DE509502C

DE509502C - Verfahren zur Herstellung einer leitfaehigen Schicht fuer hochohmige Widerstaende

Info

Publication number: DE509502C
Application number: DEL65900D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-05-19
Filing date: 1926-05-19
Publication date: 1930-10-10

Description

Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Schicht für hochohmige Widerstände Die bisher für hochohmige Widerstände verwendeten leitenden Schichten sind entweder metallisch und werden durch Kathodenstrahlzerstäubung aufgebracht, oder sie bestehen aus Graphit oder Kohle mit gewissen Beimengungen. Die metallischen Schichten haben gewisse Vorzüge, jedoch ist es infolge der hohen Leitfähigkeit der Metalle schwer, auf kleiner Gesamtlänge des Widerstandes hohe Ohmzahlen zu erzielen. Eine einfache Rechnung zeigt nämlich, daß bei einer Gesamtlänge eines Widerstandsträgers von etwa z cm und einem Durchmesser des runden Widerstandsträgers von 3 mm die gewöhnlichen Metalle bereits bei einatomiger Aufstäubung, wobei also die Schichtdicke nur gleich derjenigen eines Atoms ist, schon sehr niedrige Widerstandswerte ergeben, die weit unterhalb einer Million Ohm liegen. Für hochohmige Widerstände; sind also reine';Metalle nicht geeignet. Kohlenstoff, welcher an sich wegen seines höheren spezifischen Widerstandes geeigneter ist, hat den Nachteil, auf dem Widerstandsträger nur lose zu haften. Andererseits ist Kohlenstoff in genügend feiner Verteilung, z. B. in kolloidaler Form, nur unter Zusatz von Schutzkolloiden herzustellen.
Bisher wurde meist für hochohmige Widerstände käufliche chinesische Tusche verwendet, welche aber, wie Untersuchungen ergeben haben, neben beträchtlichen Mengen eines Schutzkolloides, meist Gummiarabicum, noch erhebliche Mengen elektrolytisch leitfähiger Metallsalze enthält. Ferner sind Widerstände bekannt geworden aus dünnen, auf eine nichtleitende Unter-Lage aufgetragenen Kohlen- oder Metallschichten, bei denen ein Zusatz von großen Mengen von Harz zu der Widerstandsschicht erfolgte. Dieses Harz bestand auch nach Herstellung des Widerstandes über der Schicht unzersetzt fort und bildete auf diese Weise eine Schutzhülle, welche der Feuchtigkeit und den Ölen den Zutritt zur Widerstandsschicht verwehrte. Bei diesen bekannten Widerständen wurden keine Kolloide verwandt, sondern es wurde fein verteiltes Metall oder Ruß als Ausgangsmaterial benutzt.
Durch Untersuchungen wurde festgestellt, daß Widerstände von ausgezeichneten Eigenschaften erhalten werden, wenn eine möglichst feine kolloidale Kohlenstofflösung zur Herstellung des Widerstandes verwendet wird, welcher nur Spuren eines Schutzkolloides zugesetzt sind, vorzugsweise vonDextrin. Eine geeignete Menge von Schutzkolloiden wird erhalten, wenn man der kolloidalen Kohlenstofflösung, auf den Kohlenstoffgehalt gerechnet, etwa 30/, des Schutzkolloides zusetzt, z. B. von gelöstem Dextrin. Das Schutzkolloid hat hierauf nicht nur die Wirkung, die kolloidalen Kohlenstoffteilchen in Lösung zu halten, sondern vermittelt auch eine festere Bindung der Widerstandsschicht mit dem Widerstandsträger, gleichviel, ob die Widerstandsschicht durch Aufspritzen, Aufstreichen oder Tauchen aufgebracht wird. Weiterhin hat sich ergeben, daß die Änderungen des Gesamtwertes des Widerstandes durch Alterung (Erwärmung oder elekrische Beanspruchung sowie auch bei Einschluß in ein Vakuum) wesentlich geringer sind, wenn ein Schutzkolloid nur gerade in solchen Mengen zugesetzt wird, daß die kolloidale Kohlenstofflösung für einige Stunden oder Tage in der Schwebe gehalten wird. Man kann zwar durch stärkere Schutzkolloidbeigabe eine dauernde Schwebefähigkeit erzielen, jedoch machen sich diese Mengen schon in der Widerstandsschicht störend bemerkbar.
Erfindungsgemäß wird daher die Menge des Zusatzkolloides in der Größenordnung von 3 °/0 der in Lösung zu haltenden Stoffmenge bemessen.
Es hat sich weiterhin ergeben, daß als Schutzkolloid besonders die kolloidalen Lösungen von Metallen geeignet sind, z. B. in der Form von kolloidalem Silber oder kolloidalem Gold. Es ist zweckmäßig, bei der Herstellung von hochohmigen Widerständen mit Hilfe der genannten Lösungen durch Erwärmung, gegebenenfalls unter Luftabschluß, das Schutzkolloid ebenfalls in leitfähige Form zu überführen. Hierbei verkohlt das meist organische Schutzkolloid.
Als Schutzkolloid haben sich jedoch auch anorganische Stoffe, wie beispielsweise kolloidale Zinnsäure, bewährt.
Die leitfähige Schicht besteht demgemäß aus dem Trockenrückstand einer kolloidalen Kohlenstoff- oder MetaIlösung, welcher Spuren eines Schutzkolloides zugesetzt sind, das selbst eine organische oder anorganische Metallverbindung sein. kann, wobei durch Erhitzung, gegebenenfalls unter Luftabschluß, eine Überführung des Schutzkolloides in eine leitfähige Form erfolgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Schicht für hochohmige Widerstände, die aus dem Trockenrückstand einer kolloidalen Kohlenstoff- oder Metallösung besteht, dadurch gekennzeichnet, däß der Lösung eine möglichst kleine Menge (etwa 3 °/Q auf den Kohlenstoff gerechnet) eines Schutzkolloides zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzkolloid eine Metallkolloidlösung, z. B. kolloidale Zinnsäure, verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzkolloid unter Erwärmung, gegebenenfalls unter Luftabschluß, in leitfähige Form übergeführt wird.