Материал для резистивного нагревателя

. Опубликовано 15.12.82. Бюллетень 4 Дата опубликования описания 15.12,82Л. А. Тихонова, Л. В. Научно. исследовательский институт физико-химических пробле Белорусского государственного университета-им. В.:И; Ленин 1) Заявитель) МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВАТЕ состофаэ. термодинамически равновесных зве что пленочных электрона вателях, выполненных на подл х из наибоапри мер, наг ва какимеестивсопро Цель изобретениякости материала на вышение термостойве оксидо апазона ег антан и ме ныхПо и расширение противлений. ьая цел достигается тем, что вяого нагревателя намеди дополнительия, диоксид олова материал длоснове оксно содери фосфатнроотношеОксид л я рези илов лантанэ ижит оксиды бар ое связующее, взятые в слниях, мас.%: антака 29,4 - 50,0 7,8 - 1 З,5 18,0 - 31,415,5-29,42,05,0 Оксид меди Оксид бария Диоксид оловаФосфатное связующе Изобретение относится к составам для резистивных нагревателей,Известен резистивный материал для реэистивных нагревателей, содержащий оксидылантана, меди, стронция и кобальта 11,Недостаток этого материала - невысокийтемпературный предел работы (до 250 С).Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является материал 2,для резистивного нагревателя, содержащийоксиды лантана и меди следующего состава,вес.%: 1.агОз 45,8 - 60,68, СпО 20,12 - 30,00,й)0 12,12 - 22,70, СогОз 150 700Недостаток известного материала - довольно узкий интервал сопротивлений от 0,3 до1,2 Ом см и, главное, низкая термостойкость,что не позволяет использовать его для изготовления объемных электронагревательныхэлементов. Объемные электронагревательныеэлементы во многих случаях предпочтительныперед пленочными, поскольку они более технологичны в изготовлении, проще выпол.нить их изоляцию и они могут быть болеедолговечными, если резистивный материал доступных материалов, таких, нфарфор, глинозем, в процессе реместо взаимодействие материала резиой пленки с подложкой, вследствие чег тивление пленки постепенно повышается3 982207Кроме того, в качестве фосфатного связую.щего использованы концентрированная фосфорная кислота, алюмофосфатная связка или алюмохромфосфатная связка,В таблице приведены примеры трех составов материала, а также их характеристики: удель. ное объемное сопротивление р и температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Для приготовления вышеуказанных составов предварительно из окислов и солей получают станнат бария состава ВаЗпО, и куприт лантана, легированный барием, состава .а,8, Вао, СоО. Первое соединение обычнополучают путем добавления раствора нитрата бария к раствору оксалооловянной кислоты с последующим упариванием и обжигом при 1300 С в течение 5 - 8 ч на воздухе, Второе соединение синтезируют путем пиролиза смеси нитратов лантана, бария и меди при 1000 С в течение нескольких часов на воз. духе. Для повышения термостойкости в исход. ную шихту добавляется фосфатное связующее в виде концентрированной фосфорной кис. лоты плотностью 1,65 г/см, алюмофосфатной связки (АФС) или алюмохромфосфатной связки (АХФС), приготовленных по известным методикам. Фосфатное связующее добавляется в порошок станната бария, который после подсушивания смешивается с легированным30 купритом лантана, после чего смесь прес- суется и спекается 2 - 4 ч на воздухе при 1000 - 1200 С, В результате получается довольно прочная керамика с микротрещиноватой структурой, термостойкая в области температур от комнатной до 700 - 750 С, с широким интервалом удельных сопротивлений и малыми значениями ТКС, что позволяет ее использо. вать для изготовления не только толстопленочных, но и объемных электронагревательных элементов. При этом состав фосфатного свя 4 О зующего не оказывает существенного влияния на свойства получаемой. резистивной керамики, Малые ТКС отдельных составов позволяют использовать этот материал также для изготовления высокотемпературных резисторов, способных рассеивать довольно значительныемощности.П р и м е р 1. Для приготовления соста.ва 1 (см. таблицу), содержащего 70 вес,%1 а Вао СцОи 30 вес,% ВаБО, без учетафосфатной связки, к 4,5 г порошка станнатабария добавляют 0,79 г АФС и после высушивания при комнатной температуре тщательноперемешивают с порошком куприта лантана10,5 г, Из полученной смеси порошков мето.дом гидравлического прессования при давле.нии 4 - 6 т/см формуют брусок 110 х 5 х 5 мм.После спекания при 1200 С в течение 4 чна воздухе концевые участки бруска на длину 2 - 2,5 см металлизируют серебряной пастой и полученный таким образом электронагревательный элемент включают через трансформатор в сеть переменного тока, При напряжении 18 В сила тока составляет 5,1 А,температура 650 - 700 С. В этом режиме электронагреватель испытывают 600 ч по 8 - 12 чв сутки без заметного изменения параметров,П р и м е р 2, Для приготовления состава,содержащего 50 вес.% 1.а 1 в 5 Вао, Си 04 иГ50 вес.% ВаЗпО берут по 7,5 г обоих сложных оксидов и ко второму добавляют 0,5 гАФС. После формования, обжига и металлизации концов, как в примере 1, образец элек.тронагревателя включают в сеть. При напряжении 32 В, силе тока 1,4 А, температуренагрева 600 - 650 С образец испытывают 600 чбез существенного изменения параметров.П р и м е р 3. Электронагревательныйэлемент состава 3 (см, таблицу) изготавливают как в примере 1. Брусок размером110 х 6 х 4 мм спекают при 1100 С 4 ч на воз.духе, После металлизации концов на длину1 - 1,5 см и включения в сеть напряжением120 В сила тока составляет 0,6 А, температура разогрева 550 - 500 С. На протяжении300 ч испытаний параметры электронагревателя существенно не изменяются.Таким образом, предложенный материалобладает повышенной термостойкостью, а так.же расширен диапазон удельных сопротивле.ний материала,1982207 Составитель А. ХодатаеваТехред Л.Пекарь Корректор О. Билак Редактор К. Волощук Тираж 862 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5Подписное Заказ 9741/79 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения 1. Материал для резистивного нагревателя иа основе смеси оксидов металлов, в состав которых входят оксиды лантана и мед, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термостойкости и расширения диапазона удельных сопротивлений материала, ои допол. нительно содержит оксиды бария, диоксид олова и фосфатное связующее при следующих соотношениях компонентов, мас.%:Оксид лантана 29,4 - 50,0 Оксид меди 7,8 - 13,5 Оксид бария 18,0 - 31,4 Диоксид олова 13,5- 29,4 Фосфатное связующее 2,0-5,0 2. Материал по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве фосфатного связующего использованы концентрированная фосфорная кислота, алюмофосфатная связка или алюмохромфосфатная связка. Источники информации,10 принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР М 562955,кл. Н 05 В 3/10, 1975.2. Авторское свидетельство СССР У 620038,кл. Н 05 В 3/12, 1976.