DE2429866C3 - NTC-Thermistor - Google Patents
NTC-ThermistorInfo
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- DE2429866C3 DE2429866C3 DE2429866A DE2429866A DE2429866C3 DE 2429866 C3 DE2429866 C3 DE 2429866C3 DE 2429866 A DE2429866 A DE 2429866A DE 2429866 A DE2429866 A DE 2429866A DE 2429866 C3 DE2429866 C3 DE 2429866C3
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/04—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient
- H01C7/042—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient mainly consisting of inorganic non-metallic substances
- H01C7/043—Oxides or oxidic compounds
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Description
die Verwendung als Temperaturfühler in der io bracht sind.
Abgasreinigungsanlage eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, daß für den
Betrieb mit Gleichstrom der Körper eine Porosität zwischen 15% und 35% aufweist und die Anschlußdrähte
parallel und bezogen auf die beiden Scheibenflächen in der Mitte des Körpers ange-
Die Erfindung bezieht sich auf einen NTC-Thermistor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Gesinterte feste Oxidlösungen vom Sauerstoffionentransporttyp, die bis zu einem hohen Temperaturbereich
eine stabile Kristallstruktur aufweisen und aus 50 bis 95 Moi-% eines Oxids eines vierwertigen Metalls, wie z. B.
ZrO2, CeO2, HfO2 und ThO2 und 5 bis 50 Mol-%
Oxidanteile eines zweiwertigen Erdalkalimetalls und/oder eines dreiwertigen Metalls der seltenen Erden,
wie z. B. CaO, MgO, SrO, La2O3, Y2O3, Yb2O3, Sc2O3,
Gd2Oj und Nd2O3 bestehen, nehmen bei einer Temperatur
zwischen 400 und 1200°C sehr schnell in ihrem elektrischen Widerstand ab und weisen vorzügliche
Eigenschaften als Widerstandselement eines Thermistors für hohe Temperaturen auf. Eine solche feste
Lösung besteht im allgemeinen aus polykristallinen Fluoritstrukturen, die freie Sauerstoffvalenzen haben,
womit eine Gitterneutralität verhindert ist. Solche gesinterten Oxidkörper wurden entsprechend als
Bauelemente für die Messung und Regelung von Temperaturen in der Abgasreinigungsanlage eines
Verbrennungsmotors eingesetzt. Solche keramischen Widerstände werden als »Thermistoren vom Saueritofftransporttyp«
bezeichnet, da die elektrische Leitfähigkeit des Thermistors aufgrund des Transports von
Sauerstoffionen des Oxids in der festen Lösung bedingt ist, die den Widerstand bildet.
Ein Thermistor mit den Ausführungsmerkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist aus der
Zeitschrift »The Review of Scientific Instruments«, 40 (1969), Nr. 4, Seiten 544 bis 549, bekannt. Dieser
Thermistor ist jedoch zur Verwendung in Wechselstromschaltungen bestimmt. Beim Betrieb mit Wechselstrom
findet kein wesentlicher Sauerstoffionenaustausch zwischen dem Thermistor und der Umgebungsluft statt. Daher brauchen an das Oxid des Thermistors
keine besonderen Porositätsanforderungen gestellt zu werden. Es ist ein leichtes, die Dichte des Oxides derart
groß zu machen, daß die Anschlußdrähte in ihm sehr fest gebunden sind. Diese hohe Dichte steht mit den
Betriebsbedingungen des Thermistors bei Wechselstrom nicht in Widerspruch.
Aus der DE-OS 21 39 828 ist ein Thermistoi bekannt, bei welchem die Anschlußdrähte in den Thermistor
eingebettet sind, bei dem dieser aber aus SiO2-Al2O3-LiO2 besteht und einen Alkali-Ionentransport
aufweist. Dieser Thermistor arbeitet nur mit Wechselstrom, er ist bei Gleichstrom ein sehr instabiles
Element und daher für den Zweck, für den der erfindungsgemäße Thermistor vorgesehen ist, nicht
einsetzbar.
Aus der DE-PS 6 31 867 ist bekannt, daß sich der Metalloidgehalt eines Widerstandskörpers mit hohem
negativem Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes mit der herrschenden Temperatur ändert,
und zwar langsamer, als es dem durch die Temperatur bedingten Gleichgewicht entspricht. Es ist aus ihr
weiterhin bekannt, daß der Teildruck der den Wider-Standskörper umgebenden Metalloidatmosphäre sich
nach der Strombelastung, der Zusammensetzung und dem Porenraum des Widerstandskörper richtet Zur
Erzielung einer hohen Geschwindigkeit der Gleichgewichtseinstellung wird daher angegeben, den Porenraum
wenigstens 5% des Widerstandskörpers groß zu halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Thermistor der eingangs genannten Art so auszugestalten,
daß er für den Betrieb mit Gleichstrom geeignet ist und dabei eine hohe Lebensdauer erreicht
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
Für die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist die Einhaltung bestimmter Porositätsgrenzen
am Widerstandskörper von hoher Bedeutung, wie später aus den Tabellen zu entnehmen ist. Zur
Herstellung des Thermistors werden zwei dünne Anschlußdrähte, die vorzugsweise aus einem Metall
bestehen, das eine hohe Oxidationswiderstandsfähigkeit hat, wie z. B. Platin oder eine Platin-Rhodium-Legierung,
in der Weise mit dem Widerstandskörper verbunden, daß sie unter einem vorgegebenen Abstand
zueinander parallel in diesen eingebettet werden und die Gesamtanordnung dann bei einer geeigneten Temperatür
gebrannt wird, so daß Elektroden und Anschlußdrähte ausgebildet werden, die in einem keramischen
Widerstand des Transistors eingebettet sind, und die Porosität des genannten keramischen Widerstandes
zwischen 15% und 35%, speziell 25% beträgt.
Für die untere Grenze für die Porosität des keramischen Widerstandes eines erfindungsgemäßen
Thermistors gibt es die folgende Begründung. Wenn der Thermistor vom Sauerstoffionentransporttyp mit einer
gegebenen Gleichspannung von etwa 12 V, wie sie üblicherweise an den Elektroden benutzt wird, betrieben
wird, wird das Sauerstoffmolekül aus der Atmosphäre in der Nähe der Kathode absorbiert, so daß das
Sauerstoffion 02~, das sich in dem keramischen
Widerstand bewegt und für den elektrischen Leitfähigkeitsmechanismus
verantwortlich ist und das an der Kathodenseite gemäß der gleichung !/2O2-)-2e-<-O2-erzeugt
wird, in der Atmosphäre nahe der Anode entladen wird. Gemäß der Gleichung O2" -* xh O2 + 2e
wird es an der Anodenseite aus dem Widerstand abgeführt. Beim Thermistor gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die beiden Elektroden jedoch als dünne Metalldrähte in den keramischen Widerstand eingebettet,
so daß die Kontaktzone zwischen den Elektroden und dem Widerstand klein ist. Wenn dann die Porosität
des Widerstands klein ist, dann ist die Diffusionsbewegung der Sauerstoffmoleküle, die sich durch die Poren
des Widerstands vollzieht, zwischen der Luft in den Poren nahe der Elektroden und denen der angrenzenden
AtfiEosphäre nicht frei, und speziell wenn die
Sauerstoffzufuhr an der Kathodenseite unzureichend ist, dann wird das Sauerstoffion in der Kristallstruktur des
gesinterten Oxidkörpers für die elektrische Leitung verwendet, nachdem der elektrische Strom für eine
gegebene Zeit bei hohen Temperaturen geflossen ist, und die Oxide werden reduziert und verkohlt Der
Widerstand wird dann ein Halbleiter mit einem sehr kleinen Widerstand und verliert seine normale Funktion.
Um derartige Vorfälle zu verhindei λ und um einen stabilen Leitfähigkeitsmechanismus des Sauerstoffs für
eine sehr lange Betriebszeit sicherzustellen, darf daher die Porosität nicht kleiner als 15% sein.
Für die obere Grenze der Porosität gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es die nachfolgende
Begründung. Wenn die Porosität größer als 35% ist,
dann wird im Verlauf der Zeit zum einen der Variationsbereich des elektrischen Widerstands größer,
zum anderen wird die mechanische Festigkeit geringer und die Elektroden lösen sich leicht, weiterhin ist der
Gegenstand stark bruchempfindlich. Wenn die Porosität
zu groß ist, dann ist der Kontaktwiderstand zwischen
ίο den Elektroden und dem Widerstand groß, weiterhin
wird die Adhäsion allmählich verringert aufgrund der Ionenumwandlung an den Elektrodenteilen.
Wie die weiter unten angegebenen Tabellen zeigen, lassen sich je nach Substanz, aus denen die Thermistoren
hergestellt sind, die angegebenen Porositätsgrenzen nach der einen oder anderen Richtung etwas überschreiten,
man liegt jedoch für alle infrage kommenden Substanzen im sicheren Bereich, wenn die beanspruchten
Porositätsgrenzen eingehalten werden.
Mit den vorstehenden Angaben »Porosität in %« wird hier eine scheinbare Porosität bezeichnet, die wie
folgt definiert ist:
Scheinbare Porosität =
Masse der geöffneten Poren
Masse von porenfreiem Anteil, geschlossenen Poren und geöffneten Poren
•100%
Geöffnete Poren sind die offenen Poren an der Oberfläche des Thermistors. Geschlossene Poren sind
die Poren im Innern des Thermistors.
Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1A eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen
Thermistors;
Fig. IB eine Seitenansicht eines Thermistors nach
Fig. IA.
An den nachfolgenden Beispielen, die in keiner Weise eine Beschränkung des Schutzgegenstandes darstellen,
sei die Erfindung näher erläutert. Dabei wurden die Porositätsangaben in den Beispielen aus folgendem
Zusammenhang ermittelt:
Porosität = · 100 %,
"noil - Gs
GnM = Gewicht des mit Wasser gesättigten Thermistors
Cu = Gewicht des trockenen Thermistors
G5 = Gewicht des Thermistors in Wasser ist.
G5 = Gewicht des Thermistors in Wasser ist.
B e i s ρ i e I 1
Jede der pulvrigen Mischungen von ZrO2 und CaCO3,
die in Verhältnissen zusammengesetzt wurden, wie aus den folgenden Tabellen 1 bis 3 hervorgeht (83 Mol-%
ZrO2+17 Mol-% CaO (CaCO3) bzw. 87 Mol-%
ZrO2+13 Mol-% CaO V'~.CO3) bzw. 75 Mol-%
ZrO2+25 Mol-% CaO(CaCO3)) wurde mit 4 Gew.-%
einer Emulsion versetzt, die zu gleichen Gewichtsanteilen aus Stearinsäure und Wasser als Bindemittel bestand
und in einer Trommel in einem Naßverfahren 20 &5
Stunden lang pulverisiert Jede der erhaltenen pulvrigen Mischungen wurde in eine Form gegossen und zwei
Platindrähte mit 0.4 mm 0 wurden in dem mittleren Teil angeordnet. Die eingefüllte Mischung in der Form
wurde mit einem Druck von 2000 kg/cm2 gepreßt und die geformte Mischung bei den verschiedensten
Temperaturen zwischen 14000C und 18000C in Luft
gebrannt, womit scheibenförmige Thermistoren vom Sauerstoffionentransporttyp hergestellt wurden, die
verschiedene Porositäten aufwiesen, und wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind. Der äußere Durchmesser
betrug 3,8 mm und die Dicke etwa 1,4 mm. Ein Paar Platindrähte 2 ist parallel zueinander fest in Schichtrichtung
gesehen in der Mitte mit einem gegenseitigen Abstand von ungefähr 2 mm in den Keramikkörper
eingebettet. Der fertige Thermistor wurde bei 8000C für
1000 Stunden mit seinen beiden Elektroden an eine Gleichspannungsquelie von 12 V angeschlossen. Dieser
Test zeigte, daß Thermistoren, deren Porosität kleiner
als 7% war, in der Nähe der Elektroden grau oder schwarz wurden, außerdem konnte ein Durchgeheffekt
beobachtet werden, während Thermistoren, deren Porosität zwischen 7% und 55% lag, solche Veränderungen
nicht zeigten. Sogar nachdem der Test auf 10 000 Stunden ausgedeht wurde, stieg der Widerstand
nur leicht an und eine zufriedenstellende Dauerstandfestigkeit konnte festgestellt werden. Wenn jedoch die
Porosität größer als 55% war, dann wurde die Zugfestigkeit an den Platinelektroden ungenügend, was
für den praktischen Gebrauch ein Problem darstellt. Die Testergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen 1 bis
3 dargestellt.
Die Zugfestigkeit an den Elektroden wurde in der nachfolgenden Weise gemessen. Die zwei Elektrodendrähte
wurden getrennt mit Klemmen in einem Abstand von 3 mm von den Enden des keramischen Widerstandes
gehalten und in einer solchen Richtung gezogen, daß die zwei Elektrodendrähte sich voneinander weg
erstreckten. Zwischen den zwei Klemmen wurde eine Meßeinrichtung, die in der Art einer Federwaage
aufgebaut war, befestigt. Die Kraft, bei der die Drähte sich von dem Widerstand lösten, wurde festgehalten und
aus zehn Meßwerten gemittelt.
83 Mol% ZrO2+ 17 Mol% CaO(CaCO3)
Tesl-Nr. | Brenntempe | Porosität | Widerstand | 800 C, 12 V | nach 100 | nach 1000 | Zugfestigkeit |
ratur | anfangs | nach 10 | Stunden | Stunden | zwischen den | ||
Stunden | (KU) | (KU) | Elektroden | ||||
(C) | (%) | (KU) | (KU) | 16 | 120 | (kg) | |
1 | 1,450 | 65 | 26 | 17 | 11 | 21 | 0,2 |
2 | 1,480 | 58 | 13 | 9,3 | 7,0 | 13 | 0,5 |
3 | 1,485 | 55 | 8,7 | 7,6 | 6,0 | IO | 0,6 |
4 | 1,500 | 52 | 7,2 | 7,0 | 4,2 | 5,7 | 0,7 |
5 | i,S20 | 45 | 5,1 | 4,6 | 3,7 | 4,4 | 1 Λ 1,U |
6 | 1,535 | 40 | 4,1 | 3,8 | 3,5 | 3,8 | 1,2 |
7 | 1,550 | 35 | 3,5 | 3,5 | 3,3 | 3,7 | 1,4 |
8 | 1,570 | 30 | 3,0 | 3,3 | 3,5 | 3,7 | 1,6 |
9 | 1,600 | 25 | 2,8 | 3,1 | 3,2 | 3,7 | 1,8 |
10 | 1,650 | 20 | 2,6 | 3,0 | 3,2 | 3,6 | 2,1 |
11 | 1,665 | 15 | 2,5 | 3,0 | 3,2 | 3,3 | 2,1 |
12 | 1,680 | 10 | 2,5 | 2,9 | 0,2 | Durchgehen | 2,2 |
13 | 1,700 | 6,3 | 2,5 | 1,4 | - | - | 2,2 |
14 | 1,730 | 4,3 | 1,4 | Durchgehen | 22 | ||
Tabelle 2 | |||||||
87 Mol% | ZrO2+13Mol% | CaO(CaCO3) | |||||
Test-Nr. | Brenntempe | Porosität | Widerstand | 800 C, 12 V | nach 100 | nach 1000 | Zugfestigkeit |
ratur | anfangs | nach 10 | Stunden | Stunden | zwischen den | ||
Stunden | (KU) | (KU) | elektroden | ||||
(O | (%) | (KU) | (KU) | (kg) | |||
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
1,410 1,500 1,520 1,545 1,570 1,585 1,610 1,645 1,665 1,700 1,740 1,755
1,780 1,800
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
7,0 4,6 3,5 2,8 2,4 2,2
1,9 1,8 1,8 1,8 1,7 1,7 1,5 1,0
5,5 4,2 3,3 2,7 2,5 2,2 2,0 1,9 1,9 1,9 1,9 1,8 0,8 Durchgehen
6,0
4,2
3,4
2,7
2,6
2,3
2,2
2,1
2,1
2,0
2,0
1,4
Durchgehen
4,2
3,4
2,7
2,6
2,3
2,2
2,1
2,1
2,0
2,0
1,4
Durchgehen
18
7,6
4,5
3,4
2,9
2,4
2,3
2,3
2,3
2,3
23
1,0
7,6
4,5
3,4
2,9
2,4
2,3
2,3
2,3
2,3
23
1,0
03 0,5 0,7 0,9 1,1
1,5 U 1,9 2,0 2,1
2a
22
2a
75 Mol% ZrO2+25 Mol% CaO(CaCO3)
Test-Nr.
Brenntempe- Porosität ratur
(C)
1,470 1,485
Widerstand 800 "C, 12 V
anfangs nach 10
Stunden
(KU)
55 50
(KU)
44 28
37 27
n?.ch 100
Stunden
Stunden
(KU)
nach 1000
Stunden
Stunden
(KU)
88
34
34
Zugfestigkeit zwischen den Elektroden
(kg)
0,4 0,6
70 Mol-% | Brcnnlcmpc | 7 | 24 29 866 | anfangs | AI2O3 bestand und als den | 0C kalziniert und dann | und Wasser | gleichen | mit 4 Gew.-% einer | 800 C-, 12 V | nach 100 | 8 | Zugfestigkeit | als 17000C war. Eine Gleichspannung von i | 800° C angelegt. % | einer Porosität von 5%, der | | wurde, nach 100 \ | anfangs | 800 C, 12 V | nach 100 | nach 1000 | J | |
Mol-o/o ZrO2 | nilur | Widerstandswert beeinflussender Bestandteil verwen | Emulsion versetzt, die zu | dann in einer Trommel | bestand. | Gewichtsteilen aus | nach 10 | Stunden | zwischen den | 12 V wurde an jeden Thermistor bei | Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden I | C erhalten | konnte für die «ι | nach 10 | Stunden | Stunden | Zugfestigkeit ; | ||||||
Fortsetzung | fügt, das au | (Ku) | det wurde. Die fertige Mischung wurde zwei Stunden | Stearinsäure | Naßverfahren pulverisiert | Das Ganze wurde | Stunden | (KU) | Elektroden | Tabelle 4 dargestellt. Wie aus dieser Tabelle hervorgehl, | | Stunden den »Durchgeh«-Effekt und | praktische Verwendung nicht herangezogen werden. \ I |
(KU) | Stunden | (KU) | (KU) | zwischen den ] T^ 1 1 β I J |
||||||
Tcst-Nr. | ( f) | Porosität Widerstand | 22 | lang bei 1350 | Tabelle 4 | 20 Stunden lang in einem | (K U) | 22 | nach 1000 | (kg) | 35 zeigte der Thermistor mit | 16 | (KIi) | 14 | 24 | Elektroden \ | |||||||
19 | 70 Mol%(12 | Die pulverisierte Mischung | 21 | 18 | Stunden | 0,8 | durch Sinterung bei 1670c | ZrO,)+30 Mol% (MgAI2O4) | 11 | 13 | 10 | 14 | (kg) \ | ||||||||||
17 | Tcst-Nr. | 18 | 17 | (KU) | 1,0 | Porosität Widerstand | 8,2 | 9,8 | 7,8 | 9,6 |
1
0,5 I |
||||||||||||
(%) | 15 | Mol%CaO + 88Mol% | 17 | 16 | 26 | 1,2 | 6,4 | 7,6 | 6,2 | 7,3 | 0,7 | ||||||||||||
31 | 45 | 14 | Brenntempe | 15 | 15 | 21 | 1,4 | 5,2 | 6,0 | 5,1 | 5,8 | 0,9 \ | |||||||||||
32 | 40 | 13 | ratur | 14 | 15 | 18 | 1,6 | (%) | 4,4 | 5,0 | 4,4 | 5,2 | U ! | ||||||||||
33 | 35 | 13 | 43 | 14 | 14 | 16 | 1,8 I | 55 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | 4,8 | W | ||||||||||
34 | 30 | 14 | 44 | ( f) | 13 | 15 | 16 | 1,9 I | 50 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | 5,0 | 1,6 | |||||||||
35 | 25 | 14 | 45 | 1,420 | 14 | 15 | 16 | 2,0 | 45 | 4,2 | 4,3 | 4,5 | 5,0 | 1,7 | |||||||||
36 | 20 | 14 | 46 | 1,465 | 15 | 15 | 16 | 2,1 | 40 | 4,3 | 4,3 | 4,6 | 5,0 | 2,0 | |||||||||
37 | 15 | 12 | 47 | 1,475 | 15 | 5 | 17 | 2,1 ij | 35 | 4,4 | 4,3 | 4,6 | 5,0 | 2,1 | |||||||||
38 | 12 | 10 | 48 | 1,505 | 8 | Durchgehen | 17 | 2,2 I | 30 | 4,4 | 4,4 | 4,6 | 4,9 | 2,1 | |||||||||
39 | 10 | 49 | 1,520 | 0,1 | 17 | 2'2 1 | 25 | 4,4 | 4,4 | Durchgehen | - | ^ I | |||||||||||
40 | ,500 | 8 | Mol-% CaO und 88 | 50 | 1,545 | 1 | wie in Beispiel 1 Ü | 20 | 2,7 | 1,6 | - | - | 2,2 f | ||||||||||
41 | ,515 | 5 | wurden 30 Mol-% eines Spinells hinzuge- | 51 | 1,560 | Sauerstoffionentransporttyp \ | 15 | Durchgeher | 2,2 1 | ||||||||||||||
42 | ,535 | 3 | s MgO und | 52 | 1,575 | wurde in der gleichen Weise behandelt | 30 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Brenntemperatur pj | 13 | 2,2 j | ||||||||||||||
,550 | Beispiel 2 | 53 | 1,610 | und Thermistoren vom | niedriger | 11 | 030 248/173 I \ |
||||||||||||||||
,570 | einer Mischung von 12 | 54 | 1,620 | 7 | |||||||||||||||||||
,600 | 55 | 1,635 | 5 | ||||||||||||||||||||
,620 | 56 | 1,660 | 3 | ||||||||||||||||||||
,630 | 1,670 | ||||||||||||||||||||||
,645 | 1,695 | ||||||||||||||||||||||
,665 | |||||||||||||||||||||||
,690 | |||||||||||||||||||||||
,710 | |||||||||||||||||||||||
Beispiel e3und4
Eine Mischung von 90 Mol-% ZrO2 und 10 Mol-%
Y2O3 und eine Mischung von 90 Mol-% ThO2 und
Mol-% Y2O3 wurden zwei Stunden lang bei einer Temperatur von 1400°C kalziniert. Jede der Mischungen
wurde dann mit 3,2 Gew.-% einer Emulsion versetzt, die zu gleichen Gewichtsteilen aus Stearinsäure
und Wasser bestand. Die fertige Mischung wurde pulverisiert und in einer Trommel 8 Stunden lang in
einem Naßverfahren pulverisiert. Die pulverisierte
90 Mol% ZrO2+ 10 Moi% Y2O3
10 Mischung wurde in der gleichen Weise behandelt wie in
den Beispielen 1 und 2 beschrieben bei verschiedenen Temperaturen, wie die nachfolgenden Tabellen 5 und
zeigen. Es wurden Drähte von 0,4 mm 0 verwendet, die aus einer Legierung von 70% Platin und 30% Rhodium
bestanden und das Elektrodenpaar bildeten.
Es wurde dann eine Gleichspannung von 12 V an die in dieser Weise hergestellten Thermistoren angelegt.
Die Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen und 6 wiedergegeben.
Test-Nr. Brennlempe- Porosität
ratur
( CJ
Widersland 800 C, 12 V
anfangs (KU) nach 10
Stunden
Stunden
nach 100
Stunden
Stunden
(KU)
nach 1000
Stunden
Stunden
(KU)
Zugfestigkeit zwischen den Elektroden
(kg)
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
1,420 1,480 1,520 1,540 1,570
1,620 1,640 1,675 1,710 1,750 1,790 1,805 1,820
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
2,6
2,2
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,90
0.86
0,85
0,86
0,87
0,87
0,70
Durchgehen
2,5
2,1
1,8
1,5
1,3
1,1
1,0
0,9
0,88
0,89
0,92
0,92
0,20
5,4
3,7
2,8
2,2
1,8
1,5
1,2
1,0
0,98
0,98
0,98
0,40
0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0
Durchgehen 2,0 2,1
90 Mol% ThO2+ 10 Mol% Y2O3
Test-Nr.
Brenntemperatur
(C)
Porosität
(0A)
Widerstand 800 C, 12 V
anfangs
(Ku)
nach Stunden
nach 100
Stunden
Stunden
(KU)
nach 1000
Stunden
Stunden
(KU)
Zugfestigkeit zwischen den Elektroden
(kg)
71
72
73
74
75
76
77
72
73
74
75
76
77
79
80
81
82
83
84
80
81
82
83
84
1,590 1,615 1,630 1,655 1,670 1,695 1,720
1,730 1,745 1,760 1,780 1,805 1,840 1,870
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
72 65 58 44 36 27 22 20 19 17 16 15 14 14
64 61 55 41 34 26 22 20 19 18 17 17 16 7 75
69
60
45
35
27
23
21
20
18
17
17
13
Durchgehen
69
60
45
35
27
23
21
20
18
17
17
13
Durchgehen
156
112
112
71
56
40
30
26
24
22
20
19
17
Durchgehen
56
40
30
26
24
22
20
19
17
Durchgehen
0,4 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,8 -2,0 2,0 2,1 2,1 2,2 2,2
Bei einem Thermistor gemäß der vorliegenden Erfindung besteht, wie oben erwähnt, nicht die Gefahr,
daß sich die Elektroden von dem keramischen Widerstandskörper lösen. Sauerstoff kann zwischen den
beiden Elektroden frei transportiert werden, die Variation des Widerstandes entsprechend der Reduktion
des keramischen Widerstandes kann verhindert werden, die Dauerstandfestigkeit ist verbessert und eine
Massenproduktion kann sehr einfach durchgeführt
werden.
Die oben beschriebenen Beispiele, die anhand einer Herstellungsart erläutert wurden, bei denen eine
Preßform benutzt wird, stellen keine Einschränkung des Schutzbegehrens dar, vielmehr kann auch eine Extrusionsformung,
Gußformung und ähnliche Verfahren angewendet werden, wie sie zum Formen von Keramikteüen üblicherweise zum Einsatz gelangen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:NTC-Thermistor mit einem scheibenförmigen Körper vom Sauerstoffionentransporttyp, der aus 50 bis 95 Mol-% ZrO2, CeO2, HfO2 oder ThO2 und 50 bis 5 Mol-% CaO, MgO oder SrO und/oder La2O3, Y2O?, Yb2O3, Sc2O3, Gd2O3 oder Nd2O3 besteht, in den zwei Anschlußdrähte nebeneinander eingebettet sind, für
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