SU1749922A1

SU1749922A1 - Способ изготовлени оксидно-цинковых варисторов

Info

Publication number: SU1749922A1
Application number: SU904851682A
Authority: SU
Inventors: Владимир Олегович Макаров; Мария Тронтель; Аркадий Попович
Original assignee: Днепропетровский государственный университет им.300-летия воссоединения Украины с Россией; Институт Им.Йозефа Стефана, Г.Любляна (Инопредприятие)
Priority date: 1990-07-23
Filing date: 1990-07-23
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Использование: в электронной технике, в частности в технологии изготовлени оксидно-цинковых варистор ов. Сущность изобретени : после приготовлени шихты из оксидов металлов и формовки заготовок ва- ристоров их обжигают в воздушной среде, предварительно очищенной от диоксида углерода до парциального давлени в 150-700 Па. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к электронной технике, в частности к технологии изготовлени варисторов на основе оксида цинка с добавками оксидов других металлов, и может найти применение в электротехнике и радиоэлектронике дл защиты аппаратуры от перенапр жений, стабилизации напр жени и других целей.

Цель изобретени - снижение тока утечки и увеличение коэффициента нелинейности .

В таблице приведены примеры выполнени предлагаемого способа изготовлени оксидно-цинковых варисторов.

Ток утечки определ етс при посто нной напр женности электрического пол , равной 130 В/см. Коэффициент нелинейности вольт-амперной характеристики (ВАХ) определ етс в области малых токов А/см2. Обычно парциальное давление диоксида углерода в атмосфере при нормальных- услови х составл ет около 2000 Па. Как видно из таблицы, при уменьшении парциального давлени диоксида углерода ниже 700 Па ток утечки варистора резко уменьшаетс . Поэтому за верхний

предлагаемый предел парциального давлени диоксида углерода прин то 700 Па. Наибольшее уменьшение тока утечки в 60 раз происходит при давлении 200 Па. С уменьшением парциального давлени диоксида углерода также наблюдаетс рост коэффициента нелинейности ВАХ в области малых токов. Дальнейшее снижение давлени диоксида углерода не приводит более к уменьшению тока утечки и даже ухудшаетс коэффициент нелинейности ВАХ. Поэтому за нижний предел прин то 150 Па,

Известно, что электрические свойства оксидно-цинковых варисторов определ ютс существованием потенциальных барьеров на границе раздела зерен оксида цинка. Одним из механизмов образовани потенциального барьера вл етс адсорбци кислорода на поверхности зерен оксида цинка. Адсорбци кислорода приводит к по влению отрицательного зар да на поверхности зерна, в результате чего возрастает высота потенциального барьера. Масс-спектромет- рические исследовани оксидно-цинковой керамики дл варисторов показали, что при ее нагревании в вакууме выше 150°С основ (Л

С

ю ю ho го

ным газом, который выдел етс , вл етс С02, который адсорбирован на границах зерен оксида цинка. Адсорбци С02 (который всегда присутствует в атмосфере) на поверхности зерен ZnO в присутствии атмосферной впаги идет более активно, чем кмслброда, с образованием поверхностного карбоната цинка в нейтральной форме, т.е. без изменени зар да поверхности зерна. В результате замещени адсорбированного кислорода на поверхности зерна карбонатом цинка общий зар д поверхности зерна ZnO становитс меньше, что приводит к уменьшению высоты потенциального барьера и большому току утечки. Кроме того, распад поверхностного карбоната цинка при эксплуатации варистора может приводить к нестабильности ВАХ. Поэтому сущность изобретени состоит в уменьшении количества адсорбированного С02 путем уменьшени его парциального давлени в атмосфере печи, что позвол ет уменьшить ток уте«ки варистора и увеличить коэффициент нелинейности ВАХ в области малых

ТО ОВ.

Пример. Дл изготовлени оксидно- цинковых вартсторов приготовл ют шихту состава, мае.%: ZnO 90,18; Sb20s 4,2; Bi20s; 4,3 Соз04 0,9; НзВОзО,02 путем перемеши- чани с дистиллированной водой. Затем шихту высушичаюг и прессуют заготовки в форме дисков диаметром 1,2 см и толщиной 0,1 см под давлением 400 кгс/см2, Заготовки помещают в муфельную печь, «ерез которую медленно продувают воздух с различным содержанием СОа. Очистка воздуха от С02 осуществл етс путем его пропускани через 50%-ный раствор КОН. Заготовки спекают при 1250°С в течение t ч и охлаждают вместе с печью в заданной атмосфере печи. Затем на поверхности дисков нанос т золотые электроды площадью 0,5 см2 методом катодного распылени в вакууме и провод т

измерени ВАХ, Результаты обработки ВАХ полученных варисторов представлены в таблице.

Как видно из таблицы, оксидно-цинковые варисторы, обожженные в атмосфере с пониженным содержанием С02, имеют меньший ток утечки и больший коэффициент нелинейности ВАХ.

Уменьшение тока утечки позвол ет увеличить срок службы варисторов, а увеличение коэффициента нелинейности ВАХ в области малых токов позвол ет повысить эффективность защиты объектов от перенапр жений .

Claims

Формула изобретен и

Способ изготовлени оксидно-цинковых варисторов, включающий приготовление шихты, формовку заготовок и их обжиг в воздушной среде, отличающийс тем,

что, с целью снижени токов утечки и увеличени коэффициента нелинейности, в качестве воздушной среды используют воздух, очищенный от диоксида углерода до парциального давлени его в пределах 150-700 Па.