DE933578C - Verfahren zur Herstellung elektrischer Trockengleichrichter - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung elektrischer Trockengleichrichter Bei der Herstellung elektrischer Trockengleichrichter ist es bekanntlich schwierig, zwischen den meist plattenförmigen Elektroden und der zwischen diesen befindlichen flächenhaft ausgebreiteten festen Ventilschicht den für eine möglichst gute Wirkung des Gleichrichters erforderlichen Kontakt herzustellen. So hat man z. B. bei Kupferoxydulgleichrichtern zwischen der gleichrichtenden Kupferoxydulschicht und der einen Elektrode jedes Gleichrichterelements eine innige Verbindung dadurch zu erreichen versucht, daß man die Oxydulschicht unmittelbar auf der einen Elektrode erzeugt, die aus dem dazu erforderlichen Ausgangsmaterial, nämlich aus Kupfer, besteht. Für das Aufbringen der zweiten Elektrode auf die Ventilschicht, und zwar unter möglichst gutem Kontakt mit dieser, sind schon eine große Anzahl mehr oder weniger geeigneter Maßnahmen bekanntgeworden. So wird z. B. auf die Metalloxydschicht von Trockengleichrichtern eine Metallplatte aufgepreßt, die aus einem weichen Metall oder einer Metallegierung besteht und durch den Preßdruck sich an die Metalloxydschicht anpaßt. Diese Maßnahme konnte sich jedoch nicht allgemein durchsetzen, weil, abgesehen von dem dauernd notwendigen Druck, der entsprechende Vorrichtungen erfordert, die Gleichrichterwirkung sich mit der Zeit verändert, da die Metalloxydschicht durch die aufgepreßte Gegenelektrode gegen Einwirkungen von außen nicht in ausreichendem Maße geschützt wird. Eine wesentliche Verbesserung des Kontaktes zwischen der Metalloxydschicht und dem Metallüberzug wird bekanntlich dadurch erreicht, däß das Metall in flüssiger Form aufgebracht wird, wobei zur weiteren Kontaktverbesserung eine vor dem Aufbringen des Überzugsmetalls auf die Metalloxydschicht aufgebrachte Zwischenschicht aus feinverteiltem Graphit dient. Der Metallüberzug wird zweckmäßigerweise durch Aufspritzen eines Metalles mit niedrigem Schmelzpunkt in an sich bekannter Weise hergestellt. Diese Maßnahme konnte in der technischen Fertigung einen vergleichsweise weitgehenden Eingang finden. Die Verbindung des Metallüberzugs mit der Metalloxydschicht wurde durch das Aufschmelzen des Metalls zwar verbessert, das mechanische Festhaften und der elektrische Kontakt der Teile untereinander gaben jedoch immer noch Anlaß, nach einer weiteren Vervollkommnung zu suchen. Auch die bekannte Maßnahme einer weiteren Kontaktverbesserung, die darin bestand, auf dem angebrachten duktilen Metallüberzug eine weitere Schicht aufzubringen, die eine sauerstoffreiche Metallverbindung enthält, konnte die bestehende Aufgabe nicht restlos lösen.
• Noch schwieriger als bei den Metalloxydgleichrichtern war die Frage einer guten Verbindung und eines guten elektrischen Kontaktes zwischen der gleichrichtenden Halbleiterschicht und den Elektroden bei anderen elektrischen Ventilen mit z. B. aus Selen oder Tellur bestehenden Gleichrichterschichten. Bei Gleichrichtern dieser Art muß die Ventilschicht ebenfalls auf eine Metallunterlage festhaftend und in guter Verbindung mit dieser aufgebracht werden. Man geht dabei bekanntlich in der Weise vor, daß man z. B. das Selen in amorphem Zustand auf die eine Elektrode aufträgt und dann mit dieser zusammen gegebenenfalls unter mechanischer Druckeinwirkung erhitzt, worauf die zweite Elektrode auf die Selenschicht aufgelegt wird. Auch bei diesen Gleichrichtern hat man schon sowohl den die Zwischenschicht bildenden Stoff als auch die auf diese Schicht aufzubringende weitere Metallschicht durch Aufspritzen mit der Unterlage in eine möglichst gute Verbindung zu bringen versucht.
• Die praktische Verwendung der nach dem bekannten Verfahren hergestellten Trockengleichrichter stellt aber immer wieder die Aufgabe einer Verbesserung sowohl in bezug auf die Haftfähigkeit der vorgenannten einzelnen Teile untereinander als auch im Hinblick auf die damit zusammenhängende Leistungssteigerung des Gleichrichters.
• Die Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern mit einer jeweils zwischen zwei aus Metall oder einer Metallegierung bestehenden Elektrode angebrachten Halbleiterschicht aus einem Element oder einer Verbindung, bei dem erfindungsgemäß die Deck-oder Gegenelektrode mit der bereits vorhandenen Halbleiterschicht unter Einwirkung von Ultraschall in Verbindung gebracht wird.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Einwirkung von Ultraschall auf in flüssigem Zustand befindliche Stoffe, z. B. Metalle oder Metallverbindungen, diese mit ihrer Unterlage in bezug auf elektrischen Kontakt und Haltbarkeit des Festhaftens in die denkbar beste Verbindung bringt und den Aufbau oder eine innermolekulare Umwandlung von Stoffen, insbesondere solcher, die allotrope Modifikationen bilden, in günstiger Weise unterstützt.
• Bei den Metalloxydgleichrichtern, insbesondere den Kupferoxydulgleichrichtern, ist es nach dem neuen Verfahren in einfacher Weise möglich, auf die Kupferoxydulschicht die Gegenelektrode in praktisch vollkommenem Maße aufzubringen. Dies kann in der Weise geschehen, daß die Elektrode mit der gleichrichtenden Oxydulschicht mit dem verflüssigten, unter Schalleinwirkung stehenden Metall der Gegenelektrode in Berührung gebracht wird. Dabei kann für die Gegenelektrode ein Metall verwendet :.werden, das in seinem Schmelzpunkt so liegt, daß eine nachteilige Beeinflussung der Oxydulschicht durch zu hohe Temperaturen nicht eintritt. Die Verbindung des auf diese Schicht aufgebrachten Metalls mit dieser Schicht ist dabei so weitgehend, daß die bekanntermaßen z. B. aus Graphit bestehende Zwischenschicht überflüssig wird. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, diese Schicht beizubehalten und diese sowie die Gegenelektrode auf ihren jeweiligen Unterlagen gemäß der Erfindung aufzubringen.
• Bei Trockengleichrichtern mit Selen- oder Tellurventilschichten kann in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung auch die gleichrichtende Zwischenschicht mit der anderen Elektrode bzw. in Verbindung mit der Unterlage gebracht werden, wie es für das Aufbringen. von Halbleiterschichten auf Trägerelektroden bereits vorgeschlagen worden ist, indem das Selen unter unmittelbarer Einwirkung von Ultraschall auf seine Unterlage aufgeschmolzen wird. Die Befestigung der Selenschicht läßt sich hierbei gemäß der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise so durchführen, daß der die Halbleiterschicht bildende Stoff unter Einwirkung eines mechanischen Druckes und unter gleichzeitiger Ultraschalleinwirkung auf die als Unterlage dienende Elektrode aufgebracht wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Trockengleichrichtern mit einer jeweils zwischen zwei aus Metall oder einer Metallegierung bestehenden Elektroden angeordneten Halbleiterschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Deck- oder Gegenelektrode mit der bereits vorhandenen Halbleiterschicht unter Einwirkung von Ultraschallwelken in Verbindung gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Halbleiterschicht und ihrem Träger unter Einwirkung von Ultraschallwellen erzeugt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Halbleiterschicht auf die eine Elektrode unter zusätzlichem mechanischem Drucke aufgebracht wird.