144999. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolites kondenzátorok elektródáinak zsugorítással való előállítására

Megjelent: 1959. július 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.999. SZÁM 21. g. 1—16. OSZTÁLY — KA-701. ALAPSZÁM Eljárás elketrolites kondenzátorok elektródáinak zsugorítással való előállítására Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Katona János oki. gépészmérnök HIKI dolgozója és Vassel K. Róbert oki. vegyészmérnök Vasipari Kutató Intézet dolgozója, mindketten budapesti lakosok A bejelentés napja: 1957. május 16. Az elektrolites kondenzátorok anód és katód elektródáit nagy tisztaságú alumínium szalagokból állítják elő. A kondenzátor kapacitásának növelése érdekében az elektródák felületét különböző felületnövelési eljárásnak vetik alá, pl. vegyi maratás különböző savakban, elektrokémiai maratás, mechanikai feldurvítás. Az ,,f" felületnövekedési tényező értéke ezen módszereknél 2—10 között változik. A vegyi maratás ,,f" 2—6 közötti értéke nagy szórást és alacsony értéket mutat. Ez abból következik,hogy az ,,f" érték függ a kristály szerkezet homogenitásától, a viszonylag kis szennyezéstől, a kristály szemcsenagyságától és alakjától, valamint az alkalmazott maróanyag' töménységétől és hőmérsékletétől, a. maratás idejétől és mindezen tényezők állandóságától. Ezen feltételek fenntartása a gyártás folyamán állandó figyelmet és méretkorrekciót igényel, ami lassítja és nehezíti a gyártást. Az elektrokémiai maratás is hasonló feltételek mellett történik ós így ugyancsak 2—6 között van az „f" értéke. Az eddig ismert és használt mechanikai felületnövelés a vegyi és elektrokémiai maratásnál lényegesen kisebb ,,f" eredményt ad. A híradástechnikában fokozott mértékben előretörő miniatürizálási folyamat megköveteli a felhasznált kondenzátorok méreteinek lényeges csökkentését, ami egyidejűleg tekintélyes anyagmegtakarítást is eredményez. Ezt az ,,f" tényező értékének növelésével és a szórási tényezők csökkentésével érhetjük el. Kísérleteink folyamán megállapítást nyert, hogy az elektródák készítésére előnyösen alkalmazható a technika más területein, főképpen az elektrotechnikában bevezetett zsugorítás! eljárás kis szemcsenagyságú alumíniumpor felhasználásával. Az alumíniumpor többféle eljárással állítható elő pl. porlasztással, vegyi úton stb. és mérete célszerűen 1—100 mikron lehet. Lényeges azonban, hogy előírt tisztaságú legyen és a maradékáram szempontjából káros alkotókat csak a megengedett határok között tartalmazzon (Fe 0,02%), (Cu 0,02%). Egyéb hasznos alkotókkal viszont célszerűen ötvözhető. Az előre megválasztott szemcsenagyságú alumíriiumport a természetes oxid-réteg vékonyítása céljából dekapirozásnak vetjük alá pl.' NaOH (nátronlúg) hígított vizes oldatában 20 percig 70 C°-ra melegítjük fel és közvetlen a dekapirozás után semleges gáz atmoszférában zsugorítjuk. A zsugorítás! hőmérséklet előnyösen 300—550 C° közötti értéken tartandó, A sajtolási nyomás tág határok között mozoghat, a hőmérséklettől és a por összetételétől függően. A por összetételénél a kísérletek eredményei alapján a kis szemcsék (1—2 p) és a nagyobb (40—60 /') szemcsék 1:1 arányban eszközölt keveréke alkalmazható előnyösen. Az alkalmazott zsugorító sajtolási nyomás értéke célszerűen 10—100 kg'mm2 között lehet. Az ilymódon előkészített anyagból a kondenzátor szerkezeti megoldásának legjobban megfelelő lapkák, fóliák, lemezek, szalagok, hengerek, csövek és különböző profilú formadarabok állíthatók elő. Kísérleteink folyamán megállapítást nyert, hogy az előre megválasztott alumínium porszemcse nagyságától függően az „f" tényező értéke az eddigi eljárásoknál kialakult értéknek 2—5-szöröséres

emelkedett („f"=18—45) ami jelentős alumínium, papír, elektrolit és egyéb anyagmegtakarítást eredményez és lehetővé teszi a lényeges méretcsökkentéssel úgy az alacsony, mint nagyfeszültségű kondenzátorok miniatürizálását. A szemcse méretek kézbentartásával az ,,f" tényező szórása is lényegesen csökkenthető, ami lehetővé teszi; az eddig ismert technológiához viszonyítva, a folyamatos és egyenletes gyártást és ezzel lényegesen csökkenti a selejt "'o-ot. Másrészt jelentős alumínium fémanyagmegtakarítást eredményez az eddig ismert maratási eljárások ki inem küszöbölhető oldási veszteségeivel szemben. A kísérletek folyamán elkészített elektrolit kondenzátorok fajlagos térfogati kapacitása, úgy alacsony, mint magas feszültségen formálva, a szab-