147272. lajstromszámú szabadalom • Villamos ellenállástest
Megjelent 1960. július lő. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.272. SZÁM 21. c. 54—56. OSZTÁLY — NE—214. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Villamos ellenállástest Nehézvegyipari Kutató Intézet, Veszprém Feltaláló: Nádor Béla oki. fizikus, Veszprém A bejelentés napja: 1958. február 6. A találmány tárgya üveges állapotú, elektronfélvezető, a hőmérséklettől függő ellenállású villamos ellenállástest. Ismeretes, hogy a vanádiumpentoxid és foszforpentoxid vagy felhevítve ezeket az anyagokat szolgáltató egyéb vanadium-, ill. foszforvegyületek összeolvasztása révén nyert, legalább 50 és legfeljebb 95 súlyszázalék vanádiumpentoxid tartalmú kétösszetievős üveges anyagoknak (a továbbiakban „V2O5 — P2O5 üevegek") az egyéb üveges anyagokét lényegesen meghaladó villamos vezetőképességük van (1. P. L. Baynton és munkatársai: IVe Congrés international du vérre, Paris, 1956, I—5, 5—6. lap; 744 205 sz. brit szabadalom). Ismeretes továbbá a vanádiumtartalmú üvegek jó áteresztőképessége infravörös sugarak számára (1. 746 192. sz. brit szabadalom). Kísérletileg megállapítottam, hogy a V2 Os — — P2O5 üvegekből levő villamos ellenállástesteknek olyan — az ilyen üvegek eddig leírt tulajdonságaiból nem következő — további tulajdonságaik vannak az alább részletezett körülmények között, amelyek alkalmassá teszik őket a ma forgalomban levőknél vagy az eddig leírtaknál hatásosabb termisztorként való alkalmazására. Mint ismeretes, a termisztor ellenállása az abszolút hőmérséklet reciprok értékével exponenciálisan változik: B R = R0 . eT amelyben R a termisztor ellenállása T K°-on ohmokban R0 az anyagra és geometriai elrendezésére jellemző állandó, T az abszolút hőmérséklet K°-okban, B a termisztor anyagi konstansa K°-okban. A. termisztor annál alkalmasabb hőmérséklet mérésére, minél nagyobb az adott hőmérsékletkülönbségre eső arányos ellenállás változása. Az ellenállás hőfoktényezőjét a következő képlet határozza meg. 1 <SR J3 " R «T ~~ ~~ T2 amelyben ß a hőfoktényező. A képletből kitűnik, hogy a 'hőfoktényező' a hőmérséklet csökkenésével abszolút értelemben nő, illetve azonos hőmérsékleten B-vel arányos. Adott hőmérsékleten tehát a hőfoktényező annál nagyobb, minél nagyobb B értéke. Ebből következik, hogy valamely anyag annál alkalmasabb termisztornak, minél nagyobb a fenti képletekben szereplő B értéke. A termisztorként való alkalmazhatóság másik feltétele a kellő1 elektromos vezetőképesség. Mérések útján megállapítottam, hogy a V2O5 — —P2O5 üevegek B értéke 10% P2O5 tartalom esetén kb. 2000 K°, 20% P20 5 tartalomnál 3800 K°, és 45% P2 0 5 tartalom esetén 4500 K°-kal eléri maximális értékét, ezen túl ismét csökken. Az „összetétel — P-érték" görbe menetét az 1. ábra tünteti fel. Mivel a forgalomban levő termisztorok P értéke 3200 és 3800 K° között van, a 20%nál nagyobb P2O5 tartalmú üvegek B értéke ezt meghaladja, éspedig 45% P2O5 tartalom esetén csaknem 20%-kal. Ismeretes azonban, hogy a V2O5 — P2O5 üvegek nedvszívók, és — mint kísérletileg megállapítottam, — vízben többé-kevésbé oldhatók, úgyhogy a belőlük álló ellenállástestet felületileg lakkal vagy más bevonattal kell védeni a levegő páratartalma ellen, az ilyen bevonat pedig növeli hőkapacitásukat, éia ezáltal csökkenti a bizonyos alkalmazásokban fontos reagálóképességüket gyors hőmérséklet változásokra. Megfigyeltem azonban, hogy ha a V2 0 5 — P2O5 üvegek ritka •földfémoxidokat, pl. itterbiumoxidot, holmiumoxidot vagy előnyösen 3% cériumoxidot
