close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 02926

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2926
(13)
C1
(51)
(12)
6
H 01C 17/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
CПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИСТИВНОГО КЕРАМИЧЕСКОГО
МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОЗИСТОРОВ
(21) Номер заявки: 960394
(22) 1996.07.26
(46) 1999.09.30
(71) Заявитель: Витебский
завод
производственного объединения
(BY)
(72) Автор: Демчук И.Н. (BY)
(73) Патентообладатель: Витебский завод
производственного объединения
(BY)
радиодеталей
"МОНОЛИТ"
радиодеталей
"МОНОЛИТ"
(57)
Способ получения резистивного керамического материала для позисторов, включающий приготовление керамической шихты путем смешивания ее компонентов мелющими телами в водной среде с последующим обезвоживанием до сыпучего состояния, синтез приготовленного порошка с последующим измельчением синтезированного
материала мелющими телами до образования однородного порошка, гранулирование путем его смешивания со
связующим веществом и последующее просеивание, формование из гранулированного порошка керамических заготовок позисторов и их обжиг, отличающийся тем, что для смешивания компонентов керамической шихты и
измельчения синтезированного материала используют мелющие тела размером 15-45 мм, выполненные из капролона, и помольные устройства, изготовленные из того же материала, а просеивание порошка при гранулировании
осуществляют через набор капролоновых сит с различным размером ячеек, при этом при смешивании компонентов керамической шихты производят загрузку водной среды, мелющих тел и компонентов шихты в соотношении
1:2:1 соответственно, приготовленный порошок синтезируют при 1130-1170°С и измельчают до величины
удельной поверхности не менее 5000 см2/г, а керамические заготовки обжигают при 1300-1340 °C с последующим
охлаждением со скоростью 150-250 °С в час.
BY 2926 C1
(56)
1. Богородицкий Н.П. Радиокерамика. - М.: Госэнергоиздат, 1963. - С. 126.
2. Окадзаки К. Полупроводники на основе титаната бария. - М.: Энергоиздат, 1982. - С. 171 - 176 (прототип).
Изобретение относится к области радиоэлектронной техники, в частности к способам получения резистивных керамических материалов, и может быть использовано для изготовления терморезистивных элементов (позисторов) с положительным температурным коэффициентом сопротивления.
Известен способ получения керамических диэлектрических материалов путем одновременного смешивания и измельчения компонентов шихты, формирования из нее и обжига керамических заготовок [1].
Данный способ достаточно прост и производителен, но в то же время он не обеспечивает высоких технологических свойств материалов, особенно резистивной керамики и изделий на ее основе.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления резистивной
керамики с положительным температурным коэффициентом сопротивления, включающий приготовление
шихты путем мокрого смешивания ее компонентов в шаровых мельницах мелющими телами в виде металлических, глиноземных или. агатовых шариков с последующей дегидрационной сушкой, предварительный
обжиг (синтез) шихты при температуре порядка 1200 °С, измельчение синтезированного материала в шаровых мельницах агатовыми шарами до достижения размера частиц порошка порядка 1 мкм, гранулирование
BY 2926 C1
порошкообразного материала путем его смешивания с поливиниловым спиртом и последующим просеиванием через сито с постоянным размером ячеек, формование из гранулированного порошка керамических заготовок, например, прессованием, и их обжиг при 1300-1400 °С со скоростью охлаждения 100-200 °С в чac
[2].
Этот способ предназначен для получения резистивной керамики для позисторов и обеспечивает удовлетворительные технологические и электрические свойства материала и изделий из него.
Существенным недостатком способа является то, что он, в силу особенностей технологических приемов,
например, применения фарфоровых шаровых мельниц, металлических, глиноземных и агатовых мелющих
тел, сравнительно повышенных температур синтеза и обжига и меньшей скорости охлаждения не позволяет
более существенно повысить качество и снизить себестоимость материала и изделий. Это связано с тем, что
применяемые мелющие тела и помольные устройства достаточно легко и стираются, и намалывают в материал примеси железа или двуокиси кремния, что требует дополнительных затрат по их извлечению из керамики, а главное снижает электрические свойства материала и изделий. Кроме того, просеивание порошка
материала через одно сито с постоянным размером ячеек не обеспечивает высокой однородной плотности и
более легкий процесс формовки. При этом более высокие температуры синтеза и обжига, а также более широкий интервал спекания (100 °С) отрицательно влияют на равномерность микроструктуры после обжига,
что ограничивает улучшение качества изделий и удлиняет производственный цикл, влияющий на повышение
себестоимости. Этому же способствует более низкая (100-200 °С/ч) скорость охлаждения при обжиге, а также достаточно высокая стоимость мелющих тел из агата или яшмы. Все это в свою очередь ограничивает
применение известного способа в производстве позисторов.
Предлагаемый способ получения резистивного керамического материала для позисторов позволяет устранить недостатки известного технического решения аналогичного назначения и обеспечивает достижение более
высокого технического результата, заключающегося в повышении качества и снижении себестоимости резистивного материала и позисторов на его основе путем исключения намола примесей в керамический материал,
улучшения однородной плотности при формировании и равномерности микроструктуры заготовок после обжига в результате оптимизации режимов синтеза и обжига и меньшей стоимости капролоновых мелющих тел.
Сущность изобретения заключается в том, что в заявляемом способе получения резистивного керамического материала для позисторов, заключающимся в приготовлении шихты путем смешивания ее компонентов мелющими телами в водной среде с последующим обезвоживанием до сыпучего состояния, синтезе приготовленного порошка с последующим измельчением синтезированного материала мелющими телами до
образования однородного порошка, гранулирование путем его смешивания со связующим веществом и последующее просеивание, формирование из гранулированного порошка керамических заготовок позисторов и
их обжиг, вышеуказанный технический результат обеспечивается тем, что для смешивания компонентов керамической шихты и измельчения синтезированного материала используют мелющие тела длиной 15-45 мм,
выполненные из капролона, и помольные устройства, изготовленные из того же материала, а просеивание
порошка при гранулировании осуществляют через набор капролоновых сит с различным размером ячеек,
при этом при смешивании компонентов керамической шихты загрузку водной среды, мелющих тел и компонентов производят в соотношении 1:2:1 соответственно, приготовленный порошок синтезируют при 11301170 °С и измельчают до удельной поверхности не менее 5000 см2/г, а керамические заготовки обжигают при 13001340 °С с последующим охлаждением со скоростью 150-250 °С в час.
В данном случае повышение качества и снижение себестоимости резистивного керамического материала
и изделий из него достигается в результате того, что использование для изготовления материала мелющих
тел и помольного оборудования, изготовленных из капролона, практически устраняет помол в материал
примесей, отрицательно влияющих на электрические характеристики материала и изделий. Кроме того, примененные режимы и оборудование при гранулировании порошка обеспечивает высокую однородную плотность и более легкий процесс формовки изделий, что в сочетании с более низкими температурами синтеза и
обжига обеспечивают получение равномерной микроструктуры керамики после обжига, что способствует
повышению пробивного напряжения и других электропараметров изделий. Некоторое оптимальное снижение
температур термообработок в сочетании с оптимальным повышением скорости
охлаждения при обжиге, а также исключение операций по исключению из материала намалываемых примесей, например железа, снижает трудоемкость и себестоимость получения материала и изделий. Этому же
способствует и более низкая стоимость капролоновых мелющих тел в сравнении с другими природными материалами, например из агата или яшмы.
Возможность осуществления изобретения подтверждается нижеприведенными сведениями, относящимися к оптимальным приемам способа получения материала, достигаемому техническому результату и к результатам экспериментальной проверки.
Способ получения резистивного керамического материала для позисторов осуществляют следующим образом.
Предварительно приготавливают шихту резистивного керамического материала, для чего в капролоновую шаровую мельницу загружают воду, мелющие тела в виде капролоновых стержней длиной 15-45 мм и
2
BY 2926 C1
требуемое количество компонентов, например карбоната бария, оксида титана, углекислого кальция, углекислого стронция и легирующих добавок, при этом соотношение водной среды, мелющих тел и компонентов
шихты составляет 1:2:1 соответственно. После загрузки мельницы производят смешивание компонентов мелющими телами в водной среде в течение 24-48 часов с последующим обезвоживанием до сыпучего состояния и синтезе при 1130-1170 °С, получая таким образом синтезированный полупроводниковый материал.
Полученный синтезированный материал измельчают до удельной поверхности не менее 5000 см2/г и гранулируют путем смешивания со связующим веществом и просеивания через набор капролоновых сит с различным
размером ячеек. Затем из приготовленного гранулированного порошка любым из известных способов, например прессованием, формуют заготовки позисторов и обжигают их при 1300-1340 °С со скоростью охлаждения 150-250 °С в час, а затем металлизируют и подвергают последующим операциям получения годных
изделий.
Параметры способа и характеристики изделий на его основе подтверждаются результатами экспериментальной проверки, данные о которой приведены в табл. 1.
Исследуемые параметры и характеристики
1. Стоимость мелющих тел (бел. руб.)
2. Наличие намола материала, ухудшающего электропараметры
3. Необходимость операции удаления примесей при намоле
4. Пробивное напряжение, В
5. Ток при рабочем напряжении, мА
6. Температура синтеза, °С
Исследуемые способы
заявляемый
прототип
4100
13000
нет
да
нет
да
500 и более
400
менее 20
более 20
1130 - 1170
1200
Как следует из табл. 1, предлагаемый способ получения резистивного материала в сравнении с прототипом за счет исключения намола примесей и операции их удаления позволяет снизить трудоемкость процесса
и себестоимость материала и изделий, а также улучшить электрические параметры изделий.
Экспериментально подтверждено, что оптимальные свойства способа и материала на его основе достигаются в заявляемых параметрах и приемах его осуществления.
В настоящее время отработан техпроцесс получения материалов и изделий и изготовлены в условиях
производства образцы позисторного материала и изделий из них.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
127 Кб
Теги
02926, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа