Полупроводниковый керамический материал

 

Использование: электронная техника, термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Сущность изобретения: Материал содержит, мас.%: титанат бария-свинца формулы Bai-хРЬхТЮз. где х 0.4-0.6 93-95, и 5-7 стекло, содержащее, мас.%: РЬО 65,2-76,8; В20з 15,2-25.4; АЬОз 2.7-6.7; АЮз 2.3-3,8. Температура спекания материала 1200- 1240°С, сопротивление 3.1 102-8.6-103 Ом х х см, температурный коэффициент сопротивления 11,5-21,1 %/К.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4798810/33 (22) 05.03,90 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Научно-исследовательский институтфизики при Ростовском государственном университете и Ростовский инженерно-строительный институт (72) Ю.И.Гольцов, Л.А.Шпак, И.П.Раевский, З.Суровяк и В.Э.Юркевич (53) 666.638(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1321299,,кл. Н 01 С 7/02, 1984.

Патент Японии N - 53-31556, кл. Н 01 С 7/02, 1978, Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для изготовления терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ПТКС).

Известен полупроводниковый керамический материал для изготовления позисторов, который с целью повышения.рабочей температуры содержит титанат бария и добавку стекла. В качестве добавки стекла материал содержит систему оксидов бора, алюминия, бария стронция и вольфрама при следующем соотношении компонентом, мас. : титанат бария 95,0-98,0; добавка стекла 2,0-5,0. Оксиды добавки стекла могут быть взяты в следующих количествах, мас.%: В20з 45-60; А120з 8 — 10; ВаО 20-30;

Sr0 10-15 и И/Оз 1,15-4.

Недостатком керамического материала является снижение ПТКС ат при введении добавки стекла в виде системы оксидов ба Ы 1730080 А1 (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ (57) Использование: электронная техника. термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления, Сущность изобретения: Материал содержит, мас.%: титанат бария-свинца формулы

Ва1-xPb

В20з 15,2 — 25,4; Atz03 2.7-6,7; ЧЧОз 2.3-3,8, Температура спекания материала 12001240 С, сопротивление 3,1..10 .-8,6 10 Ом х х см, температурный коэффициент сопротивления 11,5-21,1 %/К. рия, стронция, алюминия и вольфрама до

4 — 5%/ С.

Наиболее.близким к предлагаемому является полупроводниковый керамический материал для терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивления, содержащий титанат бариясвинца формулы Ва1-хРЬхТ!Оз, где х = 0,40,6, и легирующую добавку. Температура Т1. при которой начинается рост удельного электросопротивления р, составляет 250350 С, Недостатками этого материала являются высокое значение температуры спекания

Т л, достигающее 1300 С, и сложная технология изготовления терморезисторов.

Целью изобретения является снижение температуры спекания и упрощение технологии при сохранении высоких значений температурного коэффициента соп роти вления.

1730080 метра, Величину температурного коэффициента ат»«рассчитывают по формуле ! ат»« = 230.3 / о / C

Т вЂ” Т где Т> и Тг — температуры, при которых соответственно начинается и заканчивается наиболее резкий рост сопротивления образца; р ирг — удельное электросопротивление материала при этих температурах.

Введение в титанат бария-свинца леги10 рующей добавки в виде стекла состава, мас. : PO 65,2-76,8; В Оз 15,2-25,4; А!гОз

2,7 — 6,7 и М/Оз 2,3 — 3,8 в количестве 5 — 7

15.Раева ентал

Корректор Т Палий

Заказ 1485 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ-СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Поставленная цель достигается тем, что полупроводниковый керамический материал для терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивления содержит титанат бария-свинца формулы Ва1-хРЬхТ10з, где х = 0,4 0,6, и легирующую добавку.

Согласно изобретению в качестве легирующей добавки используют стекло состава, мас. : PbO 65,2 — 76,8; ВгОз 15.2-,25,4;

А! Оз 2,7-6,7; Ю/Оз 2,3-3,8 при следующем соотношении компонентов материала, мас. :

Ва -xPbxTl03, где х = 0,4-0,6 93-95

Указанное стекло 5 — 7

Роль оксидов-компонентов стекла, используемого в качестве добавки, сводится в следующему: Bz0a является стеклообразователем, РвО вводится для стабилизации структурной сетки стекла, AlzOg повышает химическую стойкость стекла, М/Оз переводит твердый раствор (Ва)-xPbx)TiOz в полупроводниковоее состояние.

Изобретение осуществляют следующим образом.

Для изготовления полупроводникового керамического материала смесь карбоната бария, оксида свинца и оксида титана, взятых в соответствии с формульным составом (Ва1-хРЬх)Т!Оз, где x = 0,4; 0,5; 0,6, прокаливают при 900 — 1000 С в течение 4 ч, затем измельчают и одновременно смешивают с. порошком стекла.

Для изготовления стекла смесь оксидов свинца, алюминия, бора и вольфрама плавят в платиновом тигле при 1300 С в течение 1 Ч, затем расплав выливают на стальную плиту и измельчают.

Из порошка титаната бария-.свинца с добавкой стекла прессуют заготовки терморезисторов в виде дисков диаметром 10 — 12 мм и высотой 2 — 3 мм. Заготовки обжигают при

1200-1240 С в течение 1-2 ч на воздухе, охлаждают со скоростью 100 К/ч, после чего образцы остывают:вместе с печью. Плоские поверхности образцов шлифуют и затем наносят измерительные электроды из Al методом испарения в вакууме.

Электрическое сопротивление терморезисторов при различных температурах определяют методом вольтметра-амперСоставитель В

Редактор Т.Лазоренко Техред M.Ìîðã

50 мас. обеспечивает получение высоких значений аг терморезисторов 11,5—

15,5 / С. При выходе содержания компонентов в составе стекла за указанные пределы, а также количества добавки стекла, в материале происходит снижение аг и Л tg o либо повышение р2о с. При этом величина

Тсп составляет 1200-1240 С по сравнению с

1270 — 1300 С у материала прототипа..Это уменьшает расход электроэнергии на производство терморезисторов, позволяет использовать более дешевые и простые в эксплуатации печи с нихромовыми нагревателями вместо карбид-кремниевых и не требует регулирования парциального давления кислорода при обжиге элементов и применения специальных свинецсодержащих засы пок.

Формула изобрения

Полупроводниковый керамический материал для терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивленйя, содержащий титанат бариясвинца формулы Bax->PbxTlOa, где х = 0,4—

0,6, и легирующую добавку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения температуры спекания и упрощения технологии при сохранении высоких значений температурного коэффициента. сопротивления, в качестве легирующей добавки используют стекло состава, мас. : РЬО 65,2-76,8: ВгОз 15,225,4; А!20з 2,7-6,7; Ч/Оз 2,3 — 3,8, при следующем соотношении компонентов материала, мас. :

Ва1-хРЬхТ!Оз, где х = 0,4-0,6 93-95

Указанное стекло 5 — 7