Изобретение относится к керамической полупроводниковой технологии и может быть использовано при изготовлении терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивления, применяемых в нагревателях автомобильных двигателей и бытовых электроприборов.
Известен способ изготовления позисторной керамики на основе титаната бария, включающий смешение исходных компонентов, введение легирующей добавки, содержащей редкоземельный элемент, синтез шихты, помол спека, оформление изделий и обжиг (1).
Недостатками известного способа являются высокая температура обжига изделий, большое удельное сопротивление и недостаточная стабильность электрических параметров.
Наиболее близким техническим решением является способ получения позисторной керамики на основе титаната бария, включающий смешение углекислого бария, оксида титана и легирующей добавки в виде соединения диспрозия, синтез шихты, помол спека с одновременным введением комплексной добавки, содержащей оксиды алюминия, кремния и титана, оформление изделий и обжиг (2). В указанном способе диспрозий вводят в виде оксида.
Позисторный материал, полученный данным способом, неоднороден по структуре, имеет недостаточную стабильность и воспроизводимость свойств.
Целью изобретения является повышение технологичности изготовления и стабильности электрических параметров.
Цель достигается тем, что легирующую добавку вводят в виде оксалата диспрозия.
Оксалат диспрозия, разлагаясь в процессе синтеза, образует мелкокристаллический порошок, равномерно распределяющийся по всему объему материала и имеющий высокоразвитую поверхность, что в целом способствует полноте происходящих реакций и улучшает технологичность процесса изготовления. Однородность структуры керамики по объему обеспечивает стабильность электрических параметров изделий.
Способ получения позисторной керамики осуществляют следующим образом.
Подготавливают шихту из промышленно выпускаемых компонентов: ВаСО3 и TiО2 марки "ОСЧ" и Ду2(С2О4)х10Н2О марки "ХЧ", взятых в соотношении, мас. % :
ВаСО3 70,17-70,87
TiО2 28,52-29,22
Ду2(С2О4)3х10Н2О 0,30-0,80
Компоненты перемешивают в шаровой мельнице при соотношении материал: шары: вода = 1: 0,5: 1 в течение 8 ч, затем высушивают при 170-180оС. Температура синтеза материала 1150-1200оС, выдержка 1 ч. В полученный спек вводят компоненты комплексной добавки: оксиды Al, Si и Ti и осуществляют помол и перемешивание. Компоненты берут в следующем соотношении, мас. % :
Спек 95,94-97,97
Комплексная добавка 2,03-4,06
Образцы позисторной керамики формуют в виде дисков методом полусухого прессования. Обжиг образцов проходит при 1400-1450оС в течение получаса с последующим медленным охлаждением со скоростью 100оС/ч до температуры 1000оС. Далее охлаждение происходит со скоростью 200оС/ч. На обожженные образцы методом плазменного напыления наносят электроды из алюминия. Испытания проводят на образцах диаметром 15 мм и толщиной 2±0,05 мм.
В таблице приведены составы и основные характеристики позисторной керамики.
Из данных таблицы следует, что по сравнению с прототипом улучшена стабильность электрических параметров позисторного материала.
Улучшение стабильности электрических параметров позисторов при применении в качестве нагревателей для автомобильных двигателей повышает надежность нагревательных устройств и обеспечивает равномерный прогрев топлива и масел, что ведет к увеличению срока службы изделий из позисторной керамики. (56) К. Окадзаки. Технология керамических диэлектриков. М. : Энергия, 1976, с. 260-264.
К. Окадзаки. Полупроводники на основе титаната бария. М. : Энергоиздат, 1982, с. 39.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ШИХТА ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ИЗ НЕЕ | 2002 |
|
RU2259335C2 |
| ШИХТА КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОЗИСТОРОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ИЗ НЕЕ | 2002 |
|
RU2259334C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ТИТАНА БАРИЯ, ЛЕГИРОВАННОГО НИОБИЕМ | 1992 |
|
RU2060566C1 |
| Шихта для получения керамического диэлектрического материала | 1984 |
|
SU1268544A1 |
| СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА | 2013 |
|
RU2532440C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ТИТАНАТА БАРИЯ | 2018 |
|
RU2706275C1 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ТИТАНАТА БАРИЯ | 1999 |
|
RU2162457C1 |
| Способ изготовления позисторов на основе титаната бария | 1988 |
|
SU1600560A1 |
| ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА | 2003 |
|
RU2259973C2 |
| Способ получения замещенного титаном гексаферрита бария | 2021 |
|
RU2764763C1 |
Изобретение относится к керамической полупроводниковой технологии и может быть использовано для терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивления, применяемых для нагревателей автомобильных двигателей и бытовых электроприборов. Сущность изобретения: смешивают углекислый барий, оксид титана и легирующую добавку - оксалат диспрозия, проводят синтез шихты и помол спека с одновременным введением комплексной добавки, содержащей оксиды алюминия, кремния и титана, формуют изделие и обжигают. 1 табл.
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЗИСТОРНОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ТИТАНАТА БАРИЯ, включающий смешение углекислого бария, оксида титана и легирующей добавки - соединения диспрозия, синтез шихты, помол спека с одновременным введением комплексной добавки, содержащей оксиды алюминия, кремния и титана, формование изделий и обжиг, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления и стабильности электрических параметров, легирующую добавку вводят в виде оксалата диспрозия.
