143535. lajstromszámú szabadalom • Feszültségtől függő (ún. nem lineáris) ellenállástest és eljárás annak előállítására
2 I 143.535 Azt találtuk, hogy léteznek olyan anyagok, melyek önmagukban mindeme követelményeknek megfelelnek és így adalékanyagként egyedül is használhatók és hogy egy ilyen anyag az ólomborát [Pb (Bo2 )2-H 2 0]. A gyakorlatban azonban adalékanyagként igen gyakran olyan anyagkeverékeket használunk, melyek egyes alkotói a fenti követelményeknek akként felelnek meg, hogy az anyagkeverék használata által az összes követelmények ki. legyenek elégítve. így például adalékanyagként olyan poralakú anyagkeveréket alkalmazhatunk, mely thermoplasztikus kötőanyagként 750 C° alatti olvadáspontú technikai üvegport, az a), b) és c) követelményeket kielégítő anyagként pedig ólomoxidot, kadrniumszulfátot, szilíciumot, vagy megfelelő sziliciumötvözetet. pl. ferrosziliciumot, vagy alkalmas bórvegyületet, pl. ólomborátot tartalmaz, vagy pedig ezen anyagok többjének elegyét tartalmazza. Megjegyzendő, hogy léteznek olyan anyagok is, melyek ugyan képesek arra, hogy megfelelő körülmények közt a sziliciumkarbidkristályok félvezető felületi rétegébe thermikusan belediffundáljanak, mint pl. az Fe2 0 3 , de e réteg nemlineáris tulajdonságait ezáltal nem javítják és így az ilyen anyagok a találmány céljaira, a fent említettekkel ellentétben, nem alkalmasak. Azt, hogy valamely félvezető a találmány szerinti adalékanyagként vagy az adalékanyagkeverék alkotójaként használható-e vagy sem, azaz fejt-e ki a sziliciumkarbidkristályok felületi rétegének nem-lineáris tulajdonságait javító hatást, vagy sem, legcélszerűbben előkísérletekkel állapíthatjuk meg. Ezeknél azonban tekintetbeveendő az éppen használt sziliciumkarbidkristályok alkata is, mely meglehetős messzemenően függ az előállításukhoz használt ömleszték összetételétől is és. így legtöbbnyire az adalékanyagok mennyiségének meghatározásánál is figyelembe veendő. A fent említett adalékanyagokkal igen kedvező eredmények érhetők el, feltehető azonban, hogy azokon kívül használhatók még egyéb olyan félvezetők is, melyek fémé vagy metalioidja az elemek periódusos rendszerének II. vagy IV. csoportjába tartozik. Thermoplasztikus kötőanyagként üvegen és ólomboráton kívül még egyéb thermoplasztikus, célszerűen üvegszerű anyagok is használhatók, ha olvadáspontjuk is megfelelő. A találmány szerinti ellenállástest tulajdonságai az alapanyagot alkotó sziliciumkarbidpor sziliciumkarbidkristályainák megfelelő szemcsenagyságúakra való választásával is kedvezően befolyásolhatók. A jelen leírásban és igénypontokban e por szemcsenagyságát annak a szitának négyzethüvelyenkinti lyukszámával adjuk meg, melyen az illető por még éppen átmegy. Megállapítottuk, hogy a legkedvezőbbek az olyan ellenállástestek, melyek 100 és 600 közti szemcsenagyságú sziliciumkarbidkristálypor 70—90 súlyszázalékából és 30—10 súlyszázalék adalékanyagból állnak. A találmány szerinti feszültségtől függő ellenállású ellenállástestre, mely sziliciumkarbidból, mint alapanyagból és legalább egy adalékanyagból áll, és mely adalékanyagként thermoplasztikus kötőanyagot tartalmaz, fentiek szerint tehát az a jellemző, hogy adalékanyagként olyan félvezetőt tartalmaz, mely a sziliciumkarbidkristályok félvezető felületi rétegébe bediffundálni és ezáltal annak feszültségfüggőségét növelni képes és melynek fajlagos villamos vezetőképessége a sziliciumkarbidkristályok félvezető felületi rétegének fajlagos villamos vezetőképességénél legalább egy nagyságrenddel nagyobb. A találmány szerinti ellenáilástest előállításánál pedig a találmány szerint kiindulási anyagként sziliciumkarbidporból és legalább egy thermoplasztikus kötőanyag porából álló olyan porkeveréket használunk, mely 100 és 600 közti szemcsenagyságú sziliciumkarbidkristályport 70—90 súlyszázaléknyi mennyiségben tartalmaz. A kiindulási anyagként használt porkeverék összetételét, azaz alkotóinak mineműségét és viszonylagos mennyiségeit a fent megadott szempontoknak és az ellenállástest rendeltetésének figyelembevételével állapítjuk meg. Az ellenállástestnek ugyanis megszabott ellenállással és megfelelő nyelőképességgel kell rendelkeznie és megszabott üzemi feszültségre is kell méretezve lennie. E tekintetben figyelembe veendő az is, vájjon az ellenállástest állandóan, illetve közvetlenül az üzemi feszültségre van-e kapcsolva és így az üzemi feszültség hatása alatt rajta állandóan átfolyó áramerősségre méretezendő, vagy pedig szikraközzel sorbakapcsoltan van az üzemi feszültségre kapcsolva, mely esetben a szikraköz, átütése után rajta a névleges üzemi feszültség hatására átfolyó úgynevezett utánfolyó áramra méretezendő, mindkét esetben megfelelő nyelőképesség mellett. A mindenkori követelményeknek megfelelő ellenállástestek előállítása a találmány szerint könnyen lehetséges, minthogy a kiindulási anyagkeveréknek legalábbis egyik alkotója félvezető, mely tehát az áramvezetésben szintén résztvesz és a sziliciumkarbid mennyiségéhez képest nem jelentéktelen, hanem annak célszerűen legalább 10%-át tevő mennyisége folytán az ellenáilástest vezetőképességének és nyelőképességének számottevő megnövelésére képes. Ennek folytán a találmány szerinti ellenállástestek kiindulási anyagaként használt porkeverékhez jól vezető anyagú porokat, pl. grafitport, adagolni rendszerint nem is szükséges, vagy pedig csak igen csekély menynyiségekben. A kiindulási anyagkeverék poralakú adalékanyagainak szemcsenagysága rendszerint lényegtelen, minthogy e porkeveréket alkotóinak egymással való bensőséges összekeverése céljából célszerűen hosszabb időn át golyósmalomban őröljük, miáltal egyben az adalékanyagok szemcse .nagyságának esetleg szükséges csökkentését is elérhetjük. A találmány szerinti ellenállástestek előállítása célszerűen úgy történik, hogy a kiindulási anyagként' használt megfelelő összetételű porkeverék alkotóit egymással alaposan összekeverjük, azután az így kapott, gyakorlatilag homogén, porkeveréket megfelelő, rendszerint 600 és 850 C° közötti hőmérsékleten foganatosított hőkeze-
