169324. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kompoziciós ellenállások és potencióméter ellenálláspályák vezető anyagának előállítására
3 169324 4 ellenállás értéktől függően, előzőleg több vagy kevesebb lakkal, egy vagy több lépcsőben oldószeres közegben összekeverik, majd az oldószert zárt rendszerű bepárlóban eltávolítják és az így nyert aggregátumot nagy fordulatszámú őrlőberendezéssel megőrlik. Az őrleményt 180C°-on térhálósítják, és az így nyert vezetőanyagot használják fel a potencióméterpályák vezető anyagaként Azonban az állandóan növekvő műszaki követelmények jövőben történő kielégítése és a gyártástechnológia egyszerűsítése céljából újabb megoldások kidolgozása szükséges. A szerves kötőanyagú és korom vezetőanyagú kompozíciós ellenállások és potenciométerek mellett az utóbbi időben mind nagyobb mennyiségben kerülnek alkalmazásra az úgynevezett cermet típusú ellenállások és potenciométerek. A szakirodalomból ismert olyan kompozíciós eljárás is, mely az úgynevezett cermet típusú ellenállások előállítására alkalmas. Ebben az esetben a szerves kötőanyagok helyett szervetlen kötőanyagot, pl. üvegport alkalmaznak. Az eljárás lényege a következő. Az elektromos vezetésre alkalmas nemesfémport, mely lehet palládium, platina, ezüst, arany, ródium stb., összekeverik üvegporral és a szitázást elősegítő majd későbbi műveletekben elpárologtatható szerves kötőanyagokkal. E keverékből álló masszát rendszerint szita technológiával viszik fel az ellenállás hordozó felületére, majd utána szárítás műveletével a szerves kötőanyagot elpárologtatják. Ezután a felhordott ellenállásréteget, kb. 850C°-on hőkezelik. E hőkezelés során az üvegpor megömlik, mely egyrészt köti az ellenállásréteget a hordozó felületére, másrészt az ellenállás felületét összefüggően védi. Közismert tény, hogy a cermet típusú ellenállások és potenciométerek legtöbb műszaki paramétere lényegesen jobb a szénkompozíciós potenciométerek műszaki paramétereinél, azonban a cermet típusú potenciométerek felbontóképessége jelenleg még rosszabb a lakkréteg potenciométer felbontóképességénél. Azonkívül a cermet típusú potenciométerek ára többszöröse a lakkréteg potenciométerek árának. Ezen okoknál fogva a cermet típusú potenciométerek közszükségleti készülékekben, pl. rádió, televízió, magnetofon stb., csak korlátozott darabszámban kerülnek alkalmazásra. A napjainkban korszerűnek tekintett cermet típusú ellenállások és potenciométerek készítésére döntő többségében Du Pont pasztákat alkalmaznak. Ezen pasztákkal reprodukálhatóan jó minőségű elektromos paraméterekkel rendelkező ellenállások állíthatók elő. A cermet típusú ellenállások minőségét különböző szabadalmak alapján javítják, így pl. a néhány év előtti általános 200-500-as hőmérsékleti együtthatót már sikerült 100 alá szorítani, és az ellenállások stabilitását is növelni. Ennek ellenére a fémréteg ellenállások minősége még mindig jobb a cermet ellenállások minőségénél. A kompozíciós állandó és változtatható ellenállások minőségének javítását és a jó minőség egyszerűbb reprodukálhatóságát eredményezi a bejelentésünk tárgya. Az eljárás lényege, hogy az ellenállások és potenciométer ellenálláspályák vezető anyagainak előállítását' oly módon oldjuk meg, hogy az ellenállás vezető anyagának alkotórészeit a kormot, grafitot, 5 fémeket, fémoxidokat, és más elektromosan vezető anyagokat, legalább 4 súlyszázalék szerves, valamint legalább 3 súlyszázalék szervetlen kötőanyagot szilárd fázisban összekeverjük, és a keveréket összeőröljük, 10 a) az őrietet 70-250 C°-ig felmelegítjük és a szerves kötőanyagot 1-10 óra időtartam alatt, annak megömlése nélkül oldhatatlan, megömlesztetlen fázisig kikeményítjük, b) a szerves kötőanyagot tartalmazó őrletet 15 megömlesztjűk, szilárdítjuk és 10/i-nál kisebb szemcseméretre őröljük. Az eljárás két lehetséges kivitelezését az 1. és 2. számú példában mutatjuk be. l.sz. példa 1000 g dorolakk gyanta és 2000 g korom, valamint 150 g hexametQéntetramin keverékét szilárd 25 fázisban 24 óráig golyós malomban őröljük, az őrletet hideg kemencébe tesszük és a kemence hőfokát három óra hossza alatt folyamatosan 180C -ra emeljük, majd a hőkezelést újabb három óra hosszáig folytatjuk 180 C°-on. 2. sz. példa 1000 g fenolformaldehid gyanta és 1000 g ko-35 rom keverékét szilárd fázisban 24 óráig golyós malomban őröljük, az őrletet hideg kemencébe tesszük és a kemence hőfokát három óra hossza alatt folyamatosan 180 C -ra emeljük, majd a hőkezelést újabb három óra hosszáig folytatjuk 40 180C9 -on. Az l.sz. példa szerint készített vezetőanyag felhasználásával lOKóhm-os, a 2. sz. példa szerint készített vezetőanyag felhasználásával 1000 Kóhm-os potencióméterpályák készíthetők. 45 Mindkét esetben a potencióméterpályák 20% kormot tartalmaznak (az eredeti előkezéletlen koromra számolva). A lOKóhm és 1000 Kóhm közötti ellenállásokat a két alapmassza megfelelő arányú keverékéből exponenciális összefüggés alapján diag-50 ram segítségével állítjuk elő. A fentiekből adódóan a potencióméterpályák az ohmértéktől függetlenül 20% kormot tartalmaznak. A leírt eljárással előkezelt vezetőanyag alkotó 55 elemeinél, pl. a korom és gyanta esetében a korom aggregátumok felületén, illetve ezek belsejében külön-különálló 0,1 mikronnál finomabb szemcséjű gyantarészecskék tapadnak meg, illetve ezen nagyon finom gyantaszemcsék felületén néhány milli-60 mikron átmérőjű koromszemcsék rögzítődnek. A műveletet követő térhálósítás során, mivel a hőmérsékletet fokozatosan emeljük a gyantaszemcsék nem egyesülnek nagyobb gyanta aggregátumokká, így nem alakulnak ki a koromban szegény na-65 gyobb méretű gyantaszigetek. ! 2
