SU577700A1 - Токопровод щий материал дл пленочных электронагревателей - Google Patents

Description

(54) ТОКОПРОВОДЯЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

Изобретение относитс  к области электротехники, в частности к материалам дл  реэистинного нагрева, и мо жет быть использовано в качестве нагре вател  дл  агрессивных и .неагрессивных сред, например кислот, растворителей , щелочей, деионизованноП воды, газов и т,д, Известен токопровод щий материал ,дл  пленочных электрО21агревателей, содержащий двуокись оЛЫва, легированную фтором и примен емую дл  изготовлени  нагревателей различньлх конструкций l . Его недостаток - нестабильность электротехнических параметров. Известны токопровод щие материалы, содержащие двуокись олова, легированиую сурьмой 2) , З . Из описанных токопровод щих матери алов, используемых дл  пленочных элект тронагревателей, по составу ингредиентов наиболее близким к предложенному материалу  вл етс  материал из двуокиси олова с примесью сурьмы, содержащий одновременно два вида примесей, нарушающих стехиометрию и определ ющих электропроводность: собственные примеси (, SnO.) и чужеродные примеси ) 4. Первые примеси при высокой температуре исчезают, окисл  сь . Вторые устойчивы до 800-850 С. Дл  получени  термостойких токопровод вдих пленок необходимо ввести в материал ионы сурьмы или фтора и уничтожить эв тем собственные примеси (Sn, ЬпО ) термообработкой на воздухе. Двуокись олова (SnOj) имеет полик ристаллическую структуру без выраженной ориентации, размер кристаллов 0,6 1,3 мкм. Добавки сурьмы существенно измен ют структуру пленки. При 0,5 ве. сурьмы кристаллы по форме приближаютс  к касситериту и приобретают ориентацию , их четверные оси перпендикул ргкы плоскости подложки. По мере увеличени  содержани  сур|ьNfid форма кристаллов нарушаетс , а их расположение становитс  разупор дочным . Размеры кристаллов возрастают пс мере увеличени  содержани  сурьма и достигают уже при 8 вес.% сурьмы 1,72 ,0 мкм. Это приводит к тому, что адгези  пленки к подложке, «апример стекл нной , резко ухудшаетс , т.е. использовать такие пленки в качестве нагревателей невозможно. Кроме того увеличение содержани  сурьмы более 8 . приводит к ухудшению таких параметров пленки, как сопротивление, равномврность по толщине, однородность структуры и удельна  мощность.

Цель изобретени  - повышение стабильности электрофизических параметро материала.

Это достигаетс  тем, что токопровод щий материал дл  пленочных электронагревателей дополнительно содержит бор при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Двуокигь олова 78,0-96,8 Сурьма3,0-20,0

Бор0,2U2,0

Бор имеет мелкокристаллическую структуру с величиной зерен не более 0,1 мкм. Добавки бора снижают скорость роста кристаллов двуокиси олова , легированной сурьмой, размер кристаллов уменьшаетс  до 0,3-1,0 мкм. Пр одновременном введении сурьмы и бора

структура пленки определ етс  преобладающей примесью, а стабильность пленок зависит от отношени  сурьмы к бору.

Введение в пленку мелкокристаллического бора позвол ет увеличить содержание сурьмы в пленке до 20% без ухудшени  адгезии и исключить указанные недостатки. Бор вли ет на стабильность пленок как регул тор структуры , определ ющий форму, ориентацию и размер зерен, т.е. улучшает кристаллографическую картину пленки. Кроме того,  вл  сь высокотемпературным материалом (т.пл. 203() , бор повышает общую температуростойкость пленки .

В таблице показана зависимость основных характеристик пленок от содержани  ее ингредиентов.