Материал для изготовления нелинейных резисторов

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК з(51) Н 01 С 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

10,0-60,0

0,1-20,0

Диоксид марганца

Оксид цинка

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

I (21) 2052633/18-21 (22) 08.07.74 (31) 76559/73 (32) 09.07.73 (33) Япония (46) 15.12.83. Вюл. Р 46 (72) Нобору Итиносе, 10дзи Екоми-. " цо и Масаки Кацура (Япония). (71) Токио Сибаура Электрик Ко ЛТД . .(Япония) (53) 621.316.8(088.8) (56).1. Полупроводниковая техника. и микроэлектроника. Респ.межвед.ст.

1972, вып. 10, с. 62-66.

2. Патент СИЖ Р 3598763, кл. 252-518, опублик. 10.08.71 (прототип) .,,SU„„1061712 А (54) (57) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

НЕЛИНЕЙНЫХ РЕЗИСТОРОВ, включающий оксид цинка, оксид магния и диоксид марганца, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильноСти характеристик, он содержит указанные компоненты в следующих количествах, .мол.Ъ:

Оксид магния

1061712

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для изготовления нелинейных резисторов на основе оксида цинка.

Известен материал для изготовления нелинейных резисторов, содержащий оксид цинка и оксиды щелочнозе мельных.металлов,- в частности оксид магния (1).

Однако такой материал характеризуется недостаточной стабильностью характеристик.

Известен материал для изготовления нелинейных резисторов, содержащий оксиды цинка и щелочноэемельного металла, а также диоксид марганца (2,)

Однако известный материал не обеспечивает.. достаточную стабильность характеристик резисторов.

Цель изобретения — повышение стабильности характеристик.

Поставленная цель достигается тем что материал для изготовления

Р нелинейных резисторов, включающий. оксид цинка, оксид магния и диоксид марганца, содержит указанные компоненты в следующих количествах, мол.Ъ|

Оксид магния 10,0-00,0

Диоксид марганца 0,1-20,0

Оксид цинка Остальное

На фиг.1 представлена конструкция нелинейного резистора; на фиг.2 вольт-амперная отрицательная характеристика 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 и

П= (ОСо — Bog >

P и р где Ч и 3 — соответственно напряP P жение и сила тока в точке Р на фиг. 2;

U и 3 — соответственно напряЯ 9 жение и сила тока в точке — фактор, характеризующий степень крутизны кривой OPQ, (чем больше значение и, тем лучше характеристика и с практической точки зрения предпочтительно, чтобы значение и было не менее 5).

Материал изготавливают следующим образом. о

Соответствующие порошки исходных компонентов (ZnO, NgO и MnO>) взве-шивают таким образом, чтобы выдер жать пропорцию для получения необходимого оп= .ш гося материала, н перемешивают с помощью соответствующих перемешивающих устройств, например в шаровой мельнице, и после этого предварительно агломерируют в нагреэ вательной печи при относительно нйзкой температуре, например 600900ОС. Это предварительное спекание необходимо для поддержания хорошей реакционной способности между соот10 ветствующими окислами в процессе спекания и для обеспечения однород.- ности полученных спекшихся материалов. Предварительно агломерированная масса измельчается в мельнице для тонкого измельчения, например в шаровой, в порошок с заданным размером частиц. К этому порошку добавляют связующее и полученную массу формуют при давлении 100 кгс/см21 т/см2, например, в виде диска, 20 приблизительно диаметром 20 мм и толщиной 1 мм, В качестве связующего может быть использовано как органическое связующее, например стеариновая кислота, парафин, поливинилс25 вый спирт или полиэтиленгликоль так и неорганическое, например, фосфорная кислота °

Спекание проводится в обычной

ЗО электрической печи при 1000-1300.ОС обычно в течение 1 ч. Это спекание успешно осуществляется в воздушной среде.

Пример. Порошкообразные ис-. ходные компоненты в различных коли чественных соотношениях (в указанных пределах) смешивают в шаровой мельнице с получением 35 образцов, 40 в том числе и контрольных (с выходом за пределы). Образцы предварительно агломерируют в воздушной атмосфере в электропечи при 800 С в

О течение 1 ч и измельчают в шаровой

45 мельнице с получением 35 видоизмененных порций порошков. К видоизмененным порошкам добавляют в качестве связующего полнвиниловый спирт и полученные массы соответственно подвергают обработке давлением около

0,8 т/см2. 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 см3. После крепления к дискам серебряных электродов получают нелинейные резисторы. Там, где сушка серебра осуществляется на электроде, исходным материалом может р0 быть металлическое серебро или AgZO

Поскольку основа элемента сопротивления отличается исключительной термоустойчивостью, сушку можно производить в широком температурном диg5 апазоне, например 400-800 С. 1061712

Продолжена.". табл. 1

Характеристика .2

Содержание компонентов, мол..Образец,Р

v (v ) 3р(йл) V> (v ) Mg0

Zn0

ИО 02

553

39„9

0,l

5,7

301

35,0

5 0

280

539

8,8

29,0.

Ф °

522

11,0

7,6

287 зоо

5,3

1 °

20,0

511

Контроль— ные

20,0 58

22,0

З,8

509

312

3 6

507

20,0

318

20,0 60

506

20,0

18,0 62

3,7

324

507

22,0

3,7

330 б !

503

20,0

341

3,4

1 и Мп02 2, О - 14 мол. %, n не менее 10 °

Проводят испытания нелинейных резисторов на долговечность под нагрузкой (при 70 С в течение 1000 ч), тем-: пературные испытания (при темпера-. турах от -20 до 60 C) и испытание на старение (при комнатной температуре в течение одного года) . Результаты испытаний представлены в табл.2

4 соответственно.

Таблица 2

Величина измерения

1р(на) V@(V) чр(ч) Образец, Р йЧ,, a,ап, а

111 7,1 — 2,2 .- 1,2

2,0

275

90 51,4 — 3,0 — 1,6

276

152 293 - 16 — 1 2

0,6

0,8

0,8

275 9,6

287 7,6

488

522

Как видно из табл, 1, значение любого нелинейного резистора, состоя- 30 щего иэ спекшегося материала, содержащего 89,9-20 мол.Ъ ZnO; 10,060 мол. Ъ MgO и О, 1-20 мол. Ъ NnO, составляет более 5, в то время как вне указанного выше предела значение 35 и любого полученного элемента составляет менее 5. В частности, там где содержание Zno 78—

3G мол Ъ, Mg02 20 - 50 мол. 5

3i0

2,2

1,0

1 5

1061712

Продолжение табл 4 б

2 3

Таблица 3

Vp(V) Температурный коэффициент (С), Ъ

Образец

0,8

20 5

20.

15 3

1,7

0 03

26.8

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

15 2% или менее от величины абсолютного значения.

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

20 характеристиками.

0 ..01

0,02

0 04

l0.". 15

254

4 15

511

Таблица 4

Степень изменения ап, Ф Образец

6,9

+ 2,0

+ 1,3

22,6

Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10077/60

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В Солодова

Редактор Л. Веселовская Техред M.Íàäü Корректор С Шекмар