DE1952841C - Spannungsabhängiger keramischer Widerstand - Google Patents
Spannungsabhängiger keramischer WiderstandInfo
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Description
Zusammenfassung:
Es handelt sich um einen im wesentlichen aus Zinkoxid und aus einem Zusatz aus Bleioxid bestehenden
spannungsabhängigen keramischen Widerstand. Der spannungsabhängige keramische Widerstand aus mit
Blei modifiziertem Zinkoxid wird in seinen in Bezug auf die Spannung nichtlinearen Eigenschaften durch
einen weiteren Zusatz von Wismutoxid, Calciumoxid und Kobaltoxid verbessert.
Die Erfindung bezieht sich auf einen spannungsabhängigen keramischen Widerstand mit nicht ohmschem
Widerstand und im spezielleren auf einen solchen als Halbleiterwiderstand, der Zinkoxid enthält,
mit nicht ohmschem Widerstand, der auf die Keramik selbst zurückzuführen ist.
Zahlreiche spannungsabhängige Widerstände, wie z. B. Siliciumcarbidvaristoren, Selengleichrichter und
Germanium- oder Silicium-p-n-Flächengleichrichter,
sind in großem Umfange zur Stabilisierung der Spannung oder des Stromes von elektrischen Stromkreisen
angewendet worden. Die elektrischen Charakteristiken eines solchen spannungsabhängigen Widerstands werden
durch die Gleichung
stand, / der durch den Widerstand fließende Strom, C eine Konstante, die der- Spannung bei einem gegebenen
Strom entspricht, und der Exponent η ein
Zahlenwert größer als 1 ist.
Der Wert für η wird nach der folgenden Gleichung
berechnet:
η =
log10
ausgedrückt, in der V die Spannung über dem Widerin der V1 und V2 die durch die Ströme Z1 und I2
gegebenen Spannungen sind. Der geeignete Wert für C hängt von der Art der Anwendung ab, für die der
Widerstand eingesetzt werden soll. Es ist im allgemeinen vorteilhaft, wenn der Wert η so groß wie möglich
ist, weil dieser Exponent das Ausmaß bestimmt, mit dem die Widerstände von den ohmschen Werten
abweichen.
Bei üblichen Varistoren, die aus Germanium- oder Silicium-p-n-Flächengleichrichtern bestehen, ist es
schwierig, den C-Wert für einen großen Bereich einzustellen, weil das spannungsabhängige Verhalten
dieser Varistoren nicht auf der Keramik als solcher, sondern auf dem p-n-Ubergang beruht. Andererseits
weisen die Siliciumcarbidvaristoren spannungsabhängige Eigenschaften auf, was auf die Kontakte zwischen
den einzelnen Körnern des Siliciumcarbids zurückzuführen ist, die durch ein keramisches Bindemittel
miteinander verbunden sind, und der C-Wert kann durch Veränderung einer Dimension in einer Richtung,
in der der Strom durch die Varistoren fließt, eingestellt werden. Die Siliciumcarbidvaristoren weisen
jedoch einen relativ niedrigen η-Wert auf und werden so hergestellt, daß ein geringer C-Wert erzielt wird.
In der USA.-Patentschrirt 2 887 632 werden für
Elektronikteile geeignete Zinkoxidhalbleiter und ein Verfahren zu deren Herstellung beschrieben. Die
Zinkoxidhalbleiterkeramik nach dieser Patentschrift wird auf weniger als 9000C unter einer reduzierbaren
Atmosphäre oder, falls metallorganische Verbindungen zugesetzt werden, unter einer inerten Atmosphäre
erhitzt. Diese bekannten Zinkoxidhalbleiter weisen ohmsche Eigenschaften und einen niedrigen spezifischen
Widerstand auf.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen spannungsabhängigen keramischen Widerstand
zu schaffen, der durch einen hohen /i-Wert und einen
regulierbaren C-Wert ausgezeichnet ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der spannungsabhängige keramische Widerstand
im wesentlichen aus Zinkoxid und 0,05 bis 10,0 Molprozent Bleioxid besteht.
Der spannungsabhängige keramische Widerstand gemäß der Erfindung besteht also aus einem gesinterten Körper aus Zinkoxid, Bleioxid in den genannten Anteilen und, wie unten weiter angegeben wird, gegebenenfalls weiteren Oxidzusätzen, wobei das Sintern bei einer Temperatur von 1000 bis 1450°C in Luft oder aber, wenn der gesinterte Körper einen niedrigen elektrischen Widerstand haben soll, unter einer anderen Atmosphäre als Luft, wie z. B. einer Stickstoff- oder Argonatmosphäre, durchgeführt wird. Die so erhaltene gesinterte Keramik hat nicht ohmsche Eigenschaften.
Der spannungsabhängige keramische Widerstand gemäß der Erfindung besteht also aus einem gesinterten Körper aus Zinkoxid, Bleioxid in den genannten Anteilen und, wie unten weiter angegeben wird, gegebenenfalls weiteren Oxidzusätzen, wobei das Sintern bei einer Temperatur von 1000 bis 1450°C in Luft oder aber, wenn der gesinterte Körper einen niedrigen elektrischen Widerstand haben soll, unter einer anderen Atmosphäre als Luft, wie z. B. einer Stickstoff- oder Argonatmosphäre, durchgeführt wird. Die so erhaltene gesinterte Keramik hat nicht ohmsche Eigenschaften.
Die Zeichnung gibt einen teilweisen Querschnitt des erfindungsgemäßen spannungsabhängigen keramischen
Widerstands wieder.
Bevor die nach der Erfindung vorgeschlagenen spannungsabhängigen keramischen Widerstände im
jinzelnen beschrieben werden, soll deren Aufbau unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden,
in der die Ziffer 10 einen spannungsabhängigen keramischen Widerstand als Ganzen bezeichnet, der
als wirksames Element einen gesinterten Keramikkörper mit einem Elektrodenpaar 2 und 3 enthält,
die an seinen gegenüberliegenden Oberflächen angebracht sind. Der gesinterte Körper 1 ist auf eine to
nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt worden und besitzt irgendeine Form, z. B. eine kreisförmige,
quadratische oder rechteckige Plattenform. Leitungsdrähte 5 und 6 sind mit den Elektroden 2
und 3 durch ein Verbindungsmittel 4, wie z.B. ein Lötmittel od. dgl., leitend verbunden.
Bei dem spannungsabhängigen keramischen Widerstand gemäß der Erfindung ist der nicht ohmsche
Widerstand auf das Keramikmaterial selbst zurückzuführen. Daher kann der C-Wert ohne Beeinträchtigung
des η-Wertes durch Änderung des Abstands zwischen den beiden genannten gegenüberliegenden
Oberflächen abgewandelt werden. Der kürzere Abstand führt zu einem geringeren C-Wert.
Ein höherer η-Wert kann erhalten werden, wenn der gesinterte Keramikkörper nach der Erfindung
im wesentlichen aus 97,0 bis 99,9 Molprozent Zinkoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Bleioxid besteht.
Nach der Erfindung kann der C-Wert ohne größenniiißige
Änderung und ohne Verkleinerung des /1-Werles verringert werden, wenn der gesinterte Keramikkörper
eine Zusammensetzung aufweist, die im wesentlichen 82,0 bis 99,9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis
10,0 Molprozent Bleioxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent Wismutoxid entspricht.
Eine Kombination von einem kleinen C-Wert und einem großen η-Wert kann erhalten werden, wenn
der gesinterte Keramikkörper im wesentlichen aus 94,0 bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent
Bleioxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid besteht.
Nach der Erfindung kann die Beständigkeit gegenüber der Umgebungstemperatur und die Lebensdauer
unter elektrischer Belastung verbessert werden, wenn der gesinterte Keramikkörper im wesentlichen aus
82,0 bis 99,9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Bleioxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent Calciumoxid
besteht.
Ferner kann die Beständigkeit gegenüber der Umgebungstemperatur und die Lebensdauer unter elekfrischer
Belastung in sehr starkem Maße verbessert werden, wenn der gesinterte Keramikkörper im wesentlichen
aus 94,0 bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Bleioxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent
Calciumoxid besteht.
Nach der Erfindung wird der «-Wert erhöht, wenn der gesinterte Keramikkörper im wesentlichen aus
82,0 bis 99,9 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent
Bleioxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent Kobaltoxid bestellt.
Der η-Wert wird ferner erhöht, wenn der gesinterte Keramikkörper eine Zusammensetzung aufweist, die
im wesentlichen 94,0 bis 99,8 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Bleioxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent
Kobaltoxid entspricht.
Nach der Erfindung kann eine Kombination von einem hohen · «-Wert und einem niedrigen C-Wert
erzielt werden, wenn der gesinterte Keramikkörper eine Zusammensetzung aufweist, die im wesentlichen
74,0 bis 99,85 Molprozent Zinkoxid, Q,05 bis 10,0 Molprozent
Bleioxid, 0,05 bis 8,0 Molprozent Kobaltoxid und 0,05 bis 8,0 Molprczent Wismutoxid entspricht.
Außerdem kann der C-Wert verkleinert und der n-Wert sehr stark erhöht werden, wenn der gesinterte
Keramikkörper eine Zusammensetzung aufweist, die im wesentlichen 91,0 bis 99,7 Moiprozent Zinkoxid,
0,1 bis 3,0 Molprozent Bleioxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Kobaltoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid
entspricht.
Nach der Erfindung kann eine Kombination von hohem «-Wert, niedrigem C-Wert und hoher Beständigkeit
erzielt werden, wenn der gesinterte Keramikkörper eine Zusammensetzung aufweist, die im
wesentlichen 74,0 bis 99,85 Molprozent Zinkoxid, 0,05 bis 10,0 Molprozent Bleioxid, 0,05 bis 8,0 Molprozent
Wismutoxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent Calciumoxid entspricht.
Außerdem kann eine Kombination von äußerst hohem «-Wert bei einem niedrigen C-Wert und einer
großen Beständigkeit erzielt werden, wenn der gesinterte Keramikkörper eine Zusammensetzung aufweist,
die im wesentlichen 91,0 bis 99,7 Molprozent Zinkoxid, 0,1 bis 3,0 Molprozent Bleioxid, 0,1 bis
3,0 Molprozent Wismutoxid und0,1 bis 3,0Molpiozent
Calciumoxid entspricht.
Der gesinterte Keramikkörper 1 kann nach einer auf dem Gebiet der Keramik an sich bekannten Verfahrensweise
hergestellt werden. Die Ausgangsstoffe für die vorstehend beschriebene Keramik werden in
einer Naßmühle unter Ausbildung homogener Mischungen gemischt. Die Gemische werden getrocknet
and ir. einer Form mit einem Druck von 100 bis 1000 kg/cm2 zu den gewünschten Körpergestalten
zusammengedrückt. Die zusammengedrückten Körper werden in Luft bei einer gegebenen Temperatur
1 bis 3 Stunden lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur (etwa 15 bis etwa 300C) abgekühlt.
Die geeignete Sintertemperatur wird vom Gesichtspunkt des elektrischen spezifischen Widerstands, der
Nichtlinearität und der Beständigkeit aus bestimmt und reicht, wie oben angegeben ist, von 1000 bis
1450 C.
Die zusammengedrückten Keramikkörper werden, wenn der elektrische spezifische Widerstand verringert
werden soll, vorzugsweise in nicht oxydierender Atmosphäre, wie z. B. in Stickstoff und Argon, gesintert.
Die Gemische können zur leichteren Handhabung beim nachfolgenden Preßvorgang zunächst bei
bis 1000° C kalziniert und dann gepulvert werden. Das Gemisch, das zusammengedrückt werden soll, kann
mit einem geeigneten Bindemittel, wie z. B. mit Wasser, Polyvinylalkohol usw., vermischt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn der gesinterte Keramikkörper an den gegenübei liegenden Oberflächen mit
Schleifpulver, wie z. B. mit Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von 300 bis 1500 Maschen, geschliffen
oder poliert wird.
Die gesinterten Keramikkörper werden an ihren gegenüberliegenden Oberflächen mit Elektroden nach
irgendeinem anwendbaren und geeigneten Verfahren, wie z. B. nach dem Galvanisierungs-, Vakuumverdampfungs-,
Metallisierungs-, Zerstäubungs- oder nach dem Silberfarbanftrichverfahren, versehen.
Die Spannungsabhängigkeit des keramischen Widerstands gemäß der Erfindung wird praktisch
nicht durch die Art der verwendeten Elektroden, aber durch die Dicke des gesinterten Keramikkörpers
beeinflußt. Insbesondere wechselt der C-Wert entsprechend der Dicke des gesinterten Keramikkörpers,
während der n-Wert von der Dicke fast unabhängig ist. Dieses läßt eindeutig erkennen, daß die Spannungsabhängigkeit
auf die Keramik selbst und nicht auf die Elektroden zurückzuführen ist.
Leitungsdrähte können nach an sich bekannter Art und Weise unter Verwendung eines üblichen
Lötmittels mit einem niedrigen Schmelzpunkt angebracht werden. Es ist bequem, einen leitfähigen Klebstoff,
der Silberpulver und Harz in einem organischen Lösungsmittel enthält, zum Verbinden der Leitungsdrähte
mit den Elektroden zu verwenden.
Die erfindungsgemäßen spannungsabhängigen keramischen Widerstände weisen eine große Beständigkeit
gegenüber der Temperatur und gegenüber einem Belastungsdauertest auf, der bei 700C bei einer Betriebsdauer
von 500 Stunden ausgeführt wird. Der n-Wert und der C-Wert ändern sich nach den Erwärmungsfolgen
und dem Belastungsdauertest nicht merklich. Es ist zur Erzielung einer großen Beständigkeit
gegenüber Feuchtigkeit vorteilhaft, wenn die erhaltenen spannungsabhängigen keramischen Widerstände
in ein feuchtigkeitsfestes Harz, wie z. B. Epoxyharz und Phenolharz, nach an sich bekannter
Weise eingebettet werden.
Zur Zeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend erläutert.
PbO (Molprozent) |
C (bei 1 mA) |
Il | PhO I Mol prozent) |
C (bei I mA) |
»I |
0,05 | 1010 | 3,2 | 2 | 870 | 5,0 |
0,1 | 900 | 4,7 | 3 | 920 | 4,8 |
0,2 | 840 | 5,1 | 5 | 1030 | 3,5 |
0,5 | 800 | 5,5 | 8 | 1100 | 3,2 |
1 | 835 | 5,3 | 10 | 1200 | 3,0 |
35
Eine Mischung von Zinkoxid und Bleioxid mit einer der Tabelle 1 entsprechenden Zusammensetzung wird
in einer Naßmühle 3 Stunden lang vermischt. Das Gemisch wird getrocknet und dann 1 Stunde lang
bei 700° C kalziniert. Das kalzinierte Gemisch wird mit Hilfe eines motorgetriebenen Keramikkörpers
innerhalb von 30 Minuten pulverisiert und dann in einer Form mit einem Druck von 500 kg/cm2 zu einer
Körpergestalt mit einem Durchmesser von 17,5 mm
und einer Dicke von 2,5 mm gepreßt.
Der gepreßte Körper wird in Luft bei 13500C
1 Stunde lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt (auf etwa 15 bis etwa 3O0C).
Die gesinterte Scheibe wird an den gegenüberliegenden Oberflächen mit Hilfe von Siliciumcarbid mit
einer Teilchengröße von 600 Maschen geschliffen. Die entstandene gesinterte Scheibe hat eine Größe
von 14 mm Durchmesser und 1,5 mm Dicke. Die im Handel erhältlichen Elektroden aus Silberfarbe werden
an den gegenüberliegenden Oberflächen der gesinterten Scheibe mit Hilfe eines Anstrichs angebracht.
Dann werden die Leitungsdrähte mit den Silberelektroden durch Verlöten verbunden. Die elektrischen
Eigenschaften der erhaltenen Widerstände werden in der Tabelle 1 angegeben- Es ist zu erkennen,
daß der gesinterte Körper aus Zinkoxid mit einem Gehalt an Bleioxid in einer Menge von 0,05 bis
10,0 Molprozent für einen Widerstand mit variabler Spannung geeignet ist Insbesondere führt ein Zusatz
von Bleioxid in einer Menge von 0,1 bis 3,0 Molprozent hinsichtlich der Spannung zu einem noch ausgeprägteren
nichtlinearen Verhalten.
Aus 99,5 Molprozent Zinkoxid und 0,5 Molprozent Bleioxid bestehende Ausgangsstoffe werden in der in
dem Beispiel 1 beschriebenen Art und Weise gemischt, getrocknet, kalziniert und pulverisiert. Das pulverisierte
Gemisch wird in einer Form zu einer Gestalt von 17,5 mm Durchmesser und 5 mm Dicke mit einem
Druck von 500 kg/cm2 gepreßt.
Der gepreßte Körper wird in Luft bei 135O0C
1 Stunde lang gesintert und dann im Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt. Die gesinterte Scheibe wird an
den gegenüberliegenden Oberflächen zu einer Dicke, die in Tabelle 2 angegeben ist, mittels Siliciumcarbid
mit einer Teilchengröße von 600 Maschen geschliffen. Die geschliffene Scheibe wird mit den Elektroden und
den Leitungsdrähten an den gegenüberliegenden Oberflächen nach der in dem Beispiel 1 angegebenen Art
und Weise versehen. Die elektrischen Werte der erhaltenen Widerstände werden in der Tabelle 2 angegeben
; der C-Wert ändert sich annähernd proportional der Dicke der gesinterten Scheibe, während der n-Wert
von der Dicke praktisch unabhängig ist. Es ist leicht zu erkennen, daß das hinsichtlich der Spannung nichtlineare
Verhalten der Widerstände dem gesinterten Körper selbst zuzuschreiben ist.
Dicke (mm I |
C (bei 1 mA) | η |
anfangs (4,0) | 2100 | 5,5 |
3,5 | 1850 | 5,4 |
3,0 | 1600 | 5,6 |
2,5 | 1330 | 5,5 |
2,0 | 1050 | 5,5 |
1,5 | 800 | 5,5 |
1,0 | 530 | 5,4 |
Aus Zinkoxid mit einem Gehalt an Bleioxid und Wismutoxid entsprechend einem in der Tabelle 3
angegebenen Anteil werden spannungsabhängige Widerstände nach dem in dem Beispiel 1 beschriebenen
Verfahrensgang hergestellt Die erzielten Eigenschaften der Widerstände werden in der Tabelle 3 angegeben.
Es kann leicht erkannt werden, daß die Kombination aus Bleioxid und Wismutoxid als Zusatz zu niedrigen
C-Werten führt, ohne daß sich der n-Wert in einem
entsprechend starken Maße ändert.
7 | j | 3 | C | _ λ | |
(bei I ηιΛΙ | |||||
I'bO | Tabelle | 700 | H | ||
Molpm/ciitl | Ui, ()., | 205 | 3.3 | ||
0.05 | (Molpm/cnll | 690 | 3.1 | ||
0.05 | 0.05 | 530 | 3,1 | ||
0.05 | 0.5 | 540 | 5.4 | ||
0.5 | 8 | 800 | 5.4 | ||
0.5 | 0.05 | 240 | 3,2 | ||
10 | 8 | 810 | 3.1 | ||
10 | 0.05 | 450 | 3.0 | ||
10 | 0.5 | 445 | 4.8 | ||
0.1 | 8 | 460 | 4.7 | ||
0.1 | 0.1 | 530 | 4.8 | ||
O.i | 0.5 | 535 | 5,4 | ||
0,5 | 3 | 600 | 5,5 | ||
0.5 | 0.1 | 180 | 4.9 | ||
3 | 3 | 460 | 4.9 | ||
3 | 0.1 | 160 | 4,6 | ||
3 | 0.5 | el 4 | 5.5 | ||
0.5 | 3 | ||||
0,5 | |||||
B c i s ρ | |||||
Aus Zinkoxid mit einem Gehalt an Bleioxid und Calciumoxid in einem in der Tabelle 4 angegebenen
Anteil werden spanniingsabhängigc Widerstände nach dem in dem Beispiel 1 angegebenen Verfahrensweg
hergestellt. Die erhaltenen Widerstände werden nach den Methoden geprüft, die für elektronische Teile
benutzt werden. Die Belastungsdaucrprobc wird bei 70 C Umgebungstemperatur und bei 0,5 Watt innerhalb
einer Leistungsdauer von 500 Stunden ausgeführt. Der l-rwärmungswicderholungstcst wird durch
fünfmaliges Wiederholen einer l'olge durchgeführt, bei der die genannten Widerstände bei 85 C Umgcbungsiemperatur
30 Minuten lang gohaltcn. dann schnell auf - 20 C abgekühlt und bei dieser Temperatur
30 Minuten lang gehalten werden. Die Tabelle 4 gibt eine Differenz für den ('-Wert und den 17-Wcrt
von den Widerstanden vor und nach dem Beiastungsdauerversuch
wieder. Hs ist leicht zu erkennen, daß die Kombination von Bleioxid und Calciumoxid als
Zusatz die elektrische Dauerhaftigkeit und die Beständigkeit gegenüber der Umgebung beeinflußt.
CaO | TabclU | ImC η I | lest | mit | I ii( ο | |
: 4 | 8.8 | periixiiseher | -8,3 | |||
PhO | (MoI- | 6.5 | lrwiirmune | 6.2 | ||
pro/em) | Belast unpsdaueriest | -7.5 | -7.1 | |||
(MoI- | 0.05 | 5,9 | I (."("»I | 6.9 | ||
rro/eni) | 0.5 | 6.0 | -7,9 | 6.7 | ||
0.05 | 8 | IC Γ..Ι | 8,1 | -6.0 | 7.5 | |
0.05 | 0.05 | 9.0 | 7,4 | -7.1 | 6.3 | |
0.05 | 8 | 6.9 | 9,0 | -6.8 | 8.1 | |
0.5 | 0.05 | -7.4 | 4.8 | - 6.7 | 4.2 | |
0.5 | 0.5 | - 5.8 | 7.2 | |||
K) | 8 | 6.2 | 5.9 | |||
10 | 0.1 | 8.2 | 8.0 | |||
10 | 7.1 | 4.0 | ||||
0.1 | 9.4 | |||||
4.8 | ||||||
CaO | Belastungsdauertest | ln(%) | Test | mit |
IHUlIfC
.In(V.) |
|
PbO |
(MoI-
prozent) |
IC(%I | -3.4 | periodischer | -2.8 | |
(MoI-
<i prozent) |
0.5 | -3,0 | -5.0 |
ELI η α Γ
ICC/oi |
-3,5 | |
0,1 | 3 | -4.7 | -5.0 | -2,9 | -3,5 | |
0.1 | 0.1 | -5.3 | -4.8 | -3.2 | -3,2 | |
0.5 | 3 | -4.9 | -3.7 | -3.0 | -3.1 | |
0 0.5 | 0.1 | -3.8 | -2.5 | -3.4 | -1.9 | |
3 | 0.5 | -2,6 | -3.8 | -3.4 | -2.2 | |
3 | 3 | -3.7 | -2.0 | -2.0 | -1.5 | |
3 | 0.5 | -1.3 | -2.9 | |||
5 0.5 | -1.5 | |||||
Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 5 angegebenen Zusätze enthält, werden spannungsabhängige Widerstände
nach den in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensgängen hergestellt. Die »-Werte der erhaltenen
Widerstände werden in der Tabelle 5 angegeben. Es ist leicht zu erkennen, daß die Kombination von
Bleioxid und Kobaltoxid als Zusatz in ausgeprägter Weise zu einem außerordentlich starken nichtlinearen
Verhalten hinsichtlich der Spannung führt.
Tabelle 5 | C | 1030 | η | |
PbO | (bei I m\l | 990 | 4.8 | |
Molpro/cntl | (Molpro/enl) | KXX) | 9.5 | |
0.05 | 0.05 | 8(X) | 4.9 | |
0.05 | 0.5 | 790 | 8.0 | |
0.05 | 8 | 1150 | 7.5 | |
0.5 | 0.05 | 1140 | 4.5 | |
0.5 | 8 | 1160 | 9,0 | |
10 | 0.05 | *)IO | 4,6 | |
10 | 0.5 | 9(X) | 9,5 | |
10 | 8 | 890 | 14 | |
0.1 | O.i | 8(X) | 9.4 | |
0.1 | 0.5 | 780 | 8.0 | |
0.1 | 3 | 900 | 7.8 | |
0.5 | 0.1 | 910 | 7.0 | |
0.5 | 3 | 900 | 14 | |
3 | 0.1 | 790 | 9.5 | |
3 | 0.5 | 6 | 16 | |
3 | 3 | |||
0.5 | 0.5 | Beispiel | ||
Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 6 angegebenen Zusätze enthält, werden nach dem in dem Beispiel 1
beschriebenen Verfahrensgang spannungsabhängige Widerstände hergestellt. Die elektrischen Eigenschaf
ten der erhaltenen Widerstände werden in der Tabelle 6 angegeben. Vs ist leicht tu erkennen. da6 die Kombihs
nation von Bleioxid, Kobaltoxid und Wismutoxid als Zusätze in ausgeprägter Weise tu einem ausgezeichneten n-Wcrt und gleichzeitig tu einem geringeren
C-Wcrt führt.
209638172
PbO | CoO | Bi2O3 | C | 4,7 |
!Molprozent | (Molprozent) | (Molprozent) | (bei I mAI | 4,5 |
0,05 | 0,05 | 0,05 | 700 | 4,9 |
0,05 | 0,05 | 8 | 680 | 5,0 |
0,05 | 8 | 0,05 | 720 | 4.4 |
0,05 | 8 | 8 | 750 | 4.6 |
10 | 0,05 | 0,05 | 700 | 4,6 |
10 | 0,05 | 8 | 720 | 4.5 |
1.0 | 8 | 0,05 | 790 | 9.5 |
10 | 8 | 8 | 800 | 9,3 |
0,1 | 0,1 | 0,1 | 450 | 9.4 |
0.1 | 0,1 | ' 3 | 440 | 8.8 |
0,1 | 3 | 0,1 | 440 | 7.0 |
0,1 | 3 | 3 | 420 | 7,0 |
3 | 0,1 | 0,1 | 450 | 9,5 |
3 | 0,1 | 3 | 460 | |
3 | 3 | 0,1 | 455 | |
l'bO
iMolpro/enl)
iMolpro/enl)
3
0,5
0,5
CoO
(Molpro/enll
(Molpro/enll
3
0,5
0,5
10
Bi,O1 iMolpro/em.l
3
0,5
0,5
Ibei I mAI
450 160
, Beispiel 7
ιο Aus Zinkoxid, das die in der Tabelle 7 angegebenen
Zusätze enthält, werden nach dem in dem Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensgang spannungsabhängige
Widerstände hergestellt. Die erhaltenen Widerstände werden unter den gleichen Bedingungen wie in dem
is Beispiel 4 getestet. Die Tabelle 7 gibt den Anfangs-C-Wcrt
und die Differenz in dem C-Wert und dem /i-Wert, die sich aus den Werten vor und nach dem
Bclastungsdauertest ergeben, wieder. Es kann leicht erkannt werden, daß bei Anwendung der Kombination
aus Bleioxid, Wismutoxid und Calciumoxid als Zusatz der Anfangs-C-Wert des Widerstands
verkleinert ist und daß zur gleichen Zeit die Beständigkeit bei den elektrischen und Umwcltsbelastungsdauertests
ausgezeichnet ist.
Bi, O, | CuO | Tabelle 7 | C | Hel;tslungsd;iuerlcsl | IhC'oI | |
PbO | (Molpro/cnll | (Mcilpro/cnll | I bei I ηιΛι | ΚΓ,,ι | - 9.2 | |
Molpro/cnll | 0.05 | 0.05 | 650 | 8.4 | 8.6 | |
0,05 | 0.05 | 8 | 190 | 6.0 | 7.2 | |
0.05 | 8 | 0.05 | 670 | 7.2 | 6,9 | |
0,05 | 8 | 8 | 5(M) | - 6.9 | 8.3 | |
0,05 | 0.05 | 0.05 | 515 | -5.9 | 7.7 | |
IO | 0.05 | 8 | 750 | - 7.3 | 8.0 | |
IO | 8 | 0.05 | 225 | 6.8 | -9.3 | |
10 | 8 | 8 | 8(K) | 7.9 | 5.0 | |
10 | 0.1 | 0.1 | 450 | 4.0 | 4.7 | |
0,1 | 0.1 | 3 | 420 | 4.2 | 4.8 . | |
0.1 | 3 | 0.1 | 400 | 3.9 | 3.x | |
0.1 | 3 | 490 | 4,9 | 4.2 | ||
0.! | •0.1 | 0.1 | 510 | 3.2 | 5.0 | |
3 | 0.1 | 3 | 560 | 3.4 | 4.8 | |
3 | 3 | 0.1 | 165 | 4.1 | 4.9 | |
3 | 420 | 5,0 | 1,2 , | |||
3 | 0.5 | 0,5 | 135 | 0.8 | ||
0,5 | ||||||
Tesi mil periodischer l'ruiirniunp
ICT.,1
7.9
7.2 -7.8
6.9
7.3
6.9
7.4 - 8.5
5.0
4.8
5.0
4.1
3.9
5.0
4.7
4,5 , 1,3
Ι.ΙίΓιιΙ
8.5
-6.4
-7,3
-6.X
-5.9
-7,8
-7,7
■8.3
4.2
4.4
4.3
-3.9
-4.1
4.5
3.0
3.4
0.9
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
■<?■:■-8 rri | :·,·?; ·! i'i | ' ··.*. ι;. · | ! i.■ i. | ■r '» ti · · | η i-ϊΊ' | ^l ' | j .r | ' i | ? | . J | (.· | ? | i | ι | - | |
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|_ | ||||||||||||||||
■ilii! IiW/ | ||||||||||||||||
'Mi
Claims (6)
1. Spannungsabhängiger keramischer Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß
er im wesentlichen aus Zinkoxid und 0,05 bis 10,0 Molprozent Bleioxid besteht.
2. Spannungsabhängiger keramischer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß er im wesentlichen aus Zinkoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent Bleioxid besteht.
3. Spannungsabhängiger keramischer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß er außerdem 0,05 bis 8,0 Molprozent eines Oxids enthält, das aus der aus Wismutoxid, Calciumoxid
und Kobaltoxid bestehenden Gruppe gewählt worden ist.
4. Spannungsabhängiger keramischer Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß er außerdem 0,1 bis 3,0 Molprozent eines Oxids enthält, das aus der aus Wismutoxid, Calciumoxid
und Kobaltoxid bestehenden Gruppe gewählt worden ist.
5. Spannungsabhängiger keramischer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß er außerdem 0,05 bis 8,0 Molprozent Wismutoxid und 0,05 bis 8,0 Molprozent eines Oxids enthält,
das aus der aus Calciumoxid und Kobaltoxid bestehenden Gruppe gewählt worden ist.
6. Spannungsabhängiger keramischer Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß er außerdem 0,1 bis 3,0 Molprozent Wismutoxid und 0,1 bis 3,0 Molprozent eines Oxids enthält,
das aus der aus Calciumoxid und Kobaltoxid bestehenden Gruppe gewählt worden ist.
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