Способ получения заготовок для нелинейных резисторов

 

! гЬб иутси-," .

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ (i i> 546622

"с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.07.74 (21) 2041809/21 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.02.77. Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 01.03.77 (51) М.Кл.- H 01 С 17/30

Н 01 С 7/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.396.69 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Н. Поташев и А. Я. Караченцев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК

ДЛЯ НЕЛИНЕЙНЫХ РЕЗИСТОРОВ

Изобретение относится к электронной техни)ке, может быть использовано при изготовлении материалов, сопротивление которых резко .падает при,повышении .напряжения. Эти материалы п редпазначены для изготовления нелинейных резистивных слоев для электролюминесцентных устройств отображения информации и дискретных нелинейных резисторов-варисторов.

Известен опособ получения заготовок для нелинейных резисторов, заключающийся в перемешивании компонентов;мокрым способом, сушке полученной шихты, прессовании заготовок и высокотемпературном обжиге на воздухе,при 1000 — 1350 С (,1).

Однако такие материалы обладают очень высоким удельным сопротивлением, что не,позволяет изготовить нелинейные слои с необходимыми параметрами.

Цель изобретения — повышение коэффиц иента нелинейности резисторов и стабильности их параметров — достигается тем, что согласно способу получения заготовок для нелинейных резисторов, преимущеспвенно,для варисторов на основе окиси ц нка, пр кото- 25 ром:перемешивают компоненты резистивного материала, прессуют заготовки, обжигают их на воздухе при высокой температу;.е и вь пзлняют термообработку в восста:юзителы ой среде, термообработку проводят IpH 250—

450 С в течение 1 — 5 ч,,после чего выполняют дополнительную термообработку заготовок в окислительной среде в течение 0,5 — 2 ч при температуре ниже температуры высокотемпературнопо обжига, но .не,менее 400 С.

Термообработка в водороде, приводит к резкому снижению удельно-.о сопротивления керамического материала,на основе окиси цинка до 10 — 10 ом. см и ниже; при этом резiK0 снижается коэффицие IT нелинейчости (станов ится близким к единице). Резкое снижение удельного сопротивления значительно усложняет получение материалов с необходимым удельным сопротивлением только термоо бработкой в водороде.

Для,павьвшения коэффициента нелинейности и 1получения материалов с заданным удельным сопротивлением материалы подвергают термообработке в окислительной атмосфере, например,,на воздухе. При этом в результате;комбинированной термообработки. удается не только получить заданное удельное сопротивление, IIQ и г ряде случаев повысить, коэффициент,.=линейности, материала по сравнению с тем, который был до термообработки в водороде.

Изменение удельного сопротивления и повышение коэффициента нелинейности в .результате комбинированной термообработки в восстановительной и окислительных атмосфе546022

Формула изобретения

Составитель О. Богомолов

Техред В. Рыбакова

Редактор Б. Федотов

Корректор В. Гутман

Заказ 83/143 Изд. М 421 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент» рах можно саъяснить следующим образом.

Нелинейность вольт-амперных характеристик поликристаллической окиси цинка об.ьясняется наличием потенциальных барьеров на границе зерен.

Термообработка в водороде вызывает снижение,:потенциальных барьеров на границе зерен и увеличение п ровод. мости, так как водород является донором для окиси цинка. При термообработке в водороде адсорбированные на поверхности окиси цинка ионы кислорода десорбируются, что также снижает;потенциальный барьер.

В результате последующей термообработки в окислительной атмосфере п|роисходит адсорбция кислорода, которая снижает электропроводность;вследствие перехода электронов из зоны проводимости окиси цинка к адсорбиро ванному |кислороду. В результате десорбции водорода образуются дополнительные дефекты решетки, более интенсивно захватывающие ионы кислорода,,поэтому коэффициент нелинейности, материалов, прошедших дополнительную термообработку в водороде и на воздухе, может быть выше, чем у материалов, не прошедших такой термообработки.

Ниже, приводится .пример реализации предлагаемого способа и результаты испытаний полученных материалов.

Окись цинка смешивают в течение 24 ч с

0,5 мол. /о окиси висмута, 1 мол. о/о пятиокиси сурьмы, 0,5,мол. о/о углекислого кобальта мокрым способом в полиэтиленовых барабанах. В,качестве мелющих тел используют яшмовые шары. Полученную шихту высушивают, протирают через сито Хз 20 и прессуют из нее заготовки диаметром 20 лл и высотой 1 лм

Заготовки обжигают на воздухе при 1250 С в течение 1 и. На заготовки наносят электроды путе м вжигания пасты, содержащей се8 ребро. Заготовки с электродами помещают в колпа ковую водородную печь, где нагревают до 400 С в течение 1 и. Удельная элегктропроводность материал" падает до 10 o.и см — .

Затем материал подвергают термообработке на воздухе,при различных температурах, причем п ри каждой температуре выдерживают

1 ч. С ростом температуры удельная электропроводность материала .понижается, а коэффициент нелинейности растет.

Способ получения заготовок для нелинейных резисторов, преимущественно варисторов, 20 на основе окисями цинка,,при .котором перемешивают компоненты резистивного материала, прессуют заготовки, обжигают их на воздухе при высокой температуре и выполняют термообработку в восстановительной ореде, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью, повышения коэффициента нелинейности резисторов и стабильности их параметров, термообработку в восстановительной среде выголняют при 250—

450 С в течение 1 — 5 ч, после чего проводят дополнительную термообработку заготовок в окислительной .среде в течение 0,5 — 2 ч при температуре ниже температуры высокотемпературного обжига, но не менее 400 С.

Источник информации, использованный,при экспертизе:

1. Авт. св. Мз 333611, Н 01 С 7/10, 12.05.70