Токопроводящий материал для пленочных электронагревателей

Токопроводящий материал для пленочных электронагревателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.

<: Зл :. :к МБА

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Свез Соввтскик

Свцкаяиетичвским

Ржпубпик (и) 577700

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (K) Завалено 08.12.75(И) 2199248/07 с присоединением заявки 36— (23) Приоритет— (4З) 0}}$@>}}

H 05 В 3/12

Н 01 В 1/08

H 0l С 7/06

Ицрртепии3 aa}}a

Вютв Мвпн}}(п 666Р

aa aaaa}} нйрнмй

Ф Вязкий (фЯ} ДЦ 621. 3 0/6.662 .

:365 а4 (088. 8) (45) Дата опубликовании описании 163177 (72) Авторы изобретении

Г. П. Попов, A.Ê. Иихайлиди, К.A.Ëàâðåíòüeâ, И. Г. Попов, В.B.Æóêîâ и Н.А.Сорокин (54) 1ОКОПРОВОДЯЕ(ИИ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПЛЕНОЧНЫХ

ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к материалам для реэистивного нагрева, и может быть использовано в качестве нагревателя для агрессивных и; еагрессив- 5 ных сред, например кислот, растворителей, щелочей, деионизованной воды, газов и т.д

Известен токопроводящий материал,для пленочных электронагревателей, со- 10 держащий двуокись оф>Ва легированную фтором и применяемую для изготовления нагревателей различных конструкций (1) .

Его недостаток — нестабильность электротехнических параметров. 16

Известны токопроводящие материалы, содержащие двуокись олова, легированную сурьмой (2), jP).

Из описанных токопроводящих материалов, используемых для пленочных злек-. 20 тронагревателей, по составу ингредиентов наиболее близким к предложенному материалу является материап из двуокиси олова с примесью сурьмы, содержащий одновременно два вида примесей, нару- 25 шающих стехиометрию и определяющих электропроводность: собственные примеси (Se, Ья О ) и чужеродные примеси (бв, т" ) t4). Первые примеси при высокой температуре исчезают, окисля- 30

2 ясь. Вторые устойчивы до 800-8504С.

Для получения термостойких токопроводящих пленок необходимо ввести и матеркал ионы сурьмы или фтора и уничтожить sa» тем собственные примеси (Sn ЬаО ) термообработкой на воздухе.

Двуокись олова ($яО ) имеет поликристаллическую структуру без выраженной ориентации, размер кристаллов 0 6»

1,3 мкм. Добавки сурьмы существенно изменяют структуру пленки. При 0,5 ввф. сурьмы кристаллы по форме приближаются к касситериту и приобретают ориентацию, их четверные оси перпендикуляр-, ны плоскости подложки.

По мере увеличения содержания cyp}üмы форма кристаллов нарушается, а их расположение становится раэупорядочным. Размеры кристаллов возрастают пС мере увеличения содержания сурьмы и достигают уже при 8 вес. t сурьмы 1,72,0 мкм. Это приводит к тому, что ад" гезия пленки к подложке, найример стеКлянной, резко ухудшается, т.в. использовать такие,пленки в качестве нагревателей невозможно. Кроме того увеличение содержания сурьмы более 8 в}}с Э приводит к ухудшению таких параметров пленки, как сопротивление, равномер577700

78,0 20

2,С 140

О, 002 0,8-2,0 800 УдовлетвоРительная

91,9 8,0 1,0 140 0,0001 0,5-1,0 800 Хорошая

96,8 3,0 0 2 140 0,00001 0,2-0,6 400 То же

Формула изобретения

1 вуокись олова

Сурьма

Fop

Тираж 1003

Подписное

Заказ 4202/45

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ность по толщине, однородность структуры и удельная мощность.

Цель изобретения — повышение стабильности электрофизических параметров материала.

Это достигается тем, что токопроводящий материал для п.всеночных электронагревателей дополнительно содержит бор при следующем соотношении ингредиентов, вес.В:

Двуокись олова 78,0-96,8

Сурьма 3i0-2О,0

Бор 0,2"2,0

Бор имеет мелкокристаллйческую структуру с величиной зерен не более 0,1 мкм. Добавки бора снижают скорость роста кристаллов двуокиси олова, легированной сурьмой, размер кристаллов уменьшается до 0,3-1,0 мкм. При одновременном введении сурьмы и бора

Из аблицы нидно, что оптимальным соотношением ингредиентов по достигнутым результатам является состав пленки, вес.Ъ:

Применение токопроводящего материала предложенного состава повышает стабильность работы пленочных электронагревателей, воспроизводимость пленок„с заданными параметрами при их напйлении, улучшает адгезию пленок к подложке, например кварцу, повы- щ шает их температуростойкость.

Применение этого материала в качестве пленочного электронагревателя на кварцевых трехшаровых нагревательных элементах позволяет увеличить производительность устройств для нагрена различных сред в 23 раза, значительно повысить их надежность. структура пленки определяется преобладающей примесью, а стабильность пленок зависит от отношения сурьмы к бору.

Введение в пленку мелкокристаллического бора позволяет увеличить содержание сурьмы в пленке до 20% без ухудшення адгезии и исключить указанные недостатки. Бор нлияет на стабильность пленок как регулятор структуры, определяющий форму, ориентацию и размер зерен, т.е. улучшает кристаллографическую картину пленки. Кроме того, являясь нысокотемпературным материалом (т.пл. 2030 С), бор понышает общую температуростойкость пленки.

В таблице показана зависимость основных характеристик пленок от содержания ее ингредиентов.

Токопроводящий материал для пленочных электронагревателей, содержащий двуокись олова и сурьму, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности электрофизических параметрон материала, в него дополнительно введен бор и компоненты взяты в следующем соотношении, вес%".

Двуокись олова 78„0-96,8

Сурьма 3,0-20,0

Бор 0Ä2-2,О

Источники инфсрмации, принятые но внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 142000, кл. 32 в 10, 1962 г.

2. Авторское свидетельство СССР

9 1:7625, кл. Н 01 С 7/00, 1962.

3. Авторское свидетельство СССР

9 131386, кл. Н 01 С 7/06, 1959.

4. Родинов В.П. и др. Нагрев стеклянной и керамической посуды полупроводниковыми пленками. Приборы и техника эксперимента, 1958, М 4, с.993.