Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики
Приводятся подтвержденные экспериментом расчеты электросопротивления стеклокерамики и ее компонентов для широкого диапазона соотношений «стекло : наполнитель : поры»....
Gespeichert in:
| Datum: | 1998 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
1998
|
| Schriftenreihe: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/140763 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики / М.В. Дмитриев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 1998. — № 2. — С. 43-47. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-140763 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1407632018-07-16T01:23:21Z Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики Дмитриев, М.В. Материалы для компонентов Приводятся подтвержденные экспериментом расчеты электросопротивления стеклокерамики и ее компонентов для широкого диапазона соотношений «стекло : наполнитель : поры». 1998 Article Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики / М.В. Дмитриев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 1998. — № 2. — С. 43-47. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/140763 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Материалы для компонентов Материалы для компонентов |
| spellingShingle |
Материалы для компонентов Материалы для компонентов Дмитриев, М.В. Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Приводятся подтвержденные экспериментом расчеты электросопротивления стеклокерамики и ее компонентов для широкого диапазона соотношений «стекло : наполнитель : поры». |
| format |
Article |
| author |
Дмитриев, М.В. |
| author_facet |
Дмитриев, М.В. |
| author_sort |
Дмитриев, М.В. |
| title |
Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики |
| title_short |
Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики |
| title_full |
Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики |
| title_fullStr |
Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики |
| title_full_unstemmed |
Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики |
| title_sort |
влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
1998 |
| topic_facet |
Материалы для компонентов |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/140763 |
| citation_txt |
Влияние концентрации компонентов и пор на электросопротивление стеклокерамики / М.В. Дмитриев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 1998. — № 2. — С. 43-47. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT dmitrievmv vliâniekoncentraciikomponentovipornaélektrosoprotivleniesteklokeramiki |
| first_indexed |
2025-07-10T11:11:18Z |
| last_indexed |
2025-07-10T11:11:18Z |
| _version_ |
1837258146787098624 |
| fulltext |
123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789
123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789
123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÄËß ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÎÂ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 1998, ¹ 2
43
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
07.10 1997 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Â. È. ÂÎËÊÎÂ
Ïðèâîäÿòñÿ ïîäòâåðæäåííûå ýêñïåðè-
ìåíòîì ðàñ÷åòû ýëåêòðîñîïðîòèâëå-
íèÿ ñòåêëîêåðàìèêè è åå êîìïîíåíòîâ
äëÿ øèðîêîãî äèàïàçîíà ñîîòíîøåíèé
«ñòåêëî : íàïîëíèòåëü : ïîðû».
The resistance calculations of glass ceramic and
its components conformed by experiment for wide
range of correlation «glass : filler : pores» are
given.
Ìíîãèå çàðóáåæíûå ôèðìû (NEC, ßïîíèÿ; IBM,
ÑØÀ è äð.) óñïåøíî ðàáîòàþò â íàïðàâëåíèè çàìå-
íû ðàäèîêåðàìèêè, òðàäèöèîííî èñïîëüçóåìîé â
ýëåêòðîíèêå, íîâûìè ñòåêëîêåðàìè÷åñêèìè ìàòåðè-
àëàìè. Îñíîâíîå ïðèìåíåíèå ñòåêëîêåðàìèêà íàõî-
äèò â êà÷åñòâå ìàòåðèàëà ïîäëîæåê äëÿ ýëåêòðîí-
íûõ ñõåì è ìíîãîñëîéíûõ êîììóòàöèîííûõ ïëàò
áëàãîäàðÿ ýêîíîìè÷åñêèì, òåõíîëîãè÷åñêèì è òåõ-
íè÷åñêèì ïðåèìóùåñòâàì.
Ïåðñïåêòèâíîé ðàçíîâèäíîñòüþ ñòåêëîêåðàìèêè
ÿâëÿåòñÿ ñòåêëîêåðàìè÷åñêèé êîìïîçèöèîííûé ìà-
òåðèàë (ÑÊÌ) íà îñíîâå ñòåêëà è êåðàìè÷åñêîãî
íàïîëíèòåëÿ (ôóíêöèîíàëüíîé äîáàâêè äëÿ óëó÷-
øåíèÿ ñâîéñòâ).
Äëÿ �êîíñòðóèðîâàíèÿ� ïîèñêà ÑÊÌ ñ êîíêðåò-
íûìè ïàðàìåòðàìè íåîáõîäèìî ïðîâîäèòü òåîðåòè-
÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ, à òàêæå èçó÷èòü âëèÿíèå ðàç-
ëè÷íûõ ôàêòîðîâ íà ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ñòåêëî-
êåðàìèêè. Òàê, ñóùåñòâóþò òî÷íûå òåîðèè, ó÷èòû-
âàþùèå ñòðóêòóðíûå îñîáåííîñòè ìàòåðèàëà [1, 2].
 ðàáîòàõ [3, 4] ïðîâåðåíà ïðèãîäíîñòü ïðèâëåêà-
òåëüíûõ, áëàãîäàðÿ ïðîñòîòå, òåîðèé Ëàíäàó è Ëèô-
øèöà [5], Áàåðà [6] è Ëèõòåíåêêåðà è Ðîòåðà [7]
äëÿ ðàñ÷åòà äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè è äè-
ýëåêòðè÷åñêèõ ïîòåðü â ÑÊÌ.
Îäíàêî ïðîâåäåíèå ïîäîáíûõ ðàñ÷åòîâ îñëîæ-
íåíî îòñóòñòâèåì ñâåäåíèé î ïàðàìåòðàõ êîìïîíåí-
òîâ ÑÊÌ. Âåëè÷èíà ýòèõ ïàðàìåòðîâ ìîæåò çàâè-
ñåòü îò òåìïåðàòóðû ñèíòåçà èç-çà ðàçëè÷èé èõ
ñâîéñòâ â èçìåëü÷åííîì è îáúåìíîì ñîñòîÿíèÿõ.
Íàñòîÿùàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà âûÿñíåíèþ ïðèìå-
íèìîñòè òåîðèé [5�7] äëÿ ðàñ÷åòà ýëåêòðîñîïðî-
òèâëåíèÿ ÑÊÌ è åãî êîìïîíåíòîâ, à òàêæå îöåíêå
âëèÿíèÿ êîíöåíòðàöèè êîìïîíåíòîâ è ïîð íà åãî
âåëè÷èíó. Èññëåäîâàëñÿ ïðîñòåéøèé (ìîäåëüíûé)
Ê. ô.-ì. í. Ì. Â. ÄÌÈÒÐÈÅÂ
Óêðàèíà, ã. Îäåññà
ÂËÈßÍÈÅ ÊÎÍÖÅÍÒÐÀÖÈÈ
ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÎÂ È ÏÎÐ
ÍÀ ÝËÅÊÒÐÎÑÎÏÐÎÒÈÂËÅÍÈÅ ÑÒÅÊËÎÊÅÐÀÌÈÊÈ
ÑÊÌ íà îñíîâå îäíîãî ñòåêëà â êà÷åñòâå ìàòðèöû
è îäíîãî ôóíêöèîíàëüíîãî íàïîëíèòåëÿ â øèðîêîì
äèàïàçîíå òåìïåðàòóðû ñïåêàíèÿ è êîíöåíòðàöèè
ïîð. Ïðèìåíÿëîñü ïðîìûøëåííîå ñòåêëî Ñ51-1
(ÑÒÏ ÏÀÙ 027.015.78) è ãëèíîçåì ÃÍ-1 (ÃÎÑÒ
6912�87 ÒÓ), ñîäåðæàùèé 95% α-Al2O3.
Ìåòîäèêà èçãîòîâëåíèÿ îáðàçöîâ è èçìåðåíèé
ïðèâåäåíà â [3].
Óäåëüíîå îáúåìíîå ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå ÑÊÌ
îïðåäåëÿëîñü ñîãëàñíî ÎÑÒ 110303�86 ñ ó÷åòîì
åãî ãåîìåòðèè è âåëè÷èíû ñîïðîòèâëåíèÿ, èçìåðÿå-
ìîãî ïðè ïîñòîÿííîì òîêå è òåìïåðàòóðå ∼25°Ñ òå-
ðàîììåòðîì E6-13A.
Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ. Íà ðèñ. 1 ïðèâåäå-
íû ãðàôèêè ýêñïåðèìåíòàëüíîé çàâèñèìîñòè óäåëü-
íîãî îáúåìíîãî ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ (ρ) è ëèíåé-
íîé óñàäêè ïðè ñïåêàíèè (∆l0) îò âåëè÷èíû òåìïå-
ðàòóðû ñïåêàíèÿ (t0ñï) äëÿ ÑÊÌ îäíîãî ñîñòàâà:
ìàññîâîå ñîäåðæàíèå ñòåêëà mñ = 0,8, íàïîëíè-
òåëÿ � mí=0,2. Ïðè òåìïåðàòóðå ñïåêàíèÿ,
ïðåâûøàþùåé 800°Ñ, íàðóøàëàñü ôîðìà îáðàç-
öîâ èç-çà èõ îïëàâëåíèÿ.
Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü ρ (1) è ëèíåéíîé óñàäêè (2) îò
òåìïåðàòóðû ñïåêàíèÿ äëÿ ÑÊÌ ñ mc=0,8
0
ñï
t
1010
109
108
107
106
∆l0
6*
1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890
1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890
1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÄËß ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÎÂ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 1998, ¹ 2
44
Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíû ãðàôèêè ýêñïåðèìåíòàëü-
íîé çàâèñèìîñòè óäåëüíîãî îáúåìíîãî ýëåêòðîñî-
ïðîòèâëåíèÿ îò ëèíåéíîé óñàäêè ÑÊÌ îäíîãî ñî-
ñòàâà (1) è îò ìàññîâîãî ñîäåðæàíèÿ ñòåêëà ïðè
îäèíàêîâîé ëèíåéíîé óñàäêå (2).
*Â äàëüíåéøåì ïðè èñïîëüçîâàíèè ìåòîäèêè îïðåäåëåíèÿ
äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè [3] â ôîðìóëû äëÿ ðàñ÷åòà
âìåñòî ε ïîäñòàâëÿåì ρ.
Èñïîëüçóÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûå çíà÷åíèÿ âåëè-
÷èíû ρ (ðèñ. 2, êðèâàÿ 2) äëÿ ÑÊÌ äâóõ ñîñòà-
âîâ îäèíàêîâîé ïîðèñòîñòè è ñîîòâåòñòâóþùèå
ýòèì ñîñòàâàì óñ è óí ([3], òàáë. 1), ïî àíàëîãèè ñ
[3, (17)�(19)] ïîëó÷èì ρí = 1013 Îì.ì. Ýòà âåëè-
÷èíà äëÿ ãëèíîçåìà ÃÍ-1 ñîãëàñóåòñÿ ñ ðÿäîì èç-
âåñòíûõ çíà÷åíèé ρ äëÿ àëþìîîêñèäíîé êåðàìèêè
(1012�1013 Îì.ì [8]).
Çàìåòèì, ÷òî ðåçóëüòàòû îïðåäåëåíèÿ ρí íà îñ-
íîâå òåîðèé [5, 6] áëèçêè ìåæäó ñîáîé, íî ñèëüíî
îòëè÷àþòñÿ îò èçâåñòíûõ � 1010 Îì.ì.
Èñïîëüçóÿ íàéäåííîå çíà÷åíèå ρí è ýêñïåðèìåí-
òàëüíûå çíà÷åíèÿ ρ, îïðåäåëèì âåëè÷èíû ýëåêòðî-
ñîïðîòèâëåíèÿ ïîðèñòîãî ñòåêëà ρñï ïî ôîðìóëå
[3, (22)].
Ðåçóëüòàòû ýòèõ âû÷èñëåíèé ïðè ðàçíûõ çíà÷å-
íèÿõ yï ïðèâåäåíû â òàáë. 1 è ïðåäñòàâëåíû
íà ðèñ. 3 (äëÿ ñðàâíåíèÿ ïðèâåäåíà ñîîòâåòñòâóþ-
ùàÿ ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ çàâèñèìîñòü äëÿ ÑÊÌ).
Òàáëèöà 1
Ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ ρñï â ïîðèñòîì ñòåêëå ñ ρí=1013 Îì.ì
è mc=0,8 ïðè ðàçëè÷íîé îáúåìíîé êîíöåíòðàöèè ïîð
∆l0 yï ρýêñ, Îì·ì ρñï, Îì·ì
0,036 0,420 2 · 105 3,64 · 104
0,140 0,182 5 · 105 4,66 · 104
0,188 0,028 3 · 106 2,20 · 105
0,196 0 2 · 1010 6,55 · 109
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ. Ïðèâåäåííûå íà ðèñ. 1 è
2 ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå íå äîñòàòî÷íû äëÿ âû-
ïîëíåíèÿ ðàñ÷åòîâ ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ ÑÊÌ. Ýòî
âèäíî èç ôîðìóë äëÿ ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ ìíîãî-
êîìïîíåíòíûõ êîìïîçèòîâ, çàïèñàííûõ ïî òåîðèÿì:
Ëàíäàó è Ëèôøèöà [5]
ρ ρ ρ ρ1 3 1 3 1 3 1 3/ / / / ;= + +y y yí í c c ï ï (1)
Áàåðà [6, ñ. 174]
ρ ρ ρ ρ1 2 1 2 1 2 1 2/ / / / ;= + +y y yí í c c ï ï (2)
Ëèõòåíåêêåðà è Ðîòåðà [7]
ïïñíí
ρ+ρ+ρ=ρ lnlnlnln c yyy , (3)
Îáúåìíûå êîíöåíòðàöèè êîìïîíåíòîâ ÑÊÌ îï-
ðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëàì (8), (12) è (13) ðàáîòû
[3]. Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ïðèâåäåíû òàì æå â
òàáë. 1.
Äëÿ íàõîæäåíèÿ âåëè÷èí ρí, ρñ è ρï âîñïîëüçó-
åìñÿ ìåòîäèêîé è ôîðìóëàìè äëÿ ðàñ÷åòà äèýëåê-
òðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ε [3, (17)�(19), (22)
è (25)]*.
Òåïåðü îïðåäåëèì ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå ÑÊÌ,
èñïîëüçóÿ íàéäåííûå çíà÷åíèÿ ρí è ρñï è ôîðìóëó
[3, (25)].
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü ρ îò ëèíåéíîé óñàäêè äëÿ ÑÊÌ ñ
mc=0,8 (1) è îò ìàññîâîãî ñîäåðæàíèÿ ñòåêëà ïðè
∆l0=0,188 (2)
∆l0
1010
109
108
107
106
mc
1
2
3
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü îò êîíöåíòðàöèè ïîð ýëåêòðîñî-
ïðîòèâëåíèÿ ïîðèñòîãî ñòåêëà (1), ÑÊÌ (2, ýêñïåðè-
ìåíò) è îòíîøåíèÿ ρï/ρñ (3) ïðè mc=0,8
1011
109
107
105
yï
ñ
ï
ρ
ρ
îáúåìíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ñîîòâåòñòâóþ-
ùåãî êîìïîíåíòà;
íàïîëíèòåëü, ñòåêëî è ïîðû, ñîîòâåò-
ñòâåííî.
ãäå ó �
èíäåêñû í, ñ, ï �
123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789
123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789
123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÄËß ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÎÂ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 1998, ¹ 2
45
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà äëÿ ñëó÷àÿ, êîãäà yï = 0,028,
ñâåäåíû â òàáë. 2, ãäå äëÿ ñðàâíåíèÿ ïðèâåäåíû
ýêñïåðèìåíòàëüíûå çíà÷åíèÿ.
Íàáëþäàåìîå ïðàêòè÷åñêîå ñîâïàäåíèå ðàññ÷è-
òàííûõ ïî ôîðìóëå [3, (25)] çíà÷åíèé ρ ñ ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûìè ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü òåîðèþ Ëèõ-
òåíåêêåðà è Ðîòåðà è ïðåäëîæåííóþ ìåòîäèêó äëÿ
îïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ ÑÊÌ. Ðåçóëü-
òàòû òàêîãî ðàñ÷åòà ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 3 è íà
ðèñ. 4 è 5. ( ðàñ÷åòàõ èñïîëüçîâàëèñü çíà÷åíèÿ
ρñï, ïðèâåäåííûå â òàáë. 1, ò. ê. âåëè÷èíû yï, ∆l0
è t0
ñï îäèíàêîâû äëÿ âñåõ ñîñòàâîâ ÑÊÌ.)
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ îòäåëü-
íî ñòåêëà è ïîð ó÷òåì, ÷òî ïðè ôèêñèðîâàííûõ t0cï,
∆l0 è yï âåëè÷èíû ρï è ρñ ïîñòîÿííû ïðè âñåõ çíà-
÷åíèÿõ yñ. Ýòî îáóñëîâëåíî îäèíàêîâûìè òåìïåðà-
òóðíûìè óñëîâèÿìè ôîðìèðîâàíèÿ ïîð è ñòåêëà â
òàêîì ñëó÷àå.
Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî âåëè÷èíà ρï ìîæåò ëèøü
óñëîâíî ñ÷èòàòüñÿ óäåëüíûì îáúåìíûì ýëåêòðîñî-
ïðîòèâëåíèåì ïîð è ÿâëÿåòñÿ ýôôåêòèâíûì ïàðà-
ìåòðîì. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ñîïðîòèâëåíèå ïîð
îáóñëîâëåíî íå òîëüêî èõ îáúåìíûìè ñâîéñòâàìè,
íî è ïîâåðõíîñòüþ ðàçäåëà ïîð ñî ñòåêëîì. Ïîýòî-
ìó ïàðàìåòð ρï íóæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ñðåäñòâî
äëÿ âûïîëíåíèÿ ðàñ÷åòîâ ρ ÑÊÌ è îöåíêè âêëàäà
ïîð â ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå ñòåêëîêåðàìèêè.
Îïðåäåëèì âåëè÷èíó ρï, èñïîëüçóÿ ýêñïåðèìåí-
òàëüíûå (ðèñ. 2) èëè ðàññ÷èòàííûå (òàáë. 2) çíà÷å-
íèÿ ρ1 è ρ2 äëÿ äâóõ ñîîòíîøåíèé «ñòåêëî : íàïîë-
íèòåëü», à òàêæå ñîîòâåòñòâóþùèå èì îáúåìíûå êîí-
öåíòðàöèè yñ1, yñ2, yí1, yí2 ([3], òàáë. 1). Ñ ó÷åòîì
âûøåñêàçàííîãî ïîëó÷èì èç (3) ñèñòåìó óðàâ-
íåíèé:
.lnlnlnln
;lnlnlnln
2c2c
11cc1
ρ−ρ−ρ=ρ
ρ−ρ−ρ=ρ
ïïíí2
ïïíí
yyy
yyy
Îïóñòèâ ïðîìåæóòî÷íûå ïðåîáðàçîâàíèÿ, ïîëó-
÷èì ôîðìóëó äëÿ îïðåäåëåíèÿ ρï:
( )
( ) .
lnlnln
ln
c2c1
2c11c21c22c1
yyy
yyyyyy
−
ρ−+ρ−ρ
=ρ
ï
ííí
ï (6)
ρ, Îì⋅ì
yï ρï, Îì⋅ì ρñ, Îì⋅ì
mc=0,40 mc=0,45 mc=0,50 mc=0,80
0,420 4,27 ⋅ 104 3,10 ⋅ 104 1,23 ⋅ 107 7,10 ⋅ 106 4,02 ⋅ 106 1,98 ⋅ 105
0,182 3,36 ⋅ 104 5,10 ⋅ 104 1,62 ⋅ 108 7,10 ⋅ 107 3,22 ⋅ 107 4,95 ⋅ 105
0,028 2,21 ⋅ 104 2,36 ⋅ 105 1,60 ⋅ 109 6,56 ⋅ 108 2,75 ⋅ 108 2,95 ⋅ 106
0 – 6,55 ⋅ 109 2,92 ⋅ 1011 2,0 ⋅ 1011 1,41 ⋅ 1011 1,97 ⋅ 1010
Òàáëèöà 3
Ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå ïîð, ñòåêëà è ÑÊÌ ðàçëè÷íîãî ñîñòàâà ïðè ðàçíîé îáúåìíîé êîíöåíòðàöèè ïîð
Òàáëèöà 2
Ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå ÑÊÌ ñ yï=0,028
ïðè ðàçëè÷íîé ìàññîâîé äîëå ñòåêëà
mc ρýêñ, Îì⋅ì ρ, Îì⋅ì
0,40 1,6 ⋅ 109 1,6 ⋅ 109
0,45 6,6 ⋅ 108 6,56 ⋅ 108
0,50 2,6 ⋅ 108 2,75 ⋅ 108
0,80 3 ⋅ 106 2,92 ⋅ 106
(4)
(5)
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü ρ îò êîíöåíòðàöèè ïîð â ÑÊÌ
ïðè ðàçíûõ êîíöåíòðàöèÿõ ñòåêëà: 0,8 (1); 0,5 (2);
0,45 (3); 0,40 (4)
ï
1011
109
107
105
Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü ρ ÑÊÌ îò îáúåìíîãî ñîäåðæà-
íèÿ ñòåêëà ïðè ðàçíîé îáúåìíîé äîëå ïîð: 0,028 (1;
òî÷êè � ýêñïåðèìåíò); 0 (2); 0,182 (3); 0,42 (4)
yñ
1011
109
107
105
1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890
1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890
1234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÄËß ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÎÂ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 1998, ¹ 2
46
Òåïåðü ìîæåì èñïîëüçîâàòü ôîðìóëó äëÿ îïðå-
äåëåíèÿ ρñ:
( )
.
lnln
ln
c
cc
c
y
yyy
ïïïï
ρ−ρ+=ρ (7)
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ρí è ρñ ïðèâåäåíû â òàáë. 3.
Íà ðèñ. 3 äëÿ ñîïîñòàâëåíèÿ ýëåêòðîñîïðîòèâ-
ëåíèÿ ñòåêëà è ïîð ïðèâåäåíà çàâèñèìîñòü îòíîøå-
íèÿ ρï/ρñ îò yï.
Ðàññ÷èòàííûå çíà÷åíèÿ ρñ è ρï ïîçâîëÿþò îïðå-
äåëèòü âåëè÷èíó ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ ÑÊÌ ïðè
ðàçíûõ îáúåìíûõ êîíöåíòðàöèÿõ ñòåêëà, íàïîëíè-
òåëÿ è ïîð ïî ôîðìóëå (3). Ðåçóëüòàòû ýòèõ ðàñ÷å-
òîâ, êàê è ñëåäîâàëî îæèäàòü, ïîëó÷àþòñÿ òàêèìè
æå, ÷òî è ïðè ðàñ÷åòå ïî ôîðìóëå [3, (25)]
(òàáë. 3, ðèñ. 4 è 5).
Íàéäåííûå çíà÷åíèÿ ρí, ρñ, ρï ïîçâîëÿþò îöå-
íèòü èõ âëèÿíèå íà ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå ÑÊÌ.
Ïðè ðàñ÷åòå ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ êîìïîíåíòîâ íà
îñíîâå ôîðìóë (1) è (2) ïîëó÷åíû âåëè÷èíû íà íåñêîëü-
êî ïîðÿäêîâ âûøå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ. Ýòî ñâÿçàíî ñ
òåì, ÷òî êðèòåðèåì ïðèìåíèìîñòè òåîðèé Ëàíäàó è Ëèô-
øèöà è Áàåðà ÿâëÿåòñÿ íå ñëèøêîì áîëüøîå îòëè÷èå
ïàðàìåòðîâ êîìïîíåíòîâ äðóã îò äðóãà, ÷òî äëÿ ýëåêòðî-
ñîïðîòèâëåíèÿ ÑÊÌ îêàçàëîñü íåâûïîëíèìûì (ρí íà
íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ ïðåâûøàåò ρñ è ρï).
Âûâîäû. Çàâèñèìîñòü âåëè÷èíû ýëåêòðîñîïðî-
òèâëåíèÿ ÑÊÌ, ñòåêëà è ñòåêëà ñ ïîðàìè îò îáúåì-
íîãî ñîäåðæàíèÿ ïîð íîñèò êà÷åñòâåííî îäèíàêî-
âûé õàðàêòåð: îòíîñèòåëüíî ìàëûé òåìï èõ óìåíü-
øåíèÿ â îáëàñòè çíà÷åíèé yï 0,03...0,42 è ðåçêîå
óâåëè÷åíèå (íà íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ) ïðè óìåíüøå-
íèè yï îò 0,03 äî 0 (òàáë. 1 è 3, ðèñ. 3 è 4). Èõ
èçìåíåíèå âî âñåì äèàïàçîíå yï äîñòèãàåò ïÿòè ïî-
ðÿäêîâ. Ïî-âèäèìîìó, òàêîé õàðàêòåð èçìåíåíèÿ ρ
îáúÿñíÿåòñÿ øóíòèðóþùèì âëèÿíèåì ñòåêëà è ïîð
ñ ìàëûì ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèåì â îáëàñòè áîëüøèõ
çíà÷åíèé yï è ðåçêèì íàðàñòàíèåì ýëåêòðîñîïðîòèâ-
ëåíèÿ ñòåêëà ïðè yï<0,03 (òàáë. 3). Òàêîé ïåðåëîì-
íûé õàðàêòåð èçìåíåíèÿ ρ, ρñ è ρñï âáëèçè yï≈0,03,
î÷åâèäíî, ñâÿçàí ñ òåì, ÷òî ñîîòâåòñòâóþùàÿ ýòîé
ïîðèñòîñòè òåìïåðàòóðà Ññï °≈ 7600t ÿâëÿåòñÿ òàê íà-
çûâàåìîé òåìïåðàòóðîé «ëóæè», âûøå êîòîðîé ñòåê-
ëî ñòàíîâèòñÿ ìàëîâÿçêèì, ëåãêî ðàñòåêàåòñÿ è îá-
ðàçóåò ñòåêëÿííóþ ìàòðèöó â ÑÊÌ (òåìïåðàòóðà
íà÷àëà ðàçìÿã÷åíèÿ ñòåêëà Ñ51-1 ñîñòàâëÿåò
570±15°Ñ).
 çàâèñèìîñòè ρï/ρñ(yï) (ðèñ. 3) íàáëþäàþòñÿ
äâå ãðàíè÷íûå îáëàñòè: yï>0,3, â êîòîðîé ρñ<ρï, è
yï<0,3, â êîòîðîé ρñ>ρï (ïðè yï≈0,3 ρñ=ρï). Ýòî
ñîãëàñóåòñÿ ñ ñîîòíîøåíèåì òàíãåíñà óãëà äèýëåê-
òðè÷åñêèõ ïîòåðü â ñòåêëå è ïîðàõ: tgδñ>tgδï ïðè
yï>0,3; tgδñ<tgδï ïðè yï<0,3 è tgδñ=tgδï ïðè yï= 0,3
[4]. Òàêèå ñîîòíîøåíèÿ ρ è tgδ â ñòåêëå è ïîðàõ,
ïî-âèäèìîìó, ñâÿçàíû ñ ïåðåõîäîì îäíîé ôàçû ñïå-
êàíèÿ â äðóãóþ: ïðè yï>0,3 óñàäêà ÑÊÌ ïðîèñõî-
äèò â îñíîâíîì çà ñ÷åò èñêëþ÷åíèÿ êðóïíûõ íåçàì-
êíóòûõ ïîð ñ îäíèìè ïàðàìåòðàìè, à ïðè yï<0,3 �
çà ñ÷åò ôîðìèðîâàíèÿ è óõîäà èç ÑÊÌ çàìêíóòûõ
ïîð ñ îòëè÷àþùèìèñÿ ïàðàìåòðàìè.
Âî âñåì äèàïàçîíå èçìåíåíèÿ yï áîëüøåìó ñî-
äåðæàíèþ ñòåêëà ñîîòâåòñòâóåò ìåíüøàÿ âåëè÷èíà
ρ ÑÊÌ çà ñ÷åò òîãî, ÷òî ρñ<< ρí (ðèñ. 4).
Ïîâûøåíèå îáúåìíîé äîëè ñòåêëà â 1,76 ðàçà
äëÿ âñåõ çíà÷åíèé yï ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ ýëåêòðî-
ñîïðîòèâëåíèÿ êîìïîçèòà áîëåå, ÷åì íà ïîðÿäîê
(ðèñ. 5, òàáë. 4). Ýòî ïðîèñõîäèò òàêæå çà ñ÷åò
òîãî, ÷òî ρñ<< ρí. Ñíèæåíèå ìèíèìàëüíî ïðè
yï=0 (ïðèìåðíî â 15 ðàç) è ìàêñèìàëüíî
ïðè yï= 0,028 (ïðèìåðíî â 540 ðàç). Òàêîå ðàçëè-
÷èå îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ïî-ðàçíîìó èçìåíÿþòñÿ
âåëè÷èíû ρï è ρñ (òàáë. 3 ). Êðîìå òîãî, ñ ðîñòîì yï
óìåíüøàåòñÿ êîëè÷åñòâî íàïîëíèòåëÿ, âëèÿþùåãî
íà ρ ÑÊÌ.
Ïîñêîëüêó ρí>> ρñ è ρí>> ρï, ïðèñóòñòâèå íàïîë-
íèòåëÿ óâåëè÷èâàåò óäåëüíîå îáúåìíîå ýëåêòðîñîï-
ðîòèâëåíèå ÑÊÌ ïî ñðàâíåíèþ ñ ýëåêòðîñîïðîòèâëå-
íèåì êîìïîíåíòîâ. Ìåðîé ïðîÿâëåíèÿ òàêîãî âëèÿ-
íèÿ ìîæåò ñëóæèòü îòíîøåíèå ρ/ρñ. Áîëüøåé âåëè-
÷èíå ýòîãî ñîîòíîøåíèÿ ñîîòâåòñòâóåò áîëüøåå âëèÿ-
íèå íàïîëíèòåëÿ íà ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèå ÑÊÌ.
Äëÿ îöåíêè ýôôåêòèâíîñòè ââåäåíèÿ â ÑÊÌ
ôóíêöèîíàëüíîãî íàïîëíèòåëÿ ÃÍ-1 áûëî ðàññ÷èòà-
íî îòíîøåíèå ρ/ρñ äëÿ ðàçíûõ yñ/yí, íàéäåííûõ
ïî äàííûì òàáë. 4 . Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ïðèâåäåíû
íà ðèñ. 6.
Çàìåòèì, ÷òî äëÿ ÑÊÌ ñ îäèíàêîâûì ìàññîâûì
ñîäåðæàíèåì ñòåêëà îòíîøåíèå yñ/yí îäèíàêîâî äëÿ
ðàçíûõ çíà÷åíèé yï è ñîñòàâëÿåò: äëÿ mc=0,80 �
5,60; äëÿ mc=0,50 � 1,40; äëÿ mc=0,45 � 1,14; äëÿ
mc=0,40 � 0,93. Ñ óâåëè÷åíèåì mc ðàñòåò îòíîøå-
íèå yñ/yí. Ýòî ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ ýôôåêòèâíîñ-
òè ââåäåíèÿ íàïîëíèòåëÿ â ÑÊÌ. Ïîýòîìó îòíî-
øåíèÿ ρ/ρñ ñòàíîâÿòñÿ íèæå âî âñåì äèàïàçîíå yï.
Ðèñ. 6. Çàâèñèìîñòü îòíîøåíèÿ ρ/ρñ îò îáúåìíîé
êîíöåíòðàöèè ïîð äëÿ ðàçíûõ çíà÷åíèé yc/yí:
5,6 (1); 1,4 (2); 1,14 (3); 0,93 (4); ρmax/ρmin (5)
0,1 0,2 0,3 yï
101
102
103
104
102
103
cρ
ρ
min
max
ρ
ρ
123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789
123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789
123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678901234567890123456789ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÄËß ÊÎÌÏÎÍÅÍÒÎÂ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 1998, ¹ 2
47
Âëèÿíèå âåëè÷èíû yï ïðîÿâëÿåòñÿ ïî-ðàçíîìó â
îáëàñòè êîíöåíòðàöèè yï≈0,07. Çäåñü óâåëè÷åíèå
yï ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ ρ/ρñ, ïîñêîëüêó ïðè ýòîì
óìåíüøàåòñÿ äîëÿ íàïîëíèòåëÿ yí, è âåëè÷èíà ρ
óìåíüøàåòñÿ çà ñ÷åò áîëüøåãî ñîäåðæàíèÿ ïîð ñ
ìàëûì ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèåì. Ïîÿâëåíèå ñïàäà
ρ/ρñ ïðè óìåíüøåíèè yï îò 0,07 îáóñëîâëåíî áîëåå
ðåçêèì íàðàñòàíèåì ρñ (íà íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ
ïðè óìåíüøåíèè yï äî íóëÿ). Íàèáîëüøàÿ ýôôåê-
òèâíîñòü îò ââåäåíèÿ â ÑÊÌ íàïîëíèòåëÿ íàáëþ-
äàåòñÿ â îáëàñòè ýêñòðåìóìà ïðè yï≈0,07. Ïðè ýòîì
ρñ åùå íå äîñòèãàåò ñâîåãî ìàêñèìàëüíîãî çíà÷å-
íèÿ.  âàæíîì äëÿ ïðàêòèêè ñëó÷àå, êîãäà yï=0 è
îáúåìíàÿ êîíöåíòðàöèÿ yí âûñîêà (â íàøåì ñëó-
÷àå yñ/yí=0,93), óäåëüíîå îáúåìíîå ýëåêòðîñîïðî-
òèâëåíèå ÑÊÌ ïî ñðàâíåíèþ ñî ñòåêëîì óâåëè÷è-
âàåòñÿ ïðèáëèçèòåëüíî â 45 ðàç (ðèñ. 6, òàáë. 4).
Ýòî äîñòèãàåòñÿ íå òîëüêî ââåäåíèåì íàïîëíèòåëÿ,
íî òàêæå è çà ñ÷åò îòñóòñòâèÿ ïîð, ýëåêòðîñîïðî-
òèâëåíèå êîòîðûõ íà íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ íèæå, ÷åì
ó íàïîëíèòåëÿ.
Àíàëîãè÷íûé õàðàêòåð (ñ ýêñòðåìóìîì âáëèçè
yï≈0,07) íîñèò è çàâèñèìîñòü îòíîøåíèé ρmax/ρmin
îò yï, âû÷èñëåííûõ èç êîíöåíòðàöèîííûõ çàâèñè-
ìîñòåé íà ðèñ. 5 äëÿ ðàçíûõ çíà÷åíèé yï (ðèñ. 6,
êðèâàÿ 5). Íàáëþäàåìûé ñïàä â îáëàñòè yï>0,07
îáúÿñíÿåòñÿ õàðàêòåðîì çàâèñèìîñòåé ρ(yñ) íà ðèñ. 5.
Ïðåäëîæåííûé ñïîñîá âûïîëíåíèÿ ðàñ÷åòà ρñ,
ρï è ρí ïî âåëè÷èíå ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ ÑÊÌ
ïðè ðàçíûõ êîíöåíòðàöèÿõ êîìïîíåíòîâ è ïîð ìî-
æåò ïðèìåíÿòüñÿ äëÿ ÑÊÌ ñ áîëüøèì êîëè÷åñòâîì
êîìïîíåíòîâ, à òàêæå äëÿ ðàñ÷åòîâ ñ ó÷åòîì ñòðóê-
òóðíûõ ïàðàìåòðîâ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Íîâèêîâ Â. Â., Äìèòðèåâ Ì. Â., Øàïîâàëîâ È. Ï.,
Òàðòàêîâñêàÿ Ë. Í. Îïðåäåëåíèå ýôôåêòèâíûõ äèýëåê-
òðè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñòåêëîêåðàìèêè ñ ó÷åòîì ñòðóêòóð-
íûõ ïàðàìåòðîâ // Òåõíèêà ñðåäñòâ ñâÿçè. Ñåð. Òåõíî-
ëîãèÿ ïðîèçâîäñòâà è êîíñòðóèðîâàíèå.� 1987.� Âûï.
3.� Ñ. 48�59.
2. Íîâèêîâ Â. Â., Òàðòàêîâñêàÿ Ë. Í., Òðèçíà
Þ. Ï. è äð. Äèýëåêòðè÷åñêèå ñâîéñòâà íàïîëíåííîãî
ñòåêëîêåðàìè÷åñêîãî ìàòåðèàëà // Èíæ.-ôèç. æóðíàë.�
1990.� Ò. 29, ¹ 6.� Ñ. 962�968.
3. Äìèòðèåâ Ì. Â. Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè êîìïî-
íåíòîâ è ïîð íà äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàåìîñòü ñòåê-
ëîêåðàìèêè // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêò-
ðîííîé àïïàðàòóðå.� 1997.� ¹ 4.� Ñ. 34�38.
4. Äìèòðèåâ Ì. Â. Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè êîìïî-
íåíòîâ è ïîð íà äèýëåêòðè÷åñêèå ïîòåðè â ñòåêëîêåðà-
ìèêå // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé
àïïàðàòóðå.� 1998.� ¹ 1.� Ñ. 39�43.
5. Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì. Ýëåêòðîäèíàìèêà
ñïëîøíûõ ñðåä.� Ì. : ÃÈÒÒË, 1957.
6. Òàðååâ Á. Ì. Ôèçèêà äèýëåêòðè÷åñêèõ ìàòåðèà-
ëîâ.� Ì. : Ýíåðãîèçäàò, 1982.
7. Lichtenecker K., Rother K. Die herleitung des loga-
rithmischen mischungsgesetzes des allgemeinen prinzipien
der stationaren stromung // Physikalishe zeitschrift.�
1931.� N 6.� S. 3225�3267.
8. Áàëêåâè÷ Â. Ë. Òåõíè÷åñêàÿ êåðàìèêà.� Ì. :
Ñòðîéèçäàò, 1984.
Äëÿ ðàñøèðåíèÿ òåõíîëîãè-
÷åñêèõ âîçìîæíîñòåé
ìîãóò ïîñòàâëÿòüñÿ
ðàçäåëüíî.
Ïàðàìåòðû ïàñò
ïîäãîíÿþòñÿ ïîä îïðåäå-
ëåííûé òåõíîëîãè÷åñêèé
ïðîöåññ.
ÏÐÈÏÎÉÍÛÅ ÏÀÑÒÛ
ÄËß ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÀÖÈÈ ÏÐÎÖÅÑÑÎÂ ÃÐÓÏÏÎÂÎÉ ÏÀÉÊÈ
 çàâèñèìîñòè îò òèïà ôëþñ-ñâÿçóþùåãî:
♦ áåçîòìûâî÷íûå ïðèïîéíûå ïàñòû (îñòàòêè
ïîñëå îïëàâëåíèÿ íå òðåáóþò îòìûâêè, ïîñêîëüêó
ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé òâåðäûé íåêîððîçèîííîàêòèâíûé
äèýëåêòðèê);
♦ âîäîîòìûâàåìûå ïàñòû (îñòàòêè ïîñëå
îïëàâëåíèÿ ëåãêî óäàëÿþòñÿ âîäîé);
♦ ïàñòû äëÿ ñïåöèàëüíûõ ïðèìåíåíèé (âûñî-
êàÿ àêòèâíîñòü, äëèòåëüíîå âðåìÿ õðàíåíèÿ, îñòàòêè
ïîñëå îïëàâëåíèÿ óäàëÿþòñÿ ñïèðòî-áåíçèíîâîé ñìå-
ñüþ).
Ïîðîøêîîáðàçíûé ïðèïîé èçãîòàâëèâàåòñÿ èç ëþ-
áîãî íèçêîòåìïåðàòóðíîãî ïðèïîÿ ñ òåìïåðàòóðîé ïëàâëå-
íèÿ äî 250°Ñ. Çåðíà ïðèïîÿ íå îêèñëåíû, èìåþò ñôåðè÷åñ-
êóþ ôîðìó, ïðè õðàíåíèè íå òðåáóþò ñïåöèàëüíîé
çàùèòû îò îêèñëåíèÿ.
Óêðàèíà, 270021, ã. Îäåññà, óë. Êóçíå÷íàÿ, 1,
Óêðàèíñêàÿ ãîñóäàðñòâåííàÿ àêàäåìèÿ ñâÿçè (ÓÃÀÑ) èì. À. Ñ. Ïîïîâà.
Òåë. (0482) 207-883, 248-869, ôàêñ (0482) 236-118.
|