Способ получения терморезистивного материала Советский патент 1984 года по МПК H01C7/04 

f Изобретение относится-к области получения терморезистивных материалов (ТРИ), работающих при низких тем .пературах. Известен способ получения терморезистивного материала, при котором исходную смесь окислов перемешивают в присутствии спирта в течение 15 ч, прокаливают при 1100-1500°С затем измельчают в течение 3-24 ч в агатовой мельче, сушат, добавляют. 6% воды и гранулируют til. Однако способ длителен.и требует больших затрат, а смешение сухих порошков исходных компонентов не обеспечивает достаточную степень однородности материалов. . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сп соб получения терморезистивного мат риала на основе окиси марганца, вкл чаюишй смешениеисходных растворов, совместное осаждение компонентов из растворов, фильтрацию и термообработку осадков C2J. Известный способ обеспечивает наиболее высокую степень однороднос ти материалов, однако он длителе (для прокалки продукта требуется 40-1000 ч) и многостадиен (включает 9 стадий). Свойства образующихся .материалов нестабильны вследствие образования неустойчивых на воз духе соединений - гидроокисей марганца и меди. Кроме того, ТКС полученных материалов низок и не превышает 3,3%/°С. Целью изобретения является улучшение качества терморезистивного ма териала на основе окиси марганца и упрощение процесса его получения. Поставленная цель достигается тем, что при способе получения терм резистивного материала на основе окиси марганца, включающем смешение исходных растворов, совместное осаж дение компонентов из растворов, фильтрацию и термообработку осадков совместное осаждение компонентов ведут из растворов водорастворимых солей двухвалентного марганца и тре валентного алюминия раствором углекислого натрия при следующем мольном соотношении компонентов ; : Ма2СОз 1:2: (4,8-5,4). П р и м, е р 1. Для получения со тава с соотношением компонентов 22 .з .Na,jC03 1: 2:4,8 готовят смесь из 246,1 мп раствора MnClj и 789,5 мл раствора AlClj, в полученную смесь при перемешивании вливают 2008 ил раствора Naj С0з(,38 моль/л). Полученную суспензию перемешивают в течение 1 ч, отфильтровывают и прокаливают на воздухе при 1250С в течение 6ч. Пример 2. Для получения состава с соотношением компонентов ,jC03 1:2:5,0 готовят смесь из 246,1 мл раствора ШС и 789,5 мл раствора AlCl, . В полученную смесь вливают при перемепшвании 2090 мл раствора . Суспензию перемешивают в течение 1 ч отфильтровывают и прокаливают на воздухе при 1250С в течение 6 ч. Пример 3. Для получения состава с соотношением компонентов 1:2:5,4 готовят смесь из 246,1 мл раствора MnClj (,395б моль/л; 0,5788 моль) и 789,5 мл раствора А1С1з 1,4662 моль/Л} 1,16 моль). В полученную смесь вливают при перемешивании 2260 мл раствора На2СОз(С 1,38 моль/л; 3,12 моль), образовавшуюся суспензию перемешивают в течение 1 ч, осадок отфильтровывают, прокаливают на воздухе при 1250 С в течение 6ч. Свойства материалов полученных известным и предлагаемым способами, приведены в таблице. В примерах 1-3 концентрации солей составляют 2,349 моль/л (общее количество 0,578 моль) и 1,4766 моль/л р,155 моль). Совместное осаждение марганца и алюминия можно вести из любых растворов (соляно-, азотйои сернокислых). Пример 4. Для получения алюмината марганца из азотнокислых растворов берут 71,3 мл Ш(. (,6215 моль/л) и 199 МП А1(НОз)з (,163 моль/л). Приливают 742 мл раствора (,29 моль/л). Далее переработка аналогична примерам 1-3. Полученный порошок MhAljO/,, обладает терморезистивными свойствами, однако применение азотнокисльпс растворов менее желательно. Фильтрация осадка затруднена из-за более интенсивного гелеобразования, порошок после прокалки не технологичен при изготовлении кабеля из-за сильной адгезии.

311151

Пример 5. Для получения алюминатй марганца из сернокислых растворов берут 191,1 мл (С 3,0217 моль/л), 1419 мл А(80)3 (,813 моль/л) и 1707 мл , j (,690 моль/л). Далее переработка аналогична примерам 1-3. Прокаленный порошок очень агрегирован, жесток, и при набивке кабели рвутся, потому применение азотнокислых солей при ю осаждении нежелательно.

Преимущества предлагаемого способа получения терморезистивного материала иа основе окиси марганца в сравнении с известным заключаются в том, 5 что улучшается качества материала, т.е. повьпиается ТКС материала с 3,3 .до 4,1%/С, снижается температура

124

срабатывания с -450 до 135°С, расширяется диапазон рабочих температур примерно вдвое (20-600°С.вместо 300600°С), повышается стабильность материала за счет замены гидроокисных соединений, меняющих свою валентност на воздухе, на устойчивое карбонатное соединение марганца.

Изобретение обеспечивает упрощение способа получения материала, так как сокращается количество стадий с 9 до 5 и время осуществления про-. цессов термической обработки (6-8 ч вместо 40-1000 ч).

Кроме того, из процесса исключа ется использование едких вделочей, вследствие чего улучшаются условия труда.

СПОСОБ ПОЛУШНИЯ ТЕРМОРЕЗИСТИВНОГО МАТЕРИАЛА на основе окиси марганца, включающий смешение исходных растворов, совместное осаждение компонентов из растворов, фильтра1Ц1Ю и термообработку осадков, о т л и чаю1 ийсяг тем, что, с целью улучшения качества материала и упрощения процесса, совместное осаждение компонентов ведут из растворов водорастворимых солей двухвалентного марганца и трехвалентного алюминия раствором углекиЬлого натрия при следующем мольном соотношении, компонентов: : NajCp.,1:2