RU2556876C1 - Терморезистивный материал на основе асфальта пропановой деасфальтизации - Google Patents
Терморезистивный материал на основе асфальта пропановой деасфальтизации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2556876C1 RU2556876C1 RU2014103094/07A RU2014103094A RU2556876C1 RU 2556876 C1 RU2556876 C1 RU 2556876C1 RU 2014103094/07 A RU2014103094/07 A RU 2014103094/07A RU 2014103094 A RU2014103094 A RU 2014103094A RU 2556876 C1 RU2556876 C1 RU 2556876C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermoresistive
- asphalt
- propane deasphalting
- temperature
- material based
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в технологии получения терморезистивных материалов для приборов, предназначенных для термостатирования объектов при фиксированных значениях температуры, например терморезисторов, нагревательных элементов и регуляторов температуры. Предложено использование в качестве терморезистивного материала асфальта пропановой деасфальтизации, представляющего собой концентрат асфальтосмолистых веществ и высокомолекулярных ароматических и нафтеноароматических соединений. Технический результат: повышение термостойкости материала, выравнивание температурного коэффициента сопротивления по всему интервалу измеряемых температур, избавление от перколяционного эффекта электропроводности и расширение сырьевой базы терморезистивных материалов. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в технологии получения терморезистивных материалов для приборов, предназначенных для термостатирования объектов при фиксированных значениях температуры, например терморезисторов, нагревательных элементов и регуляторов температуры.
В настоящее время довольно остро стоит вопрос утилизации асфальта пропановой деасфальтизации, а в связи с тенденцией к утяжелению добываемых нефтей эта проблема становится еще важнее.
В работе [Доломатов М.Ю., Масленников В.А., Челноков Ю.В. Исследование и применение продукта переработки тяжелых нефтяных остатков // В сб.: Исследования в области охраны окружающей среды. - М.: НИИТЭНефтехим, 1991] установлено, что асфальт пропановой деасфальтизации обладает значительным температурным коэффициентом сопротивления: при увеличении температуры на 100°С удельное сопротивление падает в 10000 раз. Вышеуказанное свойство позволяет рассматривать асфальт пропановой деасфальтизации как сырье для получения терморезистивных материалов.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является терморезистивный материал [А.С. СССР 1372375, кл. Н01С 7/02, опубл. 07.02.1988], включающий органическую основу, при этом в качестве органической основы он содержит органическое соединение, имеющее температуру фазового перехода твердое тело-жидкость в заданном интервале регистрируемых температур, и дополнительно содержит углеродистый материал и аэросил при следующем соотношении компонентов, об.ч.: органическое соединение 100, углеродистый материал 10-41, аэросил 5-20. Материал получали путем смешивания расчетных количеств органического соединения, углеродистого материала и аэросила, механического перемешивания смеси при температуре на 5-20°С выше температуры плавления органического соединения, диспергирования полученной композиции и повторного перемешивания для придания композиции однородности состава. В качестве органического соединения может использоваться бензофенон, дифенил, парафин, пальмитиновая кислота, 4-циано-4-октилоксидифенил, 1,8-диметилнафталин. Использование материала позволяет повысить точность поддержания температуры приборами, изготовленными на его основе, а за счет выбора органической основы с различными температурами плавления расширить температурный диапазон прибора. Известный терморезистивный материал в области фазового перехода имеет высокий положительный температурный коэффициент сопротивления.
Недостатками указанного метода являются относительная сложность изготовления терморезистивного материала, а также резкий скачок температурного коэффициента сопротивления в области фазового перехода. Кроме того, материал, предложенный в аналоге, неоднороден и состоит из крупнодисперсных частиц, вызывающих перколяционные эффекты электропроводности, которые приводят к зависимости электропроводности от плотности упаковки дисперсных частиц. При небольших плотностях упаковки затрудняется перенос заряда между отдельными частицами, что приводит к повышению сопротивления и снижению температурного коэффициента сопротивления, что является нежелательным.
Целью изобретения является повышение термостойкости материала, выравнивание температурного коэффициента сопротивления по всему интервалу измеряемых температур, избавление от перколяционного эффекта электропроводности и расширение сырьевой базы терморезистивных материалов.
Цель изобретения достигается тем, что терморезистивным материалом является асфальт пропановой деасфальтизации, представляющий собой концентрат асфальтосмолистых веществ и высокомолекулярных нафтеновых соединений.
Терморезистивный материал на основе асфальта пропановой деасфальтизации получили следующим способом. Асфальт пропановой деасфальтизации нагревали до температуры размягчения и заливали в металлическую ячейку для придания определенной формы и размера.
Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) терморезистивного материала измеряли следующим образом. В исследуемый образец терморезистивного материала с двух краев помещали два электрода. С помощью цифрового милливольтметра измеряли сопротивление образца между двумя электродами. Температуру контролировали термопарой, спай которой был помещен между электродами. Удельное электрическое сопротивление ρ (Ом·м) рассчитали по известной зависимости:
где ΔU - падение напряжения, В;
I - сила тока, А;
S - сечение исследуемого образца, м2;
l - расстояние между электродами, м.
В таблице 1 представлена численная характеристика влияния температуры на удельное сопротивление терморезистивного материала.
| Таблица 1 | |
| Влияние изменения температуры на изменение удельного сопротивления терморезистивного материала | |
| Температура, °С | Удельное сопротивление, Ом·м |
| 20 | 5,38·1012 |
| 45 | 1,70·1011 |
| 50 | 3,45·1010 |
| 60 | 4,76·109 |
| 65 | 3,12·109 |
| 70 | 1,49·109 |
| 75 | 1,49·109 |
| 80 | 1,27·109 |
| 120 | 5,77·109 |
На рис.1 представлен график зависимости десятичного логарифма удельного сопротивления терморезистивного материала от температуры.
Данная зависимость имеет коэффициент корреляции по линии Тренда ≈0,99, то есть температурный коэффициент сопротивления носит абсолютно линейный характер, что свидетельствует о его выравнивании по всему интервалу измеряемых температур.
Таким образом, терморезистивные элементы, выполненные на основе асфальта пропановой деасфальтизации, не требуют дополнительного градуирования.
Асфальт пропановой деасфальтизации имеет температуру фазового перехода около 500°С, терморезистивный материал на его основе более термостойкий, чем материал, предложенный в аналоге. Указанное свойство асфальта пропановой деасфальтизации значительно расширяет диапазон измеряемых температур.
Однородность терморезистивного материала на основе асфальта пропановой деасфальтизации позволяет избавиться от перколяционного эффекта электропроводности и не допускает изменений электропроводящих характеристик при изготовлении на его основе терморезистивных устройств.
Кроме того, асфальт пропановой деасфальтизации является побочным продуктом при очистке масел, что позволяет добиться расширения сырьевой базы терморезистивных материалов.
Использование асфальта пропановой деасфальтизации в качестве терморезистивного материала позволяет частично решить проблему его утилизации, снизить стоимость терморезистивных элементов, расширить диапазон измеряемых температур. При этом материал на основе асфальта пропановой деасфальтизации не имеет перколяционного эффекта электропроводности и не требует дополнительной градуировки измерительных элементов, выполненных на его основе.
Claims (1)
- Терморезистивный материал, содержащий органическую основу, отличающийся тем, что в качестве органической основы используется асфальт пропановой деасфальтизации, представляющий собой концентрат асфальтосмолистых веществ и высокомолекулярных нафтеновых соединений.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014103094/07A RU2556876C1 (ru) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | Терморезистивный материал на основе асфальта пропановой деасфальтизации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014103094/07A RU2556876C1 (ru) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | Терморезистивный материал на основе асфальта пропановой деасфальтизации |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2556876C1 true RU2556876C1 (ru) | 2015-07-20 |
Family
ID=53611589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014103094/07A RU2556876C1 (ru) | 2014-01-29 | 2014-01-29 | Терморезистивный материал на основе асфальта пропановой деасфальтизации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2556876C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764515C2 (ru) * | 2020-04-03 | 2022-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Способ получения нефтеполимерных композиционных терморезистивных материалов и установка для его осуществления |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1648209A1 (de) * | 1966-11-11 | 1972-04-20 | Fujitsu Ltd | Indirekt geheizter Thermistor |
| US4044173A (en) * | 1972-05-03 | 1977-08-23 | E. R. A. Patents Limited | Electrical resistance compositions |
| SU1372375A1 (ru) * | 1984-07-27 | 1988-02-07 | Предприятие П/Я А-7850 | Терморезистивный материал |
| US4929923A (en) * | 1989-05-26 | 1990-05-29 | Harris Corporation | Thin film resistors and method of trimming |
| RU2064700C1 (ru) * | 1993-06-15 | 1996-07-27 | Наталия Михайловна Семецкая | Способ изготовления терморезистора |
| RU2073274C1 (ru) * | 1992-10-15 | 1997-02-10 | Научно-исследовательский институт "ГИРИКОНД" | Полупроводниковый керамический материал для терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления |
| RU2086027C1 (ru) * | 1994-05-18 | 1997-07-27 | Московский государственный институт электронной техники (технический университет) | Способ изготовления толстопленочных резисторов |
| RU2208256C2 (ru) * | 2000-04-18 | 2003-07-10 | Пензенский технологический институт | Способ изготовления тонкопленочного резистора |
-
2014
- 2014-01-29 RU RU2014103094/07A patent/RU2556876C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1648209A1 (de) * | 1966-11-11 | 1972-04-20 | Fujitsu Ltd | Indirekt geheizter Thermistor |
| US4044173A (en) * | 1972-05-03 | 1977-08-23 | E. R. A. Patents Limited | Electrical resistance compositions |
| SU1372375A1 (ru) * | 1984-07-27 | 1988-02-07 | Предприятие П/Я А-7850 | Терморезистивный материал |
| US4929923A (en) * | 1989-05-26 | 1990-05-29 | Harris Corporation | Thin film resistors and method of trimming |
| RU2073274C1 (ru) * | 1992-10-15 | 1997-02-10 | Научно-исследовательский институт "ГИРИКОНД" | Полупроводниковый керамический материал для терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления |
| RU2064700C1 (ru) * | 1993-06-15 | 1996-07-27 | Наталия Михайловна Семецкая | Способ изготовления терморезистора |
| RU2086027C1 (ru) * | 1994-05-18 | 1997-07-27 | Московский государственный институт электронной техники (технический университет) | Способ изготовления толстопленочных резисторов |
| RU2208256C2 (ru) * | 2000-04-18 | 2003-07-10 | Пензенский технологический институт | Способ изготовления тонкопленочного резистора |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764515C2 (ru) * | 2020-04-03 | 2022-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Способ получения нефтеполимерных композиционных терморезистивных материалов и установка для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Harun et al. | Temperature dependence of AC electrical conductivity of PVA-PPy-FeCl3 composite polymer films, Iskandar Shahrim Mustafa2 and Muhd Ahmad Ali Omer2 | |
| Rivière et al. | Specific heat capacity and thermal conductivity of PEEK/Ag nanoparticles composites determined by Modulated-Temperature Differential Scanning Calorimetry | |
| Xi et al. | Dielectric effects on positive temperature coefficient composites of polyethylene and short carbon fibers | |
| Zhang et al. | Measurements of the thermal conductivity and thermal diffusivity of polymer melts with the short-hot-wire method | |
| Zhang et al. | Study on filler content dependence of the onset of positive temperature coefficient (PTC) effect of electrical resistivity for UHMWPE/LDPE/CF composites based on their DC and AC electrical behaviors | |
| Chen et al. | Characterization and understanding of thermoresponsive polymer composites based on spiky nanostructured fillers | |
| Kim et al. | Electrical characterization of polycrystalline sodium β ″-alumina: Revisited and resolved | |
| Ortiz-Serna et al. | Electrical conductivity of natural rubber–cellulose II nanocomposites | |
| El Hasnaoui et al. | Effect of temperature on the electrical properties of copolymer/carbon black mixtures | |
| Zhang et al. | Measurements of the thermal conductivity and thermal diffusivity of polymers | |
| Bouzidi et al. | Impedance analysis of BaMo1− xWxO4 ceramics | |
| Giants | Crystallinity and dielectric properties of PEEK, poly (ether ether ketone) | |
| Beloshenko et al. | Electrical properties of carbon-containing epoxy compositions under shape memory effect realization | |
| RU2556876C1 (ru) | Терморезистивный материал на основе асфальта пропановой деасфальтизации | |
| Wick-Joliat et al. | MoSi2/Al2O3/feldspar composites for injection‐molded ceramic heating elements | |
| Zhang et al. | Electrical conductivity and rheological behavior of multiphase polymer composites containing conducting carbon black | |
| Mondal et al. | Acronitrile butadiene styrene/polycaprolactam/nano carbon black composites: selective percolation, glass transition and temperature dependence of electrical conductivity | |
| Juwhari et al. | Investigation of thermal and electrical properties for conductive polymer composites | |
| Mansour et al. | Dielectric dispersion and AC conductivity of acrylonitrile butadiene rubber‐poly (vinyl chloride)/graphite composite | |
| Balitska et al. | On the analytical description of ageing kinetics in ceramic manganite-based NTC thermistors | |
| Preis et al. | Characterization of electrical properties of n-conducting barium titanate as a function of dc-bias and ac-voltage amplitude by application of impedance spectroscopy | |
| Kara et al. | Thickness dependence of dielectric properties and glass transition temperature of bitumen | |
| Cao et al. | Tunable resistivity–temperature characteristics of an electrically conductive multi-walled carbon nanotubes/epoxy composite | |
| CN206038730U (zh) | 一种用于薄膜热电参数测试新型样品台 | |
| Elimat et al. | PAN-based carbon fibers/PMMA composites: thermal, dielectric, and DC electrical properties |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170130 |