Способ изготовления объемных резисторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 1 С 17/00 х. ИЕ ИЗОБРЕТЕамм Свитвытви ОПИСА Н АВТОРСН н,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Патент Великобритании 9 1476081, кл. С 1 Н, опублик. 1965.2. Авторское свидетельство СССР Р 478551, кл. Н 01 С 17/00, 1973. Я 01035646 А(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ РЕЗИСТОРОВ, преимущественно из токо- проводящих тонкоизмельченных или дисперсных веществ с портландцементом, включающий перемешивание смеси, прес- сование, выдержку, распрессование и сушку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьааения удельной энергии рассеяния при одновременном повьааении воспроизводимости электрических и механических, характеристик резисторов, сухую смесь прессут под давлением 1000-1500 кгс/см , выдержку сухой смеси осуществляют 30-60 мин при том же давлении нри одновременном ее водонасыщении и после распрессования резисторы сушат Е д о постоянного веса при 105-110 С.30 65 Изобретение относится к областиизготовления композиционных объемныхрезисторов, применяемых в электроЭнергетике в качестве токоограничивающих, шунтирующих, разрядныхэлементов электрических схем.Известен способ формования электропроводного материала прессованиемпод давлением 0,366 кгс/м, котороегприлагают в начале схватываниявяжущего 1 .Недостатком этого способа является большая нестабильность характеристик электроповодного материала,изготовляемого из вяжущего и заполнителя в виде дисперсного углеро" 15дистого материала, так как при давлении 0,366 кгс/см возможно формование очень пластичной смеси, а этоозначает введение в смесь большогоколичества избыточной воды, образование структуры с большой пористостью, а следовательно, невозможностьполучения злектропроводной смеси свысоким значением энергии рассеянияи водроизводимостью параметров 25Формуемых изделий.Наиболее близким к предложенномуявляется способ изготовления объемных резисторов из токопроводящихтонкоизмельченных или дисперсныхвеществ с портландцементом, включающий перемешивание этих веществ сводой, прессование под давлением25-1000 кгс/см 2, выдержку в нормальных условиях в течение 16-24 ч гидоротермальную обработку при 80-200 Си сушку при 150-200 С 2 1,Недостатком этого способа является наличие влажного перемешиваниякомпонентов, при котором нарушаетсяоднородность смеси, достигнутая на 40стадии сухого перемешивания. Привлажном перемешивании происходиткомкование смеси за счет сил поверхностного натяжения воды. В процессепрессования влажной смеси при усилии 45прессования более 500 кгс/см 1 отжимается часть свободной воды, в результате чего происходит разрушение целостной структуры прессуемого резистора, появляются трещины, что приводит к большому разбросу параметроврезисторов и нестабильности их характеристик при эксплуатации.Целью изобретения является повышение удельной энергии рассеянияпри одновременном повышении воспроизводимости электрических и механических характеристик резисторов.Указанная цель достигается тем,что согласно способу изготовленияобъемных резисторов, преимущественно 60из токопроводящих тонкоиэмельченныхили дисперсных веществ с портландцементом, включающему перемешивание,смеси, прессование, выдержку, распрессование и сушку, сухую смесь прессуют под давлением 1000-1500 кгс/см, выдержку сухой смеси осуществля-.ют 30-60 мин при том же давлениипри одновременном ее водонасыщениии после распрессования резисторысушат до постоянного веса при 105110 С.Вода, поступающая снизу в смесь,поднимается по капиллярным порамсмеси вверх, вытесняя при этом пузырьки воздуха, оставшиеся в смесипосле установления давления. Приэтом в результате вытеснения объемавоздухаи одновременной гидратациицемента, т.е. перехода. частиц цемента иэ твердого состояния в коллоид"ное, происходит релаксация давленияи дополнительное уплотнение смеси.Объем продуктов твердения цементав 2-2,5 раэ превышает объем исходныхчастиц, что способствует снижениюпористости,Большая стабильность электрических и механических характеристикизготовляемых предложенным способомрезисторов и значительное увеличе"ние энергии рассеяния достигаютсяблагодаря тому, что иэ технологического процесса исключается влажноеперемешивание, которое неблагоприятно сказывается на равномерности рас-пределения компонентов в объемеформуемого изделия, прессованиесухой смеси дает воэможность увеличить давление до 1000-1500 кгс/смфбез нарушения структуры получаемогорезистора, при водонасыщении безснятия давления количество воды,удерживаемое смесью, определяетсяне требованием достижения необходимой подвижности ее, что всегда приводит к значительному количествуизбыточной воды, увеличивающей пористость и способствующей появлениютрещин при усадочных деформациях, аостаточной пустотностью после прессования и водонасьпцением эа счеткапиллярного подсосаОбщая пористость получаемогопредложенным способом резистора5-10 по сравнению с 25-40 для прототипа. За время выдержки смеси под давлением с водонасыщением происходят образование прочной структурной связки, что сохраняет в последующем после снятия давления предварительно напряженную структуру. В результате увеличивается площадь контакта между частицами электропроводной фазы, а следовательно, увеличивается пропускная способность единичного контакта.Образование плотного контакта приводит к увеличению энергии рассеяния и значительно повышает воспроизводи мость параметров резистора при изготовлении.%, Дж/смна сжатие на растяжение Давлениепрессования,кгс/см Электрическоесопротивлениеу 2,0 м см 1000 100 95 90 1100 110 1200 70 1250 120 160 40 1500 1400 140 Таблица 2н нв енв ыев,Резисторы, пОлученныепо способу Характеристики ннвеотному 2 1предложенному Удельное эл.сопротивление р,ом см 0,1-106 0,1-106 Механическая прочностьна сжатие, кгс/см 2 1100-1400 150-200 Воспроизводимостьхарактеристик,(максимальное отклонение параметров от среднего значения ) Энергия рассеянияДж/3при апериодическом импульсенапряжения длительностью7= 10 4 с 250-500 700"1000 при синусоидальном напряжении Г= 50 Гц при времени приложения = 0,05 с30-80 90-160 Составитель Р. ЩербаковаРедактор Л Веселовская Техред М.Надв Корректор А. Дэятко Заказ 5843/52 Тираж 703 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Данное давление уплотнения обеспечивает высокую плотность прогидратировавшего вяжущего, поркстосгь связки около 4. Это также способствует увеличению.теплоотвода от контакта в связку и повышению энер" гии.рассеяния резистора. Предложенным способом получены резисторы со значительно улучшенной воспроизаодимостью электрического 16 сопротивления. Отклонение р от сред,него значения не превышает 1 5,0.Свойства полученных по предложен-. ному способу объемных резисторов при одной концентрации электропроводкой фазы приведены в табл. 1.В табл. 2 приведены сравнительные характеристики резисторов, полученных по известному и предложенному способам.Предложенный способ позволяет получать Объемные резисторы с высокими энергетическими параметрами и воспроиэводимостью характеристик,. габариты и масса резисторов уменьшены в 1,5-2 раза.Годовой экономический эффект .от внедрения изобретения составит 874 тыс,руб.