DE764514C

DE764514C - Verfahren zur Herstellung von metallisierten Isolierstoffolien

Info

Publication number: DE764514C
Application number: DES140141D
Authority: DE
Inventors: Heinz Poetsch
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1940-02-13
Filing date: 1940-02-13
Publication date: 1952-12-22

Description

Verfahren zur Herstellung von metallisierten Isolierstoffolien Von den vielen Verfahren zur Herstellung metallischer Überzüge auf Körpern öder Gegenständen irgendwelcher Art wird aus besonderen Gründen häufig das sog. thermische Metallauf dampfungsverfahren angewendet, welches darin besteht, daß das den Überzug bildende Metall bis nahe an oder über den Siedepunkt erhitzt wird und die entstehenden Metalldämpfe auf die zu metallisierenden Körper niedergeschlagen werden. In den meisten Fällen wird die Verdampfung aus bekannten Gründen bei Unterdruck vorgenommen.
Auch bei der. Herstellung von metallisierten Isolierstoffolien; die insbesondere bei dem Aufbau von elektrischen Kondensatoren benötigt werden, wendet man die thermische Aufdampfung an.
Zur Verbesiserumg des Verfahrens sowohl hinsichtlich der Kostenfrage als auch hinsichtlich des Fertigproduktes ist es vorteilhaft, zwei Metalle hintereinander oder gleichzeitig aufzudampfen, von denen das eine offenbar Keime für die Anlagerung und das Wachstum des zweiten Metalls bildet.
Andererseits ist es auch für die chemische Beständigkeit der dünnen Metallschicht von Vorteil, diese aus einer zweckentsprechenden Legierung herstellen zu können, weil dadurch die Lagerung der bedampften Isolierstoff- Bänder, ihre Verarbeitung zu Kondensatoren und deren Lebensdauer günstig beeinflußt wird. Auch kann ein Einfluß auf den Leitwert der Schicht ausgeübt werden.
Es ist nun jedoch im Prinzip nicht gelungen, Legierungen als solche zu verdampfen. d.li. Legierungen in ihrer Zusammensetzung überzudestillieren, so daß auch die niedergeschlagene Schicht die gleiche Zusammensetzung wie die ursprüngliche Legierung aufweist. Bei allen diesbezüglichen Versuchen zeigte sich, daß von den Legierungen zuerst immer die Komponente verdampfte, die den niedrigsten Siedepunkt hatte. Man mußte daher. um legierungsähnliche Schichten zu erzielen. zwei oder mehr Verdampfer je nach der Anzahl der Legierungskomponenten gleichzeitig betreiben, aus welchen die einzelnen Metalle verdampft wurden. Dies hat nun aber große Schwierigkeiten im Gefolge, da nicht nur die Wartung einer solchen Anlage äußerst schwierig durch das gleichzeitige Beobachten und Bedienen der verschiedenen Verdampfer ist. sondern daß darüber hinaus die Wartung noch dadurch erschwert wird, weil die Bedienung der einzelnen Verdampfer von der Bedienung der anderen Verdampfer zum Teil beeinflußt wird, ganz abgesehen davon, daß die Unkosten bezüglich des Stromverbrauches erheblich anwachsen. Eine Gewähr für die gewünschte Metallzusammensetzung konnte trotzdem nicht gegeben werden.
Es sind nun in der Physik sog. azeotrope Gemische bekannt, welche aus verschiedenen Komponenten mit voneinander verschiedenem Siedepunkt bestehen. Diese Gemische verdampfen bei einem dem Gemisch eigenem, von den Siedepunkten der Komponenten verschiedenem Siedepunkt anteilmäßig. d. h. sie verdampfen als Gemisch.
Diese Tatsache kann nun benutzt werden. um die Herstellung metallischer Isolierstofifolien zu verbessern, indem man nach dem Kennzeichen der Erfindung azeotrope'Metallgemische auf die Unterlage organischer oder anorganischer Art durch thermische Verdampfung aufbringt, nachdem sich gezeigt hat, daß diese azeotropen Gemische in ihrer Zusammensetzung überdestillieren und eine entsprechende Legierungsschicht bilden.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß man bei der Spiegelherstellung unter anderem auch eine Legierungsschicht aus Aluminium und Magnesium durch gleichzeitiges Aufdampfen hergestellt hat. In diesem Fall handelt es sich jedoch nicht um die bewußte Anwendung der Erkenntnis, daß azeotrope f Gemische überhaupt als Gemisch überdestilfieren, noch wurden Isolierstoffolien, wie sie insbesondere zum Aufbau von elektrischen Kondensatoren benutzt «-erden. mit einer Metallschicht versehen, deren Eigenschaften ' von denen eines Spiegelbelages vollkommen verschieden sind und ganz anderen Bedingungen genügen müssen.
i Als Beispiel für gemäß der Erfindung i anzuwendende azeotrope Gemische. die bei geeigneter Auswahl auch noch den Vorteil i geringerer Temperaturerhöhung haben. da der Siedepunkt des Gemisches unter Umständen auch niedriger liegt als die Siedepunkte der einzelnen Komponenten, seien genannt: eine Legierung aus 8o °/a Antimon und 20010 Wismut, welche bei r6jo@ in ihrer Legierungszusammensetzung überdestilliert. Weiterhin eine Legierung aus 8;, ä 9/o Blei und 12.5010 Antimon, welche bei r; 7 o -- verdampft. Aus der weiteren großen Zahl von azeotropen Gemischen sei noch verwiesen auf Gold-Kadmium, Kupfer-Antimon, Silber-Zink. Insbesondere die letztgenannte Legierung hat für die Praxis bei der Fertigung von metallisierten Isolierstoffbändern für Kondensatoren große Bedeutung, bei denen als Belegung normalerweise Zink wegen seines niedrigen Siedepunktes Anwendung findet. Das Silber ist; wie an anderer Stelle bereits beschrieben, ein guter Keimstoff, der die Ausbeute des Metalldampfes bzw. die Schnelligkeit der Schichtbildung günstig beeinflußt. Aber nicht nur aus diesen Gründen ist es vorteilhaft. solche Legierungen zu verdampfen, sondern, wie bereits erwähnt, auch in den Fällen. in denen es auf besondere Korrosionsbeständigkeit der Schichten ankommt. die mir durch Legierungen erzielt «-erden kann, ist die Anwendung von azeotropen Gemischen vorteilhaft.
Es ist auch möglich, Legierungen zu wählen. die aus mehr als zwei Komponenten zusaininengesetzt sind: ebenso wie es möglich ist. auch mehr als ein azeotropes Gemisch gleichzeitig zur Verdampfung zu bringen. Weiterhin hat sich gezeigt, daß es unter Umständen bei besonderen Erfordernissen möglich ist. ein oder mehrere nicht in der Legierung enthaltene Metalle mit zu verdampfen, wozu es unter Umständen erforderlich ist. ein solches Zusatzmetall zu wählen, dessen Siedetemperatur der Siedetemperatur des oder der azeotropen Gemische entspricht.
Um zu den der Erfindung zugrunde liegenden azeotropen Gemischen zu gelangen, kann man beispielsweise folgendes Zerfahren in Anwendung bringen: -Man setzt ein Geniiscli zusammen. bei welchem der Anteil aus leichter verdampfenden Anteilen größer bemessen ist als dem azeotropen -Mischungsverhältnis entspricht. Dann erwärmt man diese Mischung und destilliert so lange die zunächst verdampfende Komponente ab, bis deren Anteil an der -Iischting dem azeotropen -Mischungsverhältnis entspricht, wonach nunmehr eine Verdampfung der Legierung erfolgt.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung lassen sich auch auf nicht korrosionsfesten Metallschichten korrosionsfeste Überzüge anbringen.
Die Verdampfung der azeotropen Gemische kann sowohl bei großem Unterdruck als auch je nach der Art des Gemisches bzw. des angewandten Verfahrens bei geringem Unterdruck oder auch bei Atmosphärendruck erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE. -i. Verfahren zur Herstellung von metallisierten Isolierstoffolien, insbesondere für elektrische Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet; daß azeotrope Metallgemische auf die Unterlage organischer oder anorganischer Art durch thermische Verdampfung aufgebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß azeatrope Gemische zusammen mit einem oder mehreren nicht im Gemisch enthaltenen Metallen gleichen Siedepunktes verdampft werden.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als azeotropes Gemisch Zink mit einem anderen Metall, insbesondere mit Silber,- verwendet wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der :Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 527 578; USA.-Patentschriften Nr. 2 o67 907, 2 05$ 429; Ackel, »Reine Metalle«, Berlin 1939, S. 104/1o5: