CH153945A - Kondensator. - Google Patents

Description

  Kondensator.    Die Erfindung bezieht sieh auf Konden  satoren, zum Beispiel Block- oder Drehkon  densatoren.  



  Bei einem Kondensator gemäss der Erfin  dung besteht wenigstens eine der Elektroden  aus einem der Metalle der ersten Untergruppe  der vierten Hauptgruppe des periodischen  Systems der Elemente und besteht das     Di-          elektrikum    wenigstens teilweise aus einer  Schicht einer stabilen, chemischen<B>-</B> Verbin  dung, die durch Umsetzung des     Elektroden-          stoffes    an der     Elektrodenoberfläche    erzeugt  ist. Die Umsetzung kann auf chemischem,       elektrolytischem    oder auf anderem Wege  durchgeführt werden.

   Selbstverständlich  werden nur diejenigen Verbindungen erzeugt,  die elektrisch nicht leitend sind und gemäss  der Erfindung wählt man aus diesen     Verbin-          duncyen    die meist stabilen, das heisst diejeni  gen Verbindungen, die sich nur mittelst kräf  tiger, chemischer Agenzien in andere Verbin  dungen überführen lassen.  



  Hat hat bereits vorgeschlagen, Konden  satoren herzustellen, die mit aus bestimmten    Metallen, zum Beispiel Aluminium oder       Tantal,    bestehenden Elektroden und mit  einem aus Verbindungen dieser Metalle, zum  Beispiel Oxyden, bestehendem     Dielektrikum     versehen sind. Es hat sich aber gezeigt,     dass     diese Verbindungen chemisch weniger be  ständig sind, als die zu diesem Zweck in  Betracht kommenden Verbindungen der Me  talle der ersten Untergruppe der vierten  Hauptgruppe.

   Die     dielektrischen        Eigensehaf-          ten    der erstgenannten Verbindungen unter  liegen zum Beispiel infolge chemischer Ein  wirkung Veränderungen, so     dass    es unmöglich  ist, die Kapazität eines solchen     Kondensa-          tors    unter allen Umständen gleichbleibend  zu erhalten. Dagegen sind die Verbindun  gen, die als     Dielektrikum    in einem Konden  sator gemäss der Erfindung benutzt werden,  so stabil,     dass    die     dielektrisehen    Eigenschaf  ten keiner Änderung unterliegen.

   Ausserdem  haben diese Verbindungen gegenüber den  aus     Tantal    und Aluminium bestehenden  Verbindungen den Vorteil,     dass    sie viel fester  an dem Stoff haften, aus dem sie erzeugt      sind. Infolgedessen kann das so erzielte Ge  bilde mechanisch sozusagen als ein Ganzes  betrachtet werden, so     dass    die Gefahr von  Beschädigungen praktisch ausgeschlossen ist.  Diese Eigenschaft kann bei der Herstellung  eines Drehkondensators gemäss der Erfin  dung ausgenutzt werden.  



  Als zu diesem Zweck geeignete Verbin  dungen können zum Beispiel die Phosphate  genannt werden. Es hat sich aber gezeigt,       dass    die Oxyde der in Betracht kommenden  Metalle in chemischer und mechanischer  Hinsicht die meist beständigen Eigenschaften  haben, so     dass    sie sieh ganz besonders als       Dielektrikum,    in einem Kondensator gemäss  der Erfindung eignen. Gute Ergebnisse las  sen sich zum Beispiel erzielen, wenn wenig  stens eine der Elektroden aus     Zirkonium     hergestellt und als     Dielektrikum        Zirkonium-          oxyd    gewählt wird.

   Als zweite Elektrode       lässt    sich jeder andere Stoff benutzen, der  sich dazu in elektrischer Hinsicht eignet, zum  Beispiel das gutleitende Kupfer.  



  Wie bereits gesagt, können die Metall  verbindungen auf elektrolytischem, chemi  schem oder auf anderem Wege aus dem  Stoff der Elektroden selbst gebildet werden.  



  Man kann zum Beispiel eine     Zirkonium-          platte    in einer Sauerstoffatmosphäre auf eine  Temperatur von<B>700 '</B> bis<B>800 ' C</B> erhitzen,  bei der eine     Zirkoniumoxydschicht    entsteht,  welche die Eigenschaft hat,     dass    sie sehr fest  an der     Zirkoniumplatte    haftet.     Natürlicli     kann man zur Bildung der Schicht das Me  tall auch in Chemikalien eintauchen.  



  In entsprechender Weise kann man für  die Bildung einer Schicht auf Titan,     Tho-          rium    oder     Hafnium    verfahren.  



  Zur     Erzieluno,    einer     Oberflächenschicht     auf elektrolytischem Wege kann man zum  Beispiel zur Oxydation von     Zirkonium    die  Elektrolyte Phosphorsäure, Lauge oder     Am-          moniumborat    benutzen. In dem Bade wird  dann als die eine Elektrode eine     Zirkonium-          platte    angeordnet, während für die andere  Elektrode ein aus Platin, Kohle oder aus  einem andern, bei Verwendung dieser Elek  trolyte unangreifbaren Material bestehender    Stab benutzt wird. Die Dicke der     Sehieht          lässt    sich aus der Farbe, welche die Platte  während der Oxydation aufweist, ableiten.

    Wenn man zum Beispiel für eine der Elek  troden eine     Zirkoniumplatte    von 2 X     '22    cm  wählt und diese so lange in Phosphorsäure  elektrolytisch oxydiert, bis eine     Schichtdiehe     von annähernd 10-4 bis<B>10-3</B> cm entsteht,  so erzielt man einen Kondensator mit einer  Kapazität von 1000-1200 cm, der sich für  geringe Spannungen eignet. In entsprechen  der Weise kann man für die Metalle Titan  und     Hafnium    verfahren. Es hat sich aber       iolezeigt,        dass    dieses Verfahren für     Thorium     wenig geeignet ist, so     dass    man in diesem  Fall vorzugsweise chemische Mittel verwen  den wird.  



  Abhängig von der Dicke der     dielektri-          sehen    Schicht kann der Kondensator in einem  breiten Spannungsbereich Anwendung fin  den. Je nachdem er für niedrigere Spannun  gen bestimmt ist, kann das     Dielektrikum     natürlich dünner ausgebildet werden, ohne       dass    Durchschlag zu befürchten ist. Prak  tisch wird sehr dünnen Schichten eine Grenze  gestellt.

   Es hat sich gezeigt,     dass    sich der  Kondensator bei solchen     Schichtdicken    au  sserdem als Gleichrichter verwenden     lässt    für  Spannungen, welche die für den Kondensator  in Betracht kommenden Spannungen     über-          steio,en.    Für eine solche     Gleidhriehterwir-          kuno    ist es aber Bedingung,     dass    von<B>je</B> zwei  <B>9</B>  Elektroden, die durch eine Schicht getrennt  sind, nur eine zum Beispiel mit einer     Oxyd-          schicht        bedeekt    ist, wenn die Elektroden beide  ans dem gleichen Metall,

   also aus einem     He-          tall    der ersten Untergruppe der vierten  Hauptgruppe des Systems der Elemente her  gestellt sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kondensator, dadurch gekennzeichnet. dass wenigstens eine der Elektroden aus Bleel-i aus einem der Metalle der ersten Un- terwruppe der vierten Hauptgruppe des perio dischen Systems der Elemente und das Di- elektrikum wenigstens teilweise aus einer Schicht einer stabilen, chemischen Verbin dung bestellt, die durch Umsetzung des Elek- trodenstoffes an der Elektrodenoberfläclie er zeugt ist.

   UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Kondensator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Elektroden mit dem Oxyd ihres Me- talles bedeckt ist, so dass dieses Oxyd als Dielektrikum wirksam ist. 2. Kondensator nach Patünfansprueh, da durch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Elektroden aus Zirkonium besteht.

   <B>3.</B> Kondensator nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum aus Zirkonium- oxyd besteht.