Резистивный материал

 

Использование: электронная техника, е частности технологии изготовления резистивных материалов , используемых преимущественно для формирования резисторов и резистиеных элементов схем, работающих в диапазоне температур 80 - 1000 К. Сущность изобретения: {нгзиаивный материал содержит дисилицид железа, никель и ванадий , при этом компоненты имеют следующее соотношение , мэс%: никель 5,0 - 52, ванадий 8,7 - 8,8; дисилицид железа остальное Указанное соотношение компонентов обеспечивает уменьшение температурного коэфцминента элгсгрогопротивления. t табл.

Комитет Росснйской Федерации по натентам н товарныы знакам п9) R RU(и) 2004020 1 (БЦ 61 С 7 60

{23) 4929050/21 (22) 240493 (46) 30.Ц.93 Б)ол Х 43-44 (71) Физико-технический институт имЛФИоффе

PAH (72) Алексеева ГХ; Енгалычев АЗ„Калязин АЕ; Федоров МИ. (73) Физико-технический институт имАФИоффе

PAH (54) РЕЗИСТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ (87) Использование: электронная техника, в частности технологии изготовления резистивных мате— риалов, используемых преимугдественно дпя формирования резисторов и резистивных элементов схем, работают их в диапазсне температур dQ—

3000 К Сущность изобретен,л: резистивный материал содержит дисипицид железа, никель и ванадий, при этОм компоненты k)42)07 следу)ощее соот ношение, мас%: никель 5,9 — 5Я, ванадий 8,7 — 83; дисилицид железа остальное Указанное coGIHOшение компонентов обеспечивает уменьшение температурного коэффииента электросопративления. 1 табл. 2004020

Изобретение относится к резистивным материалам и может быть преимущественно использовано для иэготовления резисторов и резистивных элементов схем, работающих в диапазоне температур 801000 К, Известен материал с содержанием дисилицида железа Ее$!2, Дешевизна, недефицитность, жаропрочность, способность работать на воздухе, в вакууме и в агрессивных средах при повышенных температурах делают этот материал перспективным при изготовлении резисторов. Основными парэметрами резистивного материала являются удельное электросопротивление r, диапазон температур, в котором используется данный материал, (ТД) и температурный коэффициент электросопротивления (ТКС), характеризующий изменение r npu изменении температуры.. ТКС измеряется как отношение изменения r к соответствующему изменению температуры и может быть вычислен только при линейной зависимости r от температуры, Если в требуемом

ТД г нелинейно зависит от температуры, то в этом ТД может быть определен средний

ТКС (СТКС), который равен отношению изменения r в данном ТД к величине ТД. В этом случае на одних участках ТД, где можно измерить ТКС, СТКС больше соответствующего ТКС, а на других меньше. Большой интерес представляет получение резистивных материалов с малым ТКС в диапазоне

80-1000 К, так как в этом диапазоне температур проводится основная масса физических измерений.. Недостатками материала являются отсутствие линейности и большая величина ТКС в диапазоне 80-1000 К, Известен также материал, который содержит дисилицид железа и дисилицид молибдена в соотношении (Mac.%) 10;90, При температурах, близких к комнатной, ТКС этого материала составлял 190 10 К . Недостатком данного материала является большая величина СТКС в диапазоне 801000 К.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является материал, представляющий собой тонкую пленку

FeSiz, полученную методом ионно-плазменного распыления. ТКС такой пленки при температурах„близких к комнатной, составлял 5000 10 К, Данных î СТКС в диапазоне 80-1000 К не имеется.

Целью изобретения является снижение

ТКС в интервале температур 80-1000 К.

Цель достигается тем. что резистивный материал, содержащий дисилицид железа, согласно изобретению дополнительно содержит никель и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Никель 5,0-5,2

Ванадий 8,7-8,8

Дисилицид железа Остальное

Введение никеля 5,0-5,2 мас.% и ванадия 8,7-8,8 мас,% способствует появлению линейной зависимости электросопротивления от температуры в диапазоне 80-1000 К и уменьшению ТКС. При содержании никеля менее 5,0 мас,% и ванадия менее 8,7 мас,% и содержании никеля более 5,2 мас.% и ванадия более 8,8 мас,% величина ТКС больше, чем в материале-прототипе. При

15 содержании никеля и ванадия в пределах, указанных в формуле изобретения, величина ТКС в указанном температурном диапазоне меньше, чем в лучших резистивных материалах на основе дисилицида железа, 20 Исходя из известных свойств ванадия, нельзя было предположить, что введение его в известный материал повысит стабильность электросопротивления в диапазоне

80-1000 К, о чем свидетельствует отсутствие сведений в патентной и научно-технической литературе, касающихся влияния ванадия на электрические свойства дисилицида железа. Что касается никеля, то имеются cseдения о его влиянии на электрические свойства дисилицида железа, но при этом зависимость электросопротивления от температуры имеет типично полупроводниковый характер. В то же время в ходе экспериментальных исследований было усЗ5 тановлено, что при одновременном введении никеля и ванадия происходит изменение механизма проводимости, следствием чего является появление линейной зависимости r от температуры и резкое

"0 уменьшение ТКС в диапазоне температур

80-1000 К. Что касается процентного содержания никеля и ванадия, а также соотношения всех компонентов предлагаемого . резистивного материала, то они получены

45 также в результате экспериментального исследования, Таким образом, у заявленной совокупности признаков в результате взаимовлияния всех компонентов, взятых в указанных

50 соотношениях, появляется новое свойство— линейный характер изменения удельного электросопротивления в широком интервале температур вследствие изменения механизма проводимости, которое проявляется в новом положительном эффекте, а именно в повышении стабильности электросопротивления в интервале температур 80-1000 К, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".

2004020

Формула изобретения и ванадий компоненполнительно содержит никель при следующем соотношении тов, мас, ;

Никель

Ванадий, Дисилицид железа

5,0 - 5,2

8,7 - 8.8

Остальное

Составитель Г. Алексеева

Техред M.Moðãåíòàë Корректор М, Куль

Редактор

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3325

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Для приготовления образцов материала использовались дисилицид железа, ванадий и никель. Синтез материала проводился путем сплавления в печи сопротивления в атмосфере аргона в корундизовых тиглях при 1600 К дисилицида железа и добавок, взятых в соотношениях, указанных в таблице. С целью наиболее полного растворения добавок и уплотнения слитков во время плавки применялась вибрация с частотой

50-150 Гц. Для изменения фазового состава образцы материала подвергались отжигу в атмосфере аргона при 1000 К в течение 200

РЕЗИСТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ, содержа- щий дисилицид железа, отличающийся тем, что, с целью уменьшения температурного коэффициента электросопротивления в диапазоне температур 80 - 1000 К, он доч, Изменения электросопротивления полученных материалов проводились двухзондовым методом на постоянном токе с погрешностью не более 2%.

5 Величины ТКС в интервале температур

80-1000 К приведены в таблице, Таким образом, заявляемый материал, как следует из анализа д" ííûõ, приведенных в таблице, имеет меньшую величину

10 ТКС в интервале температур 80-1000 К, что не обеспечивал прототип.

{56) Обмен опытом E радиопромышленности. вып. 10, 1985, с. 38-40.