Материал для терморезисторов

Материал для терморезисторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ ,, на основе оксида ванадия (v) и оксида редкоземельных металлов (HI) , отличающийс я тем, что, с целью увеличения термочувствительности материала, он дополнительно содержит карбонат рубидия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбонат рубидия 52,7-70,0 Оксид ванадия (V) 14,0-14,8 Оксид редкоземельных металлов (llll Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 01 С 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3 . 4 (21) 3405390/18-21 (22) 05.03.82 (46) 07.08.84 . Бюл. 9 29 (72) П.П.Мельников, Л.Н.Комиссарова, Е.Г.Заугольникова и И.Б.Ибрагимов (71) Ташкентский государственный уни,верситет им. Б. И.Ленина (53) 621.316.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 834777, кл. Н 01 С 7/00, 1981.

2. Патент США Р 4022716, кл. Н 01 В 1/06, 1977 (прототип).

„„SU„„1107179 А (54) (57) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ: на основе оксида ванадия (ч) и оксида редкоземельных металлов (ю), отличающийся тем, что, с целью увеличения термочувствительности материала, он дополнительно содержит карбонат рубидия при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Карбонат рубидия 52, 7-70, 0

Оксид ванадия (V) 14,0-14,8

Оксид редкоземельных металлов (И!1 Остальное

1107179

Изобретение относится к производству терморезисторов и может быть использовано для изготовления резисторовв с высок им з нач е ни ем отрицательного температурного коэффициента сопротивления. 5

Известен резистивный материал, состоящий из сложных окислов титана, оксидов редкоземельных элементов и твердого углерода, для его изготовления компоненты смешивают, прессуют 10 и прокаливают сначала в низком вакууме (10 1 — 10 г мм рт.ст.) при

1100-1200ОС, а затем в высоком вакууме (10 — 10 мм рт. ст. при 1400ОС в течение 20-25 ч. После перетирания образцы прессуют и снова отжигают при 1430ОС в течение 12-15 ч. Удельное сопротивление полученного материала при 290 К изменяется в зависимости от редкоземельного элемента от 8 -10 4 Ом см до 10 г Ом см. Реэистивный материал используют при температурах выше 290 К (1 ).

Недостатками этого материала являются сложность технологии его изготовления, требующая использования вакуума и высоких температур, и недостаточная термочувствительность при температуре ниже 290 К.

Наиболее близким к из обретению по технической сущности является резистивный материал на основе сложной композиции титаната бария, оксида ванадия, оксида редкоземельных элементов, сурьмы и кремния. Оксид ванадия составляет 0,001-0;5Ъ от массы титаната бария. Для изготовления материала смесь компонентов вы— держивают при 1150 C в течение 2 ч, затем проводят отжиг при 1350 С в течение 2 ч. Удельное сопротивление полученного материала при 290 К изменяется от 2,5.104 до 2,5..10 Ом см в зависимости от вида редкоземельных элементов и доли окиси ванадия.

Величина отрицательного температурного коэффициента сопротивления имеет значение 4,6Ъ"С " в области температур от 273-300 К (2).!

Недостатком полученного из извест-5О ного материала резистора является сложность технологии его изготовления, требующей использования высоких температур. Кроме того, термочувств ительность этого резистора низкая 55 l4 6Ú), что недостаточно для решения целого ряда задач в интервале температур, близких к комнатной. Причем зависимость удельного сопротивления от температуры носит нелинейный ха- 60 рактер, что затрудяет использование такого резистора.

Цель изобретения — увеличенйе термочувствительности резистивного матер нала .

Поставленная цель достигается тем, что материал для термореэисторов на основе оксида ванадия ч ) и оксида редкоз емель ных материалов (Ш) дополнительно содержит карбонат рубидия при следующем соотношении компонентов, мас. Ъ:

Карбонат рубидия 52,7-70,0

Оксид ванадия (V) 14,0-14,8

Оксид редкоземельных металлов (а) Остальное

Предлагаемы1 Резистивный материал синтезируют пс керамической методике путем отжига стехиометрических смесей при 800 С в течение 5 ч на воздухе.

Пример 1. Перетирается 3,32 г карбоната рубидия ВЬ СО 21,56 г диоксида лантана и 1,75 г пятиоксида ванадия таблетируется под давлением 1000 Kr/ñM

v. прокаливается при 800 С в течение

5 ч. Иэ него готовятся образцы в виде параллелепипеда размером 2х5х х10 мм. Получается материал Rb La.

3 0,26 (VO 4 ) 2, содержащий 55, 3 вес. Ъ R l>2 С0; зу

26,0 вес. Ъ LaгO, остальное V20 . Be2 Э личина удельного сопротивления при

293 К составляет 2,1 .10 Ом -cM с отрицательным ТКС 53,5Ъ С

Пример 2. Перетирается 4,62 r

42 таблетируется под давлением 1000 кг/см и прокаливается при 800 С в течение

5 ч. Из него готовятся образцы в виде параллелепипеда размером 2х5х10 мч.

Получается материал Вдз $с с„5(VO4 )2, содержащий 70 вес.Ъ ВЬ СО ; 15,2 вес Ъ

Вс 203 ОстаЛЬНОе Vг05 с величиной удельного сопротивлейия при 293 К

4,19х10 Ом.см и отрицательным ТКС

469 0С

Пример 3. Перетирается 3,63 г

2СО; 2 г Erg 0>, 1,9 г Чг О, таблетируется под давлением 1000 кг/смг о и прокаливается при 800 С в течение

5 ч. Иэ него готовятся образцы в виде параллелепипеда размером 2х5х10 мм.

Получается материал Rb Er o (VO содержащий 60, 5 вес. Ъ РЪ СО,.

33, 3 вес. Ъ Et- О, остальйое z О с величиной удельного сопротивления при

293 К 2,5x10 Ом "см и с отрицательным ТКС 1?,69Ъ С

Пример 4. Перетирается 2,26 г

ВЬ СОз, 1,63 г Б О ; 1,72 г У О таблетируется под давлением 1000 кг/см и прокаливается при 800 С в течение

5 ч. Из него готовятся образцы в виде параллелепипеда размером 2х5х х10 мм. Получается материал ВЬ Smo,2, (vo4 )г, содержащий 54,3 вес.ь Вь сО

8m 20, остальное Vг О с величиной удельного сопротивления при 293 К

1,7х10 Ом-см и с отрицательным ТКС

61,3Ъ Ñ

Пример 5. Перетирается 3,31 г

ВдгСО ; 1,58 г Pr20>, 1,7 r V20, ) 1 0 7) 79 с, С

Пр едла га емый

2,2 10

- 3,65 ° 10

2,5 10ь

Rb Но (. ЧО )г

Rb Dy(V0 <)г

Rb> Er (V0y )>

6,2

12,2

17,69 таблетируется под давлением 1000 Kr/см и прокаливается при 800 С в течение

5 ч. Из него готовятся образцы в виде параллелепипеда размером 2х5х10 мм.

Получается материал Rb> Prрz (VO )z, содержаший 55,2 вес.Ъ Бь СО

26,3 вес.Ъ Рг О ; остальное V 0 с

2 51 2 6 величиной удельного сопротивления при 293 К 1,2х10ь Ом ° см и с отрицательным ТКС 34,5Ъ С

Пример 6. Перетирается 3,3 r

НЬгСО, 1,6 r ))аОЗ; 1,73 г Ч,О,таблетируется под давлением 1000 кг/см г и прокаливается при 800 С в течение

5 ч. Из него готовятся обрацы в виде параллелепипеда размером 2х5х10 мм. 15

Получается материал Rb 3Nd р z-) (ЧО4 ) 2, содержащий 55 вес. Ъ НЬ СО; 26, 7 вес. Ъ

1«(йгОЗ, остальное Ч О с величиной удельного сопротивлейия при 293 К

4,18х10 Ом см и с отрицательным

ТКС 24 6Ъ С1.

Пример 7. Перетирается 3, 16 r

НЬ СОЗ, 1, 76 Тш О,, 1,66 r V20,-, таблетируется под давлением 1000 кг/см и прокаливается при 800 С в течение 75

5 ч. Иэ него готовятся образцы в виде параллелепипеда ра змеров 2х5х10 мм.

ПолУчается материал Rb> Tm О гз(VO )2, содержащий 52,7 вес. Ъ РЬ CO

92,3 вес. Ъ TrnZO>, остальйое 20 с величиной удельного сопротивления (« при 293 К 1,4х10 Ом.см с отрицательным ТКС 23,5Ъ С-" .

Пример 8. Перетирается 4,2 г

)(Ъг ÑO, 1,38 г Y b,,O; 2,2 г UZ О, таблетируется под давлением 1000 кг/см и прокаливается при 800" С в течение

5 ч. Из него готовятся образцы в виде параллелипипеда размером 2х5х х10 мм. Получается материал Rb Yboz (ЧО )г, содержащий 70 вес. Ъ р ЬгСОЗ, 23 вес. Ъ УЪ Оз, остальное VzО с величиной удельйого сопротивленйя при 293 К 6, 7х10 Ом см и с отрицательным ТКС 25, ЗЪ С " .

Пример 9; Перетираются со 45 спиртом 5,05 r карбоната рубидия

РЬ СО; 1,094 г окиси диспрозия

3У>О> и 1,07 г окиси ванадия (U) таблетируются, прокаливаются и иэ полученных таблеток готовят образцы, 5() как в примере 1. Получается материал на основе 15, 2 ве<.. окиси диспрозия, 70 вес. Ъ карбона ra рубидия, ос апь— ное окись ванадия () . Вели ина удельного сопротивления при 293 K

3,65х10 Ом. см с отрицательным ТКС

12,2Ъ С

Пример 10. Перетираются со спиртом 4,27 г карбоната рубидня

РЬгСОЗ,. 2, 7 г окиси гольмил Но (1

««««

1, 13 г окиси ванадия (ч), таблетируются, прокаливаются и из полученных таблеток готовят образцы, как в примере 1. Получается мач ериал на основе 33, 3 вес. Ъ окиси гольмия, 52, 7 вес. Ъ карбоната рубидия, остальное окись ванадия (U) . Величина удельного сопротивления при 293 К 2, 2

«10 Ом см с отрицательным ТКС

6,2ЪОС

Значения удельного сопротивления при 290 К и отрицательного температурного коэффициента сопротивления в области 260-290 К предлагаемого реэистивного материала состава

БЬЗТ()(ЧО )г с различными редкоэемельнь и элементами приведены в таблице.

Как следует из таблицы, представленные различные материала на основе карбоната рубидия, оксида ванадия и редкоземельных элементов состава НЬ TR (ЧО )z обладают большим удельным сопротйвлением.

Предлагаемые материалы состава

НЬТН(ЧС ) в интервале температур от

260-290 К имеют в 1,5 — 10 раз больший отрицательный температурный коэффициент сопротивления, чем известный матеРиал типа Ва р э т Эч р рогq Т) О +

+хвес. Ъ ". Ог + g вес. ЪЧ.

Изменением типа редкоземельного элемента в предлагаемом материале обеспечивается расширение диапазона отрицательного температурного коэффициента сопротивления от 6 до 60Ъ С " .

Положительный эффект получаемого резистивного материала обусловлен тем, что создается возможность изготовления резисторов, работающих при более низких температурах с большой термочувствительностью. Кроме того, простая технология его изготовления удешевляет сам резистивный материал.

1107179

Продолжение таблицы г 23,5

24,6

25,3

34,5

53,5

61,3

Известный

Ва O,оучПУо,0025 Т10 +х вес Ъ 4

SiO + увес.% V 2,5 10

4,6

Составитель Н. Кондратов

Редактор Н. Бобкова Техред С. Мигунова Корректор В. Петраш

Заказ 5765/37 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035„ Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 3 4. нь на (чо+)г вь rb(vo,,), нь Рг(уо, ) вь Hc(vo )>, о вь,ь (чо+)г

Вь я п(чо+) 1,4 10

4,18 10

6,7 10

1, г -10

4,19 ° 10 г,1 10

1,7 ° 10