Резистивный материал
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Севвз Соеетскня
Севреалнстнческня
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2906.81 (21) 3310489/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано 30.11,82 ° Бюллетень ¹ 44
Дата опубликования описания ЗЫ1.82
Р(Ц, К, з
Н 01 С 7/10
Государственный комитет
СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 396, . 69 (088. 8) )
P.B, Манчук, E,Г, Хромов, Л,C. Власенко, IВ.Fi- Катков,:., И.A. Энтин и В.П, Йовиков („-:
I ),,(i
Сибирский научно-исследовательский институт" энергетики (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕЗИСТИВНЬФ МАТЕРИАЛ
Изобретение относится к электротехнике, в частности, к области электропроводных материалов и может быть использовано для изготовления нелинейных резисторов, применяемых в токоограничивающих устройствах,. для шунтирования дугогасительных камер высоковольтных выключателей и ограничения перенапряжений в электрических сетях.
Известен материал для изготовления нелинейных резисторов, содержащий до 93 мас.В окоид цинка и для снижения величины сопротивления и коэффициента нелинейности легирующую добавку бор (13.
Недостатками этого материала являются низкое электрическое сопротивление и низкий коэффициент нелинейности.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является резнстивный материал, содержащий в качестве неорганического связующего портландцемент и воду, электропроводной фазы порошок углерода и диэлектрический наполнитель — кварцевый песок и периклаз в следующих соотношениях, вес.%:
Связующее — портландцемент 23-43 вода 8-9
Порошок углерода 6-29
5 Диэлектрический на- Остальполнитель ное
Электрическое сопротивление этого материала 1 ° 10 Ом-см.
Недостатком этого материала является низкий коэффициент нелинейности J3 равный 1,1-1,5.
Цель изобретения — увеличение коэффициента нелинейности вольт-амперных характеристик резистора.
Поставленная цель достигается тем, что резистивный материал, содержащий токопроводящую фазу íà основе мелкодисперсного углерода и связующее на основе портландцемента или жидкого стекла, дополнительно содержит оксид цинка (II) и ингредиенты взяты в следующих соотношениях, вес.Ъ;
Портландцемент или жидкое стекло 34-39
Г1елкодисперсный углерод 6-17
Оксид цинка 44-60
Электрическое сопротивление и коэффициент нелинейности заявленЗ0 ного материала изменяются в зависи978205
Мости от объемного соотношения дисперсчого углерода и оксида цинка, суммарный объем которых составляет половину объема композиции.
Особенность электропроводностИ предлагаемого материала в слабом и 5 сильном поле объясняется следующими обстоятельствами. Удельная поверхНость оксида цинка на единицу объема (1,13 ° 10 м ") в 8 раз выше, чем дисперсного углерода (1,4 ° 10 м ). )Q
Концентрация оксида цинка в предлагаемом материале не меньше, чем угле- рода, поэтому, в слабом поле ток, в основном, протекает по цепочкам, состоящим из частиц углерода, так как сопротивление его в 10з раз меньше, чем оксида цинка. По мере роста поля увеличивается доля тока, проходящего через частицы оксида цинка, которые, благодаря малым раз« мерам, легко вклиниваются в углеродные цепочки. Высокое удельное сопротивление частиц оксида цинка и большое число контактов между ними обеспечивают сильную нелинейность вольт-амперных характеристик предлагаемого материала.
Таким образом, введение в материал предлагаемых соотношений слож. ной электропроводной фазы - смеси . из дисперсного углерода и оксида цинка, взятых в объемных долях
0,25:0,25-0,1:0,4, позволяют получитb материал с высоким коэффициентом нелинейности, например (=20 и с величиной удельного электрического 35 сопротивления не более,чем 1040м-см.
Такая величина сопротивления необходима для изготовИения резисторов, применяемых в электроэнергетике в . качестве токоограничивающих шунти- 40
1 рующих элементов, для ограничения перенапряжений в электрических схемах, где требуется высокий коэффициент нелинейности, Технология изготовления элемен- 45 тов любой конфигурации из предлагаемого материала проста и не требует высокотемпературного обжига.
Т а б л и ц а 1
5, Ом-см
Углерод Оксид цинка
0,25
0,25
5 10
50
0,3
0 2
60
0,4
0 1
Объемные соотношения
Углерод Оксид цинка
Она состоит из сухого перемешивания компонентов электропроводной фазы — дисперсного углерода и оксида цинка, влажного перемешивания со связующим портландцементом или жидким стеклом, укладывания в прессформы, прессования и термообработки при температуре до 350 С.
В состав предлагаемого материала входят компоненты в следующих соотношениях, вес;%:
Связующее (портландцемент или жидкое стекло) 34-39
Мелкодисперсный углерод 6-17
Оксид цинка 44-60
При этом дисперсный углерод и оксид цинка взяты в следующих соотношениях, объемные доли:
Мелкодисперсный углерод 0,1-0,25
Оксид цинка 0,25-0,4
Предлагаемый материал в зависимости от объемных соотношений углерода и оксида цинка и соответствующих им соотношений по весу имеет следующие характеристики (табл.1) .
Соответствие объемных долей и вес,% компонентов реэистивного материала приведено в табл.2, Сравнение параметров прототипа и предлагаемого материала приведено в табл.3.
Ъз табл.3 видно, что предлагаемыми материал при близких значениях к прототипу по удельному электрическому сопротивлению обладает коэффициентом нелинейности вольт-амперных характеристик в 4-30 раз большим, чем у прототипа.
Технико-экономическая целесообразность применения предлагаемого материала для изготовления нелинейных резисторов обусловлена низкой стоимостью силикатного связующего и дисперсного углерода и значительным упрощением технологии изготовления резисторов любого объема и конфигурации.
Таблица 2 компоненты
Объемные доли на единицу объема
Силикатное связующее
34-39
Мелкодисперсный углерод
0,1-0,25
0,25-0 4
6-17
44-60
Оксид цинка
Таблица 3
Предлагаемый материал
Параметры удельное электрическое сопротивление, Ом см
10 — 10
0 1-10
Коэффициент нелинейности вольт-амперных характеристик
5 - 50
1 1-1,5!
Формула изобретения
Портландцемент или жидкое стекло
Мелкодисперсный углерод
Оксид цинка
34-39, 6-17
44-60
Составитель Н. Кондратов
Редактор П. Макаревич Техред Л.Пекарь
Заказ 9228/67 Тираж 761 Подпис н ое
ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж»35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 с
Резистивный материал, содерж щнй; токопроводящую фазу на основе мелкодисперсного углерода и связующее на основе портландцемента или жидкого стекла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения коэффициента нелинейности вольт-амперных характеристик резистора, он дополнительно содержит оксид цинка (TI) rrpa следующем соотношении компонентов, вес.3s
35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Авторское свидетельство СССР
Р 588563,. кл. Н Ol С 7/10, 1974 °
2. авторское свидетельство СССР
4р Р 484573, кл. Н 01 С 7/10, 1973 (прототип).
