Способ изготовления термочувствительного элемента

Способ изготовления термочувствительного элемента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА, включающий дв.ухстадийную термообработку шихты,, из смеси оксида ванадия и двухэамещенного фосфорнокислого аммония, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения температурного коэффициента сопротивления и упрощения процесса, после двухстадийной термообработки шихту из смеси оксида ванадия и двухзамещенного .-фосфорнокислого аммония расплавляют при 700550°С , затем вводят врасплавленную шихту ванадиевый анод и парный платиновый катод и пропускают через нее электрический ток 0,5-6 А в течение О,1-5 минъ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСДНИК NSGEPETEHHR

H ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ р ! . - =.вЛ -,;

Ф с

Ъ (21) 3441006/18-21 (22) 24.05.82 (46) 23.10.83. Бюл.. Р 39 (72) A.È. Ивон и И.М. Черненко (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (53) 621.316..8(088.8) (56) 1. Патент США 9 3418648, кл. Н Ol С 7/04, 1967, 2. Патент, Японии Р 24825, кл. G 01 К 7/22, -1978 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА, включающий

„„Su„„1049989

3(51) Н 01 С 7 04; G 01 К 7/22 двухстадийную термообработку шихты, из смеси оксида ванадия и двухзамещенного фосфорнокислого аммония, о тличающийся тем,что,с целью увеличения температурного коэффициента сопротивления и упрощения процесса, после двухстадийной герМообработки шихту из смеси оксида ва надия и двухзамещенного ..фосфорнокислого аммония расплавляют при 700 950 С, затем вводят в расплавленную пихту ванадиевый анод и парный платиновый катод и пропускают через нее электрический ток 0,5 — 6 A в течение

0,1-5 мин.

1049989

)О

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологии изготовления термсрезисторов на основе оксидов вана дия.

Известен способ изготовления термочувствительного элемента, основан- ный на.термообработке шихты из сме си оксидов ванадия и фосфора (.1 g.

Недостатки известного способа состоят в сложйости технологии и низком температурном коэффициенте сопротивления.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ изготовления термочувствительного, элемента, включающий двухстадийную термообработку QIHxthT из смеси оксида ванадия и двухзамещенного фосфорнокислого аммония (2 1.

Недостатки известного способа низкий температурный коэффициент сопротивления (до 83%/t) и сложность технологии.

Цель изобретения — увеличение температурного коэффициента сопротивления и упрощение процесса.

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления термочувствительного элемента, включающему двухстадийную термообработку шихты из смеси оксида ванадия и двухзаме- З0 щенного фосфорнокислого аммония,пос ле.двухстадийной термообработки шихту из смеси оксида ванадия и двухзамещенного фосфорнокислого аммония расплавляют при 700-950 С, вводят в 35 расплавленную шихту ванадиевый анод и парный платиновый катод и пропускают через нее электрический ток б,5-6А в течение 0,1-5 мин.

Суть изобретения заключается в 40 том, что при пропускании электрического тока через расплав шихты íà основе ванадия происходит электрокристаллизация на катоде диоксида ванадия, кРисталлы котоРого имеют высокую45 скорость роста, большие размеры,. низкую концентрацию дефектов и мак.симальный скачок по сопротивлению при фазовом переходе.

Способ осуществляется следующим образом.

Пентоксид ванадия Ч О марки ЧДА, -массой 145,6 г и двухэамещенный фосфорнокислый аммоний (ИН ) НРО марки ХЧ массой 46 r в виде сухих rioрошков перемешивают в течение 0,5 ч при помощи гомогенизатора Thys — 2.

Затем шихту греют в течение 2 ч при

100оC на воздухе в сушильном шкафу, .после этой обработки шихту загружают: в герметическую кварцевую трубу, ко- 60 торая предварительно заполнена сухим, газообразным азотом, и трубу с шихтой помещают на 15 мин в печь сопротивления, в которой поддерживается температура 550оС с точностью «+1 С.

Термообработанную таким образом шихту насыпают в кварцевый тигель объемом 20 см3 и высотой 5 см. Тигель помещают в печь, в которой поддерживают температуру 800оC с точностью «+1 С. После образования расплава в.тигель опускают электродную систему парный катод — анод. Парный катод представляет собой фарфоровый стержень длиной 5 мм и диаметром 4 мм с двумя продольными сквозными отверстиями диаметром 0,8 мм, через которые пропускают две платиновые проволочки диаметром 0,2 мм и длиной 25 мм, причем в верхней части проволочки закорочены скручиванием их друг с другом, а в нижней части концы проволочек располагаются ниже торца

-фарфорового стержня на 1 мм íà расстоянии 1 мм друг от друга. Анод выполняют в виде пластины из ванадия площадью 0,3 см и толщиной ° 1 мм, к которой механическим способом прикреплен проволочный никелевый электрический вывод. Анод и катод располагаются по вертикали на расстоянии

:10 мм друг от друга.

Выводы анода и катода подключают к источнику постоянного тока, позволяющему задавать ток (0,5-6)+О,"1 A.

После опускания электродной системы в расплавленнуюшихту через нее пропус= кают ток 1 А в течение 1 мин.Затем элек" тродную систему извлекают из расплава и катодраскор-.чивают.На специальном .стенде определякт ТКС элементов, значение которого составляет 85-100%/оС.

Для расчета ТКС элементов используют формулу

ТКС = †"- - ††" — j100a/ СЗ

= R „(Т„-ТН) где R — сопротивление элемента при температуре начала резкого изменения сопротивления Т„у

R — сопротивление элемента прй температуре конца резкого изменения, сопротивления Тк

R — сопротивление элемента прй температуре Т = (Т„+Т„) /2.

При выполнении исследований.температуру элементов фиксируют с точ- ностью «+0,05 С медным термометром о сопротивления, а сопротивление — с погрешностью 0,1% мостом N0-62.

Свойства термочувствительных элементов, изготовленных по известному: и предлагаемому. способам приведены .i в таблице.

Изобретение позволяет упростить технологию изготовления термочувствительных элементов за счет создания электрических выводов в процессе образования микрокристаллов диоксида ванадия и увеличить температурный icoэффициент сопротивления, что повышает надежность схем автоматического контР роля М а тепловыми процессами, в которых используются термочувствительные элементы.

1049989

Тнг

ОС, Тк в

OC тКС, В/ ОС

67,0

Предлагаемый

69 1 95

7210 1,052 3605

0,1

0,501 2662 67,0 69,0 100

5325

5 б .Известный

» ° «

Составительй. ГерасичкинРедактор И. Николайчук. ТехредМ.падь . КорректорА. Дзятко

Заказ 8438/50 . Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ,по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувтская.набь, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Способ изго- товления термочувствительного элемента

Ток через расплав, A

Длительность. пропуска тока,мин

» «

Сопротивление элемента

Ом

I I

1600 1,730 800. 66,9 69i2 90

2042 3i?20 1021 66,8 69,2 83