182825. lajstromszámú szabadalom • Eljárás túlfeszültségvédelemre szolgáló nemlineáris ellenállás előállítására, különösen hálózatvédelmi célokra
1 182 825 2 az alapanyaghoz viszonyított mennyiségétől függően a homogenizált présporkeverék a hőkezelés során jelentősen zsugorodik és villamos paraméterei változnak. Kísérleteink szerint az első hőkezelésként előnyösen 1020 °K, de legfeljebb 1220 °K hőmérsékleten, függőleges elrendezésű, célszerűen levegőáramú kemencében legalább 600 mm, de legfeljebb 2000 mm-es hőzónában 3—8 mm/perc előtolási sebességgel kell az anyagot kezelni. A második hőkezelést célszerűen ugyancsak függőleges elrendezésű, levegőáramú csőkemencében, folyamatos előtolással kell végezni, az azonos hőkezelési körülményekkel rendelkező folyamatos gyártás biztosítására. A kemencetér gazdaságosnak bizonyult, ha magassága legalább 1500 mm, de legfeljebb 3000 mm-es. A kiégetendő alaktest és a fűtött kemencetér átmérőjének aránya legalább 1:2,5, de legfeljebb 1:1,5, két végén nyitottan, hogy a szabadon áramló levegő oxigéntartalma a zsugorítóégetés folyamán is biztosítani tudja a fémoxidok oxigén igényét, fémredukció nélkül. Oxigénhiányos térben való égetés során tiszta Zn (cink) fém szemcsék redukálódnak ki, melyek az alaktesten belül a villamos ellenállás csökkenését eredményezik. Célszerűnek bizonyult, ha az analitikai tisztaságú 1 /am szemcseméretnél kisebb ZnO alapanyaghoz megfelelő félvezetőhatás biztosítása érdekében adagolt MnO és CoO szennyezést MnC03 és C0CO3 formában visszük be, mert így finomabb szemcseeloszlást érünk el. Az alapvető felismerésünkben részletezett két lépcsős hőkezelés első lépcsőjében bomlik az adalék karbonát MnO-ra és CoO-ra,ill. CO2 -re. Az anyagkeverékben ilymódon visszamaradó fémoxidok a szilárdfázisú reakciót előnyösen befolyásolják. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi példákat adjuk: 1. példa Hézagmentes porcelán malomban műanyag keverőgolyókkal 40 fordulat/perc forgási sebességgel 1 órán át homogenizáljuk az alábbi anyagokat ZnO 220 g BÍ2 03 70 g Sb203 87,6 g Cr303 22,8 g MnC03 17,2 g CoC03 21,6 g h2o 1000 g Ezen homogenizált anyagkeverékhez adagoljuk az alábbi anyagokat: ZnO 1332 g H20 2000 g valamint műanyag keverőgolyókat, és a homogenizálást további 4 órán át folytatjuk. A homogenizált anyagkeveréket gondosan kiszárítjuk 380 °K-on, majd hőkezeljük 1070 °K hőmérsékleten 4 mm/perc előtolási sebességgel 600 mm-es hőzónával rendelkező levegőáramú kemencében. A hőkezelés után 5 g félvezető szemcsehalmazon 3,5 cm2 felületű mérőhengerben 2,5 * 107 Pa nyomás alkalmazása mellett az alábbi félvezetőképesség mérhető: 1 mA átfolyó áram mellett U = 46,7 V 10 mA átfolyó áram mellett U = 423V 100 mA átfolyó áram mellett U = 3940 V Azonos mérési körülmények között, hőkezelés nélkül 1 mA átfolyó áram mellett U = 540 V 10 mA átfolyó áram mellett U = 3230V 100 mA átfolyó áram mellett U = 12 kV Vagyis a kiinduló anyagkeverék még nem félvezető. 2. példa A homogenizált anyagkeveréket ugyanolyan eljárással készítjük, mint az 1. példában, de a hőkezelést 1120 °K-en végezzük, az 1. példában megadott körülmények között. Ezen hőkezelés során a félvezető szemcsehalmaz villamos paraméterei az 1. példában leírt mérési módszerrel az alábbiak: 1 mA átfolyó áram mellett U = 30,8 V 10 mA átfolyó áram mellett U = 192 V 100 mA átfolyó áram mellett U=790V 1 mA átfolyó áram mellett U = 1370 V 3. példa A homogenizált anyagkeveréket ugyanolyan eljárással készítjük, mint az 1. példában, de a hőkezelést 1170 °K-en végezzük, az 1. példában megadott körülmények között. Ezen hőkezelés során a félvezető szemcsehalmaz villamos paraméterei az 1. példában leírt mérési módszerrel az alábbiak: 1 mA átfolyó áram mellett U = 26,2 V 10 pA átfolyó áram mellett U = 141 V 100 MA átfolyó áram mellett U=317V 1 mA átfolyó áram mellett U = 543 V 4. példa A homogenizált anyagkeveréket ugyanolyan eljárással készítjük, mint az 1. példában, de a hőkezelést 1220 °K-en végezzük, az 1. példában megadott körülmények között. Ezen hőkezelés során a félvezető szemcsehalmaz villamos paraméterei az 1. példában leírt mérési módszerrel az alábbiak: 1 mA átfolyó áram mellett U = 16,2 V 10 mA átfolyó áram mellett U = 68,7V 100 mA átfolyó áram mellett U = 132 V 1 mA átfolyó áram mellett U = 217 V 5. példa A homogenizált anyagkeveréket ugyanolyan eljárással készítjük, mint az 1. példában, a hőkezelést a r. p éld au an megadott 1220 °K hőmérsékleten, az előző 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 pc 3
