200028. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ZnO-varisztorkerámia előállítására

3

HU 200038 B

4

jük, hogy a szinterezési test varisztoraktiv összetevői a szinterezés közben homogén eloszlásúnk maradnak. A lehűlés során olyan kerámia alakul ki, amely csekély szivárgási áram mellett nagy jelleggörbe-stabilitást mutat egyenfeszültség- és impulzusterheléssel valamint megnövelt hőmérsékleten redukáló atmoszférával szemben.

0,7 mol% bizmutoxid-adalék eseten a többi adalék mennyiségét előnyösen a következő határok között, szabjuk meg:

aluminiumoxid

kobaltoxid

mangánoxid

k rómoxid

nikkeloxid

bizmutoxid

b&riumoxid

0,8...1,4 niolX, 0,3...0,5 mol%, 0,2...0,4 mol%, 0,2...0,6 inolX, 0,9...1,1 mol%, 0,01...0,2 molX, 0,01...0,2 mol%.

Előnyös továbbá, ha kompakt formájú szint.ei'ezési alaplemezt vagy a szinterezési alaplemezen kialakított réteget alkalmazunk, ahol az utóbbi esetben az alaplemez a va- 5 risztorkerámia anyagától eltérő anyagból kész ill.

A találmányt a továbbiakban néhány táblázat és példa alapján ismertetjük. Az 1. táblázatban az Ul - U 120 mA)/U (1 niA) szi]0 várgási feszült ség viszony és az U (20 uA) feszültség forrasztási folyamat utáni változása képezik a találmány hatásosságának kritériumait, össze hasonlítva a technika jelenlegi állásával. Különböző redukáló hatású folyasz- 15 túszerkezet. (I és II) használtunk. A forrasztás 4 s hemerítési idővel, 1,5 cm/s bemeritési sebességgel, 220 °C illetve 240 °C forrasztási fürdő hőmérsékleten történt.

1. táblázat

kísérlet

száma

minta

Bi-tart.

mol%

szinterezési

alaplemez

felülete

illékony

összetevőktől

mentes

folyasztó forrasztási fürdő vákuum

szei- hőmérséklete hőkezelés l,33.10‘2Pa

220°C 240ŰC 220°C, (lO^Torr.), 5perc Ul for-AU20 Ul for-AU20 Ul hő- AU20 (%) rasztva (%) rasztva (%) kezelve

1

I

0,80-12

>0,7

nem

0,36-61

2

11

0,63-32

egyszeri fel-3

használás

0,83-2

0,84-4

>0,7

igen

1

4

többszöri fel-0,50-35

0,75-60

használás

5

<0,7

nem

1

0,76-14

0,67-23

6

I

0,90-1 0,90 0

<0,7

igen

0,92

0

7

II

0,90-1

Illékony összetevőktől mentes felületű szinterezési alaplemezként mind fajtaspecifikusan öntött AI2O3-lapokat, ahol a varisztoranyag többségi adalékaival készített öntet fő részével szemben a kationsugarakhoz viszonyítva atomszázalékosari van növelve (DD 160 818), mind nagy bizmutoxid-koncentraciójú (>0,7 mol%) ZnO-varisztoranyágból készült szinterezési alaplemezeket alkalmaztunk.

Az 1., 2. és 5. kísérletnél igen jelentős jelleggörbe-romlás mutatkozott mór 220 °C forrasztási fürdő hőmérsékletnél. A 3. és 4. kísérlet mutatja, hogy illékony összetevőktől mentes felületű szinterezési alaplemezek egyszeri alkalmazásakor magasabb bizmutkonceritrációjú minták is forrasztásállók maradnak a szinterezés után.

4

Többszöri alkalmazásnál viszont a minta magas bizmutkoncentrációja miatt az illékony 50 összetevőknek a szinterezési alaplemezen való felgyülemlése következik be, amely a 2. kísérlethez hasonló eredményhez vezet.

Az 1. táblázat 6. és 7. kísérlete azt mutatja, hogy csak a találmány szerinti egyide- 55 jüleg csökkentett bizinutoxid-koncentrációjú minta esetén és a legalább felületén illékony összetevőktől mentes, sűrű, fajtaspecifikus alaplemezen végzett szinterezés esetén érhető el kitűnő forrasztási stabilitás magasabb 60 hőmérséklet és erősen redukáló folyasztószerek alkalmazása esetén is.

Ugyanez a kísérleti eredmény mutatkozik, ha a varisztorfelületen végzett redukció csökkentett hőmérsékleten végrehajtott hó- 65 kezeléssel történik, mint például a nem ne-