Главная Промышленные терморезисторы



м полнее взаимодействуют с другими исходными материалами, чеш •промышленные порошковые ойсиды металлов. Смешивание исходных материалов обычно выполняется мокрым методом с применением шаровых или коллоидных мельниц или смесительных дробилок. Именно на стадии смешивания впервые проявляются различия в технологии отдельных изготовителей. При наличии стадии обжига исходных материалов смешивание обычно осуществляется в воде. Если же па последующих стадиях обжиг отсутствует, то смешивание можно осуществлять в растворе связующего вещества, чтобы ликвидировать самостоятельный этап введения связующего. Мокрые исходные смеси полностью высушивают для просеивания перед обжигом или (при отсутствии обжига) высушивают до определенного содержания влаги для последующего гранулирования.

Обжиг является следующим этапом процесса изготовления, на котором смешанные оксиды вступают в химическую реакцию, образуя соединение (или твердый раствор), близкое по составу к требуемому на конечной стадии. Выделение химической реакции S самостоятельную стадию дает существенное преимущество, которое состоит в том, что усадка материала во время химической реакции происходит до того, как из него формируют терморезистор. Поэтому на окончательной стадии спекания заготовки ее усадка незначительна. Такая термообработка в два этапа позволяет точнее регулировать конечные размеры заготовки и ул4ень-шает возможности образования трещин ша конечной стадии спекания. Если исходными материалами являются карбонаты или оксалаты, а не оксиды, то обжиг следует выделять в отдельную стадию, чтобы получить заготовку без трещин.

Во время обжига материалы помещают на металлические или керамические поддоны и нагревают до температуры 800-1000°С в статических камерных печах или на подвижных формах в конвейерных туннельных печах в течение нескольких часов. По крайней мере в одном технологическом процессе температуру обжига j используют как средство регулирования размеров частиц обож- >, женных материалов, чтобы иметь возможность изменить сопротивление готового изделия. По другой технологии материал после обжига вновь измельчают для получения частиц требуемого размера и для активации не вступивших в реакцию исходных материалов.

Связующее добавляют во время вторичного помола или на отдельной стадии технологического процесса после сушки размолотого и обожженного порошка. При изготовлении терморезисторов используются самые разнообразные связующие в зависимости от Конструкции приборов, а также от сложившихся традиций и -«вкуса» изготовителя. При изготовлении бусинковых терморезисторов рекомендуется связывать небольшие количества осушенного порошка и в качестве связующего применять воду, раствор альгината аммония, нитрата меди или марганца. В случае стерж-



невых и дисковых терморезисторов связующее обычно добавляют сразу во ВСЮ партию смеси. Связующими могут быть поливиниловый спирт, ацетат, различные хметакрилаты и фталаты, метилцел-тюлозы и крахмал. При добавлении связующего осуществляется: тщательное перемешивание порошка с раствором связующего до» полного обволакивания поверхности каждой частицы. Для дисковых терморезнсторов эту мокрую смесь или суспензию превращают ь гранулы распылением с одновременной сушкой, удалением растворителя при непрерывном перемешивании или вращении или же наконец, высушиванием густой пасты до определенной консистенции пропусканием ее через калиброванное сито. Для стержневых приборов исходный материал с добавленным в него связующим сушат лишь частично до получения пастообразной массы.

Стержневые терморезисторы формуют экструзией оксидной пасты через мундштук с соответствующим внутренним диаметром. Отрезки экструдированнопо материала необходимой длины укладывают на плиты с канавками, и после (приобретения необходимой твердости материал подвергают беадеформационной резке на стержни нужной длины. Дисковые и шайбовые терморезисторы формируют прессованием гранулированной оксидной смеси в одно-или многоместных прессах для таблетирования до нужных диаметра и толщины. Важным условием достижения воспроизводимых размеров и плотности дисков и шайб является контроль ляаиегра частиц и содержания растворителя в связующем, так как он обеспечивает постоянный уровень заполнения пресс-формы во время прессования.

Технология изготовления бусинковых терморезисторов существенно отличается от технологии изготовления терморезисторов других конструкций. Вокруг двух параллельно натянутых проволок из платины или ее сплавов, которые служат одновременно крепежными элементами п электродами, формируют шарики из оксидной смеси. С этой целью две параллельные проволоки из платины (платинового сплава) диаметром от 0,025 до 0,1 мм и длиной около 200 мм растягивают и закрепляют в зажимах на расстоянии 0,05-0,25 мм. Капли пастообразной массы определенной вязкости, полученной смешиванием материала терморезистора со связующим, наносят вручную с помощью металлической или стеклянной заостренной палочки на проволоки. При движении палочки поперек проволок смесь переносится с палочки на проволоки-Размер бусинки можно регулировать добавлением смеси или удалением ее части с помощью чистой палочки. Описанный процесс повторяют через регулярные интервалы, в результате чего вдоль параллельных проволок получается цепочка бусинок (рис. 2.2). Бусинковые терморезисторы высушивают на воздухе до тех пор, пока они не приобретут необходимую для манипулирования с ними прочность, а затем проволоки вынимают из зажимов. Размеры бусинок варьируют в зависимости от назначения приборов, но их диаметр, как правило, изменяется от 0,05 до 1,5 MiM, при этом отношение длины к диаметру бусинки составляет от 1 до 1,5.



На заключителыной стадии формирования полу1нроводникоа<з керамического материала проводят спекание оксидной омеси jsi получения практически однофазной шоликристаллической загот! ки. Большинство изготовителей применяют для спекания дис! вых, шайбовых и стержневых термюрезисторов электричеой туннельные печи. Цикл обработки т этих печах составляет 8-2i

Разрез

Разрез i

Разрез .


а) S} Ь)

Рис. 2.2. Нарезание бусииковых терморезисторов с различным расположени выводов:

а - до отрезания, б - во время резки; в - после резки

И максимальная температура в зоне выдержки поддерживается-от 1100 до 1200°С IB течение 1 - 12 ч. Во время спекания темпер тура строго контролируется, чтобы не допустить образования тр) щин в заготовке «следствие бурного выделения продуктов разл? жения связующего при резком нагреве в начале цикла или чере чур резком охлаждении в конце цикла. Температуру в зой выдержки часто попользуют для управления конечным сапротиВ лением материала, и это способствует максимальному выход] терморезисторов с заданным сопротивлением. Спекание бусинкО вых терморезисторов осуществляют по той же программе, что j для дисковых пли стержневых терморезисторов, за исключение! того, что скорость подъема и снижения температуры обычно выш вследствие меньшей массы бусинок. В некоторых случаях опека! ние цепочек бусинковых терморезисторов проводят в печах с регу лируемой температурой в зоне выдержки, после чего их сразу ж вынимают, что позволяет использовать камерные печи вмест( туннельных.

Конечной стадией изготовления дисковых, шайбовых и стерж невых терморезисторов является совдание контактных площадо) для электрических выводов. В случае дисковых и шайбовых тер морезисторов паста, состоящая из смеси крупинок нли чешуек серебра, порошковой стеклянной фритты и жидкой фазы, наносится распылением, шелкографией, валиком или щеткой вручную на две противоположные плоские поверхности прибора. ПриборьГ устанавливают на ленту конвейерной туннельной печи, нагретой, до 500-850°С. При такой термообработке жидкая фаза испаряется или выгорает, оставляя твердый осадок из серебра и стекла. При нагревании стеклянная фритта плавится и образует пленку,



0 1 2 3 4 5 6 [7] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67


0.0146