PL48183B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania termistorowych kobaltowo-mangano¬ wych elementów mierniczych o opornosci wlasci¬ wej w temperaturze 25°C, Q25 rzedu 103X2cm.Jak wiadomo, termistory sa to pólprzewodniko- 5 we oporniki o ujemnym temperaturowym wspól¬ czynniku opornosci, które maja rozlegle i rózno¬ rodne zastosowanie, a szczególnie jako elementy miernicze w termometrii oporowej.Znane sposoby technologicznego wytwarzania id termistorów metoda spiekania sproszkowanych ma¬ terialów pólprzewodnikowych polegaja na przygo¬ towaniu tworzywa termistorowego, formowaniu elementów termistorowych, obróbce cieplnej oraz pracach wykonczeniowych. Decydujaca role w pro- 15 cesie wytwarzania termistorów odgrywa sposób obróbki cieplnej. W dotychczas stosowanych spo¬ sobach wytwarzania, obróbka cieplna dokonywana byla przez ogrzewanie termistorów od temperatury pokojowej do maksymalnej temperatury spiekania 20 i po utrzymaniu tej temperatury w odpowiednim czasie nastepowalo studzenie pieca do temperatury pokojowej wraz ze spiekami.Zasadniczym warunkiem, który winny spelnic termistory jako elementy miernicze powinna byc ich 25 stabilnosc parametrów elektrycznych w czasie oraz niski poziom szumów wlasnych.Jako material do wytwarzania termistorowych kobaltowo-manganowych elementów mierniczych wedlug wynalazku uzywa sie mieszanine tlenków kobaltu CoO i manganu Mn203. Stosunek wagowy tlenków zalezy od zadanej opornosci elementów, jednakze ilosci atomów poszczególnych skladników winny spelniac nierównosc 0,5<^ Co : Mn ^ 2.Przygotowanie tworzywa termistorowego oraz sposób formowania elementów odbywa sie znanym, powszechnie stosowanym sposobem. Obróbke ciepl¬ na formowanych elementów przeprowadza sie w atmosferze powietrza w piecu silitowym. Opty¬ malna dla danego skladu tworzywa termistorowego temperature spiekania okresla sie na podstawie charakterystyki skurczliwosci spieków w funkcji temperatury spiekania. Wartosc optymalnej tempe¬ ratury odpowiada temperaturze, poczawszy od któ¬ rej wartosc skurczliwosci spieków jest juz nie¬ zmienna. Czas spiekania w tak wyznaczonej tem¬ peraturze winien byc dluzszy od jednej godziny, gdyz czas krótszy nie gwarantuje prawidlowego spieczenia.Sposób studzenia spieczonych elementów termis- tycznych wedlug wynalazku rózni sie zasadniczo od znanych sposobów tym, ze elementy stygna po¬ woli wraz z piecem w warunkach naturalnej kon¬ wekcji cieplnej do temperatury 600° C, po czym wyjmuje sie je z pieca i szybko studzi na powietrzu do temperatury pokojowej. Tak przeprowadzony3 48183 4 sposób studzenia powoduje odprezenie strukturalne spieczonego elementu oraz utrwalenie otrzymanej przy spiekaniu struktury krystalograficznej.Spieczone wedlug podanego sposobu elementy w zaleznosci od skladu tworzywa termistorowego posiadaja strukture spinelu kubicznego typu MnCo204, badz tez spinelu tetragonalnego typu CoMn2l04 albo skladaja sie z mieszaniny stalych roztworów tych spineli.Miernicze elementy termistorowe wykonuje sie w postaci perelek lub tez w postatci elementów masywnych.. Sposób obróbki cieplnej przy wykonywaniu okla¬ dzin elementów masywnych dokonuje sie w znany sposób z ceramiki. Powleczone elementy pasta srebrowa suszy sie w temperaturze okolo 200°C, a nastepnie umieszcza w piecu w temperaturze 600°C na przeciag czasu nie dluzszy od 10 minut, po czym wyjmuje sie i szybko studzi do tempera¬ tury pokojowej.Miernicze elementy termistorowe wykonane we¬ dlug wynalazku z materialu, w którym stosunek atomów kobaltu do manganu wynosi jak 7:5, w po¬ staci pastylek o srednicy 10 mm, ciezarze 0,5 G, prasowane pod cisnieniem 2000 kG/cm2 i spiekane w temperaturze 1050°C przez 3 godziny odznaczaja sie nastepujacymi- wlasnosciami: opornosc R25 = = 750 + 30 Q i temperaturowy wspólczynnik opor¬ nosci a25 = — 4,6°/o/°C. Skurczliwosc elementów wy¬ nosi 15%, przy czym odznaczaja sie one duza sta¬ bilnoscia parametrów. Zmiany opornosci w czasie 70-dniowego starzenia w temperaturze 200°C sa mniejsze od 3°/o, przy czym zmiany te nastepuja juz w pierwszych dniach starzenia. Gestosc mocy szumów przy czestotliwosci 800 Hz jest mniejsza od 10-18 W/Hz. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania termistorowych kobaltowo- -manganowych elementów mierniczych, polegajacy" na termicznej obróbce sproszkowanych materia¬ lów pólprzewodnikowych, znamienny tym, ze ufor¬ mowane elementy, w których stosunek atomów Co do Mn spelnia nierównosc 0,5 <^Co : Mn <^ 2 umieszcza sie w piecu o temperaturze pokojowej, a nastepnie podnosi sie temperature do wartosci temperatury optymalnej, tj. temperatury poczawszy od której skurczliwosc spieków jest juz niezmien¬ na i po utrzymaniu tej temperatury w czasie dluz¬ szym od jednej godziny obniza sie temperature pieca, a wraz z nim spiekanych elementów do tem¬ peratury 600°C po czym wyjmuje sie je i szybko studzi na powietrzu. 10 15 20 Z.G. „Ruch" W-wa, zam. 92-64 nakl. 400 egz. PL