DE1465704B2 - RESISTANCE MEASURES TO. BURN ON CERAMIC RESISTANCE BODY - Google Patents
RESISTANCE MEASURES TO. BURN ON CERAMIC RESISTANCE BODYInfo
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Description
1 21 2
Die Erfindung bezieht sich auf eine Widerstands- benutzte Schmelzfritte kann aus jeder Glasfritte zumasse zum Aufbrennen auf keramische Widerstands- sammengesetzt sein, etwa aus Borsilikatfritte, Bleikörper, bestehend aus einer Glasfritte, feinverteiltem Borsilikatfritte, oder Borsilikatfritte mit Wismut, Wolframkarbid sowie feinverteiltem metallischem Kadmium, Barium, Kalzium oder anderen alkalischen Leitermaterial. 5 Erden. Die Herstellung derartiger Fritten ist bekanntThe invention relates to a resistance-used fused frit can be made from any glass frit to be burned onto a ceramic resistor, e.g. made of borosilicate frit, lead body, consisting of a glass frit, finely divided borosilicate frit, or borosilicate frit with bismuth, Tungsten carbide as well as finely divided metallic cadmium, barium, calcium or other alkaline Conductor material. 5 earths. The production of such frits is known
Es ist bekannt, eine Widerstandsmasse, bestehend und besteht z. B. darin, Boroxyd, Siliziumdioxyd,It is known to consist of a resistor mass and consists, for. B. therein, boron oxide, silicon dioxide,
aus einer Glasfritte und Leiterteilchen, als Schicht auf Bariumoxyd und Kalziumoxyd zusammenzuschmel-from a glass frit and conductor particles, to be fused together as a layer on barium oxide and calcium oxide.
einen keramischen Träger aufzubrennen (USA.-Patent- zen und die geschmolzene Mischung zur Bildung derto burn open a ceramic carrier (USA. patents and the melted mixture to form the
schrift 2 950 995). Es sind auch Widerstandsmassen, Fritte in Wasser zu gießen. Als Grundsubstanz kann2 950 995). There are also resistance masses to pour frit into water. As a basic substance can
bestehend aus einer Glasfritte und klein verteiltem io jede Mischung verwendet werden, die die gewünsch-consisting of a glass frit and finely divided io, any mixture can be used that meets the desired
WoIf ramkarbid sowie > feinverteiltem metallischem ten Oxyde unter den üblichen Bedingungen der Fritten-WoIf ram carbide and> finely divided metallic oxide under the usual conditions of the frit
Leitermaterial, bekannt ,(österreichische Patentschrift herstellung enthält. Boroxyd erhält man z. B. aus Bor-Conductor material, known, (Austrian patent specification contains manufacture. Boron oxide is obtained, for example, from boron
137 832 und britische Patentschrift 548 841). Für das säure, Siliziumdioxyd wird aus Feuerstein gewonnen,137 832 and British Patent 548 841). For the acid, silicon dioxide is extracted from flint,
feinverteilte metallische Leitermaterial werden bei Bariumoxyd stellt man aus Bariumkarbonat her usw.finely divided metallic conductor material are made with barium oxide from barium carbonate, etc.
diesen bekannten Widerstandsmassen konkret bisher 15 Die grobe Fritte wird vorzugsweise in einer Kugel-these known resistance masses specifically so far 15 The coarse frit is preferably in a spherical
nur Kupfer oder Kohlenstoff als brauchbar erwähnt. mühle mit Wasser gemahlen, um die Teilchengrößeonly mentioned copper or carbon as useful. mill with water ground to the particle size
Es ist ferner bekannt, ,Widerstandsdrähte aus einer der Fritte herabzusetzen.It is also known to lower resistance wires from one of the frit.
Metallegierung herzustellen, welcher Wolfram züge- Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Widersetzt ist. Hierdurch soll gleichzeitig der Kontaktwider- Standsmaterials werden die Glasfritte, das Wolframstand gering, der Temperaturkoeffizient niedrig, der 20 karbid und das Wolframmetall, sofern dieses verwenspezifische Widerstand hoch und die Zugfestigkeit det wird, etwa in einer Kugelmühle bis zu einer mittgroß werden (USA.-Patentschrift 2 537 733). leren Teilchengröße von 1 bis 2 Mikron zermahlen.To produce a metal alloy that pulls tungsten to produce the invention is. As a result, the contact resistance stand material should become the glass frit, the tungsten stand, at the same time low, the temperature coefficient low, the carbide and the tungsten metal, if this is used Resistance is high and the tensile strength is det, for example in a ball mill up to a medium size (U.S. Patent 2,537,733). Grind larger particle size of 1 to 2 microns.
Es wurde nicht erkannt, daß gerade durch den Zu- Die Glasfritte und das Wolframkarbidpulver, mit oderIt was not recognized that the glass frit and the tungsten carbide powder, with or
satz von Wolfram der Temperaturkoeffizient erniedrigt ohne Wolframmetallpulver, werden gründlich ver-of tungsten the temperature coefficient is lowered without tungsten metal powder, are thoroughly
werden kann. Im übrigen handelt es sich hier um eine 25 mischt, z.B. in einer Kugelmühle in Wasser odercan be. Otherwise it is about a 25 mix, e.g. in a ball mill in water or
Legierung, bei der das Wolfram in Form von Wolfram- einem organischen Mittel, etwa ButylcarbitolacetatAlloy in which the tungsten is in the form of tungsten - an organic agent such as butyl carbitol acetate
karbid vorliegt, und nicht um eine Materialmischung oder einer Mischung aus Butylcarbitolacetat undcarbide is present, and not a mixture of materials or a mixture of butyl carbitol acetate and
der eingangs erwähnten Art. Toluol. Durch Beifügen oder Entfernen des flüssigenof the type mentioned at the beginning. Toluene. By adding or removing the liquid
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Mittels zum oder aus dem Material wird die MischungAccording to the invention, this object is achieved by means of or from the material, the mixture becomes
löst, daß als feinverteiltes metallisches Leitermaterial 3° auf die für das beabsichtigte Verfahren zum Auftra-solves that as a finely divided metallic conductor material 3 ° on the for the intended process for the application
WoIfram verwendet wird. Vorzugsweise wird hierbei gen des Widerstandsmaterials auf den keramischenWhereIfram is used. Preferably, the resistance material is applied to the ceramic
eine Mischung von 25 bis 90 Gewichtsprozent einer"~ Körper geeignete Viskosität eingestellt.a mixture of 25 to 90 weight percent of a "~ body suitable viscosity adjusted.
Mischung aus feinverteiltem Wolframkarbid und fein- Bei der Herstellung eines Widerstandes mit demMixture of finely divided tungsten carbide and fine- When making a resistor with the
verteiltem Wolframmetall und 25 bis 10 Gewichtspro- erfindungsgemäßen Widerstandsmaterial wird dasdistributed tungsten metal and 25 to 10 weight per resistor material according to the invention is the
zent Glasfritte gewählt, wobei es sich als besonders 35 Widerstandsmaterial in gleichförmiger Dicke auf derzent glass frit selected, it being particularly 35 resistance material in uniform thickness on the
vorteilhaft erwiesen hat, wenn das Verhältnis von Oberfläche des keramischen Körpers aufgetragen. DerHas proven advantageous when the ratio of surface area of the ceramic body is applied. Of the
Wolframkarbid zu Wolframmetall 4 : 1 beträgt. keramische Körper kann aus jedem keramischenTungsten carbide to tungsten metal is 4: 1. Ceramic body can be made from any ceramic
Ein mit einer Widerstandsmasse gemäß der Erfin- Material bestehen, das die Brenntemperaturen derA material with a resistance mass according to the invention that the firing temperatures of the
dung hergestellter Widerstand besitzt einen um die Widerstandsmaterialmischung aushält. Der kerami-The resistor produced has a resistance that can withstand the mixture of resistor materials. The ceramic
Hälfte geringeren Temperaturkoeffizienten als ein 40 sehe Körper kann z. B. aus Glas, Porzellan, feuer-Half the temperature coefficient lower than a 40 see body can e.g. B. made of glass, porcelain, fire
Widerstand, hergestellt aus einem Widerstandsmate- festem Material, Bariumtitanat oder ähnlichen Stof-Resistor, made of a resistance material - solid material, barium titanate or similar material -
rial mit metallischen Kupferteilchen als Einlage. fen hergestellt sein. Das Widerstandsmaterial kannrial with metallic copper particles as an insert. fen be made. The resistor material can
Metallisches Wolfram wird zwar oftmals bei Legie- auf dem keramischen Körper durch Aufstreichen, rangen zur Herstellung von Widerstandsdrähten bei- Tauchen, Spritzen oder in einem Siebschablonenvergeschmolzen, um hierdurch höhere spezifische Wider- 45 fahren aufgetragen werden. Der keramische Körper ' standswerte für den Widerstandsdraht zu erhalten. und der Überzug aus Widerstandsmaterial werden Dabei hat sich ergeben, daß neben dieser Erhöhung dann in einem üblichen Brennofen bei einer Tempedes spezifischen Widerstandes auch eine gewisse Ver- ratur gebrannt, bei der die Glasfritte geschmolzen ringerung des Temperaturkoeffizienten eintritt. Da wird, etwa zwischen 750 und 1000° C. Das WiderLegierungen jedoch nicht unmittelbar mit Metall- 5° Standsmaterial wird vorzugsweise in einer chemisch mischungen der eingangs erwähnten Art vergleichbar inerten Atmosphäre gebrannt, etwa in Argon, Helium, sind, war auch nicht zu erwarten; daß gerade feinver- Stickstoff oder einer Mischung aus Stickstoff und teiltes metallisches Wolfram als Zusatz bei solchen Wasserstoff. Wenn der keramische Körper und das Widerstandsmassenmischungen die erwarteten beson- Widerstandsmaterial abgekühlt werden, erhärtet die ders günstigen Eigenschaften ergibt. . 55 Glasschmelze und bindet das Widerstandsmaterial anMetallic tungsten is often applied to the ceramic body in alloy by brushing, wrestling with the production of resistance wires - dipping, spraying or fused in a screen template, in order to thereby apply higher specific occurrences. The ceramic body ' to get stand values for the resistance wire. and the coating will be made of resistance material It has been found that in addition to this increase in a conventional kiln at a Tempedes Resistivity also burned a certain temperature, at which the glass frit melted Reduction of the temperature coefficient occurs. There is, for example, between 750 and 1000 ° C. The counter alloys, however, not directly with metal 5 ° stand material is preferably in a chemical Mixtures of the type mentioned at the beginning are burned in a comparable inert atmosphere, e.g. in argon, helium, are, was not to be expected; that just fine nitrogen or a mixture of nitrogen and shared metallic tungsten as an additive in such hydrogen. If the ceramic body and that Resistance mass mixtures the expected special resistance material are cooled, the hardened ders favorable properties. . 55 Molten glass and binds the resistor material
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von den keramischen Körper.The invention is described below with reference to the ceramic body.
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Tabelle I zeigt den Widerstand und den Tem-Embodiments explained in more detail. Table I shows the resistance and the tem-
Ein erfindungsgemäßes Widerstandsmaterial besteht peraturkoeffizienten einer Anzahl erfindungsgemäßer vorzugsweise aus 25 bis 90% Wolframkarbid und Widerstände, die unter Verwendung verschiedener Wolframmetall und 75 bis 10 % Glasfritte. Zwar ver- 60 Zusammensetzungen des erfindungsgemäßen Widerbessern beliebige Mengen Wolframmetall, die dem Standsmaterials hergestellt wurden. Für die Widererfindungsgemäßen Widerstandsmaterial beigemischt stände in Tabelle I wurde als elektrischer Leiter im sind, dessen Temperaturkoeffizienten, doch hat sich Widerstandsmaterial Wolframkarbid verwendet, und gezeigt, daß ein Verhältnis von 4 Teilen Wolfram- die Glasfritte bestand aus 48% BaO, 8% CaO, karbid und 1 Teil Wolframmetall die beste und ein- 65 23% B2O., und 21% SiO2. Die Mischung aus dem heitlichste Verbesserung des Temperaturkoeffizienten elektrischen Leiter und der Glasfritte wurde in den über alle Widerstandsbereiche ergibt. in der Tabelle I angegebenen Proportionen in einerA resistor material according to the invention consists of a number of temperature coefficients according to the invention, preferably from 25 to 90% tungsten carbide and resistors made using various tungsten metal and 75 to 10% glass frit. It is true that compositions of the improvement according to the invention add any amount of tungsten metal that was produced to the standard material. For the resistance material according to the invention added in Table I, the electrical conductor im are, whose temperature coefficient, but the resistance material tungsten carbide has been used, and it has been shown that a ratio of 4 parts tungsten - the glass frit consisted of 48% BaO, 8% CaO, carbide and 1 part tungsten metal the best and one 65 23% B 2 O., and 21% SiO 2 . The mixture of the most uniform improvement in the temperature coefficient of electrical conductors and the glass frit was found in the across all resistance ranges. in the table I indicated proportions in a
Die für das erfindungsgemäße Widerstandsmaterial Kugelmühle in Butylcarbitolacetat gemischt. DasThe ball mill for the resistance material according to the invention is mixed in butyl carbitol acetate. That
Widerstandsmaterial wurde dann auf einen keramischen Körper aus Steatit aufgebracht. Der keramische Körper und der Überzug aus Widerstandsmaterial wurden in einem Brennofen gebrannt, der eine Atmosphäre aus 15°/o Wasserstoff und 85°/o Stickstoff bei einer Temperatur von 950° C enthielt. Die so hergestellten Widerstände hatten die in der Tabelle I angegebenen Widerstandswerte und Temperaturkoeffizienten. Resistance material was then applied to a ceramic body made of steatite. The ceramic The body and the coating of resistance material were fired in a kiln, the contained an atmosphere of 15% hydrogen and 85% nitrogen at a temperature of 950 ° C. The resistors produced in this way had the resistance values and temperature coefficients given in Table I.
die Widerstände in Tabelle I hergestellt. Beim Vergleich der Tabelle II mit Tabelle I erkennt man, daß die Beimischung von Wolframmetall zum erfindungsgemäßen Widerstandsmaterial den Temperaturkoeffizienten der Widerstände verringert.the resistors in Table I are made. When comparing Table II with Table I it can be seen that the admixture of tungsten metal to the resistance material according to the invention, the temperature coefficient the resistances decreased.
Die Tabelle II zeigt die Widerstände und Temperaturkoeffizienten einer Reihe von Widerständen, die unter Verwendung verschiedener Zusammensetzungen des Widerstandsmaterials gemäß der Erfindung hergestellt wurden, wobei der elektrische Leiter des Widerstandsmaterials aus einer Mischung aus Wolframkarbid und Wolframmetall bestand. Das Verhältnis von Wolframkarbid zu Wolframmetall betrug 4 Teile Wolframkarbid auf 1 Teil Wolframmetall. Die Glasfritte hatte dieselbe Zusammensetzung wie die für die Widerstände in Tabelle I benutzte Glasfritte. Die Widerstände in Tabelle II wurden nach demselben Verfahren und unter denselben Bedingungen wieTable II shows the resistances and temperature coefficients of a number of resistors that using different compositions of the resistor material according to the invention The electrical conductor of the resistance material is made from a mixture of tungsten carbide and tungsten metal. The ratio of tungsten carbide to tungsten metal was 4 parts tungsten carbide to 1 part tungsten metal. The glass frit had the same composition as that Glass frit used for the resistors in Table I. The resistances in Table II were according to the same Procedure and under the same conditions as
Glasfritte° / o
Glass frit
metall und
Wolframkarbid
als elektrischer
Leiter«/ 0 tungsten
metal and
Tungsten carbide
as electric
ladder
Ω/Πresistance
Ω / Π
koeffizient
des Widerstandes
°/o pro ° Ctemperature
coefficient
of resistance
° / o per ° C
60
50
40
3070
60
50
40
30th
40
50
60
7030th
40
50
60
70
310
320
110
601400
310
320
110
60
+ 0,02
+ 0,007
+ 0,02
+ 0,03± 0.005
+ 0.02
+ 0.007
+ 0.02
+ 0.03
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