158427. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kerámia-kötésű, sziliciumkarbid-bázisú feszültségtől függő félveztőellenállás előállítására
3 158427 4 kerámia kötőanyagként pedig ólomsziüJkátot 20%-os mennyiségiben. Az utóbbi eljárás még további 20% részlegesen redukált titándioxidot is adalékai, így ebben az összes kötőanyag 40%, azért, hogy Viszonylag kis C-értékéknél is kedvező, '/^értéket érjen el. A redukáló hőkezelés uitáni villamos jellemzők, amelyeket villamos formálás utáni állapotra ad meg az eljárás, kedvezőek, ß = 0,10—0,2 a 0 25X1 mm menetű tárcsára vonatkoztatva. Mindezen módszerek közös sajátsága, hogy a készterméket utólag öregíiteni kell hőkezeléssel és/vagy villamos formálással, ami idő, munka és energiaigényes eljárás. Ezenkívül az idézett eljárások szerinti termékek térfogatporozitása a szakirodalom szerint általában 20—40%, ami jelentősen kihat a termék öregedésére. Ezek az eljárások nem adnak lehetőséget a szerelés előtti termék tulajdonságainak utólagos módosítására sem. Az említett hátrányokat jelentősen lehet .csökkenteni s . a tömeggyártás igényeit kielégítő, stabil terméket lehet a tálálmánybeli eljárással megvalósítani. Azt találtuk ugyanis, hogy időben stabil, maximum 20% tértfogatiparozitású, öregedésre utólagos hőkezelés és/vagy villamos formálás nélkül sem hajlamos, s kielégítő nonlineáritási tényezővel rendelkező, feszültségtől függő ellenállás készíthető a szokásos névleges feszültségakihez tartozó ésszerű méretekkel, a stabilizálásra fordított idő, munka és energia megtakarítható, ezzel a termék gyártására a tedmológfelilag szükséges idő is egyben a minimumra csökkenthető, ami fontos követelmény az alkatrész tömeggyártásában. Ezen túlmenően a redukáló atmoszféráiban hőlkezelt termék névleges feszültségének utólagos, jelentős módosítására is van lehetőség. Az eljárás lényege az ismert megoldásokon túlmenően a következő: A gyakorlatilag nem zsugorodó, feszültségtől függő ellenállás készítésére a bázist képező sziliciurnfcarbid szemiesefr akcióhoz az ugyanebből, és max. 15% szteatit típusú kötőanyagból, például célszerűen nedves őrléssel készített saeimcsefirialkciót adagolunk — melynek szemcseeloszlátást la kiindulási alapot képező szemesefrakció függvényében választjuk meg, így jobb térkitöltést érünk el, a térfogat porozitás maximum 20%. Ha iá kiindulási bázist képező szemcsefrakiciót 60—80 //, szemeseméretűre választjuk, a térkdtöltés javulása a finomabb frakció 50%-ig terjedő adagolásig jelentkezik, ebiben az esetiben a finomabb frakció 20 ju,-nál kisebb méretű szemcsékét (tartalmaz. így a kívánt villamos paraméterek beállításához lényegesen kevesebb kötőanyag ikell, ami azzal az előnnyel jár, hogy a redukáló hőkezelés alatt a kerámiakötés kialakulásakor keletkező üvegfázis kisebb befolyással van a termék bázisát képező sziliciumkarbid szemcsére. Ennek 'további eredménye az, hogy a hőkezelés folyamán elkerülhetetlenül fellépő hömiérséklieitingadozások az elektromos paraméterekben kisebb szórást okoznak, továbbá a kerámia kötés ilyen módon való kialakítása — a kötőanyag stabil dielektrikummá válik tóégötéskor — lehetővé teszi az utólagos 5 levegő atmoszférában 600'—900 C° hőmérsékleten végzett hőkezelést, amelynek segítségével az utólagos munka-, idő- és energiaigényes öregítés és/vagy villllamos formálás kiküszöbölhető. A hőkezelés rövid időtartama, amellett, hogy ki-10 elégíti a tömeggyártás igényeit is, előnyösen használható a névleges feszültség végleges beállítására, mivel pl. az 1 óráig tartó hőkezelés 900 C° hőmérsékleten 30%-kal növeli azt. 15 A találmány béli eljárás szerinti feszültségtől függő ellenállás előállítását az alábbi példával magyarázzuk: Szteatit típüsS dielektrikum összetétele: 80% 2o tialkum, 12% báiriumkarbonát, 8% kaolin. A kötőanyagot a kerámiaiparban megszokott módszerrel készítjük: nedves őrilés és szárítás után 1240 C° hőmérsékleten előzsugorítva használjuk majd fél a kerámia kötés létrehozására. Ezután 25 pl. 43 kg 60—80 //, szemeseméretű sziliciumkarbidból célszerűién a 7 kg kötőanyag együttes 50 órás őrlésévél .előállítjuk a finomabb frakciót s az őrlés utolsó periódusában hozzáadagolunk további 50 kg sziiiaiumkarbid szemcsét. A példa „0 esetén az őrlemény eloszlására jellemző, hogy az i50°/0 20 /x-nnál finomabb szemesét tartalmaz a kötőanyagot is hozzászámítva. A nedves őrlési módszer alkalmazásával a finomabb frakció szemeseöloszlásia tetszőlegesre beállítható, így ,. ennek következményeként a névleges feszültség adott geometriai méretekhez szintén beállítható. További előny, hogy az azonos «minőségű alapanyag «használata is biztosítva van. Az őrlemény szárítása után pl. valamilyen paraffin készítménnyel «azt plasztifiikálva sajtoiásra alkalmassá válik. Aeélszerszámmal 2 tonna nyomással 0 13 mm mellett 2 mm vastag tárcsákat sajtolva, a kisajtolt termékből a pliasztifiikiáló anyagot előégetéssel kiűzve, majd csőfcemencében redukáló atmoszférában a terméket 1300 C° hőmérsékleten kiégetve, .majd azokat 900 C° hőmérsékleten levegő atmoszféráiban ihőkezelve és fémszórt fegyverzettel ellátva a termék jellemzői : 50 térfogat porozitás: 11% feszültségesés: 200—250 V, lOmA mellett, nonlinearitiási tényező: ß = 048 késztermék 100 C°non 1000 órás mesterséges öreigítés után <3% névleges feszültségváltozást mutat, ill. '/^értékében a változás nem mutatható ki. Egy másik kiviteli forma 0 6 mm melelft 16 mm bosszú rúd 1,5 tonna nyomással kisajtolva a fent leírt összetételű masszából, amelynek készifltiésénél hasonlóképpen járunk el, mint fent, a kivezetésieket kivéve, amelyeket pl. sárgaréz sapkával lehet megoldani, a termiek 65 jellemzői: 2
