Спосіб виготовлення варисторів на основі алмазної кераміки

Спосіб виготовлення варисторів на основі алмазної кераміки, який відрізняється тим, що необхідні електричні характеристики досягаються легуванням бором з концентрацією 0,001-1,0 масових % алмазних частинок з дисперсністю зерен 1-50 мкм в процесі їх синтезу із вуглеводнів і компактуванням у диски діаметром 3-5 мм, товщиною 3-5 мм при температурі 1773-2273 К і тиску 8,0-9,0 ГПа Винахід відноситься до електронної техніки та електротехніки, зокрема до способів виготовлення варисторів, які використовуються для захисту від перенапруг елементів і пристроїв радіоелектронної і електротехнічної апаратури, від комутаційних перенапруг у низковольтних і високовольтних колах силової електроніки і електричних мережах різноманітних класів Найбільш близьким являєьтся спосіб виготовлення варисторів на основі алмазної кераміки, що містить карбід кремнію чорного (SiC) [1], у якості зв'язуючого компоненту в кераміку вводять 10 масових % бури Недоліком цього способу є невелике значення синтезованих із вуглеводнів і легованих у процесі синтезу домішками бору з концентрацією 0,001 + коефіцієнту нелінійності (Р % 5 ) , який різко зменшується при 20-ь40 массовых % SiC у алмазній кераміці і при збільшенні концентрації карбиду кремнію наближається до одиниці При цьому зменшується теплопровідність, що значно впливає на зменшення потужності розсіювання і стабільністі електричних характеристик варисторів при дії на них імпульсної напруги Такі варистори мають невеликий діапазон значень Р і класифікаційної напруги, відсутня можливість плавного їх керування У основі винаходу поставлена задача збільшення коефіцієнту нелінійності і теплопровідності варисторів, розширення діапазону значень Р і класифікаційної напруги з плавним їх керуванням Поставлена задача вирішується таким чином Варистори виготовляють з алмазної кераміки без зв'язуючих домішок, яка виготовляється із синтетичних алмазів з дисперсністю зерен 1-^50 мкм, 1,0 масових % Це є основною ВІДМІННІСТЮ ВІД [1] Технологія проста Зразки у вигляді дисків діаметром 3-5 мм і товщиною 2-3 мм виготовляють шляхом компактування кристалічного порошку синтетичного алмазу при температурі 1773-2273 К і тиску 8,0-9,0 ГПа ОМІЧНІ контакти виготовлялися методом термічного розпилення алюмінію у вакуумі на розігрітий до 1273 К зразок У залежності від концентрації домішку бора в алмазі, одержані низькоомні варистори з питомим опором Р = 10 - 102 Ом-см і високоомні з р>108 ь Ом -см Вольт-амперні характеристики (ВАХ) варисторів показані на Фіг, вони описуються рівнянням Ступінь нелінійності Р, отриманої біполярної ВАХ варистора, визначається як відношення динамічної провідності до статичної dl-U р = aCT d - dln(U2/U-|) Ul При фіксованих струмах h і Ь відношення І У Ui являє собою захисне відхилення Введення різних концентрацій домішку бора в алмаз розширює діапазон значень коефіцієнту нелінійності {3* 1 + 80 і класифікаційних напруг при імпульсних режимах роботи Наприклад, як видно з Фіг (крива 1), при концентрації домішку бора в алмазі 0,2 массовых % і 1 00 (О 00 ю 58687 фіксованому класифікаційному струмі 2мА, коефіцієнт нелінійності p - 25, а класифікаційна напруга 50В Для концентрації 0,1 масових % (крива 2) р= 1 1 , а класифікаційна напруга 184 В Таким чином, із збільшенням концентрації домішку бора в алмазі збільшується коефіцієнт неліНІЙНОСТІ, який може досягати значень J3> 80, а вольт-амперні характеристики залишаються симе Комп'ютерна верстка М Клюкш 4 тричними і біполярними Джерела інформації, прийняти до уваги при експертизі 1 Вольтамперньїе характеристики варисторов на основе алмазной керамики, содеожащей Sic А В Богданов, Н И Джатимирова, И Н Змиевский, Ю Н Поташев, Л А Плотникова Сверхтвердые материалы 1985, №5, С 15-17 (прототип) Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна