Материал для терморезисторов Советский патент 1984 года по МПК H01C7/00 

со Изобретение относится к производ ству терморезисторов и может быть использовано для изготовления резисторов с высоким значением отрицательного температурного коэффициента сопротивления. Известен резистинный материал, состоящий из сложных окислов титана оксидов редкоземельных элементов и твердого углерода, для его изготовления компоненты смешивают, прессую и прокаливают сначала в низке ваку уме (Ю - 10 мм рт.ст.) при 1100-1200 С, а затем в высоком ваку ме ЦО - 10 мм рт.ст. при 1400 в течение 20-25 ч. После перетирани образцы прессуют и снова отжигают при в течение 12-15 ч. Удель ное сопротивление полученного материала при 290 К изменяется в зависи мости от редкоземельного элемента от 8-10 Ом-см до 10 Ом-см. Рези стивный материал используют при тем пературах выше 290 к 1 . Недостатками этого материала явл ются сложность технологии его изготовления, требующая использования вакуума и высоких температур, и недостаточная термочувствительность при температуре ниже 290 К. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ре зистивньй материал на основе сложной композиции титаната бария, окси да ванадия, оксида редкоземельных элементов, сурьмы и кремния. Оксид ванадия составляет О,001-0;5% от массы титаната бария. Для изготовле ния материала смесь компонентов выдерживают при 115 Ос в течение 2ч, затем проводят отжиг при 1350°С в течение 2 ч. Удельное сопротивление полученного материала при 290 К изме няется от 2,5-10 до 2,5-10 Ом-см в зависимости от вида редкоземельных элементов и доли окиси ванадия. Величина отрицательного температурного коэффициента сопротивления име ет значение 4, в области температур от 273-300 К 2. Недостатком полученного из извест ного материала резистора является сложность технологии его изготовления, требующей использования высоких температур. Кроме того, термочувстви тельность этого резистора низкая 14,6%), что недостаточно для решения целого ряда задач в интервале температур, близких к комнатной. Причем зависимость удельного сопротивления от те1ипературн носит нелинейный характер, что затрудяет использование такого резистора. Цель изобретения - увеличение тер мочувствительности резистивного мате риала . Поставленная цель достигается тем, что материал для терморезисторов на основе оксида ванадия v ) и оксида редкоземельных материалов(Ш дополнительно содержит карбонат рубидия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбонат рубидия52,7-70,0 Оксид ванадия (VJ14,0-14,8 Оксид редкоземельных металлов (ai)Остальное Предлагаемы резистивный материал синтезируют по херамической методике путем отжига стехиометрических смесей при 800°С в течение 5 ч на воздухе. Пример. Перетирается 3,32 г карбоната рубидия (2 г диок-. сида лантана и 1,75 г пятиоксида ванадия таблетируется под давлением 1000 кг/сК и прокаливается при 800°С в течение 5 ч. Из него готовятся образцы в виде параллелепипеда размером 2х5х х10 мм. Получается материал RbjLa-pjt (VO) , содержащий 55,3 вес.% 26,0 вес.% остальноеV 0. Величина удельного сопротивления при . 293 К составляет 2,1-10 Ом-см с отрицательным ТКС 53,5%°СГ.. П р и м е р 2. Перетирается 4,62 г 0,91 г , 2,42 г VjOg, таблетируется под давлением 1000 кг/см и прокаливается при 800°С в течение 5ч. Из него готовятся образцы в виде параллелепипеда размером 2x5x10 мм. Получается материал Rbg Sc j (VO )2 , содержащий 70 вес.% Rb COjj 15,2 вес,% ; остальное величиной удельного сопротивления при 293 К 4,19x10 Ом-см и отрицательным ТКС 46%°С . П р и м е р 3. Перетирается 3,63 г ВЪ,, 2 г 1,9 г V2 05 , таблетируется под давлением 1000 кг/см и прокаливается при 800°С в течение 5 ч. Из него готовятся образцы в виде параллелепипеда размером 2x5x10 мм. Получается материал j (04 )2 содержащий 60,5 вес.% , 33,3 вес.% EhjO , остальное а s величиной удельного сопротивления при 293 К 2,5x10 Ом-см и с отрицательным ТКС 17,69% С . П р и м е р 4. Перетирается 2,26 г Rb.j,CO, ; 1,63 г 1,72 г V 0 таблетируется под давлением 1000 кг/см и прокаливается при 800°Св течение 5 ч. Из него готовятся образцы в виде параллелепипеда размером 2х5х х10 мм. Получается материал НЬ (V04 ).; , содержащий 54,3 вес.% остальное с величиной удельного сопротивления при 293 К 1,7x10 Ом-см и с отрицательным ТКС 61,3%С- . П р и м е р 5. Перетирается 3,31 г RbjCO ; 1,58 г PrzOjj 1,7 г VjOj, таблетируется под давлением 1000 кг/ и прокаливается при в течение 5 ч. Из него готовятся образцы в виде параллелепипеда размером 2x5x10 м Получается материал Rb РгQ2ь(4)2 , содержащий 55,2 вес.% 26,3 вес.% Prj Oj } остальное V. Og с величиной удельного сопротивления при 293 К 1,2x10 Ом.см и с отрицательным ТКС 34,. Примере. Перетирается 3,3 г 1,6 г 1,73 г VjOj,таблетируется под давлением 1000 кг/см и прокаливается при 800°С в течение 5 ч. Из него готовятся обрацы в виде параллелепипеда размером 2x5x10 мм. Получаетс5я материал Rb Nd , (VO )2 , содержащий 55 вес.% ; 26,7 вес. Nd2O3 остальное VjO с величиной удельного сопротивления при 293 К 4,18x10 Ом-см и с отрицательнЕлм ТКС 24,6%°С . Пример. Перетирается 3,16 RbjCO ; 1,76 , 1,66 г ,таблетируется под давлением 1000 кг/см и прокаливается при 800°С в течение 5 ч. Из него готовятся образцы в виде параллелепипеда размеров 2x5x10 м Получается материал RbjTmg jg 4 2 содержащий 52,7 вес.% РЦСО ; 92,3 вес.% Тт2О, остальное с величиной удельного сопротивления f при 293 К 1,4x10 Ом-см с отрицательным ТКС 23,5%°С- , Пример 8. Перетирается 4,2 1,38 г УЪ,О,; 2,2 г V2 Oj, таблетируется под давлением 1000 кг/см и прокаливается при в течение 5 ч. Из него готовятся образтды в ви де параллелйпипеда размером 2х5х х10 мм. Получается материал Rb Ybojj (V0j)2, содержащий 70 вес.% 23 вес.% , остальное -с ве личиной удельного сопротивления при 293 К 6,7x10 Ом см и с отрица тельным ТКС 25,3%°С- . Пример 9. Перетираются со спиртом 5,05 г карбоната рубидия 1,094 г окиси диспрозия BvjO и 1,07 г окиси ванадия (v) , таблетируются, прокаливаются и из п лученных таблеток готовят образцы, как в примере 1. Получается материал на основе 15,2 вес.) окиси диспрозия, 70 вес.% карбоната pyritijum, оста.ггьное окис1 ванадия ( I . Величина удельного сопротивления при 293 К 3,65x10 Ом-см с отрицательным ЧКС 12,2%°С-Ч П р и м е р 10. Г1еретираются со спиртом 4,27 г карбоната рубидия РЬ2СОз ; 2,7 г окиси гольмия Но.О., 1,13 г окиси ванадия (v) , таб петируются, прокаливаются и из псшученных таблеток готовят образцы, как в примере 1. Получается матзриал на основе 33,3 вес.% окиси гапьмия, 52,7 вес.% карбоната рубидия, остальное окись ванадия {VI . Величина удельного сопротивления при 293 К 2,2 lO Ом-см с отрицате.11ьным ТКС 6, . Значения удельного сопротивления при 290 К и отрицательного температурного коэффициента сопротивления в области 260-290 К предлагаемого резистивного материала состава ЕЪзТК(0) с различными редкоземельными элементами приведены в таблице. Как следует из таблии;ы, представленные различные материала на основе карбоната рубидия, оксида ванадия и редкоземельных элементов состава Rb TR (УО) обладают большим удельным сопротивлением. Предлагаемые материалы состава RbTR(VG)2 в интервале температур от 260-290 К имеют в 1,5-10 раз больший отрицательный температурный коэффи- . циент сопротивления, чем известный материал типа , D о 0025 хвес.% 5iOi -f :jBec.%v. Изменением типа редкоземельного элемента в предлагаемом материале обеспечивается расширение диапазона отрицательного температурного коэффициента сопротивления от 6 до 60%С . Положительный эффект получаемого резистивного материала обусловлен тем, что создается возможность изготовления резисторов, работающих при более низких температурах с большой термочувствительностью. Кроме того, простая технология его изготовления удешевляет сам резистивный материал.

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ,, на основе оксида ванадия (v) и оксида редкоземельных металлов (HI) , отличающийс я тем, что, с целью увеличения термочувствительности материала, он дополнительно содержит карбонат рубидия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбонат рубидия 52,7-70,0 Оксид ванадия (V) 14,0-14,8 Оксид редкоземельных металлов (llll Остальное

Предлагаемый Rbj Ho(VO )2 (VO)j НЬзЕг(У04 )у

2,2-10

6,2 12,2 3,65-102,5-1о 17,69

Продолжение таблицы.