Резистивный материал

Резистивный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл З

Н 01 С 7/02 (22) Заявлено 2б0279 (21) 2729063/18-21 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 300181 Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 30,0181

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и откр ыти и (53) УДК б21. 31б,8 (088,8) (72) Авторы изобретения

С,A.Ãðèäíåí и С.П.Остапенко (71) Заявитель

Воронежский политехнический институт (54) РЕЗИСТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к керамическим полупроводниковым материалам и может быть использовано для изготовления высокотемпературных термочунствительных резисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) .

Иэнестны керамические материалы для использования в электронной технике на основе окиси висмута, которые имеют сравнительно низкую температуру обжига (1).

Керамика Bi<0> имеет низкую темпе- 15 ратуру плавления t = 817оC однако фпекается очень плохо из-за большой летучести материала и растрескивания образцов. Кроме того, полученный керамический материал обладает высоким 29 удельным объемным сопротивлением и примерно нулевым ТКС в интервале 2585оС. Введение в В1 Оз небольших количеств (до 10 мол,3) легкоплавких окислов ванадия, сурьмы, свинца или 25 закиси меди оказывает чисто технологическое действие, способствуя более плотному и полному спеканию, приводит к нозникновению высокого положительного ТКС, но в узком интервале 3р температур, причем величина ТКС зависит от режима обжига.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности резнстивный материал, содержащий окись висмута и добавку, который достаточно хорошо спекается при температуре 740-780 С и обладает высоким положительным

ТКС 10-20 Ъ/град в интервале 20100оC (2

Недостатками этого материала являются узкий интервал рабочих температур (20-100 C) что не позволяет его испольэовать при высоких температурах, высокие значения удельного объемного электрического сопротивления по всей рабочей области температур (P ) 10 -10 Ом ° см), что затрудняет согласонание р зистора с электронными схемами и зависимость величины

ТКС от режима обжига при изготовлении.

Цель изобретения-снижение удельного сопротивления и уменьшение температурного коэфФициента сопротивления.

Указанная цель достигается тем, что в известном резистивном материале,содержащем окись висмута и добавку, в качестве добавки использована смесь окислов вольфрама, титана и тантала

801117

Свойства

Состав, вес.Ъ

tgd 4,при, Ъ, г/см при 20 С

20 С

:Резис) тинный материал, Р

Р,105

Ом см при

300 С

TKC

Ъ/ град при

100 С

ТКС

Ъ/ град при

300оС

ТКС

Ъ/ град при

600 С

Т, О2

Bi Og WO Та О

-7,86

-8,09 -7, 87

-7,92

-7,94

-B, 03

-3,33

-3,43

-3,33

-3,35

-1,43 — 1,47

-1,43

-1,44

0 50

8,5

9,0

0,58

68,50

68,96

0,59

26, 27

25,80

25,30

25,50

9 0

1,85

1,85

2,95

2,85

2,80

5 0

4,0

0,40

0,40

8,7

8,8

69,50

3,36 -1,45

1,90 5,0

70,00

70,00

"3,40

4,0

2,80

1,70

-1,46

0,52

8,9 при следующем соотношении кОмпонентов, нес.Ъ:

Окись висмута 68,1 — 70,0

Вольфрамовый ангидрид 25,3 — 27,0

Двуокись титана 1,7 — 1,9

Танталовый ангидрид 2,8 — 3,0.

Пример . Для .получения 100 r реэистинного материала была изготов.ггена шихта, состоящая иэ следующих компонентов, ч: окись висмута 68,96; вольфрамовый ангидрид 26,27; танталоный ангидрид 2,95; двуокись титана

1,85 °

В качестве исходных используют компоненты реактивной чистоты, при расчете шихты вносят поправки íà содержание основного компонента, После помола и смешивания исходных компонентов полученную шихту н виде порош68,10 27,00 3,00 1,90 6,0

26,80 3,00 1,70 7,5

Как видно из таблицы, все исследованные составы имеют отрицательный

ТКС в широком диапазоне температур (20-700" С), сравнительно низкие значения удельного сопротивления (Я = (4-7,5) х 10- Ом-см при 300 C)у неличина TKC находится на уровне лучших термисторных материалов: 7,86

;,09 %/град при 100оС. 3,33 — 3,43

Ъ/град при 300 С и,43 — 1,47 %/град прн 600 С; температура обжига 750800"C и температура спекания 870900"С гораздо ниже, чем у известных материалон (1300-1500 С); изменение тЕмпературы обжига керамики от 750 до 800 С и времени выдержки при этой температуре от 4 до 8 ч, а также температуры спекания от 870 до 900оС и времени выдержки при этой температуре от 1 до 3 ч почти не изменяют основных электрофиэических параметров изученных. резистивных материалов, Такое сочетание свойств выгодно отличает указанные составы от известных материалов и является благоприятным для применения предлагаемого материала н высокотемпературных термочунствительных реэисторных устройствах автоматики и измерительной техники, Все сос" тавы имеют малые диэлектрические пока подвергают обжигу при 750-800оС в течение 4 ч. Затем в шихту добавляют в качестве связки водный раствор прливинилового спирта или крахмала и прессуют иэделия заданной формы и размера, Спрессонанные изделия помещают в печь и спекают при 870-900 С в течение 1-2 ч. Скорость подъема температуры и охлаждения не более

200-3000С и час. После шлифовки на изделия наносят электроды вжиганием серебряной пасты при 700-750 С в течение 30 мин.

В таблице приведены основные характеристики полученных резистивных материалон в зависимости от содержания исходных компонентов. Характеристики изучены на образцах н виде дискон диаметром 10 мм и толщиной 1 мм.. терн tg6 х (0,4-0,59)% при комнатной температуре и высокую плотность

d=(8,5-9,0)r/см,Более низкие темпе60 ратуры обжига и спекания, при которых получается предлагаемый резистивный материал, значительно упрощает условия его изготовления.

Формула изобретения

Резистинный материал, содержащий окись висмута и добавку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения удельного сопротивления и

S() уменьшения температурного коэффициента сопротивления, в качестве добавки использована смесь окислов вольфрама, титана и тантала при следующем количественном соотношении компонентон, вес.Ъ:

Окись висм га 68,1 - 70,0

Вольфрамоный ангидрид 25,3 — 27,0

Двуокись титана 1,7 - 1,9

Танталоный ангидрид 2,8 — 3,0 °

Источники информации, 60 принятые во ннимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 1224422, кл. Н 1 К, 1968, 2. Авторское свидетельство СССР

9 413532, кл. Н 01 С 7/02, 1972

6S (прототип),