SU1730080A1

SU1730080A1 - Полупроводниковый керамический материал

Info

Publication number: SU1730080A1
Application number: SU904798810A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Гольцов; Лидия Алексеевна Шпак; Игорь Павлович Раевский; Зигмунд Суровяк; Витолд Эдуардович Юркевич
Original assignee: Научно-исследовательский институт физики при Ростовском государственном университете; Ростовский инженерно-строительный институт
Priority date: 1990-03-05
Filing date: 1990-03-05
Publication date: 1992-04-30

Abstract

Использование: электронна техника, термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивлени . Сущность изобретени : Материал содержит, мас.%: титанат бари -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 спекани материала 1200- 1240&deg;С, сопротивление 3.1 102-8.6-103 Ом х х см, температурный коэффициент сопротивлени 11,5-21,1 %/К.

Description

Изобретение относитс к электронной технике и может быть использовано дл изготовлени терморезисторов с положитель- ным температурным коэффициентом сопротивлени (ПТКС).

Известен полупроводниковый керамический материал дл изготовлени позисто- ров, который с целью повышени рабочей температуры содержит титанат бари и добавку стекла. В качестве добавки стекла материал содержит систему оксидов бора, алюмини , бари стронци и вольфрама при следующем соотношении компонентом, мас.%: титанат бари 95,0-98,0; добавка стекла 2,0-5.0. Оксиды добавки стекла могут быть вз ты в следующих количествах, мас.%: В20з 45-60; 8-10; ВаО 20-30; SrO 1Q-15 и WOa 1,15-4.

Недостатком керамического материала

вл етс снижение ПТКС а при введении

добавки стекла в виде системы оксидов бари , стронци , алюмини и вольфрама до 4-5%/°С.

Наиболее.близким к предлагаемому вл етс полупроводниковый керамический материал дл терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивлени , содержащий титанат бари - свинца формулы Bai-хРЬхТЮз. где х 0.4- 0,6, и легирующую добавку. Температура TL при которой начинаетс рост удельного электросопротивлени р. составл ет 250- 350°С..

Недостатками этого материала вл ютс высокое значение температуры спекани ТСп, достигающее 1300°С, и сл.ожна технологи изготовлени терморезисторов.

Целью изобретени вл етс снижение температуры спекани и упрощение технологии при сохранении высоких значений температурного коэффициента сопротивлени .

VJ СО О О 00

о

Поставленна цель достигаетс тем, что полупроводниковый керамический материал дл терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивлени содержит титанат бари -свинца формулы Bai-хРЬхТЮз, где х 0,4-0,6, и легирующую добавку.

Согласно изобретению в качестве легирующей добавки используют стекло состава , мас.%: РЬО 65,2-76,8; В20з 15,2-25,4; AlaOa 2,7-6,7; WOa 2,3-3.8 при следующем соотношении компонентов материала, мас.%:

Bai-хРЬхТЮз. где х 0,4-0,6 93-95 Указанное стекло5-7

Роль оксидов-компонентов стекла, используемого в качестве добавки, сводитс в следующему: ВаОз вл етс стеклообразо- вателем, РвО вводитс дл стабилизации структурной сетки стекла, А120з повышает химическую стойкость стекла, Л/Оз переводит твердый раствор (Ва1-хРЬх)ТЮз в полупроводниковое состо ние.

ОТ макс 230.3

%/°С

метра. Величину температурного коэффициента отмакс рассчитывают по формуле

ig Д ig / тЬ - т

где Ti и Та - температуры, при которых соответственно начинаетс и заканчиваетс наиболее резкий рост сопротивлени образца;

10 Р и/°2 Удельное электросопротивление материала при этих температурах.

Введение в титанат бари -свинца легирующей добавки в виде стекла состава, мас.%: РО 65,2-76,8; В20з 15,2-25,4; АЬЮз

15 2,7-6,7 и WOs 2,3-3,8 в количестве 5-7 мас.% обеспечивает получение высоких значений а терморезисторов 11,5 - 15,5 %/°С. При выходе содержани компонентов в составе стекла за указанные пред20 елы, а также количества добавки стекла, в : материале происходит снижение от и A Ig а либо повышение /320 с. При этом величина Теп составл ет 1200-1240°С по сравнению с

1270-1300°С у материала прототипа. Это Изобретение осуществл ют следую- 25 уменьшает расход электроэнергии на прощим образом.

. Дл изготовлени полупроводникового керамического материала смесь карбоната бари , оксида свинца и оксида титана, вз тых в соответствии с формульным составом 30 (Ва1-хРЬх)ТЮз. где х 0,4; 0,5; 0,6, прокаливают при 900-1000°С в течение 4 ч, затем измельчают и одновременно смешивают с. порошком стекла.

Дл изготовлени стекла смесь оксидов 35 свинца, алюмини , бора и вольфрама плав т в платиновом тигле при 1300°С в течение 1 Ч, затем, расплав выливают на стальную плиту и измельчают.

Из порошка титаната бари -гсвинца с 40 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 45 образцы остывают вместе с печью. Плоские поверхности образцов шлифуют и затем нанос т измерительные электроды из AI метр- дом испарени в вакууме.

Электрическое сопротивление термо- 50 резисторов при различных температурах

изводство терморезисторов, позвол ет использовать более дешевые и простые в эксплуатации печи с нихромовыми нагревател ми вместо карбид-кремниевых и не требует регулировани парциального давлени кислорода при обжиге элементов и применени специальных свинецсодержащих засыпок ...- .Ф о р м у л а и з о б р е н и

Полупроводниковый керамический материал дл терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивлени , содержащий титанат бари - свинца формулы Вах-1РЬхТЮз, где х 0,4- 0,6, и легирующую добавку, отличающий- с тем, что, с целью снижени температуры спекани и упрощени технологии при сохранении высоких значений температурного коэффициента сопротивлени , в качестве легирующей добавки используют стекло состава , мас.%: РЬО 65,2-76.8: В20з 15,2- 25,4; 2,7-6.7; WOs 2,3-3.8, при следующем соотношении компонентов материала , мас.%:

Вз1-хРЬхТЮз, где х 0,4-0,693-95

Указанное стекло5-7

определ ют методом вольтметра-ампер; Редактор Т.Лазоренко

Составитель В.Раева Техред М.Моргентал

ОТ макс 230.3

%/°С

ig Д ig / тЬ - т

0 Р и/°2 Удельное электросопротивление материала при этих температурах.

5 2,7-6,7 и WOs 2,3-3,8 в количестве 5-7 мас.% обеспечивает получение высоких значений а терморезисторов 11,5 - 15,5 %/°С. При выходе содержани компонентов в составе стекла за указанные пред0 елы, а также количества добавки стекла, в : материале происходит снижение от и A Ig а либо повышение /320 с. При этом величина Теп составл ет 1200-1240°С по сравнению с

1270-1300°С у материала прототипа. Это 5 уменьшает расход электроэнергии на производство терморезисторов, позвол ет использовать более дешевые и простые в эксплуатации печи с нихромовыми нагревател ми вместо карбид-кремниевых и не требует регулировани парциального давлени кислорода при обжиге элементов и применени специальных свинецсодержащих засыпок ...- .Ф о р м у л а и з о б р е н и

Вз1-хРЬхТЮз, где х 0,4-0,693-95

Указанное стекло5-7

Корректор Т.Палий

Claims

Полупроводниковый керамический материал для терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивления, содержащий титанат бариясвинца формулы ВахиРЬхТЮз. где х = 0,4— 0,6, и легирующую добавку, отличающийс 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: В2О3 15,2— 25,4; AI2O3 2,7-6,7: WO3 2,3-3,8, при следующем соотношении компонентов материала, мас.%: