann dies bei den bekannten Selentrockengleichrichterplatten dadurch nachweisen, daß man die Deckelelektrode von der Selenschicht abzieht. Es zeigt sich, daß die darunter befindliche Selenoberfläche ein fleckiges Verfahren zur Herstellung
von Selengleidirichterplatten
Anmelder:
Standard Elektrik Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42
Dr. rer. nat. Hermann Strosche, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden
Aussehen hat, was von der unterschiedlichen Dicke und Ausbildung der Reaktionsschicht herrührt.
Weiter geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß sich bereits beim Auspressen des Selens zu einer Selenschicht, wie dies beim sogenannten Preßverfahren stattfindet, eine dünne Oberflächenschicht auf dem Selen bildet, die der Bildung einer Reaktionsschicht zwischen Selen und Deckelektrode hinderlich ist.
Es wird daher ein Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten vorgeschlagen, bei dem die obengenannten Mängel vermieden und Gleichrichterplatten erhalten werden, die einen besonders geringen Widerstand in Durchgangsrichtung aufweisen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten ist dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Grundplatte aus Metall Selenpulver aufgestreut wird und auf dieses Selenpulver, welches amorph ist, eine dünne poröse Metallfolie, welche die Deckelektrode bildet, aufgelegt wird. Die poröse Folie ist, gemäß der Erfindung, auf der Seite, die auf das Selen zu liegen kommt, mit Stoffen überzogen, die eine Erhöhung der Sperrspannung und/oder eine Erniedrigung der Schleusenspannung bewirken. Das Ganze wird danach nach dem üblichen Preßverfahren weiterbearbeitet, d. h., die Grundplatte mit Selenpulver und poröser Metallfolie wird einer Wärmebehandlung bei ungefähr 130° C und gleichzeitig einem Druck von ISO bis 250 kg/cm2 unterworfen. Bei diesem Verfahrensschritt wird die Deckelektrode auf die sich bildende Selenschicht gepreßt, und zwar derart, daß die dünne poröse Metallfolie in die Oberfläche der Selenschicht eingepreßt wird. Da das Selen bei diesem Verfahren plastisch wird, entsteht ein inniger Kontakt zwischen der Selenschicht und der aufgelegten porösen Deckelektrode.
709 696,790 a
Durch das gleichzeitige 'Anpressen des amorphen Selens und Aufpressen der Deckelektrode wird aber jede unerwünschte Schichtenbildung auf der Selenoberfläche vor Aufbringen der Deckelektrode vermieden. Es ist wichtig, daß die Deckelektrode Poren enthält, damit insbesondere bei den anschließenden Verfährensschritten frei werdende Gase entweichen können. . · . ■ ■
Es ist zwar an sich.bekannt, bei Trockengleichrich-
Die eingepreßte Deckelektrode kann mit einer weiteren Selenschicht versehen werden, die an ihrer Oberseite mit einer Grundelektrode bedeckt wird. Auf diese Weise kann man Dreielektrodenanordnungen erhalten, d. h. steuerbare Selengleichrichter, bei welchen die zwischen den beiden Selenschichten befindliche Metallfolie die Steuerelektrode bildet.
Zur näheren Erläuterung des Erfindungsgedankens wird nachfolgend ein Beispiel für die Ausführung des
tern poröse Deckelektroden zu verwenden. Bei den be- 10 erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
kannten Verfahren wurden jedoch keine porösen -Folien auf das Selen aufgepreßt. Auch hat man die Poren mit Lack ausgefüllt. Zur Herstellung von Selengleichrichtern ist auch ein Verfahren bekannt-
Auf eine Grundelektrode, die aus einer aufgerauhten und mit einer Nickelschicht überzogenen Eisenplatte besteht, wird Selenpulver, das entsprechende Zusätze an Halogen oder Halogenverbindungen, beispiels
geworden, bei dem pulverförmiges Selen auf eine 15 weise Jod, enthält, aufgesiebt. Auf das Selenpulver Grundplatte aufgebracht, mit pulverförmigem Deck- wird eine dünne poröse Metallfolie, beispielsweise aus elektrodenmaterial überschichtet und beide Pulverschichten gemeinsam durch Pressen verdichtet werden.
Es war jedoch bisher nicht bekannt, daß beim Auf
einer Legierung von Zinn und Cadmium mit einem Schmelzpunkt von 178° C aufgelegt, die auf einer Seite mit einer dünnen Schicht von Thallium überpressen einer porösen Deckelektrodenfolie auf amor- ao zogen ist. Das ganze Gebilde wird nun in eine Presse phes, pulverförmiges Selen eine besonders gute Aus- geschoben, deren Stempel geheizt werden können, bildung der Reaktionsschicht zwischen Selen und In der Presse wird ein Druck von beispielsweise Deckelektrode erzielt wird. Wenn als Deckelektrode 250 Atmosphären ausgeübt und die Stempel der Presse eine nicht poröse Folie verwendet wird, was an sich auf 130° C geheizt. Nach einigen Minuten wird die bekannt ist, treten die genannten Vorteile auch nicht 25 gepreßte Gleichrichterplatte der Presse entnommen ein. Außerdem wird bei der Erfindung durch die und in einem Durchlaufofen bei ungefähr 210° C eine gleichzeitige Anwendung von Stoffen zur Erhöhung weitere Formierbehandlung ohne Druck vorgenomder Sperrspannung und/oder Erniedrigung der men. Nach dem Abkühlen wird die Gleichrichterplatte Schleusenspannung eine weitere Verbesserung erzielt. der üblichen elektrischen Formierung unterworfen, Für die dünne poröse Deckelektrode kann ein 30 indem an die Gleichrichterplatte in Sperrichtung eine Metall oder eine Legierung der bisher bekannten und Spannung angelegt wird, die im Verlauf des Formierüblichen Deckelektrodenmetalle, insbesondere Wismut, Verfahrens gesteigert wird.
Cadmium, Zinn und Blei, verwendet werden. Das ver- Die dünne poröse Deckelektrode kann auf verschie-
wendete Metall bzw. die Legierung darf jedoch keinen dene Weise erhalten werden. Beispielsweise wird das Schmelzpunkt haben, der unterhalb der Temperatur 35 Deckelektrodenmetall durch Aufspritzen, Aufdampfen für die erste Wärmebehandlung liegt, d. h. also, der oder auf eine andere Weise auf eine inerte Unterlage Schmelzpunkt des Deckelektrodenmetalls muß über aufgebracht und nach Abkühlung von derselben ab-130° C liegen. gezogen.
Nach dieser ersten Verfahrensstufe wird die so Besonders vorteilhaft hat sich das Aufspritzen des
erhaltene Gleichrichterplatte einer zweiten Wärme- 4° Deckelektrodenmetalls auf Glasplatten erwiesen, da
hierbei die Porosität der entstehenden Metallschicht in der Durchsicht leicht kontrolliert werden kann und sich die Metallschicht von der Glasplatte leicht ablösen läßt. Es können aber auch andere Verfahren zur Herstellung dünner poröser Folien verwendet werden, um geeignete Deckelektroden für das erfindungsgemäße Verfahren zu erhalten.
Die beschriebenen Ausführungsformen des Erfindungsgedankens sollen jedoch nur Beispiele darstellen
behandlung, wie üblich, bei Temperaturen etwa zwischen 200° C und dem Schmelzpunkt des Selens unterworfen. Hierbei kommt die dünne Deckelektrodenmetallschicht zum Schmelzen, und die Reaktion mit der Selenschicht ist vollkommen.
Die erhaltene Selengleichrichterplatte wird weiter der üblichen Behandlung, z. B. einem elektrischen Formiervorgang, unterworfen. Nach Fertigstellung kann die Deckelektrode durch Aufbringen von weiteren
Metallschichten verstärkt werden. Die nach dem er- 5° und keine Begrenzung der Erfindung bedeuten,
fmdungsgemäßen Verfahren erhaltenen Gleichrichterplatten weisen besonders niedrige Widerstände in
Durchgangsrichtung auf. Gleichzeitig wird eine Vereinfachung der Herstellung erreicht, da der ganze
Schichtenaufbau des Gleichrichters in einem einzigen 55
Verfahrensschritt erhalten, wird.
Es ist ein besonderer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung, daß die Einwirkung von geeigneten Stoffen zur Erzeugung einer hohen Sperrspannung und/oder einer niedrigen Schleusenspannung ohne Störung der Selenoberfläche dadurch vorgenommen wird, daß die als Deckelektrode zu verwendende dünne-Metallfolie mit.entsprechenden Stoffen an der Oberfläche versehen wird, mit der sie auf das Selen zu liegen kommt. Beispielsweise kann die Oberfläche der Deckelektrode mit einer dünnen isolierenden Schicht versehen werden, oder es können Wismut-, Thallium-, Alkalisalze oder andere Stoffe auf der Folie niedergeschlagen werden und beim Pressen zur Einwirkung auf die Grenzschicht des Selens gelangen.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten durch Aufpressen von pulverförmigem Selen unter Druck- und Wärmeeinwirkung auf eine metallische Grundplatte, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Druck- und Wärmeeinwirkung eine als Deckelektrode dienende poröse Metallfolie, die auf der dem Selen zugewandten Seite mit einer Schicht von Stoffen zur Erhöhung der Sperrspannung und/oder zur Erniedrigung der Schleusenspannung überzogen ist, auf das amorphe Selenpulver aufgelegt und während der Behandlung in die Selenschicht eingepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die dünne poröse Metallfolie ein Metall oder eine Legierung der Metalle Wismut, Cadmium, Zinn und Blei mit einem Schmelzpunkt über 130° C verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterplatte nach dem Aufpressen der porösen Deckelektrode einer zweiten Wärmebehandlung in an sich bekannter Weise bei Temperaturen über 200° C unterworfen wird.
4. Verfahren zur Herstellung einer porösen Metallfolie zur Verwendung als Deckelektrode bei der Herstellung von Selentrockengleichrichterplatten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Metall bzw. die Legierung mittels einer Spritzpistole unter Druck auf eine ebene inerte Fläche, insbesondere auf eine Glasplatte aufgespritzt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 600 410, 665 416;
deutsche Patentanmeldungen ρ 50556 VIIIc/21g, L1503VIIIc/21g;
schweizerische Patentschrift Nr. 247 861;
Joos, O., »Physik der festen Körper«, Dtsche FIAT-Ausgabe, Bd. 9, Tl. II, Wiesbaden, 1948, S. 108.
© 709 695/29Oa 9.57
DES34699A 1939-01-22 1953-08-06 Verfahren zur Herstellung von Selengleichrichterplatten Pending DE1015542B (de)

Priority Applications (36)

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