SE468026B - SET TO MAKE AN ELECTRIC DEVICE - Google Patents
SET TO MAKE AN ELECTRIC DEVICEInfo
- Publication number
- SE468026B SE468026B SE9001990A SE9001990A SE468026B SE 468026 B SE468026 B SE 468026B SE 9001990 A SE9001990 A SE 9001990A SE 9001990 A SE9001990 A SE 9001990A SE 468026 B SE468026 B SE 468026B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- mixture
- electrodes
- electrically conductive
- polymeric material
- percent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
- H01C7/027—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient consisting of conducting or semi-conducting material dispersed in a non-conductive organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Noodles (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Fuses (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
468 026 pounderingen medför också risk för att det ledande materialet krossas eller på annat sätt påverkas så att det undergår icke önskvärda föränd- ringar. Efter kompounderingen underkastas den framställda blandningen en bearbetning i samband med att den formas genom extrudering, formpressning eller på annat sätt, vilket innebär en risk för uppkomst av en oönskad anisotropi hos materialet i den formade produkten. De beskrivna förloppen kan leda till problem att åstadkomma reproducerbara egenskaper hos den framställda färdiga kroppen. The 468,026 pounding also entails a risk that the conductive material will be crushed or otherwise affected so that it undergoes undesirable changes. After the compounding, the prepared mixture is subjected to a processing in connection with it being formed by extrusion, compression molding or in another way, which entails a risk of an undesired anisotropy of the material in the molded product. The processes described can lead to problems in producing reproducible properties of the finished body produced.
Efter formningen av kroppen av polymerkomposition förses kroppen enligt tillämpad teknik med elektroder. Elektroderna består vanligen av metall- folier och anbringas genom att pressas på kroppen i värme.After the formation of the body of polymer composition, the body is provided with electrodes according to the applied technique. The electrodes usually consist of metal foils and are applied by pressing on the body in heat.
Enligt den föreliggande uppfinningen elimineras de angivna begränsningarna hos tidigare känd teknik samt åstadkommas en avsevärd förenkling av fram- ställningen av den elektriska anordningen.According to the present invention, the stated limitations of prior art are eliminated and a considerable simplification of the manufacture of the electrical device is achieved.
Uppfinningen möjliggör sålunda användning av polymermaterial med avsevärt högre viskositet än som varit möjligt tidigare. Den ger en avsevärt större valfrihet beträffande typ och halt av ledande material. Det ledande mate- rialet utsättes inte för någon bearbetning med oönskade följder. Någon formning som medför risk för anisotropi förekommer inte. Elektroderna kan anbringas utan att ett härför separat arbetsmoment behöver utföras. En särskilt viktig fördel är att metoden möjliggör åstadkommande av anord- ningar med mycket låg övergångsresistans mellan elektrod och polymerkom- position.The invention thus enables the use of polymeric materials with considerably higher viscosity than has been possible before. It gives a considerably greater freedom of choice regarding the type and content of conductive materials. The conductive material is not subjected to any processing with undesirable consequences. There is no formation that entails a risk of anisotropy. The electrodes can be applied without the need for a separate operation. A particularly important advantage is that the method enables the creation of devices with very low transition resistance between electrode and polymer composition.
Enligt uppfinningen uppnås de gynnsamma resultaten genom att polymermate- rialet i termoplastiskt tillstånd och i pulverform med en kornstorlek av under 100 pm, och av under 40 pm hos minst 50 % av materialet, i fast, torrt tillstånd blandas med det elektriskt ledande pulverformiga mate- rialet i en kornstorlek av under 100 pm till en blandning i vilken poly- mermaterialet utgör minst 30 procent och det elektriskt ledande pulverfor- miga materialet minst 20 procent av den sammanlagda volymen av dessa mate- rial och genom att blandningen tillsammans med elektroderna underkastas en pressning och en uppvärmning till en temperatur vid vilken polymermate- rialet smälter åtminstone på kornens yta under bildning av en permanent sammanhängande kropp av blandningen och under fixering av elektroderna till den sammanhängande kroppen. 3 468 026 Enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen, som ger en särskilt god reproducerbarhet i prestanda hos den tillverkade anordningen underkas- tas blandningen av polymermaterial och elektriskt ledande pulverformigt material en pressning vid rumstemperatur eller annan temperatur som är väsentligt lägre än den temperatur vid vilken polymermaterialet smälter under bildning av en förformad kropp, innan blandningen i form av den förformade kroppen tillsammans med elektroderna underkastas pressningen och uppvärmningen för bildning av den permanent sammanhängande kroppen och för fixering av elektroderna.According to the invention, the favorable results are obtained by mixing the polymeric material in thermoplastic state and in powder form with a grain size of less than 100 μm, and of less than 40 μm in at least 50% of the material, in solid, dry state with the electrically conductive powdery material. the material in a grain size of less than 100 μm to a mixture in which the polymeric material constitutes at least 30 percent and the electrically conductive powdery material at least 20 percent of the total volume of these materials and by subjecting the mixture together with the electrodes to a compression and heating to a temperature at which the polymeric material melts at least on the surface of the grains to form a permanently cohesive body of the mixture and to fix the electrodes to the cohesive body. According to an advantageous embodiment of the invention, which gives a particularly good reproducibility in performance of the manufactured device, the mixture of polymeric material and electrically conductive powdery material is subjected to a pressing at room temperature or other temperature which is substantially lower than the temperature at which the polymeric material melts to form a preformed body, before the mixture in the form of the preformed body together with the electrodes is subjected to the pressing and heating to form the permanently continuous body and to fix the electrodes.
Som elektroder användes företrädesvis prefabricerade plattor av ett pul- verformigt metalliskt material, vilka har en porös struktur på den åt blandningen vända sidan och är täta mot genomträngning av polymermaterial till den från blandningen vända sidan. Vid användning av elektroder av detta slag erhålles en effektiv förankring av elektroderna till den led- ande polymerkompositionen utan att polymermaterialet ger någon isolerande eller någon eventuellt svagt ledande beläggning på elektrodernas utsida.As electrodes, prefabricated plates of a powdery metallic material are preferably used, which have a porous structure on the side facing the mixture and are tight against penetration of polymeric material to the side facing the mixture. When using electrodes of this kind, an effective anchoring of the electrodes to the conductive polymer composition is obtained without the polymeric material providing any insulating or any weakly conductive coating on the outside of the electrodes.
Polymermaterialet tränger nämligen då i sitt termoplastiska tillstånd in i elektrodernas porer utan att tränga igenom elektroderna. Från början helt igenom porösa plattor kan göras täta mot genomträngning av polymermaterial genom att på utsidan förses med ett metalliskt överdrag, t ex på elektro- lytisk väg. Man kan också göra utsidan tät genom att bringa ett ytskikt på de porösa elektroderna att smälta och stelna, t ex med användning av laserteknik, medan elektroderna i övrigt bibehålles oförändrade i sitt porösa tillstånd. Ett annat sätt att bibehålla en porös ytstruktur åt den mot blandningen vända sidan och åstadkomma att plattorna blir täta mot genomträngning av polymermaterial är att sintra plattorna, normalt i redu- cerande atmosfär, vid en härför erforderlig temperatur, vilken är avsevärt lägre än smälttemperaturen för det använda metalliska elektrodmaterialet samt att efter sintringen slipa eller på annat sätt mekaniskt bearbeta plattans utsida. Det är dock möjligt att använda elektroder av annan typ än de ovan beskrivna. Så t ex kan elektrodmaterialet i pulverform appli- ceras i form av skikt på den ledande polymerkompositionens ytor, innan den underkastas pressningen och uppvärmningen för bildning av den permanent sammanhängande kroppen och för fixering av elektroderna. Även i sådant fall vidtages företrädesvis åtgärder för att åstadkomma att elektroderna blir täta mot genomträngning av polymermaterial t ex genom att de förses med ett tätt överdrag av metalliskt material på den från blandningen vända sidan. 468 026 Det metalliska materialet i elektroderna kan med fördel bestå av nickel eller koppar men även andra metalliska material i form av ren metall eller metallegering med tillräcklig elektrisk ledningsförmåga är användbara.Namely, in its thermoplastic state, the polymer material then penetrates into the pores of the electrodes without penetrating the electrodes. From the outset, completely porous plates can be made tight against the penetration of polymeric material by being provided with a metallic coating on the outside, for example by electrolytic means. It is also possible to make the outside tight by causing a surface layer on the porous electrodes to melt and solidify, for example using laser technology, while the electrodes are otherwise maintained unchanged in their porous state. Another way of maintaining a porous surface structure on the side facing the mixture and causing the plates to become tight against penetration of polymeric material is to sinter the plates, normally in a reducing atmosphere, at a temperature required for this, which is considerably lower than the melting temperature of the polymer. use the metallic electrode material and, after sintering, grind or otherwise mechanically work the outside of the plate. However, it is possible to use electrodes of a different type than those described above. Thus, for example, the electrode material in powder form can be applied in the form of layers on the surfaces of the conductive polymer composition, before it is subjected to the pressing and heating to form the permanently continuous body and to fix the electrodes. Even in such a case, measures are preferably taken to cause the electrodes to become tight against penetration of polymeric material, for example by providing them with a tight coating of metallic material on the side facing away from the mixture. 468 026 The metallic material in the electrodes may advantageously consist of nickel or copper, but other metallic materials in the form of pure metal or metal alloy with sufficient electrical conductivity are also useful.
Lämplig kornstorlek hos det metalliska materialet är 0,5 pm - 20 pm och lämplig tjocklek på en elektrod 100-1000 pm. Om elektroderna förses med ett metalliskt överdrag, t ex på elektrolytisk väg, kan överdraget med fördel bestå av koppar, som ger en väl utspridd elektrisk ledning i sidled inom ifrågavarande elektrod, oavsett vilket material elektroden i övrigt är uppbyggt av. Det täta ytskiktet på en i övrigt porös elektrod kan med fördel ha en tjocklek, som uppgår till 3-30 % av hela elektrodens tjock- lek.Suitable grain size of the metallic material is 0.5 μm - 20 μm and suitable thickness of an electrode 100-1000 μm. If the electrodes are provided with a metallic coating, for example by electrolytic means, the coating can advantageously consist of copper, which provides a well-distributed lateral electrical wire within the electrode in question, regardless of what material the electrode is otherwise made of. The dense surface layer of an otherwise porous electrode can advantageously have a thickness which amounts to 3-30% of the thickness of the entire electrode.
Enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen användes som polymer- material vid framställningen av anordningen en tvärbindbar lineär polymer.According to an advantageous embodiment of the invention, a crosslinkable linear polymer is used as polymer material in the manufacture of the device.
Om tvärbindbarheten hos polymermaterialet utnyttjas, utföres tvärbind- ningen efter det att blandningen av polymermaterialet och det ledande materialet tillsammans med elektroderna underkastats pressningen och upp- värmningen för bildning av den permanent sammanhängande kroppen och för fixering av elektroderna. Genom att tvärbinda polymermaterial kan man uppnå en större mekanisk och termisk stabilitet hos den framställda anord ningen.If the crosslinkability of the polymeric material is utilized, the crosslinking is performed after the mixture of the polymeric material and the conductive material together with the electrodes is subjected to the pressing and heating to form the permanently cohesive body and to fix the electrodes. By crosslinking polymeric material, a greater mechanical and thermal stability of the manufactured device can be achieved.
Polymermaterialet utgöres företrädesvis av en polyolefin, såsom en poly- eten, polypropen, polybuten eller en sampolymer av eten och propen. Spe- ciellt föredrages H®-polyeten. Det är dock möjligt att använda andra lineära polymerer som kan göras tillräckligt finkorniga och i torrt till- stånd blandas med det ledande materialet samt överföras i termoplastiskt tillstånd då blandningen underkastas pressning och uppvärmning för bild- ning av en permanent sammanhängande kropp av polymerkompositionen och för fixering av elektroderna. Exempel på sådana andra lineära polymerer är polyamid, polyetentereftalat, polybutentereftalat och polyoxymetylen.The polymeric material is preferably a polyolefin, such as a polyethylene, polypropylene, polybutene or a copolymer of ethylene and propylene. H® polyethylene is especially preferred. However, it is possible to use other linear polymers which can be made sufficiently fine-grained and in the dry state mixed with the conductive material and transferred in the thermoplastic state when the mixture is subjected to pressing and heating to form a permanently cohesive body of the polymer composition and for fixation. of the electrodes. Examples of such other linear polymers are polyamide, polyethylene terephthalate, polybutene terephthalate and polyoxymethylene.
Polymermaterialet har företrädesvis en kristallinitet av minst 5 %.The polymeric material preferably has a crystallinity of at least 5%.
Kornstorleken hos polymermaterialet ligger företrädesvis vid 5-100 pm, varvid minst 50 % av materialet har en kornstorlek understigande 40 pm. 721 5 468 026 Som exempel på lämpliga elektriskt ledande material i polymerkompositionen kan nämnas kol i form av ledande sot, kimrök eller carbon black, metalliska material såsom t ex nickel, volfram, molybden, kobolt, koppar, silver, aluminium och mässing, borider, såsom t ex ZrB och TiB 2 2' nitrider, såsom t ex ZrN och TiN, oxider, såsom t ex V 0 och TiO, karbider, såsom t ex TaC, WC och ZrC samt blandningar :v3tvâ eller flera av de exemplifierade materialen, såsom t ex en blandning av sot och nickel. Kornstorleken för sot, kimrök och carbon black ligger företrädes- vis vid 0,01-0,10 pm, kornstorleken för metalliska material företrädesvis vid 0,5-100 pm samt kornstorleken för borider, nitrider, oxider och karbider företrädesvis vid 0,01-100 pm.The grain size of the polymeric material is preferably 5-100 μm, with at least 50% of the material having a grain size of less than 40 μm. 721 5 468 026 Examples of suitable electrically conductive materials in the polymer composition include carbon in the form of conductive soot, carbon black or carbon black, metallic materials such as nickel, tungsten, molybdenum, cobalt, copper, silver, aluminum and brass, borides, such as ZrB and TiB 2 2 'nitrides, such as ZrN and TiN, oxides, such as V 0 and TiO, carbides, such as TaC, WC and ZrC, and mixtures: v3tvâ or more of the exemplified materials, such as eg a mixture of soot and nickel. The grain size of soot, carbon black and carbon black is preferably at 0.01-0.10 μm, the grain size of metallic materials is preferably at 0.5-100 μm and the grain size of borides, nitrides, oxides and carbides is preferably at 0.01-0.10 μm. 100 pm.
Polymermaterialet utgör lämpligen 30-80 procent och det elektriskt ledande pulverformiga materialet 20-70 procent av den sammanlagda volymen av dessa material i den av blandningen uppbyggda polymerkompositionen. Om det elektriskt ledande materialet utgöres av en blandning av kol och metalliskt material föredrages en halt polymermaterial av 65-80 procent och en halt elektriskt ledande pulverformigt material av 20-35 procent av den sammanlagda volymen av dessa material i anordningar med en utpräglad PTC-effekt. Av det elektriskt ledande pulverformiga materialet utgör där- vid kolet företrädesvis 5-75 volymprocent och det metalliska materialet 25-95 volymprocent.The polymeric material suitably constitutes 30-80 percent and the electrically conductive powdery material 20-70 percent of the total volume of these materials in the polymer composition composed of the mixture. If the electrically conductive material consists of a mixture of carbon and metallic material, a content of polymeric material of 65-80 percent and a content of electrically conductive powdery material of 20-35 percent of the total volume of these materials in devices with a pronounced PTC effect is preferred. . Of the electrically conductive powdery material, the carbon preferably constitutes 5-75% by volume and the metallic material 25-95% by volume.
Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av ett antal utför- ingsexempel.The invention will be explained in more detail by describing a number of embodiments.
Exempel 1 75 volymdelar HD-polyeten (NB 6081 från PLAST-LABOR S.A., Bulle, Schweiz) med ett smältindex (ml 190/2) av 40 g/10 min, en täthet av 0,960 g/cm3 och en kornstorlek av 5-90 pm, därav en kornstorlek av 24-36 pm hos mer än 50 X av materialet, blandas med 13 volymdelar nickelpulver med en korn- storlek av under 7 pm och med 12 volymdelar ledande sot typ N550 (ASTM) med en kornstorlek av 0,040-0,0ü8 pm till en blandning i form av en poly- merkomposition. Blandningen pressas vid rumstemperatur och ett tryck av 70 Ma i ett formverktyg med ett cylindriskt formrum och en eller två rör- liga cylindriska stämplar till en förformad rund platta med en diameter av 25 mm och en höjd av 1,5 mm. 468 026 6 I samma formverktyg iordningställes två elektroder i form av plattor med en tjocklek av 0,6 mm genom pressning av nickelpulver med en kornstorlek av 4-7 pm. Pressningen utföres vid rumstemperatur och ett tryck av 70 Ma. Plattorna är porösa med genomgående porer. Varje platta förses på ena sidan på elektrolytisk väg med ett 20 pm tjockt skikt av koppar, som fl dels medför att förekomsten av genomgående porer elimineras genom att skiktet är tätt, dels ger ett radiellt utspritt välledande ytskikt.Example 1 75 parts by volume of HD polyethylene (NB 6081 from PLAST-LABOR SA, Bulle, Switzerland) with a melt index (ml 190/2) of 40 g / 10 min, a density of 0.960 g / cm 3 and a grain size of 5-90 pm, of which a grain size of 24-36 pm of more than 50 X of the material, is mixed with 13 volumes of nickel powder with a grain size of less than 7 pm and with 12 volumes of conductive soot type N550 (ASTM) with a grain size of 0.040-0 , 0ü8 μm to a mixture in the form of a polymer composition. The mixture is pressed at room temperature and a pressure of 70 Ma in a mold with a cylindrical mold space and one or two movable cylindrical pistons into a preformed round plate with a diameter of 25 mm and a height of 1.5 mm. 468 026 6 In the same molding tool, two electrodes in the form of plates with a thickness of 0.6 mm are prepared by pressing nickel powder with a grain size of 4-7 μm. The pressing is performed at room temperature and a pressure of 70 Ma. The plates are porous with continuous pores. Each plate is provided on one side by electrolytic means with a 20 μm thick layer of copper, which on the one hand means that the presence of through pores is eliminated by the layer being tight, and on the other hand gives a radially spread conductive surface layer.
Plattan av polymerkompositionen med en av nickelelektrodplattorna på varje flatsida placeras ånyo i formverktyget med kopparskikten vända utåt, var- efter stapeln av de tre plattorna först pressas vid rumstemperatur och ett tryck av 70 MPa och därefter vid 150 OC utan ändring av trycket. Därvid bildar polymerkompositionen en permanent sammanhängande kropp, till vilken elektroderna är väl förankrade genom att polymerkompositionen trängt in i elektrodernas porer. Polymerkompositionen har en resistivitet av mindre än 50 mQ cm. Den framställda anordningen lämpar sig utmärkt för användning som PTC-element.The plate of the polymer composition with one of the nickel electrode plates on each flat side is again placed in the mold with the copper layers facing outwards, after which the stack of the three plates is first pressed at room temperature and a pressure of 70 MPa and then at 150 ° C without changing the pressure. Thereby, the polymer composition forms a permanently cohesive body, to which the electrodes are well anchored by the polymer composition penetrating into the pores of the electrodes. The polymer composition has a resistivity of less than 50 m 2 cm. The manufactured device is excellent for use as a PTC element.
Exempel 2 En anordning framställes på i Exempel 1 angivet sätt med den skillnaden att kopparskikten på elektrodernas utsida inte appliceras förrän stapeln av plattorna av polymerkompositionen och av nickelelektroderna pressats vid rumstemperatur till en sammanhängande kropp. Efter applicering av kopparskikten på elektrodernas utsida underkastas den sammanhängande kroppen en pressning vid ett tryck av 70 MPa och en temperatur av 1É0 OC.Example 2 A device is prepared in the manner specified in Example 1 with the difference that the copper layers on the outside of the electrodes are not applied until the stack of the plates of the polymer composition and of the nickel electrodes is pressed at room temperature into a cohesive body. After application of the copper layers to the outside of the electrodes, the cohesive body is subjected to a pressing at a pressure of 70 MPa and a temperature of 10 ° C.
Exempel 3 En anordning framställes på i Exempel 1 angivet sätt med den skillnaden att de vid rumstemperatur pressade elektrodplattorna, i stället för att förses med täta kopparskikt på utsidan, underkastas en sintring i vät- gasatmosfär vid omkring H00 OC under 4 timmar efterföljt av en slipning av den från polymerkompositionen vända sidan med 320 mesh våtslippapper.Example 3 A device is prepared in the manner specified in Example 1 with the difference that the electrode plates pressed at room temperature, instead of being provided with dense copper layers on the outside, are subjected to a sintering in a hydrogen atmosphere at about 100 DEG C. for 4 hours followed by grinding. of the side facing away from the polymer composition with 320 mesh wet sandpaper.
Slipningen medför en deformation av ytskiktet så att detta blir tätt.The grinding causes a deformation of the surface layer so that it becomes tight.
Därvid erhålles elektrodplattor med en porös ytstruktur på den mot poly- *l n' merkompositionen vända sidan men utan genomgående porer. De blir där- igenom täta mot genomträngning av polymermaterial vid varmpressningen. 468 026 Exempel 4 En anordning framställes på i Exempel 1 angivet sätt med den skillnaden att de porösa elektroderna i stället för att på utsidan förses med ett kopparskikt där göres täta genom att ytskiktet till ett djup av omkring 50 pm smältes ned och bringas att stelna genom användning av laser. Anord- ningen lämpar sig utmärkt för användning som PTC-element.Thereby, electrode plates with a porous surface structure are obtained on the side facing the polymer composition but without continuous pores. They thereby become tight against the penetration of polymeric material during hot pressing. 468 026 Example 4 A device is manufactured in the manner specified in Example 1 with the difference that the porous electrodes, instead of being provided on the outside with a copper layer where it is made tight by melting the surface layer to a depth of about 50 μm and causing it to solidify by use of laser. The device is excellent for use as a PTC element.
Exempel 5 En anordning framställes på något av i Exemplen 1-4 angivet sätt. Efter den sista pressningen med värmebehandling underkastas polymerkompositionen en tvärbindning genom att anordningen i dess helhet elektronbestrålas till dess polymermaterials tvärbindningsgrad uppgår till 80 %. Polymerkomposi- tionen har en resistivitet av mindre än 50 mQ cm. Anordningen lämpar sig utmärkt för användning som PTC-element.Example 5 A device is prepared in any of the ways set forth in Examples 1-4. After the last pressing with heat treatment, the polymer composition is subjected to a crosslinking by electron-irradiating the device as a whole until the degree of crosslinking of its polymeric material is 80%. The polymer composition has a resistivity of less than 50 mQ cm. The device is excellent for use as a PTC element.
Exempel 6 i Elektroder framställes på i Exempel 1, Exempel 3 eller Exempel 4 angivet sätt. Elektroderna placeras tillsammans med i Exempel 1 angiven polymer- komposition i form av ett pulver, dvs utan förformning, i formrummet till ett formverktyg av i Exempel 1 angivet slag med elektroderna på ömse sidor om polymerkompositionen och med de täta skikten (Exempel 1 och 4) vända utåt. Polymerkomposition och elektroder underkastas en pressning med ett tryck av 70 MPa vid en temperatur av 150 OC. Polymerkompositionen har en resistivitet av mindre än 50 m9 cm. Anordningen lämpar sig utmärkt för användning som PTC-element.Example 6 of Electrodes is prepared in the manner set forth in Example 1, Example 3 or Example 4. The electrodes are placed together with the polymer composition specified in Example 1 in the form of a powder, ie without preforming, in the mold space of a mold of the type specified in Example 1 with the electrodes on either side of the polymer composition and with the dense layers (Examples 1 and 4) turn outwards. Polymer composition and electrodes are subjected to a compression with a pressure of 70 MPa at a temperature of 150 OC. The polymer composition has a resistivity of less than 50 m9 cm. The device is excellent for use as a PTC element.
Exempel 1 En anordning framställes på något av i Exemplen 1-6 angivet sätt med den skillnaden att i stället för däri angiven polyeten användes en LD-polyeten (HX 1681 från PLAST-LABOR S.A.) med ett smältindex av 70 g/10 min, en tät- het av 0,916 g/cm3 och en kornstorlek av 5-35 pm, därav en kornstorlek av 10-14 pm hos mer än 50 X av materialet. Polymerkompositionen har en resistivitet av mindre än 50 mQ cm. Den tillverkade anordningen lämpar sig utmärkt för användning som PTC-element. ~| 468 026 Exempel 8 En anordning framställes på något av i Exemplen 1, 2, 3, 4 eller 6 angivet sätt med den skillnaden att i stället för där angiven polyeten användes polypropen (PB 0580 från PLAST-LABOR S.A.) med ett smältindex (MI 230/5) av 100 g/10 min, en täthet av 0,905 g/cm3 och en kornstorlek av 5-90 pm därav en kornstorlek av 24-36 pm hos mer än 50 % av materialet och den skillnaden att varmpressningen utföres vid 170 OC.Example 1 A device is prepared in any of the ways specified in Examples 1-6 with the difference that instead of the polyethylene specified therein an LD polyethylene (HX 1681 from PLAST-LABOR SA) with a melt index of 70 g / 10 min is used, a density of 0.916 g / cm 3 and a grain size of 5-35 μm, hence a grain size of 10-14 μm of more than 50 X of the material. The polymer composition has a resistivity of less than 50 m 2 cm. The manufactured device is excellent for use as a PTC element. ~ | 468 026 Example 8 A device is manufactured in any of the ways specified in Examples 1, 2, 3, 4 or 6 with the difference that instead of the polyethylene specified there, polypropylene (PB 0580 from PLAST-LABOR SA) with a melt index (MI 230 is used / 5) of 100 g / 10 min, a density of 0.905 g / cm 3 and a grain size of 5-90 μm thereof, a grain size of 24-36 μm of more than 50% of the material and the difference that the hot pressing is performed at 170 ° C.
Exempel 2 En anordning framställes på något av i Exemplen 1-8 angivet sätt med den skillnaden att i stället för där angivna elektriskt ledande pulverformigt material i form av 13 volymdelar nickelpulver och 12 volymdelar sot använ- des 50 volymdelar ZrN med en kornstorlek av mindre än H5 pm. Polymerkom- positionen har en resistivitet av mindre än 50 mg cm.Example 2 A device is prepared in any of the ways specified in Examples 1-8 with the difference that instead of the electrically conductive powdered material specified therein in the form of 13 parts by volume of nickel powder and 12 parts by volume of soot, 50 parts by volume of ZrN having a grain size of less than H5 pm. The polymer composition has a resistivity of less than 50 mg cm.
Exempel 10 En anordning framställes på i Exempel 9 angivet sätt med den skillnaden att i stället för ZrN användes TiN med en kornstorlek av mindre än 6-10 pm. Polymerkompositionen har en resistivitet av mindre än 35 m9 cm.Example 10 A device is prepared in the manner indicated in Example 9 with the difference that instead of ZrN TiN with a grain size of less than 6-10 μm is used. The polymer composition has a resistivity of less than 35 m9 cm.
Exempel 11 'En anordning framställes på något av i Exemplen 1-8 angivet sätt med den skillnden att i stället för där angivna elektriskt ledande pulverformigt material i form av 13 volymdelar nickelpulver och 12 volymdelar sot använ- des 13 volymdelar av samma sot och 52 volymdelar TiN med en kornstorlek av 6-10 pm. Polymerkompositionen har en resistivitet av mindre än 35_Qm cm.Example 11 A device is prepared in any of the ways specified in Examples 1-8 with the difference that instead of the electrically conductive powdered material specified therein in the form of 13 parts by volume of nickel powder and 12 parts by volume of soot, 13 parts by volume of the same soot and 52 parts by volume were used. TiN with a grain size of 6-10 μm. The polymer composition has a resistivity of less than 35 microns.
Exempel 12 En anordning framställes på i Exempel 10 angivet sätt med den skillnaden att i stället för TiN användes ZrB2 med en kornstorlek av mindre än 45 pm. Polymerkompositionen har en resistivitet av mindre än 30 m9 cm.Example 12 A device is prepared in the manner indicated in Example 10 with the difference that instead of TiN ZrB2 with a grain size of less than 45 μm is used. The polymer composition has a resistivity of less than 30 m9 cm.
Vi'We'
Claims (16)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9001990A SE468026B (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | SET TO MAKE AN ELECTRIC DEVICE |
AT91910990T ATE186793T1 (en) | 1990-06-05 | 1991-05-28 | METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRICAL DEVICE |
JP3510583A JP2836959B2 (en) | 1990-06-05 | 1991-05-28 | Method of manufacturing electrical device |
PCT/SE1991/000375 WO1991019297A1 (en) | 1990-06-05 | 1991-05-28 | Method of manufacturing an electrical device |
EP91910990A EP0533760B1 (en) | 1990-06-05 | 1991-05-28 | Method of manufacturing an electrical device |
DE69131787T DE69131787T2 (en) | 1990-06-05 | 1991-05-28 | METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRICAL DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9001990A SE468026B (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | SET TO MAKE AN ELECTRIC DEVICE |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9001990D0 SE9001990D0 (en) | 1990-06-05 |
SE9001990L SE9001990L (en) | 1991-12-06 |
SE468026B true SE468026B (en) | 1992-10-19 |
Family
ID=20379667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9001990A SE468026B (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | SET TO MAKE AN ELECTRIC DEVICE |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0533760B1 (en) |
JP (1) | JP2836959B2 (en) |
AT (1) | ATE186793T1 (en) |
DE (1) | DE69131787T2 (en) |
SE (1) | SE468026B (en) |
WO (1) | WO1991019297A1 (en) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4221309A1 (en) * | 1992-06-29 | 1994-01-05 | Abb Research Ltd | Current limiting element |
JP2965815B2 (en) * | 1993-04-05 | 1999-10-18 | アルプス電気株式会社 | Solderable conductive paste for film formation |
DE59306823D1 (en) * | 1993-08-25 | 1997-07-31 | Abb Research Ltd | Electrical resistance element and use of this resistance element in a current limiter |
IT1267672B1 (en) * | 1994-01-17 | 1997-02-07 | Hydor Srl | THERMAL SENSITIVE RESISTIVE COMPOUND, ITS METHOD OF REALIZATION AND USE |
DE4427161A1 (en) | 1994-08-01 | 1996-02-08 | Abb Research Ltd | Process for the manufacture of a PTC resistor and resistor produced thereafter |
DE19520869A1 (en) * | 1995-06-08 | 1996-12-12 | Abb Research Ltd | PTC resistor |
US5793276A (en) * | 1995-07-25 | 1998-08-11 | Tdk Corporation | Organic PTC thermistor |
US5614881A (en) * | 1995-08-11 | 1997-03-25 | General Electric Company | Current limiting device |
DE19534442A1 (en) * | 1995-09-16 | 1997-03-27 | Abb Research Ltd | Over-current protection device for 11 to 17 kV networks |
DE19548741A1 (en) * | 1995-12-23 | 1997-06-26 | Abb Research Ltd | Process for the production of a material for PTC resistors |
US5929744A (en) * | 1997-02-18 | 1999-07-27 | General Electric Company | Current limiting device with at least one flexible electrode |
US6535103B1 (en) | 1997-03-04 | 2003-03-18 | General Electric Company | Current limiting arrangement and method |
US5977861A (en) * | 1997-03-05 | 1999-11-02 | General Electric Company | Current limiting device with grooved electrode structure |
US6191681B1 (en) | 1997-07-21 | 2001-02-20 | General Electric Company | Current limiting device with electrically conductive composite and method of manufacturing the electrically conductive composite |
US6373372B1 (en) | 1997-11-24 | 2002-04-16 | General Electric Company | Current limiting device with conductive composite material and method of manufacturing the conductive composite material and the current limiting device |
DE19800470A1 (en) * | 1998-01-09 | 1999-07-15 | Abb Research Ltd | Resistor element for current limiting purposes especially during short-circuits |
US6290879B1 (en) | 1998-05-20 | 2001-09-18 | General Electric Company | Current limiting device and materials for a current limiting device |
US6124780A (en) * | 1998-05-20 | 2000-09-26 | General Electric Company | Current limiting device and materials for a current limiting device |
US6133820A (en) * | 1998-08-12 | 2000-10-17 | General Electric Company | Current limiting device having a web structure |
DE19915525A1 (en) * | 1999-04-07 | 2000-11-02 | Bosch Gmbh Robert | Temperature sensor with at least one conductor track and method for producing a temperature sensor |
US6323751B1 (en) | 1999-11-19 | 2001-11-27 | General Electric Company | Current limiter device with an electrically conductive composite material and method of manufacturing |
WO2002079302A1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-10 | Perplas Ltd | Composite obtainable by sintering an inorganic material with one or more polymers |
FR3038710B1 (en) * | 2015-07-10 | 2021-05-28 | Cpc Tech | SENSOR WITH A PHYSICAL CHARACTERISTIC, PREFERABLY INCLUDING A MULTI-LAYER STRUCTURE |
CN107230511B (en) * | 2016-03-24 | 2019-09-03 | 上海利韬电子有限公司 | Conductive polymer compositions, electric device and preparation method thereof |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2309834A1 (en) * | 1973-02-28 | 1974-08-29 | Bosch Gmbh Robert | METHOD OF MANUFACTURING CARBON BRUSHES FOR ELECTRIC MACHINERY |
US4533685A (en) * | 1983-07-26 | 1985-08-06 | Hudgin Donald E | Polymer-metal blend |
EP0185783A1 (en) * | 1984-12-20 | 1986-07-02 | General Electric Company | Improved EMI shielding effecttiveness of thermoplastics |
WO1989000755A1 (en) * | 1986-01-14 | 1989-01-26 | Raychem Corporation | Conductive polymer composition |
-
1990
- 1990-06-05 SE SE9001990A patent/SE468026B/en not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-05-28 AT AT91910990T patent/ATE186793T1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-05-28 DE DE69131787T patent/DE69131787T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-28 EP EP91910990A patent/EP0533760B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-28 JP JP3510583A patent/JP2836959B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-28 WO PCT/SE1991/000375 patent/WO1991019297A1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9001990L (en) | 1991-12-06 |
EP0533760A1 (en) | 1993-03-31 |
EP0533760B1 (en) | 1999-11-17 |
ATE186793T1 (en) | 1999-12-15 |
WO1991019297A1 (en) | 1991-12-12 |
DE69131787T2 (en) | 2000-06-21 |
JPH05508055A (en) | 1993-11-11 |
SE9001990D0 (en) | 1990-06-05 |
JP2836959B2 (en) | 1998-12-14 |
DE69131787D1 (en) | 1999-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE468026B (en) | SET TO MAKE AN ELECTRIC DEVICE | |
US5928547A (en) | High power current limiting polymer devices for circuit breaker applications | |
JP3020843B2 (en) | Manufacturing method of circuit protection device | |
EP0908902B1 (en) | PTC-element, protective device and electric circuit board | |
TWI464755B (en) | Surface mountable over-current protection device | |
WO1996036057A1 (en) | Ptc circuit protection device and manufacturing process for same | |
JPH06215903A (en) | Electric resistance element | |
US5896264A (en) | Device for current limitation and protection against short-circuit currents in an electric installation | |
CN109545484A (en) | The PPTC device of polymer body with low melting glass | |
KR20070070092A (en) | Ptc devices | |
CN102522173A (en) | Conducting composite material with resistance positive-temperature effect and overcurrent-protecting element | |
JP4283803B2 (en) | PTC element | |
US6479575B1 (en) | Electrical devices comprising conductive polymer blend compositions | |
CN100428374C (en) | Polymerized positive temperature coefficiency device capable of returning to initial resistance after over current flow protection | |
JP4293558B2 (en) | PTC element | |
CN103554594A (en) | Novel PTC (Positive Temperature Coefficient) conductive composite material and PTC thermosensitive element made from the same | |
CN103854815A (en) | Electrode assembly, macromolecule PTC (positive temperature coefficient) thermistor and preparation method thereof | |
Tyler et al. | 3D printing metals at the microscale: electroplating pyrolyzed carbon mems | |
US9613736B1 (en) | Positive temperature coefficient circuit protection chip device | |
KR100470906B1 (en) | Very low resistance ptc device and continuous manufacturing method thereof | |
CN112210176A (en) | Polyvinylidene fluoride-based conductive composite material and PTC element | |
EP3440140A1 (en) | Ultrathin positive temperature coefficient sheet and method for making same | |
JP3586178B2 (en) | Organic positive temperature coefficient thermistor and manufacturing method thereof | |
JPH10303003A (en) | Organic ptc composition, and circuit protection device using it | |
CA2292935A1 (en) | Current limiting device with reduced resistance |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 9001990-2 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed | ||
NUG | Patent has lapsed |