МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ С ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ТЕМПЕРАТУРНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ СОПРОТИВЛЕНИЯ Советский патент 1995 года по МПК H01C7/02 C04B35/46 

Изобретение относится к материалам радиоэлектронной техники и может быть использовано при изготовлении терморезистивных элементов (позисторов), применяемых в цепях температурной компенсации электронных схем, для контроля и регулирования температуры и электрической мощности, в составе бесконтактных элементов при регулировании уровня сигнала, а также в канальных электронных умножителях (КЭУ).

Известны керамические материалы на основе титана бария (ВаTiO₃), имеющие в зависимости от области применения различные температурные интервалы использования и различные величины положи- тельного температурного коэффициента сопротивления α Основным недостатком указанных материалов является высокая температура спекания 1300-1400^оС, что снижает технологичность материалов и повышает энергозатраты на их получение.

В качестве прототипа принят керамический материал с ПТКС на основе ВаTiO₃ c добавкой Y₂O₃. Температура спекания материала составляет 1280^оС. Температура начала эффекта ПТКС 145^оС, удельное объемное электросопротивление при комнатной температуре ρ_V(25o_C) 80 Ом ˙ см, ρ_V при 145^оС равно 70 Ом ˙ см. Материал имеет невысокое начальное удельное объемное сопротивление и небольшой температурный интервал использования в связи с высокой температурой начала ПТКС. Для использования материала в термоконтролирующих устройствах и КЭУ необходимо иметь повышенное начальное (при комнатной температуре) удельное объемное электросопротивление (для КЗУ ρ_V(25o_C) 10³-10⁸ Ом ˙ м) и возможно более широкий температурный интервал ПТКС.

Цель изобретения расширение температурного интервала ПТКС за счет снижения температуры начала ПТКС, повышение удельного объемного электросопротивления при комнатной температуре и снижение температуры спекания материала.

Составы материала получают следующим образом. Предварительно получают индивидуальные соединения BaTiO₃ из щавелевокислого четырехводного барийтитанила марки "осч" состава BaTiO(C₂O₄) ˙ 4H₂O путем прокалки последнего и YBa₂Cu₃O_7-x, где х= 0-0,1 (7), путем твердофазной реакции смеси CuO "чда", Y₂O₃ "чда" и ВаСO₃ "чда" при температуре 950^оС 48 ч.

Шихту соединений BaTiO₃ и YBa₂Cu₃O_7-x (х=0-0,1) смешивают в необходимых соотношениях и перетирают в среде этилового спита, далее прессуют в диски диаметром 10 мм и толщиной 1-2 мм под давлением 50-70 кг/см² и обжигают на воздухе при температуре 1250-1270^оС (см. табл. 1 и 2), выдерживают при максимальной температуре 3 ч, затем охлаждают со скоростью 80 град/ч до 1050^оС и далее вместе с отключенной печью. На обточенные до необходимых размеров образцы наносят перед диэлектрическими исследованиями электроды путем вжигания серебросодержащей пасты.

В табл. 1 приведены составы, в табл. 2 электрофизические характеристики предложенного материала и прототипа.

Использование: в радиоэлектронной технике, в частности при изготовлении терморезистивных элементов (позисторов). Для расширения температурного интервала положительного температурного коэффициента сопротивления (ПТКС) за счет снижения температуры начала ПТКС, повышения удельного объемного электросопротивления и снижения температуры спекания материал для терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивления на основе BaTiO₃ с добавкой содержит в качестве добавки YBa₂Cu₃O_7-x(x=0-0,1) при следующем соотношении компонентов, мас. % : YBa₂Cu₃O_7-x(x=0-0,1) 0,21-0,86; BaTiO₃ остальное. 2 табл.

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ С ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ТЕМПЕРАТУРНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащий BaTiO₃ с добавкой на основе Y₂O₃, отличающийся тем, что, с целью расширения температурного интервала положительного температурного коэффициента сопротивления в низкотемпературную область, повышения величины удельного объемного сопротивления и снижения температуры спекания, он содержит в качестве добавки на основе Y₂O₃ соединение YBa₂Cu₃O_7-x, где x=0-0,1, при следующем соотношении компонентов, мас.

YBa₂Cu₃O_7-x(x=0-0,1) 0,21 0,86
BaTiO₃ Остальное