CH262395A - Résistance électrique. - Google Patents

Description

      Résistance    électrique.    On a proposé, pour la fabrication de résis  tances électriques, diverses combinaisons de       Fes04    avec d'autres oxydes doubles du type  spinelle répondant à la formule     RIIO    .     R211;03,     formule dans laquelle RI' est un élément  bivalent et     RIII    un élément trivalent.  



  De plus, il est connu qu'on peut obtenir  des résistances particulièrement stables à des  charges élevées en transformant des combi  naisons de     FeO-Fe203-M.0-A1203    en une  masse frittée, composée d'une phase spinelle  homogène qui, à une température d'environ  500  C, n'est pas sursaturée par une seconde  phase. Ce dernier procédé de fabrication pré  sente l'inconvénient sérieux d'exiger pour le  frittage une température très élevée, à savoir  de 1500 à     1600     C. Or, l'emploi de fondant ne  permet pas d'obvier à cet inconvénient     sans     affecter les propriétés clé la résistance et, en  particulier, sa stabilité.  



  II est, vrai que, suivant un autre procédé,  la température de frittage peut être ramenée  à environ 1400  C en remplaçant     1'A1203    de  la combinaison     FeO-Fe2O3-MgO-A1203    par du       Cr2O3,    mais cette température est encore     trop     élevée pour la. fabrication en grande série, car  elle impose aux fours     clés    conditions particu  lièrement sévères.  



  L'invention permet clé réduire la tempé  rature de frittage tout en fournissant un pro  duit équivalent à     celui    obtenu suivant les deux  derniers procédés.    Elle comprend une résistance constituée  au moins en partie d'une matière conductrice  composée de cristaux mixtes de     Fe304    avec  un spinelle du type     2RII0.        RIV02,    formule  dans laquelle RI' représente un élément. biva  lent et.     RIV    un élément tétravalent.

   On peut  utiliser, pour réaliser l'invention, tous les       titanates    et. tous les     stannates    à     structure    de  spinelle, par exemple     3Ig2Ti04,        Zn2Ti04,          Ni2Ti04    et     Zn2Sn04,    ainsi que les cristaux  mixtes de ces substances.  



  La résistance et le coefficient de tempéra  ture de ces résistances peuvent être réglés  par le choix de la teneur en     Pe304    et par la  présence éventuelle d'une seconde phase dans  le     produit    fritté.  



  En ce qui concerne le coefficient de tem  pérature, il y a. lieu de noter qu'il est forte  ment négatif dans les produits composés d'une  phase     spinelle    homogène, dont moins de la  moitié est constituée de molécules de     Fe304     et qui, à une     température    d'environ 500  C,  n'est pas     sursaturée    d'une seconde phase. Si  cette condition est satisfaite, il ne peut. se  produire au-delà de 500  C une séparation  d'une seconde phase, séparation qui pourrait  altérer les propriétés clé la résistance. A des  températures inférieures à 500  C la vitesse  clé séparation est si faible qu'il ne peut en  résulter des inconvénients.  



  Des produits à coefficient de température  moins élevée peuvent être obtenus lorsque la  phase spinelle comporte, pour plus de la      moitié, des molécules de     Fes04.    Comme dans  ce cas, par suite de la teneur élevée en     Fes04,     la conductibilité augmente très fortement, il  peut être nécessaire d'influencer la résistivité  par la présence     d'une    seconde phase. A cet  effet, on utilise, par exemple, des combinai  sons semi-conductrices ou isolantes qui ne se  dissolvent pas ou qui se dissolvent mal dans  la phase     spinelle,    par exemple     clu        MgO    et du       ZrO2.     



  Par exemple, les matières utilisées pour la  fabrication de résistances conformes à l'inven  tion sont finement     divisées    et mélangées inti  mement; le mélange est ensuite amené à la  forme désirée suivant un procédé usuel en  technique céramique et enfin fritté à une tem  pérature d'environ 1300  C. Les conditions     chi     frittage et du refroidissement, à savoir la  température et la pression partielle de l'oxy  gène dans le gaz ambiant, ainsi que la compo  sition du mélange initial, sont choisies de  manière que le rapport moléculaire requis  entre le     Fe304    et les autres spinelles dans la  masse soit réglé suivant les propriétés de résis  tance désirées.

   Pour que ce rapport se main  tienne aussi bien que possible pendant le re  froidissement consécutif à cette opération, on  peut procéder à un refroidissement rapide et  chasser l'atmosphère contenant de l'oxygène  par un gaz inerte, par exemple de l'azote. En  outre, le chauffage et le refroidissement peu  vent être effectués dans une atmosphère dans  laquelle la pression partielle de     l'oxygène        dé-          croit    avec la température, par exemple de  l'azote     @à        degré    hygrométrique approprié.  



  Comme la teneur en     Fe304    et partant le  rapport moléculaire     FeO    :     Fe2O3    peuvent être  réglés par le choix de la température clé frit  tage et de l'atmosphère de frittage, on peut  utiliser, pour réaliser les résistances confor  mes à l'invention, toutes     les    formes     d'oxyde     de fer et éventuellement du fer pulvérulent,  tandis que les autres composants déjà men  tionnés peuvent être utilisés entièrement ou  partiellement sous forme d'oxydes doubles.  



  Par suite du fait, favorable en lui-même,  que la température de frittage a pu être abais  sée à 1300  C     environ,    le frittage peut être    effectué dans une atmosphère d'azote pur sans  que le     Fes04,    produit par le     Fe2O3,    ne se  réduise ultérieurement en     FeO.    Ceci assure  une excellente reproductibilité de la valeur de  la résistance.  



  En outre, les inconvénients de fabrication  inhérents aux procédés précédemment men  tionnés sont notablement amoindris. C'est ainsi  qu'il est possible d'utiliser des fours électri  ques avec un enroulement en molybdène dans  un gaz protecteur, parce qu'à une tempéra  ture de 1300  C environ, la durée de vie de  ces fours est notablement plus longue qu'à la  température de 1400  C environ requise pour  le frittage de résistances à base de     Fe30,,    et  de     chromite    de magnésium. Ces avantages se  manifestent aussi lorsqu'on utilise des fours  d'un autre type.  



  Comme la matière constituant les résistan  ces obtenues par le procédé conforme à l'in  vention est très dense, celles-ci ont une ex  cellente stabilité, même aux charges élevées,  stabilité qui est équivalente à celle des résis  tances précitées à base de     Fe304    et de spinelle  magnésien ou de     chromite    de     magnésium.     



  Les     résistances    conformes à l'invention  conviennent par exemple à l'élimination des  pointes de courant, à la stabilisation de la  tension ou à la compensation du coefficient  de température d'un circuit, ainsi qu'à la  mesure des températures.  



  Les exemples     suivants    feront bien com  prendre comment l'invention peut être réali  sée.         Exemple        Z:     0,375 molécules-grammes de     Fe20s     1,5 molécules-grammes de     NiO     0,75 molécules-grammes de     Ti02       sont malaxées pendant 16 heures avec de l'al  cool dans un broyeur à boulets.

   La     niasse     séchée est alors travaillée, avec une solution  de     20%    de méthacrylate de méthyle dans de  l'acétate de     méthylglycal,    en une masse     pé-          t.rissable    et, à l'aide d'une presse boudineuse,  elle est comprimée en tiges de 4 mm d'épais  seur. Les tiges sont ensuite frittées pendant  une heure dans une atmosphère d'azote pur      (teneur en oxygène 0,1      Jo    environ) à une tem  pérature de 1300  C et ensuite elles sont rapi  dement refroidies dans un courant d'azote.  



  La résistivité est de  
EMI0003.0002     
  
    22 <SEP> 000 <SEP> Q <SEP> , <SEP> cm <SEP> à <SEP> 22  <SEP> C
<tb>  900 <SEP> D <SEP> . <SEP> cm <SEP> à <SEP> 138  <SEP> C
<tb>  200 <SEP> S2 <SEP> . <SEP> cm <SEP> à <SEP> 227  <SEP> C
<tb>  50 <SEP> S2 <SEP> , <SEP> cm <SEP> à <SEP> 332  <SEP> C       Les résistances ainsi fabriquées convien  nent par exemple à la mesure de températures.

    <I>Exemple 2:</I>  4,5 molécules-grammes de     Fe20s     10,2 molécules-grammes de     Zn0     5,1 molécules-grammes de     TiO2       sont malaxées, pendant 16 heures, avec de  l'acétate d'éthyle et pressées ensuite, avec uti  lisation d'une solution de<B>10%</B> de     nitrocellu-          lose    dans du glycol éthylénique, en tubes de  6,3 mm de longueur, d'un diamètre extérieur  de 8 mm et d'un diamètre intérieur de 4,5 mm.  Ces tubes sont chauffés dans un four continu  de 30 cm de longueur à vitesse de passage de  1 cm par minute, avec intervention d'un cou  rant d'azote pur (teneur en oxygène de 0,1     J     environ) de 5 litres par minute.  



  A vide, la résistance des tubes est de  1600 ohms, tandis que, lors du passage d'un  courant d'une intensité de 100     mA,    cette  résistance tombe à 81 ohms. Sous cette charge,  la température à l'endroit le plus chaud est  de 110  C environ. Ces résistances conviennent  par exemple à l'élimination des pointes de  courant.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Résistance électrique frittée, caractérisée en ce qu'elle est constituée au moins en partie d'une matière conductrice composée de cris taux mixtes de Pe30, et d'un spinelle du type 2R'10 . R'voz. II. Procédé de fabrication de la résistance suivant la revendication I, caractérisé par le fait que des oxydes aptes à fournir, dans les conditions où l'on opère, du Fe30, et un spinelle du type 2RII0 . RIvO. sont finement divisés et intimement mélangés, le mélange obtenu étant ensuite mis en forme puis fritté à une température de 1300 C environ. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Résistance suivant la revendication I, avec un coefficient de température fortement négatif, caractérisée en ce qu'elle consiste en une phase spinelle homogène constituée pour moins de la moitié de molécules de Pe30, et qui, à une température de 500 C environ, est au maximum saturée d'une seconde phase. 2. Résistance suivant la revendication I, avec un faible coefficient de température, ca ractérisée en ce que sa masse consiste au moins en partie en une phase spinelle constituée pour plus de la moitié de molécules de Fe30,,. 3. Résistance suivant la sous-revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte encore une seconde phase. 4.

   Procédé suivant la revendication II, caractérisé par le fait que le frittage du mé lange et son refroidissement sont effectués dans une atmosphère d'azote pur.