DE1118864B - Electrical resistance with pyrolytically deposited resistance layer and process for its production - Google Patents

Description

Elektrischer Widerstand mit pyrolytisch niedergeschlagener Widerstandsschicht und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft einen elektrischen Widerstand mit einem isolierenden Träger und einer auf dem Träger pyrolytisch niedergeschlagenen Widerstandsschicht, die neben Kohlenstoff und Silizium enthält, sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Widerstände.Electrical resistance with a pyrolytically deposited resistance layer and a method for its production. The invention relates to an electrical resistor with an insulating support and one pyrolytically deposited on the support Resistance layer that contains carbon and silicon in addition to a method for the production of such resistors.

Derartige Widerstände, die vorwiegend für höhere Widerstandsbereiche Anwendung finden, sind bekannt. Im allgemeinen besteht die eigentliche Widerstandsschicht aus Kohlenstoff, der entweder in Form eines Gemisches aus Kohleteilchen und einem isolierenden Bindemittel auf einem isolierenden Körper aufgebracht oder aus einem Gas auf pyrolytischem Wege auf einem keramischen Körper niedergeschlagen wird. Der Vorteil der pyrolytischen Verfahrensweise liegt in der einfachen Arbeitsweise und der Gleichmäßigkeit der Schicht. Eine Änderung der Widerstandswerte läßt sich dabei jedoch nur durch Änderung der Schichtdicke erreichen. Bei sehr dünnen Schichten führt dies zu instabilen Zuständen. Außerdem werden die Schichten bei höheren Temperaturen instabil, indem z. B. der Kohlenstoff zur Oxydation neigt.Such resistances, which are mainly used for higher resistance ranges Are known to be used. In general, there is the actual resistance layer of carbon, which is either in the form of a mixture of coal particles and a insulating binder applied to an insulating body or from a Gas is deposited pyrolytically on a ceramic body. Of the The advantage of the pyrolytic procedure is the simple way of working and the evenness of the layer. A change in the resistance values can be achieved but only achieved by changing the layer thickness. With very thin layers this leads to unstable conditions. In addition, the layers are at higher temperatures unstable by z. B. the carbon tends to oxidize.

Um einen Teil dieser Schwierigkeiten zu beseitigen, hat man bereits Widerstände auf pyrolytischem Wege dadurch hergestellt, daß man den Niederschlag gleichzeitig aus Kohlenstoff und Silizium erzeugt. Dabei wirkt das Silizium gleichermaßen als Verdünnungsmittel für die leitenden Bestandteile, so daß die gewünschten hohen Widerstandswerte noch bei ausreichender Schichtdicke erhalten werden können. Bei diesem bekannten Verfahren hat man nach Fertigstellen der Widerstandsschicht das Niederschlagen des Kohlenstoffs eingestellt und nur noch Silizium auf die Widerstandsschicht niedergeschlagen, um so eine äußere Schutzschicht zu erhalten. Man hat diese Deckschicht auch schon nachträglich oxydiert.To remove some of these difficulties, one already has Resistances produced by pyrolytic means that the precipitate produced simultaneously from carbon and silicon. The silicon acts in the same way as a diluent for the conductive components, so that the desired high Resistance values can still be obtained with a sufficient layer thickness. at This known method is what you have after finishing the resistive layer Precipitation of the carbon set and only silicon left on the resistive layer deposited in order to obtain an outer protective layer. You have this top layer also oxidized afterwards.

Es ist weiterhin bekannt, auf Porzellan durch Tauchen eine poröse Siliziumschicht aufzubringen und in die Poren Kohlenstoff auf pyrolytischem Wege einzubringen. Man hat auch schon Hochohmwiderstände dadurch hergestellt, daß man verschiedene Oxyde mit Kohlenstoff oder Silizium und einem Bindemittel mischt und die Schicht nach dem Auftragen gut durchtrocknet. Allerdings unterscheiden sich durch Mischung aufgetragene Schichten wesentlich von auf pyrolytischem Wege erzeugten Schichten.It is also known to dip a porous onto porcelain Apply silicon layer and pyrolytic carbon in the pores bring in. One has also already produced high-ohmic resistances by mixes different oxides with carbon or silicon and a binder and the layer dries well after application. However, they differ Layers applied by mixing are essentially those produced by pyrolytic means Layers.

Es hat sich nun gezeigt, daß man die pyrolytisch erzeugten Hocholunwiderstände noch weiter verbessern kann, insbesondere die Konstanz ihrer Eigenschaften über lange Betriebszeiten erheblich erhöhen kann, wenn man die Widerstandsschicht, die in bekannter Weise neben Kohlenstoff- auch Silizium. enthält, gemäß der Erfindung in der Weise aufbaut, daß die Widerstandsschicht über die ganze Schichtdicke verteilt neben den Elementen Kohlenstoff und Silizium auch noch Verbindungen dieser Elemente mit Sauerstoff enthält. Vorteilhafterweise wird der Widerstand in Weiterbildung der Erfindung in der Weise aufgebaut, daß sich auf der Widerstandsschicht, deren Kohlenstoffgehalt im wesentlichen dem gewünschten Widerstandswert entspricht, eine zweite, auf ihr pyrolytisch niedergeschlagene Schicht befindet, welche ebenfalls die Elemente Kohlenstoff, Silizium und Verbindungen dieser Elemente mit Sauerstoff enthält und deren prozentualer Sauerstoffgehalt größer ist als derjenige, der Widerstandsschicht und die als Schutzschicht wirkt. Die Haftung der Widerstandsschicht auf dem Träger kann ferner verbessert werden durch eine unter der Widerstandsschicht befindliche, auf dem Träger pyrolytisch niedergeschlagene, die Elemente Kohlenstoff, Silizium und Verbindungen dieser Elemente mit Sauerstoff enthaltende dritte Schicht, deren prozentualer Sauerstoffgehalt größer ist als derjenige der Widerstandsschicht. Der Widerstand gemäß der Erfindung weist einen sehr homogenen Aufbau auf, der auch dann erhalten bleibt, wenn der Widerstand neben der eigentlichen Widerstandsschicht - wie oben dargelegt - noch weitere Schichten, wie eine äußere Schutzschicht, aufweist, da sämtliche Schichten alle drei Komponenten enthalten, deren Anteile jedoch in den einzelnen Schichten verschieden sind. Auf Grund dieses Aufbaus weist der Widerstand keine oder nur sehr geringe Änderungen seines Wertes auf Grund von Alterungserscheinungen auf. Außerdem bleiben die Widerstandswerte auch bei höheren Temperaturen praktisch unverändert. Auch eine elektrische überlastung des Widerstandes bleibt bis zu relativ hohen Grenzen ohne größeren Einfluß auf die Eigenschaften des Widerstandswertes. Einzelheiten über die Eigenschaften des neuen Widerstandes sind weiter unten an Hand der Figurenbesehreibung wiedergegeben.It has now been shown that the pyrolytically generated high-voltage resistors can be improved even further, in particular the constancy of their properties can be increased considerably over long operating times, if the resistance layer, which is in a known manner in addition to carbon, also silicon. contains, built up according to the invention in such a way that the resistance layer, distributed over the entire layer thickness, also contains compounds of these elements with oxygen in addition to the elements carbon and silicon. Advantageously, in a further development of the invention, the resistor is built up in such a way that on the resistance layer, the carbon content of which essentially corresponds to the desired resistance value, there is a second layer, pyrolytically deposited on it, which also contains the elements carbon, silicon and compounds of these elements Contains oxygen and its percentage oxygen content is greater than that of the resistance layer and which acts as a protective layer. The adhesion of the resistive layer to the carrier can be further improved by a third layer located under the resistive layer, pyrolytically deposited on the carrier, containing the elements carbon, silicon and compounds of these elements with oxygen, the oxygen content of which is greater than that of the resistive layer. The resistor according to the invention has a very homogeneous structure, which is retained even if the resistor in addition to the actual resistance layer - as explained above - also has further layers, such as an outer protective layer, since all layers contain all three components, their However, proportions are different in the individual layers. Due to this structure, the resistor shows no or only very slight changes in its value due to aging phenomena. In addition, the resistance values remain practically unchanged even at higher temperatures. Electrical overloading of the resistor also remains up to relatively high limits without any major influence on the properties of the resistance value. Details about the properties of the new resistor are given below with reference to the description of the figures.

Das Verfahren zur Herstellung des neuen Widerstandes gestaltet sich sehr einfach, indem man den Niederschlag aus einem Gasgemisch erzeugt, das neben den Elementen Kohlenstoff und Silizium auch noch Sauerstoff enthält. Durch Variieren des prozentualen Anteils der Elemente an dem Gasgemisch hat man es in einfacher Weise in der Hand, die Zusammensetzung der ohne Unterbrechung aufeinander niederzuschlagenden Schichten einzustellen.The process for the production of the new resistor is developed very simply by generating the precipitate from a gas mixture that is next to the elements carbon and silicon also contains oxygen. By varying the percentage of the elements in the gas mixture is a simple matter Way in hand, the composition of those to be knocked down on each other without interruption Set shifts.

Beispielsweise wird der Widerstandswert durch eine Steigerung des prozentualen Kohlenstoffgehaltes der Schicht herabgesetzt. Bei einer Verminderung des prozentualen Kohlenstoffgehaltes oder bei einer Erhöhung des prozentualen Gehaltes an Oxyden erhöht sich der Widerstand der Schicht. Der Widerstand je Flächeneinheit richtet sich daher nicht mehr nach der Dicke des Films, sondern er wird durch dessen Zusammensetzung bestimmt, so daß sich bei dickeren und daher stabileren Filmen hohe Widerstandswerte erzielen lassen. Durch eine Steigerung des prozentualen Gehalts der Schicht an Oxyden wird nicht nur der Widerstand der Schicht vergrößert, sondern man erzielt eine härtere Schicht, die rauher Behandlung standhält, ohne daß der Widerstand der Schicht beeinflußt wird. Außerdem wird die Schicht bei hohen Temperaturen, bei Feuchtigkeit und bei elektrischer Belastung eine größere Stabilität zeigen. Durch die Verwendung mehrerer Einzelschichten, bei denen die Verhältnisse zwischen den drei Elementen verschieden sind, kann man einen Widerstand herstellen, der eine Schicht umfaßt, die den gewünschten Widerstandswert liefert -und die mit einer weiteren Schicht überzogen ist, die eine harte dauerhafte Oberfläche bildet, welche durch hohe Temperaturen, Feuchtigkeit und hohe elektrische Belastung des Widerstandes im wesentlichen nicht beeinflußt wird.For example, the resistance value is reduced by increasing the percentage carbon content of the layer. If the percentage of carbon is reduced or if the percentage of oxides increases, the resistance of the layer increases. The resistance per unit area therefore no longer depends on the thickness of the film, but is determined by its composition, so that high resistance values can be achieved with thicker and therefore more stable films. By increasing the percentage of oxides in the layer, not only is the resistance of the layer increased, but a harder layer is obtained which can withstand rough treatment without affecting the resistance of the layer. In addition, the layer will show greater stability at high temperatures, moisture and electrical loads. By using several individual layers, in which the proportions between the three elements are different, a resistor can be produced which comprises a layer which provides the desired resistance value and which is covered with another layer which forms a hard, permanent surface, which is essentially unaffected by high temperatures, moisture and high electrical loads on the resistor.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using several exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Widerstand im Längsschnitt; Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch einen abgeänderten Widerstand; Fig. 3 veranschaulicht die Ergebnisse der Lebensdauerprüfung eines erfindungsgemäßen Widerstandes; Fig. 4 zeigt in einer graphischen Darstellung die Stabilität eines belasteten Widerstandes in Abhängigkeit von der Temperatur; Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der überlastungscharakteristik des Widerstandes. 1 shows a resistor according to the invention in longitudinal section; Fig. 2 is a longitudinal section through a modified resistor; 3 illustrates the results of the life test of a resistor according to the invention; 4 shows a graphical representation of the stability of a loaded resistor as a function of temperature; Fig. 5 is a graph showing the overload characteristic of the resistance.

Gemäß Fig. 1 umfaßt der Widerstand einen nicht leitenden Träger 10, der aus einem keramischen Material besteht. Auf die Oberfläche des Trägers 10 ist eine Widerstandsschicht bzw. ein Film 12 aufgebracht, der sich aus den Elementen Kohlenstoff, Silizium und Sauerstoff zusammensetzt und eine genügende prozentuale Menge an Kohlenstoff enthält, so daß er den gewünschten Widerstandswert besitzt. Eine zweite Schicht 14 des überzuges, die aus den Elementen Kohlenstoff, Silizium und Sauerstoff besteht, jedoch einen viel höheren Prozentsatz an Sauerstoff enthält als die Widerstandsschicht 12, ist auf letztere aufgebracht. Zwar kann man den Widerstand nach einem beliebigen der bekannten Verfahren mit Anschlüssen versehen, doch sind die Anschlüsse, gemäß Fig. 1 als Metallkappen 16 ausgebildet, die über die Enden des Trägers oder Kerns 10 passen, die zweite Schicht 14 berühren und Zuleitungsdrähte 18 tragen. Durch diese Konstruktion erhält man einen Widerstand, dessen Widerstandswert sich ändern läßt, indem man den prozentualen Anteil des Kohlenstoffs an der Widerstandsschicht 12 variiert, so daß man hohe Widerstandswerte mit einem relativ dicken, stabilen Film erzielen kann. Ferner bildet die zweite Schicht 14, die einen hohen Gehalt an Sauerstoff besitzt, eine harte und dauerhafte überzugsschicht für den Widerstand, die gegenüber hohen Temperaturen und bei hoher elektrischer Belastung sehr stabil ist.According to Fig. 1, the resistor comprises a non-conductive support 10 made of a ceramic material. On the surface of the carrier 10 , a resistive layer or film 12 is applied, which is composed of the elements carbon, silicon and oxygen and contains a sufficient percentage of carbon so that it has the desired resistance value. A second layer 14 of the coating, which consists of the elements carbon, silicon and oxygen, but contains a much higher percentage of oxygen than the resistance layer 12, is applied to the latter. Although one can resistor according to any one of the known methods provided with terminals, but the terminals, as shown in FIG. Configured as metal caps 16 1, which fit over the ends of the carrier or core 10 to touch the second layer 14 and carry lead wires 18. This construction provides a resistor whose resistance can be varied by varying the percentage of carbon in the resistive layer 12 so that high resistance values can be obtained with a relatively thick, stable film. Furthermore, the second layer 14, which has a high content of oxygen, forms a hard and permanent coating layer for the resistance, which is very stable against high temperatures and under high electrical loads.

Ein Verfahren zum Prüfen der Stabilität eines Widerstandes bei verschiedenen Temperaturen sowie bei einer Belastung des Widerstandes, das als »Prüfung der Lebensdauer unter Belastung« bezeichnet wird, besteht darin, den Widerstand auf eine bekannte Temperatur zu erhitzen und ihn während einer langen Zeitspanne einer Belastung auszusetzen.A method of testing the stability of a resistor at various Temperatures as well as a load on the resistance, which is called a »test of the service life under load "is called, consists in increasing the resistance to a known Heating temperature and subjecting it to stress for a long period of time.

5 Je weniger sich der Widerstandswert während dieser Prüfung ändert, um so stabiler ist der Widerstand. Fig. 3 zeigt die Ergebnisse der Belastungs- und Lebensdauerprüfung bei einer Gruppe von erfindungsgemäßen Widerständen verschiedener Abmessungen und Widerstandswerte. Diese Prüfung erfolgte bei einer Umgebungstemperatur von 2001 C und erstreckte sich auf eine Zeitspanne von 1000 Stunden; die Widerstände, für die die KurvenA und B gelten, waren der vollen Nennbelastung ausgesetzt, und die 5 Widerstände, denen die Kurven C, D und E zugeordnet sind, standen unter der vollen Nennspannung. Wie auf Fig. 3 ersichtlich, betrug die Änderung des Widerstandswertes bei diesen Widerständen nach 1000 Stunden weniger als etwa 111/o des ursprüngo lichen Wertes. Hieraus ergibt sich ein günstiges Bild im Vergleich zu den Ergebnissen von Belastungs-und Lebensdauerprüfungen an Widerständen mit reinen Kohlenstoffniederschlägen, die gewöhnlich bei 40 oder 701 C durchgeführt werden. Wenn der Widerstand mit einer reinen Kohlenstoffschicht bei einer höheren Temperatur, d. h. bei 115' C, geprüft wurde, ergab sich eine Änderung des Widerstandswertes von etwa 10%. Fig. 4 zeigt die Wirkung der Temperatur auf den Widerstandswert von unter Belastung während 1000 Stunden geprüften erfindungsgemäßen Widerständen. Die Kurve A gilt für eine Gruppe von erfindungsgemäßen Widerständen, die der vollen Nennlast ausgesetzt waren, während die Kurve B für eine andere Gruppe von Widerständen gilt, an welche die volle Nennspannung angelegt war. Man erkennt aus diesen Kurven, daß bei den Temperaturen, bei denen reine Kohlenstoffschichtwiderstände normalerweise geprüft werden, d. h. bei 40 und 701 C, die Änderung des Widerstandswertes praktisch vernachlässigbar klein war und selbst bei 2501 C weniger als 3 1% betrug. Aus Fig. 5 ist die Wirkung einer überlastung eines erfindungsgemäßen Widerstandes ersichtlich. Bei dieser Prüfung wurde ein Widerstand von 1 Megolim mit Abmessungen entsprechend denjenigen eines reinen Kohlenstoffschichtwiderstandes, bei dem die Nennbelastung 2 Watt betragen würde, mit 5 Watt (2240 Volt) belastet. Nach einer Dauer der Überlastungsprüfung von 1000 Stunden zeigte es sich, daß sich der Widerstandswert um weniger als 1% geändert hatte. Um die physikalische Haltbarkeit des erfindungsgemäßen Widerstandsfilms zu prüfen, wurde dieser der Flamme eines Sauerstoffbrenners ausgesetzt, bis die Schicht weißglühend geworden war; hierauf ließ man den Widerstand abkühlen. Zwar änderte sich der Widerstandswert der Schicht um 10 bis 2011/o, doch wurde die Schicht physikalisch nicht beeinflußt. Wenn eine Schicht aus reinem niedergeschlagenem Kohlenstoff in der gleichen Weise geprüft wurde, verschwand die Schicht innerhalb weniger Sekunden vollständig. Diese Prüfungen bzw. Versuche zeigen somit, daß die erfindungsgemäße Schicht einen Widerstand liefert, der im Vergleich zu anderen Arten von Kohlenstoffschichtwiderständen eine größere physikalische Beständigkeit besitzt und gegenüber erhöhten Temperaturen und elektrischen Belastungen elektrisch stabiler ist. Außerdem sind die Widerstände nach der Erfindung zur Verwendung bei hoher Belastung geeignet, und zwar bei geringerer Größe als andere Arten von Kohlenstoffschichtwiderständen für die gleichen Belastungen. 5 The less the resistance value changes during this test, the more stable the resistance is. 3 shows the results of the load and service life test on a group of resistors according to the invention of different dimensions and resistance values. This test was carried out at an ambient temperature of 2001 C and extended over a period of 1000 hours; the resistors to which curves A and B apply were subjected to the full nominal load, and the 5 resistors to which curves C, D and E are assigned were under the full nominal voltage. As can be seen in FIG. 3 , the change in resistance for these resistors after 1000 hours was less than about 111 / o of the original value. This results in a favorable picture compared to the results of load and service life tests on resistors with pure carbon deposits, which are usually carried out at 40 or 701 C. If the resistor is coated with a pure carbon layer at a higher temperature, i. H. at 115 ° C, there was a change in resistance of about 10%. 4 shows the effect of temperature on the resistance value of resistors according to the invention tested under load for 1000 hours. Curve A applies to a group of resistors according to the invention which were subjected to the full nominal load, while curve B applies to another group of resistors to which the full nominal voltage was applied. It can be seen from these curves that at the temperatures at which pure carbon film resistors are normally tested, i. H. at 40 and 701 C, the change in the resistance value was practically negligibly small and was less than 31 % even at 2501 C. From Fig. 5 , the effect of overloading a resistor according to the invention can be seen. In this test, a resistor of 1 megolim with dimensions corresponding to those of a pure carbon film resistor, for which the nominal load would be 2 watts, was loaded with 5 watts (2240 volts). After a duration of the overload test of 1000 hours, it was found that the resistance value had changed by less than 1%. In order to test the physical durability of the resistance film according to the invention, it was exposed to the flame of an oxygen burner until the layer had become incandescent; then the resistance was allowed to cool. Although the resistance value of the layer changed by 10 to 2011 / o, the layer was not physically affected. When a layer of pure precipitated carbon was tested in the same way, the layer disappeared completely within a few seconds. These tests or experiments thus show that the layer according to the invention provides a resistor which, compared to other types of carbon layer resistors, has a greater physical resistance and is electrically more stable to increased temperatures and electrical loads. In addition, the resistors of the invention are suitable for use under heavy loads and smaller in size than other types of carbon film resistors for the same loads.

Um den Widerstand nach Fig. 1 herzustellen, bringt man den keramischen Träger 10 in eine abgedichtete Kammer mit einem Gaszuführungskanal am einen Ende und einem Gasableitungskanal am anderen Ende ein. Dann erzeugt man in der Kammer durch Auspumpen über den Gasableitungskanal ein Vakuum. Hierauf leitet man in die Kammer ein Gemisch von Gasen ein, die die Elemente Kohlenstoff, Silizium und Sauerstoff enthalten, so daß der Träger 10 von den Gasen umspült wird. Vor dem Einleiten der Gase wird die Kammer auf die Zersetzungstemperatur der Gase erhitzt, so daß die Gase beim Passieren des Trägers 10 zersetzt werden, um auf ihm eine die Elemente Kohlenstoff, Silizium und Sauerstoff enthaltende Schicht niederzuschlagen. Das als erstes in die Kammer eingeleitete Gas enthält einen hohen Anteil an Kohlenstoff, so daß sich auf dem Träger die Widerstandsschicht 12 ausbildet. Wenn diese Schicht die gewünschte Dicke erreicht hat, wird das Verhältnis der Elemente in dem Gas in der nachstehend erläuterten Weise geändert, damit das Gas einen hohen Prozentsatz an Sauerstoff enthält. Dieses Gas wird dann zersetzt, um die äußere Schicht 14 auszubilden.In order to produce the resistor according to FIG. 1 , the ceramic carrier 10 is placed in a sealed chamber with a gas supply channel at one end and a gas discharge channel at the other end. A vacuum is then created in the chamber by pumping it out through the gas discharge channel. A mixture of gases containing the elements carbon, silicon and oxygen is then introduced into the chamber, so that the carrier 10 is washed around by the gases. Before the gases are introduced, the chamber is heated to the decomposition temperature of the gases, so that the gases are decomposed as they pass through the carrier 10 in order to deposit a layer containing the elements carbon, silicon and oxygen on it. The gas introduced first into the chamber contains a high proportion of carbon, so that the resistance layer 12 is formed on the carrier. When this layer has reached the desired thickness, the ratio of the elements in the gas is changed in the manner explained below so that the gas contains a high percentage of oxygen. This gas is then decomposed to form the outer layer 14.

Das Gas kann aus einer einzigen Verbindung bestehen, welche die Elemente Kohlenstoff, Silizium und Sauerstoff enthält, oder aus einem Gemisch von zwei oder drei Verbindungen, und es kann von vornherein im gasförmigen Zustand vorliegen oder durch Dämpfe einer flüssigen oder festen Substanz gebildet werden. Die Kohlenstoff enthaltende Verbindung kann aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen, sowohl aliphatischen als auch aromatischen, Alkoholen, sowohl aliphatischen als auch aromatischen, Aldehyden, Ketonen, organischen Säuren, sowohl aliphatischen als auch aromatischen, Äthern, Estern und Nitro-, Sulfo- und Halogenderivaten dieser Verbindungen gewählt werden. Das siliziumhaltige Material kann man aus verschiedenen Halogeniden, Hydriden, Alkylen und Arylverbindungen des Siliziums, halogenierten Hydriden, Alkylen und Arylen des Siliziums, Silanolen, Siloxanen sowie Amino-, Oxy- oder Sulfoderivaten dieser Verbindungen wählen. Für die Auswahl des sauerstoffhaltigen Materials stehen Wasser, Alkohole, Aldehyde, Ketone, organische Säuren und Gemische dieser Stoffe zur Verfügung. Zu den die Wahl der jeweiligen Verbindung oder Verbindungen bestimmenden Faktoren gehören erstens die Leichtigkeit, mit der sich die Verbindung in den gasförmigen Zustand überführen läßt, zweitens die Zersetzbarkeit der Verbindung bei einer praktisch brauchbaren Temperatur und drittens die Leichtigkeit und die ausreichende Gefahrlosigkeit der Verwendung des Materials. Nachstehend sind einige Beispiele für die verschiedenen verwendbaren Gase angegeben.The gas can consist of a single compound, which is the elements Contains carbon, silicon and oxygen, or a mixture of two or three compounds, and it can be present in the gaseous state from the outset or formed by vapors of a liquid or solid substance. The carbon Compound containing can be composed of various hydrocarbons, both aliphatic as well as aromatic, alcohols, both aliphatic and aromatic, aldehydes, Ketones, organic acids, both aliphatic and aromatic, ethers, Esters and nitro, sulfo and halogen derivatives of these compounds are selected. The silicon-containing material can be made from various halides, hydrides, alkylene and aryl compounds of silicon, halogenated hydrides, alkylene and arylene Silicon, silanols, siloxanes and amino, oxy or sulfo derivatives of these compounds Select. For the selection of the oxygen-containing material are water, alcohols, Aldehydes, ketones, organic acids and mixtures of these substances are available. to the factors determining the choice of the particular compound or compounds first, the ease with which the compound turns into its gaseous state can be transferred, secondly, the decomposability of the compound in a practical usable temperature and thirdly the lightness and the adequate safety the use of the material. Below are some examples of the different usable gases.

1. Systeme mit drei Verbindungen, Siliziumtetrachlorid, Mesitylen und ein Gemisch aus Wasser und Methylalkohol. 1. Systems with three compounds, silicon tetrachloride, mesitylene and a mixture of water and methyl alcohol.

Heptan und ein Gemisch aus Propylalkohol und Wasser.Heptane and a mixture of propyl alcohol and water.

11. Systeme mit zwei Verbindungen, Trimethylchlorsilan und Aceton. Siliziumtetrachlorid und ein Gemisch aus Propylalkohol und Wasser. 11. Systems with two compounds, trimethylchlorosilane and acetone. Silicon tetrachloride and a mixture of propyl alcohol and water.

III. System mit nur einer Verbindung, Hexamethyldisiloxan. Methyltriäthoxysilan. Das als Ausgangsmaterial verwendete Gas oder Gasgemisch soll so gewählt werden, daß die gewünschte Widerstandsschicht 12 gebildet wird. Zur Herstellung der äußeren Schicht 14 kann man das jeweilige Ausgangsgas verändern, indem man Wasserdampf hinzufügt oder den Wasserdampfanteil erhöht oder indem man im Falle der Systeme mit zwei oder drei Verbindungen den Anteil der kohlenstoffhaltigen Verbindung herabsetzt.III. One compound system, hexamethyldisiloxane. Methyltriethoxysilane. The gas or gas mixture used as the starting material should be selected in such a way that that the desired resistive layer 12 is formed. To make the outer Layer 14 can be changed to the respective starting gas by adding water vapor or the proportion of water vapor is increased or, in the case of systems with two or three compounds reduces the proportion of the carbon-containing compound.

Die Temperatur, auf welche die Kammer erhitzt wird, richtet sich nach der Zersetzungstemperatur des verwendeten Gases oder Gasgemisches; sie läßt sich vom Fachmann ohne weiteres aus der Fachliteratur entnehmen oder durch Versuche bestimmen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Temperaturbereich bei den meisten Gasen, insbesondere bei den oben aufgeführten, von etwa 760 bis etwa 1090' C reicht. Während der Bildung des Niederschlages wird die Kammer unter einem Vakuum gehalten, um unerwünschte Reaktionsprodukte zu entfernen, um eine von Verunreinigungen freie Schicht zu erhalten, und um die Geschwindigkeit des Einströmens des Gases in die Kammer zu regeln. Je nach der gewünschten Einströrngeschwindigkeit des Gases beträgt das Vakuum vorzugsweise zwischen 0,01 und 1.0 mm QS.The temperature to which the chamber is heated depends on the decomposition temperature of the gas or gas mixture used; it can be readily taken from the specialist literature by the person skilled in the art, or it can be determined by experiments. It has been found, however, that the temperature range for most gases, particularly those listed above, is from about 760 to about 1090 ° C. During the formation of the precipitate, the chamber is kept under a vacuum in order to remove undesired reaction products, in order to obtain an impurity-free layer, and in order to regulate the rate of gas flow into the chamber. Depending on the desired inflow speed of the gas, the vacuum is preferably between 0.01 and 1.0 mm QS.

Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausbildungsform. des erfindungsgemäßen Widerstandes, bei dem zusätzlich zu der Widerstandsschicht 12 und der äußeren Schicht 14 auf den Träger 10 unterhalb der Widerstandsschicht 12 eine untere Schicht 20 aufgebracht ist. Diese besteht ebenfalls aus den Elementen Kohlenstoff, Silizium und Sauerstoff und besitzt wie die äußere Schicht 14 einen höheren prozentualen Sauerstoffgehalt. Auf dem Gebiet der pyrolytischen Herstellung von Niederschlägen aus einem Gas ist es bekannt, daß das Material, auf den der Niederschlag aufgebracht wird, eine katalytische Wirkung auf die Geschwindigkeit der Bildung des Niederschlages ausüben kann und daß die Reaktion durch verschiedene Stoffe in verschiedener Weise beeinflußt wird. Die kerarnischen Materialien, die man gewöhnlich bei der Herstellung des Tragkörpers 10 für den Widerstand verwendet, bestehen aus einem Gemisch von Stoffen, die in ungleichmäßiger Weise an der Oberfläche des Tragkörpers freiliegen. Da einige dieser Stoffe auf die Geschwindigkeit der Bildung des Niederschlages eine größere Wirkung ausüben als andere, ist der auf der Oberfläche des Tragkörpers niedergeschlagene Film an denjenigen Stellen dicker, an denen diese Stoffe freiliegen, so daß sich nicht auf der gesamten Oberfläche ein Fihn von gleichmäßiger Dicke ausbildet. Dadurch, daß man zuerst die Schicht 20 auf die Oberfläche des Trägers 10 aufbringt, erzeugt man eine Schicht von gleichmäßigerer Zusammensetzung, auf die dann die Widerstandsschicht 12 aufgebracht wird. Letztere erhält somit eine gleichmäßigere Dicke, so daß der Widerstand verbesserte Betriebscharakteristiken zeigt. Dieser Widerstand wird ebenfalls in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt, wobei eine Ausnahme lediglich darin besteht, daß das zuerst in die Kammer eingeleitete Gas einen hohen prozentualen Gehalt an Sauerstoff besitzt. Nachdem sich die untere Schicht 20 gebildet hat, ändert man die Zusammensetzung des Gases so, daß es die richtige KohlenstofIrnenge enthält, damit sich die Widerstandsschicht 12 bilden kann; hierauf ändert man die Zusammensetzung des Gases erneut, so daß sich die äußere Schicht 14 mit einem höheren prozentualen Sauerstoffgehalt bildet.Fig. 2 shows a modified embodiment. of the resistor according to the invention, in which, in addition to the resistive layer 12 and the outer layer 14, a lower layer 20 is applied to the carrier 10 below the resistive layer 12. This also consists of the elements carbon, silicon and oxygen and, like the outer layer 14, has a higher percentage of oxygen. In the field of pyrolytic production of precipitates from a gas, it is known that the material to which the precipitate is applied can have a catalytic effect on the rate at which the precipitate is formed and that the reaction is influenced in different ways by different substances . The ceramic materials that are usually used in the manufacture of the support body 10 for the resistor consist of a mixture of substances which are exposed in a non-uniform manner on the surface of the support body. Since some of these substances have a greater effect on the rate of formation of the precipitate than others, the film deposited on the surface of the support body is thicker in those places where these substances are exposed, so that a film of more uniformity is not found over the entire surface Thickness trains. By first applying the layer 20 to the surface of the substrate 10 , a layer of more uniform composition is created, to which the resistive layer 12 is then applied. The latter is thus given a more uniform thickness, so that the resistor exhibits improved operating characteristics. This resistor is also made in the manner described above, the only exception being that the gas initially introduced into the chamber has a high percentage of oxygen. After the lower layer 20 has formed, the composition of the gas is changed so that it contains the correct amount of carbon for the resistive layer 12 to form; the composition of the gas is then changed again, so that the outer layer 14 is formed with a higher percentage of oxygen content.

Claims (2)

P i-% T E NN TI A NIS P P, 0 C 1-1 F - 1. Elektrischer Widerstand, bestehend aus einem isolierenden Träger und einer auf dem Träger pyrolytisch niedergeschlagenen Widerstandsschicht, die neben Kohlenstoff auch Silizium enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht über die ganze Schichtdicke verteilt neben den Elementen Kohlenstoff und Silizium auch noch Verbindungen dieser Elemente mit Sauerstoff enthält. P i-% T E NN TI A NIS PP, 0 C 1-1 F - 1. Electrical resistor, consisting of an insulating carrier and a pyrolytically deposited resistance layer on the carrier, which contains not only carbon but also silicon, characterized in that the Resistance layer distributed over the entire layer thickness contains not only the elements carbon and silicon but also compounds of these elements with oxygen. 2. Elektrischer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Widerstandsschicht, deren Kohlenstoffgehalt im wesentlichen dem gewünschten Widerstandswert entspricht, eine zweite, auf ihr pyrolytisch niedergeschlagene Schicht befindet, welche ebenfalls die Elemente Kohlenstoff, Silizium. und Verbindungen dieser Elemente mit Sauerstoff enthält und deren prozentualer Sauerstoffgehalt größer ist als derjenige der Widerstandsschicht. 3. Elektrischer Widerstand nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine unter der Widerstandsschicht befindliche, auf dem Träger pyrolytisch niedergeschlagene, die Elemente Kohlenstoff, Silizium und Verbindungen dieser Elemente mit Sauerstoff enthaltende dritte Schicht, deren prozentualer Sauerstoffgehalt größer ist als derjenige der Widerstandsschicht. 4. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Widerstandes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Träger vorbeigeleitete und auf eine für seine Zersetzung ausreichende Temperatur erhitzte Gas oder Gasgemisch neben den Elementen Kohlenstoff und Sflizium auch das Element Sauerstoff enthält und in an sich bekannter Weise auf den Träger eine diese drei Elemente enthaltende Schicht niedergeschlagen wird. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem pyrolytischen Niederschlagen der ersten Schicht auf den Träger der prozentuale Sanerstoffgehalt des Gases bzw. Gasgemisches erhöht und auf die erste Schicht eine die Elemente Kohlenstoff, Silizium und Sauerstoff enthaltende zweite Schicht niedergeschlagen wird, deren prozentualer Sauerstoffgehalt höher ist als derjenige der ersten Schicht. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem pyrolytischen, Niederschlagen der ersten Schicht auf den Träger der prozentuale Kohlenstoffgehalt des Gases bzw. Gasgemisches erhöht wird und auf die erste Schicht eine die genannten Elemente enthaltende zweite Schicht niedergeschlagen wird, deren prozentualer Kohlenstoffgehalt größer ist als derjenige der ersten Schicht, daß dann der prozentuale Sauerstoffgehalt des Gases bzw. Gasgemisches erhöht wird und daß auf die zweite Schicht eine dritte Schicht niedergeschlagen wird, die einen größeren prozentualen Sauerstoffgehalt besitzt als die zweite Schicht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1035 738; deutsche Patentschrift Nr. 366 626; britische Patentschrift Nr. 563 204; USA.-Patentschriften Nr. 2 781277, 2 803 566. 2. Electrical resistor according to claim 1, characterized in that on the resistance layer, the carbon content of which corresponds essentially to the desired resistance value, there is a second layer which is pyrolytically deposited on it and which also contains the elements carbon and silicon. and contains compounds of these elements with oxygen and the oxygen percentage thereof is greater than that of the resistive layer. 3. Electrical resistor according to claim 1 or 2, characterized by a third layer located under the resistive layer, pyrolytically deposited on the carrier, the elements carbon, silicon and compounds of these elements with oxygen, the percentage of oxygen content of which is greater than that of the resistive layer. 4. A method for producing an electrical resistor according to claim 1, characterized in that the gas or gas mixture which bypasses the carrier and is heated to a temperature sufficient for its decomposition also contains the element oxygen in addition to the elements carbon and silicon and in a manner known per se a layer containing these three elements is deposited on the support. 5. The method according to claim 4, characterized in that after the pyrolytic deposition of the first layer on the carrier, the percentage sanitation of the gas or gas mixture is increased and a second layer containing the elements carbon, silicon and oxygen is deposited on the first layer percentage of oxygen is higher than that of the first shift. 6. The method according to claim 4, characterized in that after the pyrolytic deposition of the first layer on the carrier, the percentage carbon content of the gas or gas mixture is increased and a second layer containing said elements is deposited on the first layer, the percentage carbon content of which is greater than that of the first layer, that the percentage oxygen content of the gas or gas mixture is then increased and that a third layer is deposited on the second layer, which has a higher percentage oxygen content than the second layer. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1035 738; German Patent No. 366 626; British Patent Specification No. 563,204. U.S. Patent Nos. 2,781,277, 2,803,566 .