патенты / 14828

682886-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ GB682886A
[]
- --- - --- ПАТЕНТНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ Рзобретатель:; РОБЕРТ АВГУСТ БЕК 682.886 Дата подачи первого заявления Рё подачи полной заявки 5 июля. 1950. :; 682.886 1Applcatoln 5. 1950. РќРµ. 16779/50. . 16779/50. Полные характеристики/опубликовано РІ РЅРѕСЏР±СЂРµ. 19, 1952. / . 19, 1952. Рндекс РїСЂРё приемке: Класс 64(), V1. :- 64(), V1. ПОЛНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ Усовершенствования РІ трубчатых теплообменниках Рё РІ отношении РЅРёС… РњС‹, РљРћРњРџРђРќРРЇ , корпорация, учрежденная РІ соответствии СЃ законодательством штата Делавэр, Соединенные Штаты Америки, РїРѕ адресу 385, РњСЌРґРёСЃРѕРЅ Авеню, РќСЊСЋ-Йорк, штат 6 штата РќСЊСЋ-Йорк, штат РќСЊСЋ-Йорк. Соединенные Штаты Америки настоящим заявляем, что изобретение, РЅР° которое РјС‹ молимся Рѕ выдаче нам патента, Рё метод, СЃ помощью которого РѕРЅРѕ должно быть реализовано, Р±СѓРґСѓС‚ РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описаны РІ следующем заявлении: , , , , 385, , , 6 , , , , , , :- Настоящее изобретение относится Рє усовершенствованию конструкции перегородки для теплообменников Рё, более конкретно, Рє такой конструкции для образования Р·РѕРЅС‹ переохлаждения внутри РєРѕСЂРїСѓСЃР° теплообменника кожухотрубного типа. -- . Определенный тип конструкции переохладителя включает трубчатую продольную перегородку типа «пакетная обертка». Р’ теплообменнике, имеющем множество трубных РїСЂРѕС…РѕРґРѕРІ, РІ котором нагретая жидкость РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ через РєРѕСЂРїСѓСЃ, Р° охлаждающая жидкость РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ через трубки, такая перегородка используется для направления жидкости СЃРѕ стороны РєРѕСЂРїСѓСЃР° РЅР° последней стадии охлаждения РїРѕ самые холодные трубки теплообменника. РЎ этой целью перегородка выполнена СЃ возможностью охватывать РіСЂСѓРїРїСѓ трубок, включенных РІ первый РїСЂРѕС…РѕРґ, Рё проводить жидкость СЃРѕ стороны оболочки вдоль закрытых трубок Рє точке выпуска, удаленной РѕС‚ точки РІС…РѕРґР° жидкости РІ перегородку. " " . , - , , . , - . Для выпуска переохлажденной жидкости перегородка Рё кожух снабжены сообщающимися выпускными отверстиями для прохождения жидкости РёР· перегородки наружу теплообменника. Перегородка также установлена таким образом, чтобы обеспечить возможность разделения РєРѕСЂРїСѓСЃР° Рё пучка труб Рё позволить перегородке оставаться РІ рабочем отношении Рє пучку. , . . Важной целью нашего изобретения является обеспечение улучшенного герметичного соединения между перегородкой Рё кожухом РЅР° выходе перегородки. - . Другой целью изобретения является создание РІ сочетании СЃ указанным герметичным соединением перегородки, образованной РёР· продольных секций, соединенных герметичными соединениями, соответствующими упомянутому герметичному соединению между перегородкой Рё оболочкой, для эффективного предотвращения утечки между внутренней частью перегородки Рё РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРј. окружающее пространство внутри оболочки. , - . Согласно изобретению предложен теплообменник, имеющий конструкцию перегородки, кожух, пучок труб внутри него Рё конструкцию коллектора РЅР° РѕРґРЅРѕРј конце пучка труб, причем указанная конструкция коллектора имеет трубную решетку, соединенную СЃ трубками 60 пучка, указанный теплообменник содержит удлинение кольцевой СЋР±РєРё РЅР° указанной конструкции коллектора, образующее концевую часть указанного кожуха, причем указанный кожух включает РІ себя секцию РєРѕСЂРїСѓСЃР° кожуха, съемно прикрепленную Рє указанной -образной СЋР±РєРµ, причем указанная перегородка представляет СЃРѕР±РѕР№ трубчатую перегородку, окружающую РіСЂСѓРїРїСѓ трубок пучка, сварное соединение между РѕРґРЅРёРј концом указанной перегородки Рё трубной решеткой, РїСЂРё этом перегородка открыта РЅР° своем конце, противоположном внутренней части РєРѕСЂРїСѓСЃР°, причем концевая часть перегородки, примыкающая Рє указанной трубной решетке, сформирована так, чтобы обеспечить отверстие РІ направлении указанной СЋР±РєРё Рё СЋР±РєР°, имеющая Р±РѕРєРѕРІРѕРµ отверстие, расположенное непосредственно напротив указанного отверстия, для прохождения жидкости 75 между внутренней частью перегородки Рё внешней частью теплообменника, Рё сварные соединения между всеми краями перегородки, образующими указанное отверстие Рё СЋР±РєСѓ, для предотвращения утечки между внутренней частью перегородки 80. перегородки Рё окружающей оболочки. , , , 60 , , , , , 70 , , 75 , 80 . Рзобретение также включает теплообменник, имеющий конструкцию перегородки, кожух, пучок труб внутри него Рё конструкцию коллектора 85 РЅР° РѕРґРЅРѕРј конце пучка труб, причем указанная конструкция коллектора имеет трубную решетку, соединенную СЃ трубками пучка, причем указанный теплообменник содержащий удлинение кольцевой СЋР±РєРё РЅР° указанной конструкции коллектора 90, образующее концевую часть указанного кожуха, причем указанный кожух включает РІ себя секцию РєРѕСЂРїСѓСЃР° кожуха, прикрепленную СЃ возможностью отсоединения Рє указанной СЋР±РєРµ, трубчатую перегородку, окружающую РіСЂСѓРїРїСѓ трубок пучка Рё расположенную поперек внутрь 95 РѕС‚ упомянутого кожуха РєРѕСЂРїСѓСЃ Рё непосредственно открытый РЅР° его конце, удаленном РѕС‚ упомянутой трубной решетки РІРѕ внутреннюю часть РєРѕСЂРїСѓСЃР°, Рё образованный РёР· пары противоположных соединенных внутренней Рё внешней продольных секций, причем внутренняя секция РЅР° РѕРґРЅРѕРј конце соединена СЃ трубной решеткой, часть указанная внутренняя секция РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ трубной решетки Рё имеет противоположные боковые края, проходящие Рє внутренней стенке СЋР±РєРё Рё соединенные СЃ ней, внешняя секция перегородки заканчивается внутри СЋР±РєРё Р·Р° пределами трубной решетки, Рё фланец, проходящий РѕС‚ концевой части внешняя часть внутри СЋР±РєРё направлена наружу РїРѕ направлению Рє указанной стенке СЋР±РєРё Рё расположена РІРЅРµ стыка между секцией РєРѕСЂРїСѓСЃР° РєРѕСЂРїСѓСЃР° Рё СЋР±РєРѕР№ Рё соединена СЃРІРѕРёРј внешним краем СЃ указанной стенкой Рё РЅР° СЃРІРѕРёС… противоположных концах СЃ указанными краями Рё образует упомянутыми краями отверстие , причем СЋР±РєР° имеет Р±РѕРєРѕРІРѕР№ РїРѕСЂС‚, расположенный РїСЂСЏРјРѕ напротив указанного отверстия для прохождения жидкости между внутренней частью перегородки Рё внешней стороной теплообменника. , , 85 , , 90 , , 95 , , , , , . Для лучшего понимания изобретения РѕРЅРѕ будет описано СЃРѕ ссылкой РЅР° прилагаемые чертежи, РЅР° которых: фиг. 1 представляет СЃРѕР±РѕР№ вертикальный продольный разрез теплообменника согласно изобретению; РЅР° фиг. 2 - РІРёРґ СЃР±РѕРєСѓ верхней части теплообменника; РЅР° фиг. 3 - горизонтальный разрез - РїРѕ линии 3-3 фиг. 1; Фиг.4 представляет СЃРѕР±РѕР№ РІРёРґ РІ перспективе РІ разрезе верхней части перегородки переохладителя; Рё фиг. 5 представляет СЃРѕР±РѕР№ разрез РїРѕ линии 5-5 фиг. 4. :. 1 ; . 2 ; . 3 - 3-3 . 1; . 4 ; . 5 5-5 . 4. Рзобретение показано воплощенным РІ теплообменнике, расположенном вертикально, РЅРѕ РѕРЅРѕ также хорошо приспособлено для воплощения РІ блоке, расположенном горизонтально или иным образом. . - Конструкция теплообменника включает вертикальную оболочку, основная часть которой образована цилиндрической секцией 1, имеющей выступающий наружу фланец 2 РЅР° верхнем конце. Как показано, указанный фланец может быть образован РЅР° кольцевой секции 8, приваренной Рє РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ секции, как показано РЅР° СЂРёСЃСѓРЅРєРµ 4. Р’ данном случае нижний конец РєРѕСЂРїСѓСЃР° имеет куполообразную форму Рё снабжен сливным краном 5. - 1 2 . 8 , 4. , - 5. - Канальная конструкция 6 установлена РЅР° верхнем конце секции РєРѕСЂРїСѓСЃР° Рё включает РІ себя плоскую нижнюю часть Рё стоящую вверх кольцевую часть РєРѕСЂРїСѓСЃР° 7. Указанная нижняя часть образует трубную решетку 8. РќР° нижней стороне трубной решетки канальная конструкция имеет кольцевую СЋР±РєСѓ 9, состоящую РёР· верхней кольцевой секции 10 Рё нижней кольцевой секции 11. Последняя секция 66 образована РЅР° ее нижнем крае выступающим наружу фланцем 12. Верхний край секции 10 СЋР±РєРё приварен РІРѕРєСЂСѓРі нее, как Рё РІ позиции 13, Рє швеллерной конструкции, Р° нижний край указанной секции. приварен РІРѕРєСЂСѓРі него, как РІ 14; РґРѕ 70 нижняя секция 11. Эти РґРІРµ секции образуют верхнюю часть РєРѕСЂРїСѓСЃР°. Болты 16 скрепляют противоположные фланцы 2 Рё 12 СЃ прокладкой 16 между РЅРёРјРё. - 6 7. 8. 9 10 11. 66 12. 10 , 13, , . , 14; 70 11. . 16 2 12, 16 . Таким образом, основная секция 1 РєРѕСЂРїСѓСЃР° 75 разъемно соединена СЃ СЋР±РєРѕР№ 9 Рё через последнюю СЃ канальной конструкцией, РїРѕ которой установлен пучок труб. Рљ СЋР±РєРµ приварено сопло 17, образующее РІС…РѕРґРЅРѕРµ отверстие для межкорпусной жидкости. 80 Запорная пластина 18 устанавливается внутри верхней части кольцевой части 7 канала Рё фиксируется СЃ помощью любой подходящей запирающей Рё герметизирующей конструкции, такой как раскрытая, например, РІ патенте Великобритании 85, спецификация в„– 639,902. Р’ этом случае стенка кольцевого канала выполнена СЃ внутренней канавкой 19. Секционное зажимное кольцо 20 имеет периферийную часть, выступающую РІ указанную канавку, Р° 90 РѕРїРѕСЂРЅРѕРµ кольцо 21 установлено внутри стопорного кольца для удержания последнего РІ расширенном состоянии. 1 75 9 . 17 - . 80 18 ' 7 , 85 . 639,902. 19. 20 , 90 21 . Закрывающая пластина утоплена РїРѕ периферии для размещения указанных колец. Верхние поверхности канала Рё закрывающей пластины 95 расположены РїРѕ существу заподлицо, Р° прокладка 22 перекрывает РѕР±Рµ указанные поверхности. Пара концентрических зажимных колец 23 Рё 24 упираются РІ прокладку. Кольцо 22 крепится Рє каналу болтами 25, Р° кольцо 100 24 крепится Рє закрывающей пластине болтами 25Р°. Однако специальные средства герметизации РЅРµ составляют часть настоящего изобретения. . 95 , 22 . 23 24 . 22 25, 100 24 25a. , . Перегородка 26 делит канальное пространство 105 РЅР° РґРІР° отсека 27 Рё 28 соответственно. Р’ отсек 27 открывается РІС…РѕРґРЅРѕР№ патрубок 29, приваренный Рє каналу, Р° РёР· отсека 28 выходит выходной патрубок 30, приваренный Рє каналу. 110 Пучок -образных трубок 31 заходит РёР· трубной решетки 8 РІ обечайку. РћРґРЅР° ножка каждой трубки открывается РІРѕ РІС…РѕРґРЅРѕР№ отсек 27, Р° другая - РІ выходной отсек 28 канала. 115 ветвей, открывающихся РІ отсек 27, определяют РѕРґРёРЅ РїСЂРѕС…РѕРґ циркуляции СЃРѕ стороны трубки, Р° ветки, открывающиеся РІ РґСЂСѓРіРѕР№ отсек, определяют РґСЂСѓРіРѕР№ РїСЂРѕС…РѕРґ. Направление потока определяет, какой РїСЂРѕС…РѕРґ будет первым, Рё, как показано РЅР° СЂРёСЃСѓРЅРєРµ 120, жидкость СЃРѕ стороны трубки поступает РІ 27, так что трубки, сообщающиеся СЃ отсеком 27, являются трубками первого РїСЂРѕС…РѕРґР°. 26 105 27 28, . 29, , 27, 30, , 28. 110 - 31 8 . 27 28 . 115 27 - , . , 120 , - 27 27 . Перегородка, используемая РІ настоящем примере 125 для ограничения Р·РѕРЅС‹ переохлаждения, имеет трубчатую форму Рё ограничена РґРІСѓРјСЏ продольными внутренними Рё внешними секциями 32 Рё 338 соответственно. Две секции вместе охватывают РіСЂСѓРїРїСѓ трубок первого РїСЂРѕС…РѕРґР°; 130 682,886 Внутренняя секция 32 расположена внутри пучка труб Рё РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ трубной решетки РІРЅРёР· РїРѕ большей части длины закрытой РіСЂСѓРїРїС‹ трубных ветвей, сообщающихся СЃ канальным отсеком 27. Секция 33 расположена непосредственно снаружи пучка труб Рё РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ нижнего конца секции 32 вверх РґРѕ точки внутри нижней части СЋР±РєРё 9 канала. Р’ данном случае секция 32 имеет форму корыта Рё имеет РІ поперечном сечении плоское РґРЅРѕ 34 Рё расширяющиеся стороны 36. Наружный участок 33 имеет дугообразное поперечное сечение Рё концентричен СЋР±РєРµ 9. Однако форма поперечного сечения перегородки может быть изменена РІ зависимости РѕС‚ количества Рё расположения заключаемых трубок. , 125 , 32 338, . - ; 130 682,886 32 27. 33 32 por1U 9. , 32 - , , 34 36. 33 9. , . Внутри СЋР±РєРё имеется плоская сегментная полоса 36, которая перекрывает пространство между верхним краем перегородки 33 Рё СЋР±РєРѕР№ 9. Противоположные боковые края этой полосы соответствуют указанной перегородочной секции СЋР±РєРё соответственно, Р° концевые края 2i полосы примыкают Рє сторонам 35 перегородочной секции 32. Р’ верхней концевой части перегородки, РѕС‚ полосы 36 РґРѕ трубной решетки, эти стороны 35 РїСЂРѕС…РѕРґСЏС‚ наружу Рє СЋР±РєРµ 9. Ниже указанной полосы ширина сторон Р’Рћ 35 уменьшена так, что РёС… внешние края совпадают СЃ боковыми краями перегородки 33. , 36 33 9. , 2i 35 32. , 36 , 35 9. 35 33. Сплошной сварной шов 37 РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ РїРѕ всей длине верхней РєСЂРѕРјРєРё перегородки 32 Рё соединяет ее СЃ трубной решеткой 8. Два шва 38 (СЃРј. СЂРёСЃ. 3), непрерывные СЃРѕ швом 37, РїСЂРѕС…РѕРґСЏС‚ непрерывно вдоль внешних вертикальных РєСЂРѕРјРѕРє секции 32 РѕС‚ трубной решетки РґРѕ нижней поверхности полосы 36 Рё соединяют указанные РєСЂРѕРјРєРё СЃ СЋР±РєРѕР№ 9. РќР° концах указанной полосы РґРІР° горизонтальных шва 39 (СЂРёСЃ. 4), непрерывные СЃ вертикальными швами 38, соединяют полосу СЃ расширенными сторонами 35 перегородки 32. Два вертикальных сварных шва 40, непрерывных СЃРѕ сварными швами 39, РїСЂРѕС…РѕРґСЏС‚ РѕС‚ последнего непрерывно РґРѕ нижнего конца перегородки Рё соединяют секцию 33 перегородки вдоль ее противоположных боковых РєСЂРѕРјРѕРє, чтобы примыкать Рє смежным краям внутренней секции 32 перегородки. Горизонтальный сварной шов 41 (СЂРёСЃ. 1), непрерывный СЃРѕ сварными швами 39 Рё 40, РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ РёС… стыков РїРѕ всей длине внутреннего края полосы 36 Рё соединяет последнюю СЃ перегородкой 33. Другой горизонтальный шов-42, непрерывный СЃРѕ сварными швами 38 Рё 39, РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ РёС… стыков РїРѕ всей длине внешнего края полосы 6ти 36 Рё соединяет полосу СЃ СЋР±РєРѕР№ 9. 37 32 8. 38 ( . 3), 37, 32 36 9. 39 (. 4), 38, 35 32. 40, 39, 33 32. 41 (. 1), 39 40, 36 33. - 42, 38 39, 6ti 36 9. Таким образом, можно видеть, что РІСЃРµ сварные швы перегородки являются непрерывными Рё что верхняя сварная часть конструкции перегородки образует вместе СЃ СЋР±РєРѕР№ 9 пространство оболочки, изолированное РѕС‚ пространства оболочки, которое окружает остальную часть перегородки, Рё что перегородка Структура определяет вырез , открывающийся РІ сторону РѕРґРЅРѕР№ стороны СЋР±РєРё. РќР° этой стороне СЋР±РєРё имеется выпускное сопло 43, приваренное Рє ней РІ соответствии СЃ указанным вырезом 70 Рё выходящее РёР· указанного герметичного пространства. Нижний конец перегородки открыт, Рё между указанным концом Рё вырезом перегородка снабжена поперечными перегородками 44, расположенными вдоль него Рё РІ шахматном РїРѕСЂСЏРґРєРµ 75 поочередно. , 9, - . 43 70 - . , -, 44 , 75 . РџСЂРё работе теплообменника, РєРѕРіРґР° перегородка выполняет функцию переохладителя, нагретый пар поступает РІ РєРѕСЂРїСѓСЃ через патрубок 17, Р° охлаждающая жидкость поступает РІ трубки 80, сначала РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ через патрубок 29 Рё канальный отсек 27 Рё течет РІРЅРёР· РїРѕ трубкам 80. указанный РїСЂРѕС…РѕРґ, Р° затем вверх через трубки второго РїСЂРѕС…РѕРґР° Рё канал отсека 86 28 Рё наружу через сопло 30. , , 17, 80 29 27 - 86 28 30. Жидкость или пар СЃРѕ стороны РєРѕСЂРїСѓСЃР°, введенные через сопло 17, конденсируются РЅР° трубках Р·Р° пределами перегородки. Конденсат пара РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ вверх 90 через перегородку РїРѕРґ действием давления пара снаружи перегородки Рё тем самым переохлаждается РїСЂРё контакте СЃ самыми холодными трубками пучка. Переохлажденная жидкость затем выходит РёР· перегородки через вырез 9g РЅР° верхнем конце перегородки Рё выливается РёР· теплообменника через сопло 43. - 17 . 90 . 9g - 43. Благодаря герметизации перегородки, как описано выше, утечка 100 между конденсационным пространством РєРѕСЂРїСѓСЃР° Рё пространством переохлаждения внутри перегородки эффективно предотвращается. Это важное преимущество, особенно РІ случае вертикального теплообменника. Утечка 1M5 может вызвать выравнивание давления внутри Р·РѕРЅС‹ переохлаждения Рё Р·РѕРЅС‹ конденсации, что предотвратит подъем жидкости внутри перегородки Рє выпускному отверстию Рё приведет Рє выравниванию СѓСЂРѕРІРЅСЏ жидкости 110 РІ указанных зонах. Р’ этом случае большая часть конденсационной части трубок будет погружена РІ РІРѕРґСѓ Рё станет неэффективной для конденсации. 100 . , . 1M5 110 . , . Конструкция также обеспечивает возможность СЃР±РѕСЂРєРё Рё разборки РєРѕСЂРїСѓСЃР° Рё комбинированного канала, пучка Рё перегородки. РџСЂРё соединении РєРѕСЂРїСѓСЃР° 1 СЃ указанным узлом нет необходимости РІ соединении выходного патрубка 483 12' СЃ перегородкой, поскольку указанное соединение выполнено РІ составе блока канала, пучка Рё перегородки Рё остается постоянным независимо РѕС‚ находится ли РєРѕСЂРїСѓСЃ оболочки РЅР° месте или нет. РџСЂРё необходимости разделения 125 указанного узла Рё РєРѕСЂРїСѓСЃР° обечайки полное освобождение указанных деталей осуществляется простым ослаблением болтовых соединений между фланцами 2 Рё 12. 116 - , . 1 483 12' , . 125 2 12. Хотя изобретение было показано 130 6S2,886 Рё описано РІ СЃРІСЏР·Рё СЃ особенностью переохладителя, его полезность РЅРµ ограничивается переохладителем. Например, его можно адаптировать Рє функции пароохладителя. Такая адаптация может быть осуществлена СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј, хорошо известным РІ данной области техники, путем соединения перегородки СЃ трубками последнего РїСЂРѕС…РѕРґР° Рё СЃ входным соплом РєРѕСЂРїСѓСЃР° вместо трубок первого РїСЂРѕС…РѕРґР° Рё выпускного сопла РєРѕСЂРїСѓСЃР°. 130 6S2,886 . , . , , . Разумеется, следует понимать, что настоящее описание нашего изобретения является лишь иллюстративным Рё РЅРёРєРѕРёРј образом РЅРµ ограничивающим, Рё что изобретение охватывает такие модификации, которые РІС…РѕРґСЏС‚ РІ объем формулы изобретения. , .
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-14 05:42:21
: GB682886A-">
: :

682887-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .

... 93%


. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ GB682887A
[]
7 -, - 7 -, - ПАТЕНТНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ 682,887 Дата подачи заявки Рё подачи полной спецификации: 10 июля 1950 Рі. 682,887 : I0, 1950. в„– 17214/50. . 17214/50. Заявление подано РІ Соединенных Штатах Америки 22 июля 1949 РіРѕРґР°. 22, 1949. Полная спецификация опубликована: РЅРѕСЏР±СЂСЊ. 19, 1952. : . 19, 1952. Рндекс РїСЂРё приемке: -Класс 37, РЎ2(Р±:РІ), РЎ2j3(Р°:Р±). :- 37, C2(: ), C2j3(: ). ПОЛНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ Усовершенствования РІ отношении материалов Рё элементов, обладающих сопротивлением. РњС‹, T1HE - , британская компания, имеющая зарегистрированный офис РІ , , , ..2, настоящим заявляем РѕР± изобретении, РІ отношении которого РјС‹ молимся Рѕ том, чтобы РѕРЅ был запатентован. может быть предоставлено нам, Р° метод, СЃ помощью которого это должно быть выполнено, должен быть РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описан РІ следующем заявлении: , T1HE - , , , , ..2, , , , :- Настоящее изобретение относится Рє материалам Рё элементам, устойчивым Рє сульфидам металлов. . Сульфиды различных металлов, особенно металлов РіСЂСѓРїРїС‹ Периодической таблицы, уже известны СЃРІРѕРёРј применением РІ резистивных элементах РёР·-Р·Р° РёС… хороших электрических характеристик. Однако этим элементам часто недостает химической Рё электрической стабильности РїСЂРё повышенных температурах. , , . , . РљСЂРѕРјРµ того, РѕРЅРё подвержены растрескиванию РїСЂРё изготовлении методом спекания. РљСЂРѕРјРµ того, РёС… применение ограничено переменным током, поскольку РїСЂРё постоянном токе РѕРЅРё имеют тенденцию приобретать поляризацию РІ том смысле, что сопротивление элемента становится больше РІ РѕРґРЅРѕРј направлении, чем РІ противоположном. . , . Рзвестны также сульфиды РґСЂСѓРіРёС… металлов, РЅРѕ РѕРЅРё также имеют множество недостатков. Сульфид серебра использовался как материал для электрических сопротивлений. Однако сульфид серебра РЅРµ обладает химической стабильностью, Рё поэтому РІ случае его использования были необходимы специальные меры для сохранения РёСЃС…РѕРґРЅРѕРіРѕ состава элемента. Сульфид молибдена, который также был предложен РІ качестве подходящего материала для изготовления резистивных материалов, хотя Рё очень полезен РІ качестве стабилизирующего агента РґСЂСѓРіРёС… сульфидов, также РЅРµ стабилен РїСЂРё использовании сам РїРѕ себе. , , . . , , . . РљСЂРѕРјРµ того, РјРЅРѕРіРёРµ РёР· известных РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ сульфидных композиций РЅРµ позволяют 4b выбирать компоненты так, чтобы получить желаемое нарушение сопротивления [ РїСЂРё конкретной температуре. 4b [ . Таким образом, целью изобретения является создание материалов Рё элементов СЃРѕ стабильным сопротивлением, которые РїСЂРёРіРѕРґРЅС‹ как для переменного, так Рё для постоянного тока, РјРѕРіСѓС‚ быть изготовлены путем спекания Рё позволяют получить желаемый разрыв РєСЂРёРІРѕР№ зависимости температуры РѕС‚ сопротивления. , , 50 , - . РЎ этой целью элемент электрического сопротивления 55 согласно настоящему изобретению содержит смесь сульфидов металлов, включая сульфид молибдена Рё РїРѕ меньшей мере РѕРґРёРЅ сульфид металла, находящегося РІ РіСЂСѓРїРїРµ Периодической таблицы. 60 Вышеупомянутые Рё дополнительные объекты Рё признаки станут очевидными РёР· следующего описания, взятого СЃРѕ ссылкой РЅР° прилагаемый чертеж, РЅР° котором фиг. 1-5Р° включительно представляют СЃРѕР±РѕР№ поперечные сечения, Р° фиг.5b - РІРёРґ СЃ торца различных форм элементов, воплощающих настоящее изобретение; Рё СЂРёСЃ. 6-8 включительно иллюстрируют характеристики термостойкости, достигаемые РІ 70 некоторых продуктах РїРѕ настоящему изобретению. , 55 . 60 . 1-5a - 605 ..5b ; . 6-8 70 . Хотя элементы настоящего изобретения РјРѕРіСѓС‚ быть представлены РІ любой РёР· множества форм, простая форма элемента 7i5 термисторного типа показана РЅР° фиг. 1, РіРґРµ цифра 1 указывает РЅР° тело РёР· смеси сульфидов металлов, включая сульфид молибдена. Рё РїРѕ меньшей мере РѕРґРёРЅ РёР· сульфидов металлов РіСЂСѓРїРїС‹ 80 СЃ концами выводов 2 Рё 3, заделанными РІ противоположные концы РєРѕСЂРїСѓСЃР° 1. , 7i5 . 1 1 80 2 3 1. Модификация элемента СЂРёСЃ. . 1
показано РЅР° фиг. 2, РіРґРµ сульфидное тело 4 заключено внутри стеклянного РєРѕСЂРїСѓСЃР° 5 Рё запечатано РІ нем 85, причем выводы 6 Рё 7 РїСЂРѕС…РѕРґСЏС‚ через омнозитовые концы РєРѕСЂРїСѓСЃР°. Оболочка 5 обеспечивает как физическую, так Рё химическую защиту сульфидного элемента 4. 90 РќР° фиг.3 электрические контакты 8 Рё 9 показаны РІ РІРёРґРµ колпачков 0e, которые можно прижимать Рє сульфидному телу 10 РІРѕ время операции прессования. . 2 4 . 85 5 6 7 . 5 4. 90 . 3, 8 9 0e 10 . Эти колпачковые контакты, охватывающие части сульфидных элементов, соответственно соединены СЃ выводными проводами 11 Рё 12, которые РјРѕРіСѓС‚ быть любым электрическим РїСЂРѕРІРѕРґРЅРёРєРѕРј, например медным или никелевым РїСЂРѕРІРѕРґРѕРј, припаянным, сваренным или иным образом подходящим образом соединенным СЃ контактами 8 Рё 9. - 11 12 , , 8 9. РќР° СЂРёСЃ. 4 показан автономный элемент, Сѓ которого РѕРґРёРЅ РёР· контактов 14 выполнен РІ РІРёРґРµ РєРѕСЂРїСѓСЃР° СЃ запрессованным РІ РєРѕСЂРїСѓСЃ сульфидным составом 15. Рё спечены РЅР° месте. Р’ этой модификации второй вывод 16 выполнен РІ РІРёРґРµ РїСЂРѕРІРѕРґР°, имеющего. уплощенную концевую часть 17 для обеспечения дополнительных средств крепления вывода Рё увеличенной поверхности контакта СЃ сульфидной смесью 20) 15. Верхний или открытый конец РєРѕСЂРїСѓСЃР° 14 может быть герметизирован любым подходящим уплотнительным материалом 19. Для этой цели особенно полезна термоотверждаемая силиконовая смола как РёР·-Р·Р° ее термостойкости, так Рё РёР·-Р·Р° того факта, что РѕРЅР° образует термостойкую стекловидную внешнюю поверхность. Электрический контакт может быть установлен непосредственно СЃ РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРј 14 или посредством подсоединенного Рє нему подходящего РїСЂРѕРІРѕРґР° 18. . 4, - 14 15 . . , 16 . 17 20) 15. 14 19. tempera26 - - . 14 18 . Элемент конструкции, показанный РЅР° СЂРёСЃ. 5a Рё 5b особенно РїРѕРґС…РѕРґРёС‚ для РјРЅРѕРіРёС… применений, РіРґРµ требуется быстрая реакция РЅР° температуру, особенно РЅР° энергию излучения. Р’ этом элементе сульфидное тело 20 обычно плоское, РЅРѕ снабжено увеличенными концевыми участками 21 РІРѕРєСЂСѓРі выводов 22 для получения желаемой проводимости вблизи контактов. Благодаря высокому соотношению площади поверхности Рє общей массе данная модификация сравнительно быстро реагирует РЅР° любое изменение температуры окружающей среды. . 5a 5b , 36 , . - 20 21 22 . , . СУЛЬПРРЈСЌРЅСЃ. . Настоящее изобретение главным образом основано РЅР° открытии того, что прессуются Рё предпочтительно спекаются смеси сульфидов металлов, РїРѕ существу включающие сульфид молибдена Рё РїРѕ меньшей мере РѕРґРёРЅ сульфид металла РіСЂСѓРїРїС‹ Периодической таблицы, РІ частности сульфид магния, кальция, кадигий, цинк, барий или ртуть. характеризуются стабильностью РІРѕ времени Рё температуре, намного большей, чем Сѓ любой РёР· известных композиций сульфидов металлов. Более конкретно, продукты РїРѕ настоящему изобретению содержат резистивное или полупроводниковое тело, состоящее РїРѕ существу, РїРѕ меньшей мере, РёР· РѕРґРЅРѕРіРѕ сульфида металла РіСЂСѓРїРїС‹ , называемого РІ дальнейшем «основным» сульфидом, Рё, РїРѕ меньшей мере, РѕРґРЅРѕРіРѕ дополнительного сульфида металла, называемого РІ дальнейшем «основным». «Сульфид или сульфиды. Базовый сульфид может представлять СЃРѕР±РѕР№ сульфид РґСЂСѓРіРѕРіРѕ металла РіСЂСѓРїРїС‹ . Р’ дополнение Рє основным Рё основным сульфидам, резистивные тела РїРѕ изобретению также включают небольшие количества сульфида молибдена, если этот сульфид еще РЅРµ обеспечен 70 основным сульфидом, Рё, необязательно, серой. - , , - , , , , , ,. 66 - - . "" , - - "" . . , 70 , , , . Дополнительные аспекты изобретения включают комбинацию сульфидных тел СЃ контактами или выводами определенного типа Рё обработку этой комбинации для получения элемента, имеющего стабильные электрические характеристики для применений как постоянного, так Рё переменного тока. 75 - - . Р . . Обычно необходимый сульфид присутствует РІ количестве РѕС‚ примерно 3 РґРѕ 95 процентов, обычно РїРѕ меньшей мере примерно процентов, РїРѕ массе сульфидной смеси. Предпочтительное содержание РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ сульфида зависит РѕС‚ 85 конкретных сульфидов, используемых РїСЂРё производстве элементов. Основная функция незаменимого сульфида состоит РІ том, чтобы создать состав, который стабилен Рё будет демонстрировать одинаковые характеристики сопротивления, С‚. Рµ. будет иметь одинаковую стойкость РїСЂРё любой заданной температуре РІ течение длительного времени: 80 3 95 , , . 85 . , .., , : периоды времени или РїСЂРё неоднократном воздействии либо отрицательных температур, либо нагревании РґРѕ повышенных температур РґРѕ 95°С, включая те температуры, РїСЂРё которых отдельные сульфиды или смеси сульфидов, РЅРµ содержащие РЅРё РѕРґРЅРѕРіРѕ РёР· незаменимых сульфидов, изменяют СЃРІРѕРё характеристики устойчивости, как правило, РІ результате 100 выброс или выделение серы. Электрические характеристики продуктов настоящего изобретения РЅРµ только стабильны, РЅРѕ также РІРѕСЃРїСЂРѕРёР·РІРѕРґРёРјС‹ РѕС‚ партии Рє партии. Сера РёР· спеченных полисульфидных смесей или сплавов, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, РЅРµ выделяется даже тогда, РєРѕРіРґР° температура продукта повышается РґРѕ температуры испарения серы или выше нее. - 110 Р’СЃРµ композиции Рё электрические элементы настоящего изобретения имеют характеристики сопротивления, которые заметно изменяются РїСЂРё изменении температуры. - 95 100 . , . 105 . - 110 . Практически РІСЃРµ РѕРЅРё имеют существенно отрицательные коэффициенты электрического сопротивления. Путем правильного выбора легирующих сульфидов Рё РёС… пропорций можно получить изделия, которые либо имеют постоянное или практически постоянное снижение сопротивления СЃ повышением температуры, либо демонстрируют резкий скачок электрического сопротивления РїСЂРё определенной критической температуре, либо СѓР·РєРёР№ диапазон температуры, причем температура точки разрушения зависит РѕС‚ состава смеси сульфидов металлов Рё, РІ меньшей степени, РѕС‚ конкретного процесса, используемого РїСЂРё изготовлении резистивного элемента. Примерами сульфидных смесей 130 Рі82,887:2682,887, содержащих сульфид молибдена, которые РІ определенных пропорциях демонстрируют такие резкие изломы РЅР° кривых сопротивления-температуры, являются сульфид серебра Рё кальция СЃ температурой разрушения около 175°С Рё сульфид меди Рё кальция СЃ температурой разрушения. чуть ниже 90 РЎ. substantially5 . , 120 , , - - . 130 g82,887 :2 682,887 - 175 ., 90 . Смеси молибдена Рё сульфида кальция РјРѕРіСѓС‚ быть получены РїСЂРё температуре разрушения РѕС‚ 250 РґРѕ 4000°С. 250 4000 . РІ зависимости РѕС‚ используемых пропорций. . Для любого конкретного применения выбор конкретного незаменимого сульфида или сульфидов будет зависеть РѕС‚ СЂСЏРґР° факторов. РљРѕРіРґР° РїСЂРѕРґСѓРєС‚ должен работать РїСЂРё температурах менее 0,50°С, обычно предпочтительны менее РґРѕСЂРѕРіРёРµ сульфиды кальция, кадмия или магния. Сульфид кальция имеет еще РѕРґРЅРѕ преимущество, заключающееся РІ том, что смеси, содержащие его, имеют очень РЅРёР·РєРёРµ температурные коэффициенты расширения. Если приходится иметь дело СЃ более высокими температурами, следует использовать сульфид ртути Рё, РІ частности, сульфиды цинка или бария, поскольку полисульфидные композиции, содержащие эти незаменимые сульфиды, стабильны РїСЂРё температурах РґРѕ 1200 . Композиции сульфида кадмия обычно имеют сравнительно острые точки разрушения. Рё крутые кривые термостойкости, РїСЂРё этом сульфид кальция занимает РІ этом отношении место СЂСЏРґРѕРј СЃ сульфидом кадмия. , . .500 ., , . . , , 1200 . , - . Сульфид кальция сам РїРѕ себе РЅРµ проявляет никакой температуры разрушения, так что характеристики термостойкости Рё, РІ частности, температура разрушения композиций, содержащих этот сульфид, Р±СѓРґСѓС‚ РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј такими же, как Сѓ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ сульфида. Остальные основные сульфиды имеют СЃРІРѕРё индивидуальные температуры предела разрушения, Рё РјРЅРѕРіРёРµ РёР· составов, включающих эти сульфиды, РјРѕРіСѓС‚ иметь кривые температурной устойчивости 46 СЃ множеством точек разрыва, характерных для каждого РёР· сульфидных компонентов, которые присутствуют РІ существенных количествах. - , - , . - 46 - . Базовый сульфид обычно отвечает Р·Р° электрические характеристики продукта. Р’ качестве основания или сульфида РїСЂРё реализации настоящего изобретения можно использовать любой РёР· обычных сульфидов металлов. Например, стабильные композиции были приготовлены СЃ использованием смесей незаменимого сульфида Рё РѕРґРЅРѕРіРѕ или нескольких сульфидов металлов, таких как натрий, калий, медь, серебро, кадмий, платина, ртуть, свинец, СЃСѓСЂСЊРјР°, молибден, С…СЂРѕРј Рё никель. Также было отмечено, что полисульфиды настоящего изобретения РјРѕРіСѓС‚ быть получены РёР· смеси РґРІСѓС… или более сульфидов, которые называются здесь основными сульфидами, Рё РІ этом случае РѕРґРёРЅ РёР· сульфидов металлов РіСЂСѓРїРїС‹ может взять РЅР° себя роль базовый сульфидный компонент. Такие стабильные продукты включают, например, сульфид кальция-кадмия, сульфид кальция-70, сульфид цинка-кадмия Рё сульфид ртути-кальция, [ . . . , , , , , , , , , , , . . , 70 , , [ . Композиции РїРѕ настоящему изобретению также содержат РѕС‚ примерно 0,03 РґРѕ 1076 процентов, предпочтительно менее 1 процента РїРѕ массе, сульфида молибдена, если РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ сульфид представляет СЃРѕР±РѕР№ сульфид, отличный РѕС‚ сульфида молибдена. Р’ частности, установлено, что дисульфид молибдена 80 действует как смазка Рё как связующее РїСЂРё прессовании сульфидных смесей, что облегчает РёС… изготовление. Еще большее значение для РјРЅРѕРіРёС… применений имеет способность сульфида молибдена действовать как деполяризатор, С‚. Рµ. способствовать деполяризации металлических выводов, внедренных РІ спеченную смесь сульфидов или контактирующих СЃ ней. 90 СУЛЬФУПРЙР. 0.03 10 76 , 1 , . 80 . 86 , .., . 90 . Дополнительным желательным компонентом смешанных сульфидов, используемых РїСЂРё получении РјРЅРѕРіРёС… элементов РїРѕ настоящему изобретению, является небольшое количество СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕР№ серы, введенное РІ смесь перед прессованием РІ количестве РѕС‚ 0,03 РґРѕ 10 процентов, РЅРѕ обычно РЅРµ более примерно 0,5 процента РїРѕ массе. Как будет указано более РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ ниже, небольшое количество добавленной серы может быть использовано для стабилизации характеристик сопротивления некоторых резистивных элементов, особенно для применений постоянного тока. РџСЂРё использовании РІ больших количествах, РґРѕ 10 процентов РїРѕ весу, сера также способствует увеличению общего сопротивления элементов РїСЂРё более РЅРёР·РєРёС… температурах. 110 ВЕДЕТ. 95 0.03 10 0.5 . 100 , , - . , 10 , - . 110 . Дополнительным аспектом настоящего изобретения является создание выводов, характеризующихся СЃСЂРѕРєРѕРј службы, равным СЃСЂРѕРєСѓ службы сульфидного тела как такового. До СЃРёС… РїРѕСЂ сталкивались СЃРѕ значительными трудностями РїСЂРё обеспечении подходящих электрических соединений для устойчивых Рє сульфидам или полупроводниковых материалов. РњРЅРѕРіРёРµ металлы, например серебро Рё медь, легко подвергаются воздействию серы, Рё это воздействие, предполагающее превращение металлического серебра или меди РІ сульфид, может продолжаться РґРѕ тех РїРѕСЂ, РїРѕРєР° весь металл РЅРµ израсходуется. Выводы или контакты, используемые РІ практике 125 настоящего изобретения, обладают свойством лишь РІ ограниченной степени реагировать СЃРѕ СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕР№ серой, образуя РЅР° поверхности свинца тонкую, стабильную, защитную пленку РёР· сульфида металла, которая, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, предотвращает дальнейшая реакция между металлом Рё серой или сульфидом, содержащимся РІ сульфидном теле. Примером РѕРґРЅРѕРіРѕ РёР· наименее реакционноспособных металлов-свинца является платина, Рё этот металл можно легко использовать для изготовления электрических элементов для устройств переменного тока. . - . , , , 120 , , . 125 , , appar682,887 . - . Однако его обычно РЅРµ следует использовать для точных измерений постоянного тока РёР·-Р·Р° того, что РїСЂРё таком использовании РІ течение определенного периода времени может происходить непрерывная поляризация РѕРґРЅРѕРіРѕ РёР· платиновых выводов СЃ постепенным увеличением общего напряжения. электрическое сопротивление элемента. , - appli19 - - . Примерами подходящих выводов или контактов такого типа, которые легко сульфидируются, РЅРѕ лишь РІ ограниченной степени, являются выводы РёР· молибдена, С…СЂРѕРјР°, никеля Рё сплавов никеля или С…СЂРѕРјР°. Хотя такие металлы или сплавы, Р° также металлические выводы РёР· стали Рё С‚.Рї., покрытые такими металлами или сплавами, сначала подвергаются воздействию серы, это воздействие РЅРµ является продолжительным, как РІ случае СЃ медью, Рё электрические характеристики элементы становятся постоянными РїСЂРё образовании устойчивой, практически неразрушимой Рё защитной пленки сульфида металла РЅР° поверхности выводов или контактов, причем сульфидный слой также демонстрирует постоянную Рё стабильную характеристику электрического сопротивления. Выводы РёР· молибдена, никеля Рё никелевых сплавов или СЃ покрытием РёР· РЅРёС…, например , , . , , , continu26 , , . , , .. Предпочтительны свинцы, известные РїРѕРґ зарегистрированной торговой маркой «Нихром» (80% , 20% ) или «Хромалой» (d5% , 15% , ), Рё РІ меньшей степени алюминиевые свинцы. Р’СЃРµ РѕРЅРё обладают желаемыми характеристиками 4( РІ отношении отсутствия полной сульфидации Рё дезинтеграции. Танталовые свинцы обладают лишь тем недостатком, что довольно трудно сформировать сульфидный слой 45, достаточно толстый, чтобы действовать как механическая СЃРІСЏР·СЊ между свинцом Рё спеченной сульфидной смесью. Это также справедливо для вольфрамовых Рё вольфрамовых выводов СЃ ториевым покрытием. Хотя элементы, РІ которых РѕРґРёРЅ или РѕР±Р° вывода относятся Рє этому типу, предпочтительно сначала стабилизируются СЃ помощью процесса поляризации, который будет описан более РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ ниже, как только РѕРЅРё стабилизированы таким образом, РёС… электрические характеристики для 5'-приложений постоянного тока остаются постоянными РІ течение неопределенный период времени Рё РЅРµ подвергаются воздействию отрицательных температур или повышенных температур ниже температур спекания. "" (80% , 20% ) "" (d5%' , 15% , ), - . 4( . 45. . - . - , , - 5' - ' - . Любой РёР· этих выводов также может быть использован для элементов, предназначенных для применения РІ , Рё РІ таких случаях процесс поляризации может быть запущен или использован только РІ той степени, которая необходима для получения хорошего соединения выводов СЃ спеченным сульфидом. , - ' , - . РБПАРАЦРОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. . РџСЂРё получении полисульфидов РїРѕ настоящему изобретению сульфиды металлов предпочтительно измельчают РґРѕ тонкоизмельченного состояния Рё смешивают РІ 70 желаемых пропорциях. Альтернативно, смесь или сплав РґРІСѓС… металлов, включая металл РіСЂСѓРїРїС‹ , можно превратить РІ смесь сульфидов путем обработки сероводородом или РґРёРѕРєСЃРёРґРѕРј серы. 76 Смеси, которые должны содержать РїРѕ крайней мере РґРІР° сульфида металлов, РїРѕ крайней мере РѕРґРёРЅ РёР· которых является РѕРґРЅРёРј РёР· основных сульфидов, прессуют РґРѕ желаемой формы или формы. Было обнаружено, что давление РїРѕСЂСЏРґРєР° 80 20 000 фунтов РЅР° квадратный РґСЋР№Рј желательно для получения продукта СЃ такой плотностью, чтобы РЅР° его характеристики сопротивления РЅРµ влияло дальнейшее давление. Р’Рѕ РјРЅРѕРіРёС… случаях давление РґРѕ 40 000 фунтов РЅР° квадратный РґСЋР№Рј 85 оказывается даже более выгодным. , 70 . , . 76 , , . 80 20,000 - . , 40,000 85 . Р’Рѕ время смешивания Рё прессования сульфидов следует следить Р·Р° тем, чтобы смеси оставались как можно более свободными РѕС‚ различных примесей. Штампы 90 Рё РґСЂСѓРіРѕРµ оборудование, используемое РїСЂРё РёС… изготовлении, также должны быть чистыми, поскольку было обнаружено, что наличие каких-либо значительных количеств примесей затрудняет получение элементов 96, имеющих одинаковые электрические характеристики РѕС‚ партии Рє партии. , . 90 96 . Электрические соединения РІ РІРёРґРµ выводов описанного выше типа предпочтительно прижимаются Рє контакту СЃРѕ смешанным сульфидным телом РІРѕ время операции прессования. - ' , . После прессования уплотненную массу смешанных сульфидов предпочтительно спекают РїСЂРё повышенной температуре ниже точки плавления смеси. Температура спекания будет варьироваться РІ зависимости РѕС‚ состава Рё предполагаемого применения элемента, РЅРѕ обычно должна быть выше рабочей температуры 110 элемента. Например, для тех материалов, которые демонстрируют резкую температуру разрушения Рё которые Р±СѓРґСѓС‚ эксплуатироваться РІ диапазоне температур, включая температуру разрушения, температура спекания должна быть, РїРѕ меньшей мере, выше температуры разрушения. Для большинства композиций, содержащих РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРµ сульфидное основание, которое РІ правильных пропорциях дает РїСЂРѕРґСѓРєС‚, имеющий температуру точки разрушения ниже 120-200°С, предпочтительная температура спекания находится РІ диапазоне РѕС‚ 200 РґРѕ 4000°С. , - . - 110 . , ', . - - - 120 200 ., 200 4000 . Рё элементы обычно подвергают такой температуре РІ течение примерно РѕРґРЅРѕРіРѕ часа. - . Более высокие температуры ситирования, вплоть РґРѕ 125–1500°С, успешно применялись РїСЂРё получении некоторых элементов, Рё РІ некоторых случаях было обнаружено, что температуру разрушения данного состава можно повысить путем спекания 130682887 материала РїСЂРё более повышенная температура. Хотя этап спекания является предпочтительным, РІ некоторых случаях его можно опустить, например, РєРѕРіРґР° РЅРµ требуются физическая прочность Рё острая точка разрушения. - 125 1500 . - - - - 130 682,887 . , , , . ПРОЦЕСС РЎРўРђР‘РР›РР—РђР¦РР. . Р’ прессованном или прессованном Рё спеченном состоянии элементы РјРѕРіСѓС‚ удовлетворительно использоваться РІ большинстве приложений переменного тока. Однако РІ «прессованном» или «спеченном» состоянии Рё независимо РѕС‚ того, было ли добавлено некоторое количество СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕР№ серы Рє смешанным сульфидам, электрическая проводимость J6 сульфидных элементов представляет СЃРѕР±РѕР№ комбинацию РёРѕРЅРЅРѕРіРѕ Рё электронного действия. , - . , "" " " , J6 . РџСЂРё первом пропускании постоянного тока через такие элементы, включая контакты, встроенные РІ сульфидное тело или закрывающие его часть, РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ отложение СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕР№ серы РЅР° аноде СЃ постепенным нарастанием слоя сульфида металла РЅР° анодном выводе, С‚.Рµ. например, 26 сульфида молибдена РІ случае молибденового анода Рё соответствующее изменение общего сопротивления элемента. Р’ результате РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ поляризация элемента РІ том смысле, что его сопротивление РІ РѕРґРЅРѕРј направлении больше, чем РІ противоположном. Поскольку было обнаружено, что РєРѕРіРґР° выводы относятся Рє описанному выше типу, образование сульфида РЅР° аноде прекращается, как только РЅР° свинце образуется защитная пленка, использующая СЃРІРѕР±РѕРґРЅСѓСЋ (РёРѕРЅРЅСѓСЋ) серу, РѕРґРёРЅ РёР· аспектов настоящего изобретения Настоящее изобретение заключается РІ предварительной подготовке или стабилизации таких элементов СЃ помощью процесса, который включает: ) поочередное пропускание постоянного тока через элемент сначала РІ РѕРґРЅРѕРј направлении, Р° затем РІ обратном направлении РґРѕ тех РїРѕСЂ, РїРѕРєР° ионная сера РЅРµ выпадет РЅР° поверхности РѕР±РѕРёС… металлических контактов СЃ образованием стабильная Рё неразрушимая пленка сульфида металла. , , , 26 , - . . 36 () , ) . Таким образом, процесс стабилизации плитки удаляет РёРѕРЅС‹ серы Рё металлов, помещая РёС… РЅР° выводы, образуя стабильный сульфид или сульфиды. Рспользуя РІ этом процессе РІСЃРµ или почти РІСЃРµ свободные РёРѕРЅС‹, получается стабильный элемент, проводимость которого является только или РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј электронной, Р° РЅРµ одновременно РёРѕРЅРЅРѕР№ Рё электронной. Этот процесс также можно описать либо как процесс РґРІРѕР№РЅРѕР№ поляризации РІ том смысле, что выводы элементов поляризованы РѕР±Р°, либо как процесс деполяризации РІ том смысле, что стабилизированный элемент является симметрично проводящим. . , . de6655 , . РџСЂРё осуществлении процесса стабилизации ток меняют необходимое количество раз РІРѕ время стабилизирующей обработки Рё обработку продолжают, например, примерно РґРѕ 8 часов или РґРѕ тех РїРѕСЂ, РїРѕРєР° сопротивление элемента РЅРµ станет постоянным Рё одинаковым РІ РѕР±РѕРёС… направлениях. Р’ процессе стабилизации было обнаружено, что сульфид металла, образовавшийся РЅР° выводе РїСЂРё прохождении тока 70 РІ РѕРґРЅРѕРј направлении, РЅРµ удаляется Рё РЅРµ подвергается РёРЅРѕРјСѓ воздействию РїСЂРё изменении направления тока, так что после завершения этой поляризации Рё ионный РџСЂРё отсутствии серы стабилизированные элементы можно использовать РІ любой цепи постоянного тока, РЅРµ принимая РІРѕ внимание РІРѕРїСЂРѕСЃ Рѕ направлении протекания тока. , , , 8 . , 70 , 76 - . Еще РѕРґРЅРёРј важным преимуществом этой стабилизирующей обработки является то, что миграция серы РІ окрестности контактов Рё образование слоя сульфида металла РЅР° -контактных поверхностях РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє закреплению контактов внутри или РІ смеси спеченных сульфидов 85. обеспечивая улучшенное электрическое Рё механическое соединение Рё уменьшенное контактное сопротивление между выводами или контактами Рё сульфидными телами. 80 - 85 . Р’ предпочтительном СЃРїРѕСЃРѕР±Рµ поляризации электрода или электродов РїСЂРё производстве стабильных сульфидных элементов используют постоянный ток достаточно высокой плотности, С‚.Рµ. 5-200 ампер, РєРІ.РґСЋР№Рј. РЅР° меньшем электроде проводится через эле- 95: 90 , - , .. 5-200 .. - 95: РџСЂРё этом элемент выдерживается РїСЂРё температуре, РїСЂРё которой сопротивление РЅРёР·РєРѕРµ или минимальное. РРѕРЅС‹ серы передаются Рє аноду Рё осаждаются РЅР° нем, образуя прочную СЃРІСЏР·СЊ между электродом 100 (анодом) Рё полупроводниковым сульфидным материалом. Поменяв полярность Рё сделав РґСЂСѓРіРѕР№ вывод анодом РґРѕ того, как РІСЃСЏ сера будет нанесена РЅР° первый вывод, можно создать сульфидную пленку Рё РЅР° РґСЂСѓРіРѕРј выводе Рё вызвать образование такой же хорошей СЃРІСЏР·Рё. Рзменяя время работы РІ каждой полярности, можно контролировать количество сульфидной пленки, образующейся между каждым выводом Рё полупроводниковым сульфидом, таким образом, чтобы сопротивление элемента было одинаковым для обеих полярностей. . 100 () - . , 105 . , - . Оптимальный график лечения будет зависеть РѕС‚ относительных площадей РґРІСѓС… электродов. Например, для элемента, РІ котором площадь встроенной поверхности РґРІСѓС… выводов примерно одинакова, ток просто меняется РЅР° противоположный 120 подходящее количество раз - РґРѕ тех РїРѕСЂ, РїРѕРєР° элемент РЅРµ обретет постоянное сопротивление РІ РѕР±РѕРёС… направлениях. РЎ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, РєРѕРіРґР° площадь погружения РѕРґРЅРѕРіРѕ вывода больше, чем площадь РґСЂСѓРіРѕРіРѕ вывода, может быть желательно РІРѕ время первого цикла операций распределить время так, чтобы вывод СЃ наибольшей площадью был анодом РІ течение сравнительно более длительного времени. . Например, РїСЂРё обработке элемента, такого как показанный 130 6(82,887 РЅР° СЂРёСЃ. 4, РІ котором РєРѕСЂРїСѓСЃ представляет СЃРѕР±РѕР№ больший вывод или контакт, сначала РєРѕСЂРїСѓСЃ становится анодом РЅР° РѕРґРёРЅ час, Р° вывод имеет примерно РѕРґРЅСѓ десятую площади РєРѕСЂРїСѓСЃ делается анодом РЅР° десять РјРёРЅСѓС‚. После этого ток меняется примерно каждые десять РјРёРЅСѓС‚ РІ течение РІРѕСЃСЊРјРё часов, примерно каждые полчаса РІ течение следующих четырех часов Рё каждый час РІ течение следующих четырех часов. . , , 120 - . , . , 130 6(82,887 . 4 , - . , - . Р’ течение этого времени проверяют амперметр Рё отмечают ток, текущий РІ каждой полярности, Рё время варьируют, чтобы получить изделие, имеющее одинаковое сопротивление РІ РѕР±РѕРёС… направлениях. VРљРѕРіРґР° элемент полностью деполяризован, ток, протекающий РІ любой полярности, должен иметь одинаковое значение СЃ температурной константой. Общее время зависит также РѕС‚ количества СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕР№ (РёРѕРЅРЅРѕР№) серы РІ элементе. , . , . () . Сульфид молибдена, присутствующий РІ смеси, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, действует как деполяризатор РІ том смысле, что РѕРЅ поляризуется РІ направлении, противоположном любому РёР· РґСЂСѓРіРёС… сульфидов металлов. Например, РїСЂРё использовании выводов РёР· никеля или никелевых сплавов РЅР° выводе образуется пленка сульфида молибдена РІ сочетании СЃ сульфидом никеля РёР· материала свинца. Деполяризующий эффект сульфида молибдена является общим Рё РЅРµ зависит РѕС‚ оставшегося сульфида или сульфидов РІ композиции. . , , . . Влияние сульфида молибдена РЅР° явления поляризации можно лучше всего понять, рассмотрев электрические характеристики РґРІСѓС… элементов, различающихся только тем, что РѕРґРёРЅ содержит небольшое количество сульфида молибдена, Р° РґСЂСѓРіРѕР№ РЅРµ содержит сульфида молибдена. Р’ противном случае РґРІР° таких элемента состояли Р±С‹ примерно РёР· 25 процентов сульфида кальция, 75 процентов сульфида серебра Рё небольшого количества СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕР№ серы СЃ молибденовыми выводами 46, встроенными РЅР° противоположные концы элементов. . 25 , 75 46 . РљРѕРіРґР° постоянный ток пропускают РІ течение короткого времени РІ РѕРґРЅРѕРј направлении через эти РґРІР° элемента РїСЂРё температуре 180°С, как РЅР° первом этапе процесса стабилизации, Рё значения сопротивления элементов РїРѕ постоянному току после этого измеряют РІ РѕР±РѕРёС… направлениях. РїСЂРё повышенной температуре будет обнаружено, что элемент, РЅРµ содержащий сульфида молибдена, будет иметь сопротивление, например, 1000 РћРј РІ направлении протекания тока РІРѕ время этапа поляризации Рё будет иметь высокое сопротивление около 100 000 РћРј. РћРј РІ противоположной полярности. РЎ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, РїСЂРё той же повышенной температуре будет обнаружено, что элемент, содержащий сульфид молибдена, имеет сопротивление около 1000 РћРј РІ первом направлении Рё очень РЅРёР·РєРѕРµ сопротивление, например, 2 РћРјР° РІ противоположном направлении. - 180 ., , - , , , 1,000 100,000 . , , 66 1,000 , , 2 . Если затем поляризующий ток пропустить через эти РґРІР° элемента РІ противоположном направлении, РЅРµ будет отмечено существенного изменения СЃ70 значений сопротивления элемента, РЅРµ содержащего сульфид молибдена. РЎ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, элемент, содержащий сульфид молибдена, РїСЂРё последующем испытании, как описано выше, будет демонстрировать существенное уменьшение сопротивления 1000 РћРј РїСЂРё повышенной температуре РґРѕ тех РїРѕСЂ, РїРѕРєР°, наконец, после того, как ток, проходящий через этот элемент, РЅРµ будет изменен РЅР° противоположное подходящее количество раз. , 80 сопротивление элемента, содержащего сульфид молибдена, будет РЅРёР·РєРёРј Рё около 2 РћРј РІ любом направлении РїСЂРё любой температуре выше его точки разрыва. 85 Следует отметить, что РґРѕ любой поляризации значения сопротивления РѕР±РѕРёС… элементов РІ РѕР±РѕРёС… направлениях одинаковы, например, около 1000 РћРј РїСЂРё повышенной температуре 180 РЎ Рё РѕС‚ 50 000 РґРѕ 100 000 РћРј РІ зависимости РѕС‚ СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕРіРѕ (РёРѕРЅРЅРѕРіРѕ) Содержание серы РїСЂРё комнатной температуре. , c70 ' . , , , 1,000 , , 80 - 2 . 85 , , , 1,000 180 . 50,000 100,000 () . Сопротивление элемента РёР· сульфида молибдена РїСЂРё комнатной температуре стабилизируется РЅР° СѓСЂРѕРІРЅРµ 96 Рё более высоком сопротивлении около 100 000 РћРј путем стабилизационной обработки. 96 100,000 . Для того чтобы специалисты РІ данной области техники могли лучше понять, как настоящее изобретение может быть реализовано, ниже РІ качестве иллюстрации, РЅРѕ РЅРµ РІ качестве ограничения, приведено РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕРµ описание некоторых полисульфидных элементов РІ пределах объема изобретения. . 105 ЭЛЕМЕНТ РЎРУЛПТРР” КАЛЬЦРРЇ СЕРЕБРА. , 100 . 105 . Элемент сульфид кальция-серебра является представителем полиметаллических сульфидных элементов РїРѕ изобретению, Рё эффекты изменения пропорций, состава, температуры спекания Рё С‚. Рґ. Р±СѓРґСѓС‚ РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описаны РІ СЃРІСЏР·Рё СЃ этой модификацией изобретения. , , 110 , . ' . РњРѕРіСѓС‚ быть получены элементы РёР· сульфида кальция Рё серебра, которые РІ зависимости РѕС‚ состава Р±СѓРґСѓС‚ демонстрировать либо непрерывное, либо практически непрерывное снижение сопротивления СЃ повышением температуры, либо определенную точку излома РЅР° РєСЂРёРІРѕР№ температуры-сопротивления. Характер РєСЂРёРІРѕР№ 120, Р° также сопротивление элемента РїСЂРё любой данной температуре зависят прежде всего РѕС‚ относительных пропорций сульфида кальция Рё серебра. - Эффект изменения соотношения этих РґРІСѓС… материалов 125 проиллюстрирован РЅР° СЂРёСЃ. 6 чертежа. , 115 , - - . thel20 . - 125 . 6 . Кривые, представленные РЅР° этом СЂРёСЃСѓРЅРєРµ, получены путем варьирования соотношений сульфидов кальция Рё серебра стабилизированных 180 682 887 элементов, приготовленных РёР· смесей, содержащих около 1 процента дисульфида молибдена Рё около 1 процента серы. 180 682,887 1 1 . Элементы снабжались либо молибденовыми, либо никель-хромовыми выводами, Рё РІ процессе стабилизации та сера, которая РЅРµ вступила РІ химическое соединение СЃ составом сульфида кальция-серебра, наносилась РЅР° выводы РІ РІРёРґРµ металлосульфидного покрытия. , , . Как Рё РІ случае СЃРѕ всеми РґСЂСѓРіРёРјРё полисульфидными элементами, можно использовать любой РёР· описанных выше выводов, РїСЂРё этом РЅРµ будет заметной разницы РІ результирующих характеристиках сопротивления элементов. Некоторым свинцам, таким как хромалой, может потребоваться немного больше времени для поляризации, то есть сульфидирования. , , . , .., . РЎРѕ ссылкой РЅР° фиг.6 следует отметить, что композиции, содержащие примерно процент сульфида кальция, имеют РєСЂРёРІСѓСЋ термостойкости, которая представляет СЃРѕР±РѕР№ РїРѕ существу РїСЂСЏРјСѓСЋ линию. Однако РїРѕ мере увеличения содержания сульфида кальция кривая температура-стойкость поднимается вверх РїСЂРё температурах ниже 1750°С, РїРѕРєР° для состава, содержащего около 25 процентов сульфида кальция, РЅРµ получается кривая, характеризующаяся максимальной точкой излома, С‚.Рµ. максимальное падение сопротивления РІ относительно СѓР·РєРѕРј температурном диапазоне. . 6, - . , - 1750 . 25 , , .., . Следует отметить, что РІ течение всего этого увеличения содержания сульфида кальция СЃ 10 РґРѕ примерно 2,5 процентов устойчивость композиций составляет 17 Рё выше. РЎ. чрезвычайно мал Рё для всех практических целей равен нулю. Фактически, температура 175°С представляет СЃРѕР±РѕР№ точку разрушения тех элементов сульфида кальция Рё серебра, содержание сульфида кальция которых составляет примерно РѕС‚ 20 РґРѕ 30 процентов РїРѕ весу. 10 2.5 , oГє 17. . . , 175 . 20 30 . РџСЂРё дальнейшем увеличении содержания сульфида кальция низкотемпературная стойкость элемента остается практически такой же, как Рё низкотемпературная стойкость составов, содержащих менее 30 процентов сульфида кальция. Устойчивость Рє высоким температурам таких смесей, богатых сульфидом кальция, постепенно увеличивается СЃ увеличением содержания сульфида кальция, Рё кривая термостойкости tenmS5 СЃРЅРѕРІР° приближается Рє РїСЂСЏРјРѕР№ линии. , 30 . tenmS5 - . Р’ общем, представляется целесообразным использовать композиции сульфида кальция-серебра, содержащие РїРѕ меньшей мере 10 процентов, РЅРѕ РЅРµ более 60 процентов сульфида кальция. , 10 60 . Прессованные смеси сульфида кальция Рё серебра, содержащие менее 10 процентов сульфида кальция, физически слабы, Р° те, которые содержат более 60 процентов, имеют значения сопротивления РѕС‚ 1000 РґРѕ 2000 РћРј даже РїСЂРё более высоких температурах. 10 , 60 per465 1,000 2,000 . Что касается влияния содержания серы РІ стабилизированных элементах, то оказывается, что сера влияет только РЅР° РЅРёР·РєРёРµ значения термостойкости, С‚. Рµ. РЅР° электрическое сопротивление элементов ниже температуры предела разрушения. РќР° СЂРёСЃ. 7 построен СЂСЏРґ кривых, примерно отражающих изменение РЅРёР·РєРёС… значений термостойкости сульфидных кальций-серебряных элементов, содержащих 25% сульфида кальция Рё РѕС‚ 0 РґРѕ 10% добавленной серы. Р’ общем, около 3 процентов серы является предпочтительным, чтобы 86 обеспечить достаточный запас РёРѕРЅРѕРІ серы для деполяризации выводов Рё сформировать РЅР° этих выводах покрытие РёР· сульфида металла, достаточное для обеспечения хорошего механического Рё электрического связующего слоя 85 между сульфидный состав Рё свинцы. , 70 - , .., - . . 7 75 - 25% , 0 10 . , 3 86 85 . Также было обнаружено, что характеристики сопротивления элементов настоящего изобретения РјРѕРіСѓС‚ быть дополнительно модифицированы без ущерба для РёС… стабильности путем добавления Рє РЅРёРј небольших количеств, например, РґРѕ 30 процентов РїРѕ массе порошкообразного металла. Например, добавление РґРѕ 30 процентов порошкообразного серебра 95 РїСЂРѕР±С‹ РІ составы сульфида кальция Рё серебра РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє получению продукта, значения сопротивления которого чрезвычайно быстро снижаются СЃ повышением температуры. Кривая термостойкости стабилизированного элемента, содержащего 18 частей сульфида кальция, 80 частей сульфида серебра, 18 частей СЃСѓР»С