Терморезистивний матеріал на основі асфальту пропанового деасфальтизації


H01C7/00 - Нерегульовані резистори, що мають один або кілька шарів або покриттів; регульовані резистори з порошкоподібного струмопровідного або порошкоподібного напівпровідникового матеріалу з діелектриком або без нього (що складаються з вільного, т.е.незакрепленного, порошкоподібного або зернистого матеріалу H01C 8/00; резистори з потенційним або поверхневим бар'єром, наприклад резистори з польовим ефектом H01L 29/00; напівпровідникові прилади, чутливі до електромагнітного або корпускулярному випромінювання, наприклад фоторезистори H01L 31/00; прилади, в яких використовується надпровідність H01L 39/00; прилади, в яких використовується гальваномагнитний або подібні магнітні ефекти, наприклад резистори, керовані магнітним полем H01L 43/00; прилади на твердому тілі для випрямлення, посилення, генерування або перемикання без потенційного або

 

Винахід відноситься до галузі електронної техніки і може бути використане в технології отримання терморезистивних матеріалів для приладів, призначених для термостатування об'єктів при фіксованих значеннях температури, наприклад терморезисторів, нагрівальних елементів і регуляторів температури.

В даний час досить гостро стоїть питання утилізації асфальту пропанового деасфальтизації, а у зв'язку з тенденцією до обваження нафт, що добуваються ця проблема стає ще важливіше.

В роботі [Доломатов М. Ю., Масленніков Ст. А., Човників Ю. В. Дослідження і застосування продукту переробки важких нафтових залишків // В зб.: Дослідження в області охорони навколишнього середовища. - М.: НИИТЭНефтехим, 1991] встановлено, що асфальт пропанового деасфальтизації володіє значним температурним коефіцієнтом опору: при збільшенні температури на 100°С питомий опір падає в 10000 разів. Зазначене властивість дозволяє розглядати асфальт пропанового деасфальтизації як сировину для отримання терморезистивних матеріалів.

Найбільш близьким до пропонованого винаходу є терморезистивний матеріал [А. С. СРСР 1372375, кл. Н01С 7/02, опубл. 07.02.1988], що включає орга�атуру фазового переходу тверде тіло-рідина в заданому інтервалі реєстрованих температур, і додатково містить вуглецевий матеріал і аеросил при наступному співвідношенні компонентів, про.ч.: органічне з'єднання 100, вуглецевий матеріал 10-41, аеросил 5-20. Матеріал отримували шляхом змішування розрахункових кількостей органічної сполуки, вуглецевого матеріалу і аеросилу, механічного перемішування суміші при температурі 5-20°С вище температури плавлення органічної сполуки, диспергування отриманої композиції і повторного перемішування для додання композиції однорідності складу. В якості органічного з'єднання може використовуватися бензофенони, дифеніл, парафін, пальмітинова кислота, 4-ціано-4-октилоксидифенил, 1,8-диметилнафталин. Використання матеріалу дозволяє підвищити точність підтримки температури приладами, виготовленими на його основі, а за рахунок вибору органічної основи з різними температурами плавлення розширити температурний діапазон приладу. Відомий терморезистивний матеріал в області фазового переходу має високий позитивний температурний коефіцієнт опору.

Недоліками зазначеного методу є відносна складність виготовлення терморезистивного матеріалу, а також різкий стрибок температур�однорідний і складається з крупнодисперсних частинок, викликають перколяційні ефекти електропровідності, які приводять до залежності електропровідності від щільності упаковки дисперсних частинок. При невеликих густинах упаковки може перенос заряду між окремими частинками, що призводить до підвищення опору і зниження температурного коефіцієнта опору, що є небажаним.

Метою винаходу є підвищення термостійкості матеріалу, вирівнювання температурного коефіцієнта опору по всьому діапазону вимірюваних температур, позбавлення від перколяційного ефекту електропровідності і розширення сировинної бази терморезистивних матеріалів.

Мета винаходу досягається тим, що терморезистивним матеріалом є асфальт пропанового деасфальтизації, що представляє собою концентрат асфальтосмолистих речовин і високомолекулярних нафтенових з'єднань.

Терморезистивний матеріал на основі асфальту пропанового деасфальтизації отримали наступним способом. Асфальт пропанового деасфальтизації нагрівали до температури розм'якшення і заливали в металеву клітинку для надання певної форми і розміру.

Температурний коефіцієнт опору (ТКС) терморезист� поміщали два електрода. За допомогою цифрового милливольтметра вимірювали опір зразка між двома електродами. Температуру контролювали термопарою, спай якої був поміщений між електродами. Питомий електричний опір ρ (Ом·м) розрахували з відомої залежності:

де U - падіння напруги, В;

I - сила струму, А;

S - переріз досліджуваного зразка, м2;

l - відстань між електродами, м

У таблиці 1 представлена чисельна характеристика впливу температури на питомий опір терморезистивного матеріалу.

Таблиця 1
Вплив зміни температури на зміну питомого опору терморезистивного матеріалу
Температура, °СПитомий опір, Ом·м
205,38·1012
451,70·1011
503,45·1010
604,76·10701,49·109
751,49·109
801,27·109
1205,77·109

На рис.1 представлений графік залежності десяткового логарифма питомої опору терморезистивного матеріалу від температури.

Дана залежність має коефіцієнт кореляції по лінії Тренда ≈0,99, тобто температурний коефіцієнт опору носить абсолютно лінійний характер, що свідчить про його вирівнюванні по всьому діапазону вимірюваних температур.

Таким чином, терморезистивние елементи, виконані на основі асфальту пропанового деасфальтизації, не вимагають додаткового градуювання.

Асфальт пропанового деасфальтизації має температуру фазового переходу близько 500°С, терморезистивний матеріал на його основі більш термостійкий, ніж матеріал, запропонований у аналогу. Зазначене властивість асфальту пропанового деасфальтизації значно розширює діапазон вимірюваних температур.

Однорідність терморезистивного матеріалу на основі асфальту пропанового деасфальтизації Џщих характеристик при виготовленні на його основі терморезистивних пристроїв.

Крім того, асфальт пропанового деасфальтизації є побічним продуктом при очищенні масел, що дозволяє домогтися розширення сировинної бази терморезистивних матеріалів.

Використання асфальту пропанового деасфальтизації як терморезистивного матеріалу дозволяє частково вирішити проблему його утилізації, знизити вартість терморезистивних елементів, розширити діапазон вимірюваних температур. При цьому матеріал на основі асфальту пропанового деасфальтизації не має перколяційного ефекту електропровідності і не вимагає додаткової градуювання вимірювальних елементів, виконаних на його основі.

Терморезистивний матеріал, що містить органічну основу, що відрізняється тим, що в якості органічної основи використовується асфальт пропанового деасфальтизації, що представляє собою концентрат асфальтосмолистих речовин і високомолекулярних нафтенових сполук.



 

Схожі патенти:

Резистивний матеріал

Винахід відноситься до радіо - та мікроелектроніки, а саме до резистивного матеріалу, містить халькогениди срібла, миш'яку і німеччина. При цьому матеріал додатково містить селенід міді згідно з емпіричною формулою: (Ag2Se)x·(Cu2Se)(1-x)·(As2Se3)·(GeSe)2, де 0,6≤х≤0,95. Матеріал забезпечує інтервал робочих температур 10-150°С, час релаксації електроопору від 15 до 650 секунд, підвищення величини електроопору до 105-107 Ом·м. 4 іл., 1 пр.

Розрядник для захисту від перенапруг

Винахід відноситься до розрядника для захисту від перенапруг. Розрядник містить захищений від дотику корпус (10), розташований в корпусі активний елемент (20), має виконаний у вигляді батареї (21) варисторів стовпчик варисторних елементів і розташований зовні корпусу і електрично з'єднаний з батареєю (21) варисторів електричний enter для приєднання захищається від перенапруг, захищеної при дотику високовольтної установки. Электропроводящее з'єднання між батареєю (21) варисторів і електричним вводом (31) виконано у вигляді жили (35) гнучкого кабелю високовольтного кабелю (30), який має дві ділянки (32, 33), з яких розташований всередині корпусу (10) перший ділянку (33) виконаний неекранованим, а розташований зовні корпусу (10) друга ділянка (32) кабелю має навколишній жилу (35) кабелю і ізоляцію (36) кабелю електропровідний екран (34), з можливістю його електричного з'єднання з одного боку з корпусом (10), а з іншого боку - з захищеним при дотику герметичним кожухом високовольтної установки, корпус вміщує пристрій (70) для амортизації коливань, що вводяться ззовні в батарею (21) варисторів. Технічним результатом є підвищення експлуатаційної надійності. 14 з.п. ф-ли, 3 іл.

Прецизійний тонкоплівковий резистор

Винахід відноситься до галузі мікроелектроніки, і може бути використане при виготовленні тонкоплівкових мікрозборок, а більш конкретно для конструювання і виготовлення тонкоплівкових резисторів на діелектричних підкладках

Електропровідний композиційний матеріал, шихта для його отримання і електропровідна композиція

Винахід відноситься до електротехнічної промисловості і може бути використане для виготовлення електропровідних покриттів, плівкових нагрівальних елементів

Спосіб виготовлення високоомного поликремниевого резистора

Винахід відноситься до мікроелектроніці, а більш конкретно до технології виготовлення високоомних полікремнієвих резисторів, і може бути використане у виробництві полікремнієвих резисторів як дискретних елементів, так і в складі інтегральних схем

Високоомний резистор поликремниевий

Винахід відноситься до мікроелектроніці, зокрема до конструкції високоомних полікремнієвих резисторів, і може бути використане як в якості дискретних приладів, так і в якості елемента при створенні великих і надвеликих інтегральних схем різного призначення
Винахід відноситься до області електротехніки і може бути використане при виготовленні тонкоплівкових резисторів з прецизійними характеристиками
Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до матеріалу і виготовлення з нього тонкоплівкових резисторів з прецизійними характеристиками
Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до композиційному резистивного матеріалу, який може бути використаний при виготовленні нагрівальних елементів для місцевого обігріву в технічних і побутових умовах

Електропровідний композиційний матеріал, шихта для його отримання і електропровідна композиція

Винахід відноситься до електротехнічної промисловості і може бути використане для виготовлення електропровідних покриттів резистивних нагрівальних елементів
Up!