Материал для изготовления контактного покрытия конденсаторов

Материал для изготовления контактного покрытия конденсаторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

H3OSPETEН ИЯ

К AAVRHTF

Сеев Советских

Социалистимесиих

Реса убяии (11) 603353 (61) Донолиительный к патенту (ЯЯ) Заявлено 04.10.74(21) 2070604/18-21 (23) Приоритет - (32) (5l) М. Кл.э

Н 01 В 1/02

Н 01 G 9/04 гавударствймхьй weer

Вваата Ивавтрев ИР в деам ям5рвтзнеФ а 9ткритмк (33) (43) Опубликоваио15.04.78.Бюллетень Ое 14 (45) Дата опубликования описаиия16. ОЗ.73 (53) 5K 621,315.5:

:621.31 9.4(088.8) Иностранцы (72) ATOP Джеймс Джон Кониглно н Роберт Эмерсон Вялей изобретеиия (США) Иностранное предприятие

Ачесон Индастрнэ ИНК (США) (73) Заявитель (54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНТАКТНОГО

ПОКРЫТИЯ КОНДЕНСАТОРА

Изобретение касается конденсатора, в частности конструкции танталового конденсатора, причем предусматривается использование специальной термостойкой композиции покрытия, Известны материалы для изготовления танталового конденсатора, в котором предусмотрено использование связанной смолой серебряной композиции покрытия, .содержащей в качестве связующего компонента различные смолы .111.

Однако максймальио допустимая рабочая температура, при которой сохраняется стабильность таких известных конденсаторов, составляет приблизительно 85 С.

Известны также материалы для изготовления контактных покрытий конденсатора, содержащие электропроводящий компонент, преиму. и1ественно серебро, и органическое .связующее 12).

Использование в качестве связующего эпок. сидиой смолы при изготовлении известных конденсаторов ограничивается максимальной рабочей температурой около 121 С.

С целью повышения термостойкости покрытия в диапазоне температур 204 — 371 С предлагаемый материал для изготовления контактного покрытия конденсатора в качестве органического связующего содержит фторсодержащий эластомер при следующем соотношении исходных компонентов, вес.%;

Электропроводящий компонент э 9с

Фторсодержащнй эластомер и -95 причем в качестве фторсодержащего эластомера использованы фторсодержащие или фторхлорсодержащие олефиновые полимеры.

Этот предлагаемый материал быстро сохнет собразованием покрытия,,которое обладает способностью смачиваться припоем, неLO обходимым для присоединения проводника к корпусу конденсатора, низким рассеянием при высокой частоте, например прн токе I МГц, и термостойкостью в течение срока службы конденсатора.

На чертеже представлен вариант исполнения конденсатора с контактным покрытием.

Конденсатор включает.в себя анодный соединительный провод 1, проходящий через крышку 2 н электрически изолированный от крышки таким образом, что анодный соединительный провод 1 соединяется с внутренней частью конденсатора и находится в электрическом контакте с анодом 3, изготовленным из спеченного танталового порошка, который снабжен электропроводящим покрытием 4, представляющим собой, коллоидное графитовое покрытие. за Поверх покрытия 4 находится специальный

3 603353 4 слой термостойкой диснерсной ком11озиции для ца1.есения покрытия 5.

Корпус конденса"ора соединен с покрытием 5 посредств@я припоя 6, который пр дставляет собой катодный соединительный элемент, соединенный через корпус ? с катодным соединительным проводником 8. Специальное термостойкое дисперсное покрытие 5, составляющее часть конструкции конденсатора, сообщает данному конденсатору выгодные электрические свойства.

Композиция для нанесения покрытия 5 (для Ю формирования слоя) содержит сухой материал в общем количестве, которое может находиться в широком интервале приблизительно от 5 до 60 вес. о/о от общего веса композиции для нанесения покрытия, причем предпочтительное, процентное содержание сухого вещества необходимо поддерживать в интервале приблизительно от 45 до 70 вес. P/p.

Содержание фторэластомерного материала, использующегося в составе покрытия, может изменяться в широком интервале приблизи- уу тельно от 3 до 20 вес. о/о от общего содержания сухого вещества, например приблизительно от 5 до 10 вес. о/о. Этот фторэластомерный материал придает покрытию высокой терми- а ческой стоикости, то есть стабильности при температурах приблизительно до 204,44—

371,11 C. В качестве фторэластомерного мате риала используетсп материал,облада1ощий высокой температурной стойкостью и пригодностью для примепеция в качестве эффективного связующего материала для наносимого 110Крытия, в частности вицилэлефиновые фторэластомсрные полимеры, винилфторуглеродные эластомерные сополимеры, винилиден-фторолефиновые эластомерные полимеры, элефин (содержащий 2 — 4 углеродных атома) фторуглеродные эластомерные полимеры и фторированные акриловые полимеры.

Предпочтительным материалом является виннлиденфторид-гексафторпропилеповый сополимерный фторэластомер. Технически доступными фторэластомерными материалами, которые могут быть использованы в предлагаемом изобре- 46 тенин, являются продукты Витон Л или В и флоурел ГС вЂ 21 или Кà †221.

Количество электропроводящпх частиц или пигмента, используемого в покрытии 5,должцо находиться B IllHpoKoM интервале приблизительно от 80 до 97 вес. /р оТ общего содержания

45 сухого вещества в покрытии, причем предпочтительный интервал сухого вещества в покрытии, причем предпочтительный интервал 3TDго количества должен составлять приблизительно 90 — 95 вес. /,. Пигментами для исполь- о зования в составе покрытия являются различные тонкодисперсные пигменты, в частности частицы серебра, меди, порошкообразные благородные металлы и их сплавы, а также частицы, покрытые серебром..

Примерное содержание электропроводящего пигмента в виде частиц, необходимое для приготовления композиции покрытия, должно превышать минимальный уровень, что позволяет нанести покрытия, ца которых легко закрепл11(ТсН припой. 1 3lcoc cодержание зависит от размеров и формы частиц серебра, а также от конкретного типа используемого фторэластомерного материала, Если содержание электропроводящих частиц, в -1астности частиц серебра, превышает 97 /p, наносимые покрытия теряют целостность и адгезионную способность.

Содержание агента регулирующего текучесть, используемого в составе покрытия, может находиться в широком интервале приблизительно от 0 до IO вес.о/p от содержания сухого вещества в покрывающей композиции.

В качестве агента, регулирующего текучесть, используются тонкодисперсные материалы, относящиеся к -руппе кремнеземов и силикатов.

В качестве растворителя, используемого как материал-носитель для приго-овления растворов или дисперсий для нанесения покрытий, можно применять продукты, выбираемые из любого числа различных растворителей или их смесей, в частности метилэтилкетона, ацетона, различных других растворителей типа .кетона, сложных эфиров, диметилформамида и различных других органических материалов, представляющих собой растворители. Растворители составляют всю остальную часть композиции для нанесения покрытия в том случае, когда покрытие приготовляют в растворе, общее содержание сухого вещества в котором находится в интервале приблизительно от 1 до

80 вес.о/О, причем на последующих стадиях растворитель удаляют и выпаривают после нанесения покрытия.

Покрывающую композицию наносят в процессе изготовления конденсатора, получая покрытие, к поверхности которого можно легко припаять электрический соединительный проводник.

Сопротивление композиций для нанесения покрытия, в частности покрытия 5, измеряют путем нанесения сухих или отверждеиных покрытий в условиях равномерности, в которых можно произвести измерения электрического сопротивления. Обычно покрытия н аиосят с применением устройства с раклей для нанесения покрытий, в котором на стеклянцую пластину наносят слои заданной толщины. Измерения проводят с применением сухого покрытия после отверждения в течение 10 мин при 148,89 С.

Электрические характеристики предлагаемых композиций для нанесения покрытий позволя1от их с большим успехом использовать для изготовления конденсаторов. Электрическое сопротивление измеряется с помошью специального зажимного приспособления, позволяющего получать данные в омах на 9, 28 м, например с помощью точного миллиомметра.

Пример 1. Относительная электрическая проводимость этих материалов составляет:

90,91 вес.ч. серебряного пигмента, 9,09 вес. ч. фторэластомера, 62,88 вес.ч. метилэтилкетона (всего 162,33 вес.ч.); электрическое сопротивление — 0,19 Ом при толщине 0,0254 мм;

cnocoDHocTb к пайке — хорошая.

Пример 2. 93,35 вес.ч. серебряного пигмента,6,65 вес.ч. фторэластомера, 66,68 вес.ч. метилэтилкетона;электрическое сопротивление

0,15 Ом при толщине 0,0254 мм; способность к пайке-исключительно хорошая.

603353

Формула изобретения.6

Пример 8. 93,35 вес.ч. серебряного порошка, 6,65 вес.ч. фторэластомера, 66,68 вес.ч. метилэтилкетона; электрическое сопротивление — 0,3 Ом при толщине 0,0254 мм; способность к пайке — хорошая.

Пример 4. 95,0 вес.ч. серебряного порошка, 5,0 вес.ч. фторэластомера 35,7 вес.ч. метилэтилкетоиа; сопротивление — 0,12 Ом при толщине 0,0254 мм; способность к пайке очень хорошая.

Пример 5. 98,86 вес.ч. порошкообразного серебра, 6,65 вес.ч. фторэластомера, 23,34 вес. ч. 1в метилэтилкетона; электрическое сопротивление — 0,152 Ом при толщине 0,0254; способность к пайке — хорошая.

Пример 6, 90,32 вес.ч. порошкообразного серебра, 9,.68 вес.ч. фторэластомера, 77,42 вес. ч. йетилэт»илкетона; электрическое сопротивлениее — 0,23 Ом; способность к пайке — исключительно хорошая.

Все покрытия приведенных примеров наножт на стеклянную пластину с применением ракли «Bird» толщиной 0,0762 мм с последующим отверждением в течение 15 мин при 148,89 С. Все композиции готовят согласно соответствующей технологии с применением шаровой или галечной мельницы. Все покрытия наносят соответствующим образом на таиталовые бруски с последующими исныта- Иниями для определения фактора рассеяния. Величина полного сопротивления материала (пример б), нанесенного на танталовые бруски, равна 0,485 (при резочансиой частоте танталового конденсатора и в условиях комнатной температуры).

36

Пример 7. Танталовый конденсатор изготовляют путем формования иа танталовом проводнике блока из спеченного тантала, который охватывает один из концов танталового проводника, затем к опорному стержню при- Зя варивавт танталовый соединительный провод.

При снеканяи в окислительных условиях поверхность танталового блока покрывается танталовым окисным слоем. После этого на блоке путем неоднократного погружения в раствор

6 нитрата марганца с последующим пиролизом с целью образования о. исного слоя получают слой двуокиси марганца. Далее путем погружения в 10о/р-ную водную дисперсию продукта

«Аквадаг Е» (коллоидный графит) наносят графитовое покрытие с последующей сушкой на воздухе. В качестве следующего слоя путем неоднократного погружения (один или два раза) в дисперсию для нанесения покрытия (пример 1) с последующей с шкой на воздухе наносят слой специальной термостойкой композиции для покрытий. Путем погружения в расплавленную ванну наносят слой припоя.

В конце проводят операцию «упаковки» в корпус. Кроме того, готовый конденсатор можно герметизировать путем погружения этого конденсатора в эпоксидную герметизирующую композицию после предварительного закрепления соединительного провода на припое.

l. Материал для изготовления контактного покрытия конденсатора, содержащий электропроводящий компонент, преимущественно серебро, и органическое связующее, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости покрытия в диапазоне температур 204—

371 С, в качестве органического связующего он содержит фторсодержащий эластомер при следующем соотношении исходных компонентов, вес. /о.

Электропроводящий компонент 5 — 92

Фторсодержащий эластомер 8 — 95.

2. Материал но п. 1, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего эластомера использованы фторсодержащие или фторхлорсодержащие олефиновые полимеры.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:

1. Патент США Ко 3573230, кл. 252 — 5i4, l 9? l.

2. Патент ФРГ № 22 43503, кл. 21 g 10/03, 21.02.74.

1%ИИПИ Закан 1682/63 Гараж 960 П ода не ное

Фнлиал ППП «Патент», Ужгорол, ул. Проектная