Способ изготовления нелинейных электрических сопротивлений Советский патент 1946 года по МПК H01C17/00 

Заявлено 2 марта 1945 г. за № 766 (337317) в Народный комиссариат электропромышленности СССР

Настоящее изобретение касается способа изготовления электрических сопротивлений на основе кремния, обладающих повыщенными электропроводностью и нелинейностью вольтамперной характеристики.

Для защиты энергосистемы от грозовых перенапряжений применяются вентильные разрядники, рабочее сопротивление которых должно обладать переменной величиной сопротивления.

При больщих значениях действующего на разрядник на пряжения сопротивление должно быть малым, при малых же напряжениях, близких к рабочему напряжению системы, оно должно быть предельно большим. Нелинейность вольтамперной характеристики карбида кремния определяется выражением:

где / - ток, К. - электропроводность, а р - показатель у напряжения и, который может принимать значение 3-4 для рядовых сортов продукта и 5-7 для специальных сортов.

Проведенными исследовательскими работами было установлено, что повышение электрических.качеств карборунда, т. е. повыщение его электропроводности (увеличение /С) и увеличение степени нелинейности (увеличение р) могут быть достигнуты применением завьпиеипого модуля шихты.

Шихта на карборунд составляется из углеродистого материала и кварцевого песка с небольшими добавками древесных опилок (для рыхлости щихты) и поваренной соли (для хлорирования примесей посторонних элементов).

Реакция получения карборунда следующая:

Отнощение 0,375 называют теоретическим модулем щихты.

ЗС + SiOj

Увеличение модуля щихты означает введениеВзону реакции избыточного количества углерода. Карборунд для разрядников при использовании модуля от 0,39 до 0,43 получается низкого качества.

I K-U 3C+Si02 - SiC+2CO.

№ 66069- 2 -

Исследованиями было установлено, что управление электрическими характеристиками карборунда может достигаться только введением в шихту определенных примесей.

Согласно изобретению для нолучения карбида кремния нужного качества в шихту должно быть введено 2,5-3% окиси алюминия.

Шихта для нолучения карборунда, нредназначенного для использования в качестве сопротивления в вентильном разряднике, должна составляться из нефтяного кокса (с зольностью до 1%), древесных онилок, кварцевого песка (содержаш,его кремнекислоты не менее 99%) и окиси алюминия, которая может быть введена в виде белой огнеупорной глины, не загрязненной железом и кальцием.

Поваренная соль в шихту не вводится, так как ее действие )в данном случае отрицательно. Модуль шихты берется теоретическим. Содержание в шихте примесей железа не должно превышать 0,5%, окиси кальция - 0,2%, окиси магния - 0,1%, поскольку эти примеси приводят к ухудшению нелинейности. Получаюш,ийся карбид кремния обладает показателем нелинейности 6-7-7, в зависимости от крупности зерна и плотности тока.

:Предмет изобретения

Способ изготовления нелинейных электрических сопротивлений на основе-, карбида кремния, отличаюш.ийся тем, что для обеспечения пОЁЪ(шенной нелинейности, соответствуюш,ей характеру работы сопротивления в вентильном разряднике, в шихту, из которой удалены поваренная соль и примеси железа, кальция и магния, вводят в количестве 2,5-3% окиси алюминия.