Резистивный материал

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСо 1 оз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 260279 (21) 2729063/18-21с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 300181 Бюллетень Мо 4Дата опубликования описания 3 0,0181 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(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 10 для использования в электронной технике на основе окиси висмута, которые имеют сравнительно низкую температуру обжига 1),Керамика В 10 ь имеет низкую темпе ратуру плавления= 817 оС, однако фпекается очень плохо из-за большой летучести материала и растрескивания образцов, Кроме того, полученный керамический материал обладает высоким 20 удельным объемным сопротивлением и примерно нулевым ТКС в интервале 25- 85 оС. Введение в В 1, Оэ небольших количеств (до 10 мол,З) 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 30 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 х 10-20 /град в интервале 20- 100 оС 23,Недостатками этого материала являются узкий интервал рабочих температур (20-100 оС), что не позволяет его испольэовать при высоких температурах, высокие значения удельного объемного электрического сопротивления по всей рабочей области температур (Р ) 10 -10 Омсм), что затрудняет согласонание р .зистора с электронными схемами и зависимость величины ТКС от режима обжига при изготовлении. Цель изобретения-сннжение 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:Резистинный материал р Р Р 105 Ом см при 300 С ТКС-1,46 0,52 8,9 при следующем соотношении кОмпонентов, нес,:Окись висмута 68,1 - 70,0Вольфрамовый ангидрид 25,3 - 27,0Двуокись титана 1,7 - 1,9Танталовый ангидрид 2,8 - 30П р и м е р , Для .получения 100 г реэистинного материала была изготовлена шихта, состоящая иэ следующих компонентов, ч: окись висмута 68,96; вольфрамовый ангидрид 26,27; танталоный ангидрид 2,95; двуокись титана 1,85В качестве исходных используют компоненты реактивной чистоты, при расчете шихты вносят поправки на содержание основного компонента, После помола и смешивания исходных компонентов полученную шихту н виде порош 68,10 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 (Р = (4-7,5) х 10 Ом.см при 300 С); нели- чина ТКС находится на уровне лучших термисторных материалов: 7,86,09 /град при 100 Ср 3,33 - 3,43 Ъ/град при 300 С и ,43 - 1,47 /град прн 6000 С; температура обжига 750- 800"С и температура спекания 870- 900"С гораздо ниже, чем у известных материалон (1300-1500 С)р изменение тЕмпературы обжига керамики от 750 до 800 СС и времени выдержки при этой температуре от 4 до 8 ч, а также температуры спекания от 870 до 900 оС и времени выдержки при этой температуре от 1 до 3 ч почти не изменяют основных электрофизических 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 750-800 оСв течение 4 ч, Затем в шихту добавляют в качестве связки водный растворпрливинилового спирта или крахмалаи прессуют иэделия заданной формы иразмера, Спрессонанные изделия помещают в печь и спекают при 870-900 Св течение 1-2 ч, Скорость подъематемпературы и охлаждения не более200-3000 С и час. После шлифовки наизделия наносят электроды вжиганиемсеребряной пасты при 700-750 гС 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 1 д бм (0,4-0,59) при комнатнойтемпературе и высокую плотностьй=(8,5-9,0)г/см,Более низкие темпе ратуры обжига и спекания, при которыхполучается предлагаемый резистивныйматериал, значительно упрощает условия его изготовления,45Формула изобретенияРезистинный материал, содержащийокись висмута и добавку, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения удельного сопротивления и0 уменьшения температурного коэффициента сопротивления, в качестве добавкииспользована смесь окислов вольфрама,титана и тантала при следующем количественном соотношении компонентон,вес,Ъ:Окись висм га 68,1 - 70,0Вольфрамоный ангидрид 25,3 - 27,0Двуокись титана 1,7 " 1,9Танталоный ангидрид 2,8 - 3,0,Источники информации,60 принятые во ннимание при экспертизе1. Патент Англии Р 1224422,кл. Н 1 К, 1968.2, Авторское свидетельство СССР9 413532, кл. Н 01 С 7/02, 197265 (прототип)