145741. lajstromszámú szabadalom • Eljárás papír és fémpapír dielektrikumú kondenzátorok készítésére
Megjelent: 1959, december 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.741. SZÁM 21. g. 1—16 OSZTÁLY — Hl—82. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás papír és fémpapír dielektrikumul kondenzátorok készítésére Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Katona János laboratóriumvezető, budapesti lakos, Jeszenszky Sándor tudományos segédmunkatárs, budapesti lakos A bejelentés napja: 195?. december 23. A papír és fémpapír dielektrikumú kondenzátorok készítése az eddigi módszerek szerint úgy történt, hogy a papírdielektrikummal készített kondenzátortekercset különböző anyagokkal impregnálták. Az impregnálásnak kettős célja volt; részben a papír pórusainak kitöltése révén a dielektrikum átlagos dielektromos állandója emelkedett a papír pórusaiban levő levegő kiszorítása révén és így bizonyos mértékig kapacitásnövekedés volt elérhető1 , másrészt az impregnálás a kondenzátorokat bizonyos mértékig megvédte a levegő nedvességének behatolása ellen. E célra eddig részben olajokat, részben viaszszerű anyagokat alkalmaztak. Ezen anyagok jellemzője az, hogy viszonylag kis molekulajúak (néhány 10 vagy 100 atom, vagy atomcsoportból állóak). Ezeket az anyagokat további két csoportra oszthatjuk, éspedig poláros és nem poláros anyagokra. Ez utóbbiak viszonylag kis dielektromos állandóval (2,1—2,4) rendelkeznek és legtöbbnyire Cn H2n+2 jellegű szénhidrogének láncolatai. A másik csoport poláros jellegű, legtöbbnyire klórral polárossá tett szénhidrogének, mint pl. nibrén, amely CioHs aromatikus szénhidrogének klórozásával állítható elő. A fenti anyagokkal impregnált kondenzátoroknak jelentős hátrányaik vannak. Amennyiben a nem poláros anyagokat alkalmazzuk impregnáló anyagként, akkor az átlagos dielektromos állandó (a papír és az impregnáló anyag együtt) nem haladja meg a 3—3,5-t; ez a kondenzátor méreteinek növekedéséhez vezet. Amennyiben poláros dielektrikumokat alkalmazunk, pl. nibrén, klofén stb., az átlagos dielektromos állandó ugyan emelkedik 4—5 értékre, azonban egy kellemetlen jelenség ennek kísérője, amennyiben ezen anyagoknak elektrokémiai stabilitása nem mondható kielégítőnek; egyenfeszültség hatására elektrolitikus folyamat révén bomlanak és a kondenzátorok gyors tönkremenetelére vezetnek. Mindkét fenti típusú anyagnak (poláros és nem poláros szénhidrogénnek) ezenkívül még közös hátrány az,, hogy a levegő nedvessegevel szemben csak kisebb védelmet biztosít, nagyobb páratartalom esetén (90—98% relatív nedvesség) a szigetelési ellenállás leromlik és a kondenzátorok használhatatlanná válnak. Ezen a hátrányon csak egy teljes nedves1-ségzáró külső burkolat alkalmazásával lehet segíteni. A burkolat alkalmazása azonban jelentős költségtöbbletet és méretnövekedést eredményez. Hátránya még e kondenzátoroknak az is,, hogy ezen anyagok csak viszonylag alacsony maximális üzemi hőmérsékletet bírnak el, 60—70 C° üzemi hőmérséklet felett már nem alkalmazhatók. A poláros dielektrikumoknak, mint pl. nibrén, klofén, ezenkívül hátránya az is, hogy gyártásuk folyamán egészségre ártalmas gőzöket termelnek és ezért bonyolult munkavédelmi berendezéseket tesznek szükségessé. A bejelentés tárgyát képező eljárással készült kondenzátorok mindezen fenti hátrányokat vagy részben, vagy teljesen nélkülözik. Kondenzátor dielektrikumának olyan epoxigyantákat alkalmazunk, amelyek 50—90 Cc hőmérséklet tartományban híg folyósak és 110—130 C° hőmérséklet között, megfelelő keményítők (pl. aminők, alkoholok, vagy karbonsavak) alkalmazásával térhálós szerkezetté alakulva kikeményednek, a hidroxil csoportban keletkező hidak révén. Ezen anyagok poláros jellegűek, dielektromos állandójuk 3,5—4 között van. Ezen anyagokat nemcsak közvetlenül a kondenzátor tekercs impregnálására, hanem megfelelő eljárással burkoló anyagként is lehet használni és így lehetővé válik a külön külső burkolat elhagyása is, ami méret- és költségcsökkentést biztosít. Méretcsökkentést biztosíthatunk azáltal is, hogy fentebb említett műgyanta keverék átütési szilárdsága a papír impregnálásakor nagyobb értéket vesz fel, mint amekkora a korábban alkalmazott szénhidrogéneknél elérhető volt. Ez a nagyobb
