Материал для изготовления нелинейных резисторов Советский патент 1983 года по МПК H01C7/112 

Изобретение, относится к радиоэлектронике и может быть использовано для изготовления нелинейных резисторов на основе оксида цинка. Известен материал для изготовления нелинейньах резисторов, содержащий оксид цинка и оксиды щелочноземельных, металлов,- в частности оксид магния Однако такой материал характеризуется недостаточной стабильностью характеристик. Известе-н материал для изготовления нелинейных резисторов, содержащий оксиды цинка и щелочноземельног металла, а также диокс.ид марган; Однако известный материал не обеспечивает., достаточную стабильнос характеристик резисторов. Цель изобретения - повышение ста «бильности характеристик. Поставленная цель достигается тем, что материал для изготовления нелинейных резисторов, включающий оксид цинка,, оксид магния и диоксид марганца, Содержит указанные компоненты в следующих количествах, мол Оксид магния 10,0-00,0 0,1-20,0 Диоксид марганца Остальное Оксид цинка На фиг.1 представлена конструкци нелинейного резистора; на фиг.2 вольт-амперная отрицательная xapakтеристика нелинейного резистора на основе данного материала. Нелинейный резистор содержит основание 1, электроды 2 и свинцовые проводники 3. Вольт-амперная характеристика нелинейного резистора (фиг.2) может быть выражена следующим равенством n ioeog leo 3r QI соответственно напряжение и сила тока в точке Р на фиг. 2 Vo и 3„ соответственно напряжение и сила тока в точке И ; ,п - фактор, характеризующий степень крутизны кривой OPGi (чем боль ше значение п , тем лучше характеристика и с практической точк зрения предпочтительно, чтобы значение п бьшо не менее 5). Материал изготавливают следуюггщм образом. rj Соответствующие порошки исходных компонентов (ZnO, MgO и МпО2) взвешивают таким образом, чтобы выдержать пропорцию для получения необхо димого спс: :2:огося материала, и перемешивают с помощью соответствующих перемешивающих устрсэйств, например в шаровой мельнице, и после этого предварительно агломерируют в нагре;вательной печи при относительно низкой температуре, например 600900°С. Это предварительное спекание необходимо для поддержания хорошей реакционной способности между соотв.етствующими окислами в процессе спекания и для обеспечения однородг : ности полученных спекшихся материалов. Предварительно агломерированная масса измельчается в мельнице для TOjiKoro измельчения, например в шаровой, в порошок с заданным размером частиц, к порошку добавляют связующее и полученную массу формуют при давлении 100 кгс/см 1 т/см, например, в виде диска, приблизительно диаметром 20 мм и толщиной 1 мм. В качестве связующего может быть использовано как органическое связующее, например стеариновая кислота, парафин, поливиниловый спирт или полиэтиленгликоль, так и неорганическое, например, фосфорная кислота. Спекание проводится в обычной электрической печи при 1000-1300Яс обычно в течение 1 ч. Это спекание успешно осуществляется в воздушной среде. Пример. Порошкообразные ис-. ходные компоненты в различных колиЧественных соотношениях (в указанных пределах) смешивают в шаровой мельнице с получением 35 образцов, в том числе и контрольных (с выходом за пределы). Образцы предварительно агломерируют в воздушной атмосфере в электропечи при 800°С в течение 1 ч и измельчают в шаровой мельнице с получением 315 видоизмененных порций порошков. К видоизмененнь М Порошкам добавляют в качестве связующего поливиниловый спирт и полученные массы соответственно подвергают обработке давлением около 0,8 т/см. После этого отформованный порошок загружают в электропечь при 1100-1300 с и выдерживают в течение 2 ч и агломерируют. Получают диски наружным диаметром 20 мм и объемом 0,5 см. После крепления к дискам серебряных электродов получают нелинейные резисторы. Там, где сушка серебра осуществляется на электроде, исходным матерйешом может быть металлическое серебро или Ад2О. Поскольку основа элемента сопротивления Отличается исключительной термоустойчивостью, сушку можно производить в широком температурном диапазоне, например 400-800°С. Проводят измерение вольт-амперных характеристик полученных элементов при комнатной температуре с использованием стандартной схемы для опреДепения соответствующих значений , Jp , У ил. Полученные результаты представлены в табли:... I Т а 6 л и ц а 1 .

Продолжени 1 табл. 1

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНиХ РЕЗИСТОРОВ, включающий оксид цинка, оксид магния и диоксид марганца,отличающийся тем, что, с целью повышения стабильнойти характеристик, он содержит указанные компоненты в следующих количествах, .мол.%: Оксид магния 10,0-60,0 Диоксид марганца 0,1-20,0 Остальное Оксид цинка X а: to у

Как видно из табл,1, значение п любого нелинейного резистора, сост оящего из спекшегося материала, содержащего 89,9-20 мол.% 2пО; 10,060 мол.% МдО и 0,1-20 мол.% MnOj, составляет более 5, в то время как вне указанного выше предела значение п любого полученного элемента составляет менее 5. В частности, там где содержание ZnO 78 36 мол.%, MgOj 20-50 мол. %

и MnOj 2,0 - 14 мол. %, п не менее 10.

Проводят испытания нелинейных резисторов на долговечность под нагрузкой (при 70С в течение 1000 ч), темпе|)атурные испытания (при темпера-, турах от -20 до ) и испытание на старение (при комнатной температуре в течение одного года). Результаты испытаний представлены в табл.2 4 соответственно.

Т а б л и ц а 3

Т а блица 4

Продолжение табл. 4

Как видно из табл.2 - 4 величина изменения параметров нелинейных резисторов в случае использования материала предлагаемого состава составляет 3% или менее ,от абсолютного значения, температурный коэффициент сопротивления не превышает -0,05%/с, временное непостоянство ii составляет 2% или менее от величины абсолютного значения.

J Таким образом, по сравнению с известными материалами, предлагаемый материал обладает более стабильными

характеристиками.