Токопроводящий материал для пленочных электронагревателей
1.
<: Зл :. :к МБА
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Свез Соввтскик
Свцкаяиетичвским
Ржпубпик (и) 577700
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (K) Завалено 08.12.75(И) 2199248/07 с присоединением заявки 36— (23) Приоритет— (4З) 0}}$@>}} H 05 В 3/12 Н 01 В 1/08 H 0l С 7/06 Ицрртепии3 aa}}a Вютв Мвпн}}(п 666Р aa aaaa}} нйрнмй Ф Вязкий (фЯ} ДЦ 621. 3 0/6.662 . :365 а4 (088. 8) (45) Дата опубликовании описании 163177 (72) Авторы изобретении Г. П. Попов, A.Ê. Иихайлиди, К.A.Ëàâðåíòüeâ, И. Г. Попов, В.B.Æóêîâ и Н.А.Сорокин (54) 1ОКОПРОВОДЯЕ(ИИ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ Изобретение относится к области электротехники, в частности к материалам для реэистивного нагрева, и может быть использовано в качестве нагревателя для агрессивных и; еагрессив- 5 ных сред, например кислот, растворителей, щелочей, деионизованной воды, газов и т.д Известен токопроводящий материал,для пленочных электронагревателей, со- 10 держащий двуокись оф>Ва легированную фтором и применяемую для изготовления нагревателей различных конструкций (1) . Его недостаток — нестабильность электротехнических параметров. 16 Известны токопроводящие материалы, содержащие двуокись олова, легированную сурьмой (2), jP). Из описанных токопроводящих материалов, используемых для пленочных злек-. 20 тронагревателей, по составу ингредиентов наиболее близким к предложенному материалу является материап из двуокиси олова с примесью сурьмы, содержащий одновременно два вида примесей, нару- 25 шающих стехиометрию и определяющих электропроводность: собственные примеси (Se, Ья О ) и чужеродные примеси (бв, т" ) t4). Первые примеси при высокой температуре исчезают, окисля- 30 2 ясь. Вторые устойчивы до 800-8504С. Для получения термостойких токопроводящих пленок необходимо ввести и матеркал ионы сурьмы или фтора и уничтожить sa» тем собственные примеси (Sn ЬаО ) термообработкой на воздухе. Двуокись олова ($яО ) имеет поликристаллическую структуру без выраженной ориентации, размер кристаллов 0 6» 1,3 мкм. Добавки сурьмы существенно изменяют структуру пленки. При 0,5 ввф. сурьмы кристаллы по форме приближаются к касситериту и приобретают ориентацию, их четверные оси перпендикуляр-, ны плоскости подложки. По мере увеличения содержания cyp}üмы форма кристаллов нарушается, а их расположение становится раэупорядочным. Размеры кристаллов возрастают пС мере увеличения содержания сурьмы и достигают уже при 8 вес. t сурьмы 1,72,0 мкм. Это приводит к тому, что ад" гезия пленки к подложке, найример стеКлянной, резко ухудшается, т.в. использовать такие,пленки в качестве нагревателей невозможно. Кроме того увеличение содержания сурьмы более 8 в}}с Э приводит к ухудшению таких параметров пленки, как сопротивление, равномер577700 78,0 20 2,С 140 О, 002 0,8-2,0 800 УдовлетвоРительная 91,9 8,0 1,0 140 0,0001 0,5-1,0 800 Хорошая 96,8 3,0 0 2 140 0,00001 0,2-0,6 400 То же Формула изобретения 1 вуокись олова Сурьма Fop Тираж 1003 Подписное Заказ 4202/45 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ность по толщине, однородность структуры и удельная мощность. Цель изобретения — повышение стабильности электрофизических параметров материала. Это достигается тем, что токопроводящий материал для п.всеночных электронагревателей дополнительно содержит бор при следующем соотношении ингредиентов, вес.В: Двуокись олова 78,0-96,8 Сурьма 3i0-2О,0 Бор 0,2"2,0 Бор имеет мелкокристаллйческую структуру с величиной зерен не более 0,1 мкм. Добавки бора снижают скорость роста кристаллов двуокиси олова, легированной сурьмой, размер кристаллов уменьшается до 0,3-1,0 мкм. При одновременном введении сурьмы и бора Из аблицы нидно, что оптимальным соотношением ингредиентов по достигнутым результатам является состав пленки, вес.Ъ: Применение токопроводящего материала предложенного состава повышает стабильность работы пленочных электронагревателей, воспроизводимость пленок„с заданными параметрами при их напйлении, улучшает адгезию пленок к подложке, например кварцу, повы- щ шает их температуростойкость. Применение этого материала в качестве пленочного электронагревателя на кварцевых трехшаровых нагревательных элементах позволяет увеличить производительность устройств для нагрена различных сред в 23 раза, значительно повысить их надежность. структура пленки определяется преобладающей примесью, а стабильность пленок зависит от отношения сурьмы к бору. Введение в пленку мелкокристаллического бора позволяет увеличить содержание сурьмы в пленке до 20% без ухудшення адгезии и исключить указанные недостатки. Бор нлияет на стабильность пленок как регулятор структуры, определяющий форму, ориентацию и размер зерен, т.е. улучшает кристаллографическую картину пленки. Кроме того, являясь нысокотемпературным материалом (т.пл. 2030 С), бор понышает общую температуростойкость пленки. В таблице показана зависимость основных характеристик пленок от содержания ее ингредиентов. Токопроводящий материал для пленочных электронагревателей, содержащий двуокись олова и сурьму, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности электрофизических параметрон материала, в него дополнительно введен бор и компоненты взяты в следующем соотношении, вес%". Двуокись олова 78„0-96,8 Сурьма 3,0-20,0 Бор 0Ä2-2,О Источники инфсрмации, принятые но внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР Ю 142000, кл. 32 в 10, 1962 г. 2. Авторское свидетельство СССР 9 1:7625, кл. Н 01 С 7/00, 1962. 3. Авторское свидетельство СССР 9 131386, кл. Н 01 С 7/06, 1959. 4. Родинов В.П. и др. Нагрев стеклянной и керамической посуды полупроводниковыми пленками. Приборы и техника эксперимента, 1958, М 4, с.993.
