Способ изготовления оксидно-цинковых варисторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9922 А 7 10 МИТЕТОТКРЫТИЯМ ОСУДАРСТВЕННЫЙО ИЗОБРЕТЕНИЯМРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕ ОК й государственный тия воссоединения и Институт им, Йозе(УО) М. Тронтель и А.По,Изабретехнике, вления варидобавкамижет найтирадиоэлектт перенапжения и дрЦель изки и увелич тение частно сторов оксида примен ронике ряжен угих це обрете ение к о РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Патент США М 3663кл. Н 01 В 1/06, 1972. относится к электронной сти к технологии йзготовна основе оксида цинка с в других металлов, и моение в электротехнике идля защиты аппаратуры ий, стабилизации напрялей.ния - снижение тока утечаэффициента нелинейности.В таблице приведены примеры выполнения предлагаемого способа изготовлений оксидно-цинковых варисторов.Ток утечки определяется при постоянной напряженности электрического поля, равной 130 В/см. Коэффициент нелинейности вольт-ампернай характеристики (ВАХ) определяется в области малых токов 10 -10 А/см. Обычно парциальноедавление диоксида углерода в атмосфере при нормальных условиях составляет около .2000 Па. Как видно из таблицы, при умень- . шении парциального давления диоксида углерода ниже 700 Па ток утечки варистора резко уменьшаетсй. Поэтому за верхний 2(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОКСИДНОЦИНКОВЫХ ВАРИСТОРОВ(57) Использование: в.электронной технике, в частности в технологйи изготовления оксидно-цинковых варисторов. Сущность изобретения; после приготовления шихты из оксидов металлов и формовки заготовок варисторов их обжигают в воздушной среде, предварительно очищенной от диоксида углерода до парциального давления в 150 - 700 . Па. 1 табл. предлагаемый предел парциального давлений диоксида углерода принято 700 Па. Наибольшее уменьшение тока утечки в 60 раз происходит при давлении 200 Па. С уменьшением йарциального давления диоксида углерода также наблюдается рост коэффи- циента нелинейности ВАХ в области малых токов, Дальнейшее снижение давления диоксида углерода не йриводит более к уменьшению така утечки и даже ухудшается коэффициент нелинейности ВАХ. Поэтому за нижний предел принято 150 Па,Известно, что электрйческие свойства оксидно-цинковых варйсторов определяются существованием потенциальных барьеров на границе раздела зерен оксида цинка. Одним из механизмов образования потенциальнога барьера является адсорбция кислорода на поверхности зерен оксида цинка. Адсорбция кислорода приводит к появлению отрицательного заряда на поверхности зерна, в результате чего возрастает высота потенциальнога барьера. Масс-спектраметрические исследования оксидно-цинковой керамики для варисторав показали, чта при ее нагревании в вакууме выше 150 С основ1749922 Составитель Ю. КандрахинаТехред М.Моргентал Коррект Демч ак Заказ 2598 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина нь 1 м газом, который выделяетсяявляется СОг, который адсорбирован на границах зерей оксида цинка. Адсорбция СОг(который всегда присутствует в атмосфере) на поверхности зерен 7 пО в присутствии атмосфер ной влаги идет более активно, чем кислброда, с образбванием поверхностного карбоната цинка в нейтральной Форме, т.е, без изменения заряда поверхности зерна. В результате замещения адсорбираванного 10 кислорода на поверхности зерна карбонатом цинка общий заряд поверхности зерна 2.пО становится меньше, чта приводит к уменьшению высоты потенциального берь ера и большому току утечки, Кроме того, распад поверхностного карбаната цинка прй эксплуатации варистора мажет приводить к. нестабильности ВАХ. Поэтому сущность изобретения состоит в уменьшении 20 количества адсорбированнога СОг путем уменьшения его парциального давления в атмосфере печи, что позволяет уменьшить ток утечки варистора и увеличить козффициейт нелинейности ВАХ в области малых 25 то ав.П р и м е р. Для изготовления оксидноцинковых варисторов приготовллат шихту состава, мас.,ь: ЕпО 90,18; ЯЬгОз 4,2; ИгОз;4,3 СозО 4 0,9; НзВОз 0,02 путем перемеши вания с дистиллированной водой, Затем шихту высушивают и прессуют заготовки в форме дисков диаметром 1,2 см и толщиной 0;1 см пад давлением 400 кгс/см, Заготовгки помещают в муфельну 1 о печь, церез кото рую медленно продувают воздух с различным содержанием СОг, Очистка воздуха от СОг осуществляется путем его пропускания через 50;ь-ный раствор КОН. Заготовки спекают при 1250 С в течение 1 ч и охлаждают вместе с печью в заданной атмосфере печи. Затем на поверхности дисков наносят золотые электроды площадью 0,5 см методом катоднога распыления в вакууме и проводят измерения ВАХ. Результагы обработки ВАХ полученных варисторов представлены в таблице.Как видно из таблицы, оксидно-цинковые варисторы, обожженные в атмосфере с пониженным содержанием СОг. имеют меньший ток утечки и больший коэффициент нелинейности ВАХ.Уменьшение тока утечки позволяет увеличить срок службы варисторов, а увеличение коэффициента нелинейности ВАХ в области малых токов позволяет повысить эффективность защиты объектов от перенапряженийФормула изобретения Способ изготовления оксидно-цинковых варисторов, включающий приготовление шихты, формовку заготовок и их обжиг в воздушной среде, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения токов утечки и увеличения коэффициента нелинейности, в каче- стве воздушной среды используют воздух, очищенный от диоксида углерода да парциального давления его в пределах 150-700 Па.