В чем разница керамического резистора и цементного

О надежности мощных резисторов SQP10 47 Ом (Китай)

Evgeni45

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.

RU2211496C1 — Керамический резистивный элемент и способ его изготовления — Google Patents

Publication number RU2211496C1 RU2211496C1 RU2001133795A RU2001133795A RU2211496C1 RU 2211496 C1 RU2211496 C1 RU 2211496C1 RU 2001133795 A RU2001133795 A RU 2001133795A RU 2001133795 A RU2001133795 A RU 2001133795A RU 2211496 C1 RU2211496 C1 RU 2211496C1 Authority RU Russia Prior art keywords ceramic base metal glass coating Prior art date 2001-12-18 Application number RU2001133795A Other languages English ( en ) Other versions RU2001133795A ( ru Original Assignee Челноков Евгений Иванович Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.) 2001-12-18 Filing date 2001-12-18 Publication date 2003-08-27 2001-12-18 Application filed by Челноков Евгений Иванович filed Critical Челноков Евгений Иванович 2001-12-18 Priority to RU2001133795A priority Critical patent/RU2211496C1/ru 2003-07-10 Publication of RU2001133795A publication Critical patent/RU2001133795A/ru 2003-08-27 Application granted granted Critical 2003-08-27 Publication of RU2211496C1 publication Critical patent/RU2211496C1/ru

Images

Abstract

Изобретение относится к электро- и радиотехнике и может быть использовано в автомобилестроении для производства проволочных резисторов. Керамический резистивный элемент конструктивно представляет собой монолитное соединение металла в керамике, получаемого совместным высокотемпературным обжигом без растрескивания керамики. Металл резистора с приваренными токовводами служит базовым основанием, на котором выполнено два слоя изоляции из керамики. Первый из них в виде покрытия из композиционного материала на основе керамики и/или стекла, и/или стеклоцемента, и/или неорганического клея-цемента. Второй слой выполнен в виде керамического корпуса, определяющего габариты и внешнюю конфигурацию изделия. Другим вариантом выполнения изобретения является выполнение второго слоя в виде металлической емкости с размещенным в ней металлическим базовым основанием с покрытием, выполненным из керамики, и/или стекла, и/или стеклоцемента, и/или неорганического клея-цемента, имеющим толщину и конфигурацию в габаритах полости металлической емкости. Способ изготовления предусматривает формование второго керамического слоя, например, методом горячего литья под давлением. При этом после нанесения первого слоя на металл и последующей сушки — подогрев с одновременным смачиванием в расплаве термопластичного компаунда, состоящего из тех же компонентов, что и термопластичный шликер второго слоя. Последующую совместную термообработку выполняют при температуре, превышающей температуру полного выжига органической связки без обязательного полного спекания керамики. Техническим результатом является эффективность теплоотдачи резистора, высокая степень термической и электрической безопасности при его эксплуатации и экономичность в производстве. 3 с и 8 з.п.ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к электро- и радиотехнике и может быть использовано в автомобилестроении для производства проволочных резисторов.

Известным направлением в производстве проволочных резисторов является использование в качестве проводящего элемента микропровода в стеклянной изоляции. Намотку провода на каркас производят при нагреве его до температуры 600-700 o С. Однако при этом возрастает температурный коэффициент сопротивления /TKС/ и снижается стабильность параметров.

Широкое применение в аппаратуре получили проволочные резисторы типа ПЭ /эмалированные/, ПЭВ /эмалированные влагостойкие/, ПЭВР /эмалированные влагостойкие регулируемые/ с керамическими каркасами из ультрафарфора или стеатита. Выводы их гибкие медные или жесткие латунные в виде хомутиков.

Кроме того промышленностью выпускаются резисторы типа ПЭВТ — постоянные проволочные эмалированные влагостойкие нагревостойкие. Эти резисторы работают при температуре от минус 60 до плюс 450 o С, а также при температуре плюс 40 o С и 98%-ной влажности. Выводы их из нержавеющей стали.

Однако все указанные устройства не обеспечивают хорошего теплоотвода. В случае же перегрева внешней поверхности резистора указанные устройства не обладают конструктивной возможностью размещения электропредохранителя на своей поверхности для его отключения.

В последнем случае прекрасными конструктивно-технологическими возможностями обладают специальные корпуса из керамики, применяемые для герметизацией интегральных схем и полупроводниковых приборов. Однако применяемые в их производстве керамика с высокой температурой спекания и многослойная технология, требующая совместного обжига тугоплавких металлов типа вольфрама или молибдена с керамикой, никак не могут быть использованы для изготовления проволочного резистора, например из нихрома.

Известны керамические твердые схемы, изготавливаемые из низкотемпературных керамических материалов в виде моноблока керамических элементов. Получают моноблок путем заливки этих элементов расплавом порошка стекла, ситалла или керамики в смеси с термопластичной связкой в металлической форме. Последующая термообработка полученного полуфабриката проводится при температуре, обеспечивающей сохранность составляющих элементов без их разрушения или изменения параметров. Однако при этом требуется строгое согласование по температурным коэффициентам расширения /ТКР/ керамики элементов с керамикой моноблока.

Достаточно близким по технической сущности к предлагаемому устройству и способу его изготовления является слоистая керамическая конструкция с металлизационными токовводами между слоями керамики. Изготавливают ее последовательно, начиная с оформления базового керамического основания, его металлизации в виде схемы токовводов, подогревом полученного полуфабриката перед приливом второго керамического слоя поверх первого слоя. Прилив второго слоя осуществляют в металлической форме методом горячего литья термопластичного керамического шликера под давлением сжатого воздуха. Таким образом заканчивают оформление изделия в окончательных габаритах. Последующую совместную термообработку металла токовводов в керамическом корпусе осуществляют в защитной атмосфере формиргаза /смеси азота с водородом/ до полного спекания керамики (1).

Однако такие конструкции и способы их изготовления не устраивают именно тем, что требуют термообработки керамики до ее полного спекания. В результате проявляется большая огневая усадка и большое рассогласование металла и керамики по коэффициентам термического расширения. А это, в свою очередь, приводит к треску керамики из-за комплексного влияния этих обоих факторов. И чем выше температура спекания и/или чем масштабнее габариты изделия и токовводы в них, тем контрастнее проявляется треск керамики.

Технической задачей настоящего изобретения является создание резистора с эффективной теплоотдачей, высокой степенью термической и электрической безопасности при эксплуатации в устройствах, загрязненных парами легко воспламеняющихся жидкостей, с одновременным обеспечением широкой доступности для массового потребители за счет экономичности производства.

Для достижения указанной технической задачи в заявленном керамическом резистивном элементе, содержащем базовое основание, его покрытие, второй керамический слой, токовводы, предусмотрено, что базовое основание и токовводы выполнены из металла, а покрытие выполнено из керамики и/или стекла и/или стеклоцемента и/или неорганического клея-цемента; что второй керамический слой дополнительно содержит упрочняющий состав на основе неорганического клея и/или его смеси с керамикой и/или стеклом; что металлическое базовое основание выполнено в виде каркаса, состоящего из одной или нескольких резистивных спиралей с приваренными токовводами; что второй керамический слой выполнен в виде емкости с размещенным в ней металлическим базовым основанием с покрытием, имеющим толщину и конфигурацию в габаритах ее полости; что устройство имеет монтажную площадку и размещенный в тепловом контакте с ней электропредохранитель, который электрически соединен с питающей электроцепью на включение и/или отключение от этой электроцепи по нормируемой температуре и/или величине электрического тока.

Для решения указанной технической задачи в заявленном керамическом резистивном элементе, содержащем базовое основание, его покрытие, второй слой и токовводы, предусмотрено, что второй слой выполнен в виде металлической емкости, с размещенными в ней металлическим базовым основанием с покрытием, выполненным из керамики и/ или стекла и/или стеклоцемента и/или неорганического клея-цемента, имеющим толщину и конфигурацию в габаритах полости металлической емкости; что металлическое базовое основание выполнено в виде каркаса, состоящего из одной или нескольких спиралей с приваренными токовводами; что устройство имеет монтажную площадку и размещенный в тепловом контакте с ней электропредохранитель, который электрически соединен с питающей электроцепью на включение и/или отключение от этой электроцепи по нормируемой температуре и/или величине электрического тока.

Для достижения указанной технической задачи в заявленном способе изготовления керамического резистивного элемента путем формования токовводов, базового основания, нанесения на последнее покрытия, подогрева, нанесения второго керамического слоя с последующей термообработкой предусмотрено, что формование базового основания и токовводов выполняют из металла, нанесение покрытия выполняют из керамики и/или стекла и/или стеклоцемента и/или неорганического клея-цемента в виде пасты или шликера, или раствора с последующей сушкой, подогрев выполняют одновременно со смачиванием в расплаве термопластичного компаунда, составленного из тех же компонентов, что и термопластичный шликер для второго керамического слоя перед его формованием, термообработку выполняют при температуре, превышающей температуру полного выжига органической связки термопластичного шликера без обязательного полного спекания второго керамического слоя; что второй керамический слой после термообработки пропитывают составом на основе неорганического клея-связки и/иди его смеси с порошком керамики и/или стекла и термообрабатывают; что формование второго керамического слоя и его термообработку выполняют предварительно перед размещением в нем металлического базового основания, а нанесение покрытия на базовое основание совмещают с заполнением внутренней полости второго керамического слоя до и/или после размещения в ней базового основания.

В конструктивном варианте фиг.1 керамический резистивный элемент представлен в виде каркаса металлического базового основания, состоящего из резистивной спирали 2 с приваренными токовводами 1, с нанесенным на него покрытием 3, заармированного во второй керамический слой 4.

В конструктивном варианте фиг.2 второй керамический слой выполнен в виде керамической емкости 4 с размещенным в ее полости каркасом металлического базового основания, состоящим из резистивной спирали 2 с приваренными к ней токовводами 1. При этом керамическое покрытие 3 имеет толщину и конфигурацию в пределах габаритов полости этой емкости.

В конструктивном варианте фиг. 3 второй слой выполнен в виде металлической емкости 4, в полости которой размещен каркас металлического базового основания, состоящего из резистивной спирали 2 с приваренными к ней токовводами 1. При этом покрытие 3 металлического базового основания имеет толщину и конфигурацию в пределах габаритов полости металлической емкости.

В конструктивном варианте фиг.4 представлен один из вариантов исполнения керамического резистивного элемента, например на фиг.1, имеющего монтажную площадку 5, в тепловом контакте с которой размещен электропредохранитель 6. Этот электропредохранитель электрически соединен через токовводы 1 с питающей резистор электроцепью на включение и/или отключение от этой электроцепи по нормируемой температуре и/или величине электрического тока.

В отличие от прототипа в резисторе имеет место смена функций его конструктивных элементов, определившая изменение условий их сопряжения. Это, во-первых, рокировка используемых материалов, а во-вторых, смена их исходных свойств и состояний.

Так, в прототипе базовое основание — это керамическая плата, которая является несущим элементом прибора в виде базового основания для крепления интегральной схемы при посадке на печатную плату. А покрытие базового керамического основания, выполненное в виде металлизационной схемы токовводов, реализует лишь функцию пассивной электрической части интегральной схемы.

В изобретении, напротив, резистор с токовводами являются соответственно и активной и пассивной частями электрической схемы керамического резистора. Одновременно с этим они являются и несущими элементами прибора, поскольку механический крепеж в автомобиле осуществляется именно по токовводам. При этом металл базового основания помимо больших токовых нагрузок несет на себе серьезные ударные и вибрационные нагрузки от обжимающей ее тяжелой керамики.

Керамика, в свою очередь, также несет очень тяжелые знакопеременные нагрузки от термоциклирования резистора. Особенно в аварийном режиме возможного частого включения-отключения. Покрытие в резисторе, занимая промежуточное положение между металлическим базовым основанием и керамикой второго слоя, выполняет прямо противоположные функции, чем в прототипе. Оно, являясь первым керамическим слоем, обеспечивает межвитковую электроизоляцию. Одновременно с этим оно является термоизолятором и теплоотводом, сбивая красный накал резистора. Наконец, и это важно, оно является релаксатором термомеханических напряжений, возникающих между металлом базового основания и керамикой второго слоя. Эти напряжения возникают как при изготовлении резистора в процессе совместной термообработки разнородных материалов, так и при эксплуатации. То есть в процессе нагрева под воздействием электрического тока и в процессе охлаждения под вентилятором в вентиляционном коробе автомобиля. Эта способность покрытия релаксировать указанные напряжения обеспечивает целостность второго керамического слоя, то есть без растрескивания керамики.

Смена исходных свойств и состояний материалов базового основания и покрытия обусловлена сменой ролей металла и керамики.

Так, в прототипе металл токовводов представлен в виде металлизационного покрытия. То есть в виде спекающейся системы. Следовательно, системы, имеющей огневую усадку, синхронно изменяющуюся с огневой усадкой керамики в процессе их совместной термообработки. Именно таким образом в прототипе предотвращается возможное растрескивание металлокерамического соединения от несовпадения коэффициентов термического расширения этих разнородных материалов.

В изобретении, напротив, металлическое базовое основание имеет, во-первых, плотную металлургическую структуру, подверженную разве что только плавлению, но не усадке. А во-вторых, оно выполнено не в виде плоской схемы токовводов, а виде объемной конструкции, подверженной объемному сжатию со стороны спекающейся керамики второго слоя при совместной термообработке. И тем большему сжатию, чем масштабнее сближение габаритов металлического базового основания с габаритами второго керамического слоя.

Поэтому к свойствам покрытия в изобретении предъявляются требования существенно более сложные нежели в прототипе. Суть этих требований в том, что покрытие должно иметь особые прочностные и реологические свойства одновременно. То есть, с одной стороны, покрытие после термообработки должно иметь высокую адгезию к соседним разнородным слоям металла и керамики. С другой стороны, наряду с высокой когезией в собственном объеме оно обязано обладать упруго-пластическими свойствами на промежуточных этапах термообработка для релаксации возникающих при этом напряжений между металлом базового основания и керамикой второго слоя.

Этим требованиям в полной мере соответствует композиционный материал на основе керамики и/или стекла и/или стеклоцемента и/или неорганического клея-цемента. Оптимизация этого состава покрытия и его дозировка по толщине применительно к конкретному типу изделия обеспечивают получение высокотемпературного клея с необходимыми вяжущими и прочностными свойствами. А клеевое соединение на его основе позволяет получить керамический резистор без растрескивался керамики и о необходимыми механическими и теплофизическими свойствами.

Для расширения конструктивно-технологических возможностей керамического резистивного элемента второй керамический слой дополнительно содержит упрочняющий состав на основе неорганического клея и/или его смеси с керамикой и/или стеклом. Упрочняющий состав, цементируя керамику, существенно повышает ее механическую прочность и теплопроводность. Это позволяет снижать огневую усадку керамики при неполном обжиге и потому снижает риск растрескивания керамика при усложнении конструкции металлического базового основания.

Для расширения конструктивно-технологических возможностей керамического резистивного элемента металлическое базовое основание выполнено в виде каркаса, состоящего из одной или нескольких спиралей с приваренными к ним токовводами. При этом металлический каркас базового основания может быть сколь-угодно разветвленным в пространстве как внутри второго керамического слоя, так и вне его габаритов. То есть из технологических соображений токовводы могут быть объединены единой рамкой, расположенной вне керамического корпуса резистора, которая обрубается после литья второго слоя.

Для расширения конструктивно-технологических возможностей керамического резистивного элемента и снижения степени окисления токовводов при термообработке второй керамический слой выполнен в виде емкости с размещенными в ней металлическим базовым основанием и покрытием, имеющим толщину и конфигурацию в габаритах ее полости.

Снижение степени окисления токовводов при таком конструктивном исполнении резистора обусловлено исключением необходимости проведения одной термообработки, совместной с обжигом второго керамического слоя. Это дает возможность использования материалов для токовводов с более низкой температурой плавления. Например, из цветных металлов и сплавов вместо стали.

Для расширения сферы применения устройство имеет монтажную площадку и размещенный в тепловом контакте с ней электропредохранитель, который электрически соединен с питающей резистор электроцепью на включение и/или отключение от этой электроцепи по нормируемой температуре и/или величине электрического тока. Создание монолитной конструкции резистора в керамике открывает возможность размещения в тепловом контакте с ним электропредохранителя. В результате его использования исключается перегрев резистора в аварийной ситуаций работы вентилятора отопителя в автомобиле.

В заявленном керамическом резистивном элементе, содержащем базовое основание, его покрытие, второй слой и токовводы, достижение технической задачи обеспечивается тем, что второй слой выполнен в виде металлической емкости с размещенными в ней металлическим базовым основанием и покрытием, выполненным из керамики и/или стекла, и/или стеклоцемента и/или неорганического клея-цемента, имеющим толщину и конфигурацию в габаритах полости металлической емкости. При этом открывается дополнительная возможность снижения веса и габаритов резисторов. Но главное снижается существенно энергоемкость производства резисторов, а следовательно и их себестоимость.

Конструктивный вариант керамического резистивного элемента в металлическом корпусе с использованием металлического базового основания в виде каркаса, состоящего из одной или нескольких резистивных спиралей с приваренными токовводами, может быть широко использован для производства маломощных резисторов в корпусах из цветных металлов и сплавов, например из алюминия.

Расширение конструктивно-технологических возможностей керамического резистивного элемента в металлическом корпусе может быть получено в устройстве, имеющем монтажную площадку и размещенный в тепловом контакте с ней электропредохранитель, который электрически соединен с питающей электроцепью на включение и/или отключение от этой электроцепи по нормируемой температуре и/или величине электрического тока. При этом исключается перегрев резистора в аварийной ситуации работы электроцепи.

В результате смены функций конструктивных элементов керамического резистора заявленный способ его изготовления в отличие от прототипа предусматривает обратную последовательность замоноличивания металла в керамике. То есть сначала формуют металлическое базовое основание и затем уже на него наносят первый керамический слой в виде покрытия с последующей сушкой. Потом подсушенное покрытие подогревают и одновременно смачивают в расплаве термопластичного компаунда, перед формованием второго керамического слоя. Если в прототипе подогрев осуществляют при 40-60 o С, т.е. до предплавления литой заготовки, то расплав уже имеет температуру 60-110 o С. Благодари такому прогреву покрытие смачивается в расплаве. И не только по поверхности, но и в объеме пористого тела покрытия. Этим обеспечивается слияние подслоя из компаунда со вторым керамическам слоем из шликера в процессе его формования, которые при последующем совместном остывании образуют единый монолитный кристаллический полуфабрикат.

Последующая термообработка совместная закрепляет полученный результат. При этом даже не требуется полноты спекания керамики, так как изделие не требует вакуумной плотности. А механическая прочность и теплопроводность обеспечиваются на промежуточном этапе термообработки между температурой полного выжига органической связки и температурой полного спекания керамики.

Для расширения конструктивно-технологических возможностей способа второй керамический слой после термообработки пропитывают составом на основе неорганического клея-связки и/или его смеси с порошком керамики и/или стекла и термообрабатывают. В этом варианте способа возможно снижение огневой усадки до нуля, так как последующая пропитка пористого полуфабриката и термообработка компенсируют недобор механической прочности и теплопроводности в предыдущей термообработке, если ее остановить в самом начале процесса спекания керамики. Помимо существенной экономии электроэнергии от снижения температуры обжига этот способ расширяет возможности конструирования приборов с большим влиянием масштабного фактора. То есть когда габариты металлического базового основания приближаются к габаритам керамики второго слоя. Что бывает необходимым при миниатюризации приборов.

Для расширения сферы применения способа формование второго керамического слоя и его термообработку выполняют предварительно перед размещением в нем металлического базового основания, а нанесение покрытия на базовое основание совмещают с заполнением внутренней полости второго керамического слоя до и/или после размещения в ней базового основания. Предварительная до сборки с базовым основание термообработка керамики вплоть до ее полного спекания исключает необходимость совместной высокотемпературной термообработки закладного металлического базового основания и керамического второго слоя, что существенно снижает требования к металлу токовводов. Например, вместо нержавеющей стали можно применять латунь. В любом случае степень окисления выводов, в том числе и стальных резко снижается, соответственно снижая технологические требования к каркасу металлического базового основания и расширяя сферу применения способа для разнообразных типов приборов.

Технологический процесс изготовления керамического резистивного элемента осуществляют следующим образом:
— по заданной электрической схеме осуществляют сборку металлического базового основания методом сварки резистивных спиралей из нихрома с ленточными токовводами из нержавеющей стали;
Токовводы при этом выполнены в виде единой плоской выводной рамки;
— на собранный каркас наносят покрытие в виде пасты или щликера или раствора из композиционного материала на основе неорганического клея-цемента в виде алюмофосфатной связки в смеси с порошком керамики или стекла и сушат при температуре 250-350 o С; при этом. покрытие отвердевает с хорошей адгезией к металлу и приобретает капиллярно-пористую структуру;
— базовое основание с подсушенным покрытием подогревают и одновременно смачивают в расплаве термопластичного компаунда на основе парафина с добавками пчелиного воска, олеиновой кислоты и порошка керамики;
— смоченное базовое основание устанавливают в специальную металлическую форму, соответствующую форме готового изделия; форму с установленным в нее базовым основанием с помощью полуавтомата для горячего литья под давлением сжатого воздуха заполняют расплавом шликера при температуре 60-100 o C; шликер представляет собой компаунд в виде смеси порошка керамики с термопластичной органической связкой на основе парафина с добавками пчелиного воска и олеиновой кислоты; процесс заполнения полости литьевой формы шликером происходит без мгновенного намораживания на спираль и токовводы, то есть беспрепятственно благодаря предварительному смачиванию однородным компаундом; сливаясь с ним, шликер охлаждается в литьевой форме, формируя таким образом монолитный по структуре моноблок твердого тела с замоноличенным металлом базового основания; после извлечения из литьевой формы технологическую выводную рамку отделяют от токовводов методом обрубки в вырубном штампе;
— термическую обработку отлитых заготовок выполняют в толкательных электропечах проходного типа при температуре, обеспечивающей полный выжиг органической связки и начало спекания; для этого детали затаривают в керамический капсель с полной засыпкой глиноземом, используемым в качестве адсорбента органической связки; выбор газовой среды в печи и окончательной температуры обжига керамики определяется техническими требованиями к изделиям и их стоимостью.

Для расширения конструктивно-технологических возможностей способа термообработку заканчивают в самом начале процесса спекания, когда огневая усадка практически еще равна нулю. Для алюмооксидной керамики это температура 1000-1100 o С. Механическая прочность и теплопроводность при этом бывает недостаточной. В этом случае керамический второй слой после термообработки пропитывают составом на основе неорганического клея-связки и/или его смеси с порошком керамики и/или стекла и термообрабатывают при температуре упрочнения клея-цемента. В качестве связок могут быть использованы насыщенные растворы гидратов солей в смешанном растворителе, один из компонентов которого может быть летучим. Тогда естественное испарение одного из компонентов растворителя приведет к превращению раствора в дисперсную систему, где дисперсной фазой является гидрат с высокой степенью полимеризации. Например, алюмофосфатная связка, разбавленная водой и используемая в данном случае, позволяет получать клеи с высокими диэлектрическими свойствами и значительной огнеупорностью. Вяжущие композиции на алюмофосфатной связке для обеспечения водостойкости нагревают до 300 o С. Но учитывая их высокую огнеупорность, термообработку пропитанных образцов можно проводить и при более высокой температуре 800-1100 o C. Механическая прочность изделий от этого еще более повысится.

Для расширения сферы применения способа формование второго керамического слоя и его термообработку выполняют предварительно перед размещением в нем металлического базового основания. А нанесение покрытия на базовое основание совмещают с заполнением полости второго керамического слоя до и/или после размещения в ней базового основания. При этом способе сначала изготавливают отдельные элементы керамического резистора — это керамический корпус в качестве второго слоя, состоящий из оболочки и крышки, каркас металлического базового основания, состоящий из одной или нескольких резистивных спиралей с приваренным к ним токовводами. Все эти элементы собирают вместе и скрепляют с помощью композиционного керамического материала на основе алюмофосфатной связки с добавками в качестве наполнителя порошка керамики, стекла или стеклоцемента.

Сборку резистора выполняют в следующей последовательности. В специальную кассету устанавливают керамическую оболочку керамического корпуса и наполовину объема ее полости заполняют композиционным клеем-цементом. Затем в оболочку помещают каркас базового основания и дополняют полость доверху клеем-цементом и при необходимости закрывают керамической крышкой корпуса. Крышку фиксируют на оболочке и плотно зажимают и сушат. Окончательную термообработку ведут до упрочнения клея, цементирующего всю сборку в единое монолитное керамическое изделие.

Установку электропредохранителя на монтажной площадке резистора и монтаж самого резистора в электросхеме питания и управления выполняют методом контактной электросварки.

Технико-экономическая эффективность использования изобретения заключается в эффективности теплоотдачи резистора, высокой степени его электрической и термической безопасности при экслуатации и экономичности в производстве. Экономический эффект определяется массовостью использования резисторов автомобильной промышленности.

Цементные резисторы: что они собой представляют и в каких случаях используются

Резисторы присутствуют практически во всех электронных устройствах. Узнать их можно по характерной цилиндрической форме и разноцветным полоскам.

Однако, помимо классических резисторов, которые изготавливаются из смеси керамического порошка с углеродом, и связаны с помощью смолы, существуют также еще другие разновидности.

Цементные резисторы: что они собой представляют и в каких случаях используются

В сегодняшней статье мы поговорим о так называемых цементных резисторах. Эти детали выполнены в виде прямоугольной «коробочки» (обычного белого цвета) и не имеющих стандартной цветовой маркировки в виде полосок.

У цементных резисторов имеется еще альтернативное название — мощные проволочные резисторы.

Проволока в данном случае выступает в роли резистивного компонента и наматывается вокруг трубчатого сердечника. Чаще всего керамического.

Цементные резисторы: что они собой представляют и в каких случаях используются

Сердечники мощных проволочных резисторов также могут быть изготовлены из стекловолокна или других материалов, которые не являются токопроводящими и активно отводят тепло, образующееся в процессе работы.

Оболочка таких резисторов изготавливается из стекловидной эмали или цемента. Но также сердечники с проволокой могут помещаться в алюминиевый корпус.

Обратите внимание: номинал резистора указывается на наружной части радиодетали в виде стандартных числовых и буквенных значений.

Если подытожить все вышесказанное, то цементные резисторы — это трубчатые сердечники с проволокой, заключенные в оболочку из цемента. Называть их можно как проволочными, так и цементными. Оба варианта правильные.

Цементные резисторы: что они собой представляют и в каких случаях используются

Зачем нужны цементные резисторы

Эти детали используются в тех случаях, когда требуется большая мощность рассеивания тепла. Значения могут достигать от 1 до 40 Вт. Диапазон сопротивления таких резисторов составляет от 1/10 Ом до 1 МОм.

Причем предельное рабочее напряжение проволочных цементных резисторов может достигать тысячи вольт.

Рассеивание тепла, как известно, пропорционально квадрату силы тока. Следовательно, если требуется низкое сопротивление, то в данном случае надо будет использовать не обычные, а мощные резисторы в цементной оболочке.

Обратите внимание: проволочная обмотка создает значительную индуктивность, что делает их непригодными для пропуска высоких частот или импульсов.

Для снижения паразитной индуктивности в таких резисторах применяют так называемую двойную намотку: обмотка формируется с помощью двух параллельных проводов, которые изолированы друг от друга.

Советуем к прочтению: Для чего используется стабилитрон и как он работает

Цементные резисторы: что они собой представляют и в каких случаях используются

Область применения цементных резисторов включает производство радио— и телевизионных приемников, блоков питания, видеокамер наружного видеонаблюдения.

Как вам статья?

Резисторы керамические цементные

Резисторы керамические

Резисторы керамические проволочные цементные, ещё их называют как мощные цементные резисторы SQP, RX27, RX27-1, PRW, CR-L (Cement Resistor) – постоянные проволочные резисторы в керамическом корпусе, диапазон сопротивлений 0,1 Ом – 910 кОм. Рассеиваемая мощность – 5Вт, 10Вт, 15Вт, 20Вт, 25Вт, 30Вт, 40Вт. Предельное рабочее напряжение составляет 750В — 1000В, в зависимости от серии или мощности резистора, диаметр выводов — Ø0,75 мм. Предназначены для эксплуатации в цепях постоянного или переменного тока, обеспечивая ограничение силы тока и распределение напряжения.

Конструкция резистора керамического SQP, CRL, RX27-1, PRW

Конструктивно проволочные резисторы выполнены в виде трубчатого основания из керамики (чистый глинозём Al₂O₃), в качестве резистивного элемента используется проволочный проводник (медно-никелевый или хромово-никелевый сплав) с высоким удельным сопротивлением. Основание с обмоткой помещено в литой прямоугольный корпус из стеатитовой керамики и закапсулировано кремнезёмом (диоксид кремния SiO₂).

Выводы керамических резисторов – гибкие осевые аксиальные проволочного типа. В качестве материала выводов используется луженая медь. Монтаж осуществляется с использованием пайки по THT-технологии – вывода монтируются непосредственно в сквозные отверстия печатной платы.

Положение монтажа – любое, но следует помнить о резистивных особенностях, сопровождающихся нагревом корпуса резистора. Поэтому, не рекомендуется размещение резисторов на близком расстоянии к печатной плате или термочувствительным элементам.

Допустимое отклонение сопротивления цементных аксиальных резисторов составляет ±5%. Ряд промежуточных значений номинальных сопротивлений – Е24 PDF E24 — ряд номиналов сопротивлений постоянных резисторов (24 значения в десятичном интервале от 1 до 10), который является результатом стандартизации номинальных сопротивлений резисторов. Ряд номиналов резисторов Е24 . Рабочая повышенная температура среды не превышает +155°С, пониженная – до -55°С, предельная температура перегрева – до +275°С. Сопротивление изоляции составляет не менее 1000 МОм. Наработка при средней номинальной температуре и номинальной нагрузке составляет не менее 1000 ч.

При подборе необходимого номинала, расчет рекомендуется проводить, используя гибкий калькулятор резисторов, с помощью которого можно определить общее сопротивление параллельно или последовательно подключенных резисторов, а также сопротивление резисторов в цепи.

В сравнительной таблице представлены особенности конструкции и характеристики мощных резисторов SQP, С5-35В, С5-36В, ПЭВ, ПЭВР, AHR.

Применяются мощные керамические резисторы в различной промышленной электронике, радио- и телевизионных приемниках, блоках питания и управления, усилителях, автомобильной электронике, а также в качестве испытательной нагрузки или нагревательных элементов (например, в видеокамерах наружного видеонаблюдения).

Более подробные характеристики представленных мощных керамических цементных резисторов, а также расшифровка маркировки, габаритные и установочные размеры приведены ниже.

Гарантийный срок работы поставляемых нашей компанией мощных цементных резисторов составляет 2 года, что подкрепляется соответствующими документами по качеству.

Окончательная цена на мощные проволочные керамические цементные резисторы зависит от количества, сроков поставки, производителя (бренда), страны происхождения и формы оплаты.

Серии и характеристики керамических цементных резисторов:

Серия	Рассеиваемая мощность	Диапазон сопротивлений	Максимальное рабочее напряжение	Диэлектрическая прочность	Масса
5W	5 Вт (+40°С)	0,1 Ом – 910 кОм	750 В	1500 В	5 г
10W	10 Вт (+40°С)	0,1 Ом – 100 кОм	1000 В	1500 В	11 г
15W	15 Вт (+25°С)	0,1 Ом – 100 кОм	1000 В	1500 В	17,4 г
20W	20 Вт (+25°С)	0,1 Ом – 100 кОм	1000 В	1500 В	20 г
25W	25 Вт (+25°С)	0,1 Ом – 100 кОм	1000 В	1500 В	25 г
30W	30 Вт (+25°С)	0,1 Ом – 100 кОм	1000 В	1500 В	60 г
40W	40 Вт (+25°С)	0,1 Ом – 100 кОм	1000 В	1500 В	65 г

Расшифровка обозначений маркировки (сопротивлений) керамических резисторов:

40W	–	Номинальная мощность.
10R	–	Номинальное сопротивление:

Маркировка	R01	R1	1R1	10R	1К1	10К
Значение	0,01 Ом	0,1 Ом	1,1 Ом	10 Ом	1,1 кОм	10 кОм

Маркировка	F	G	J	K	M
Значение	±1%	±2%	±5%	±10%	±20%

Мощностные и тепловые характеристики керамических цементных резисторов:


Кривая снижения мощности	Диаграмма теплового подъема

Габаритные и установочные размеры резисторов керамических:

Серия	L, мм	B, мм	H, мм	Схема
Резистор 5W	22	10	9
Резистор 10W	48	10	9
Резистор 15W	48	12,5	11,5
Резистор 20W	60	14,5	13,5
Резистор 25W	64	14,5	13,5
Резистор 30W	75	19	17
Резистор 40W	89	19	19

Примечание. Размеры резисторов зависят от бренда и могут отличаться. При необходимости размеры уточняйте при заказе.

Сравнительные характеристики резисторов мощных:

Серия резистора		Тип	Конструкция	Мощность, Вт	Диапазон сопротивлений, Ом	Максимальное напряжение, В	Погрешность сопротивления
	С5-35В	постоянный	проволочный керамический	3 — 160Вт	1 Ом — 100 кОм	~1000В =1400В	± 5% ± 10%
	ПЭВ	постоянный	проволочный керамический	3 — 160Вт	1 Ом — 100 кОм	~1000В =1400В	± 5% ± 10%
	С5-36В	регулируемый	проволочный керамический	3 — 160Вт	1 Ом — 100 кОм	~1000В =1400В	± 5% ± 10%
	ПЭВР	регулируемый	проволочный керамический	3 — 160Вт	1 Ом — 100 кОм	~1000В =1400В	± 5% ± 10%
	SQP	постоянный	проволочный керамический	5 — 25Вт	0,01 Ом — 100 кОм	~1500В =1000В	± 5%
	AH	постоянный	проволочный керамический алюминиевый	5 — 1000Вт	0,01 Ом — 100 кОм	~2500В =2500В	± 5%

Фото керамических цементных проволочных резисторов:

Резисторы керамические цементные

Комментарии к продукции, отзывы:

Дмитрий 31.07.2019 в 09:43
Добрый день!
На работу при каком напряжении постоянного тока рассчитаны резисторы C5-35В 160Вт?

31.07.2019 в 11:02

Добрый день. Предельное рабочее напряжение резисторов С5-35В 160Вт при постоянном токе – 1400В. Также не стоит забывать, что в цепях с напряжением более 500В резисторы должны применяться с дополнительной изоляцией в точках крепления.

Святослав 23.09.2019 в 18:21

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста до какой температуры способен разогреться резистор С5-35В мощностью 50 Вт при силе тока 20 А, при полном отсутствии вентиляции внутри закрытой коробки. И можно ли произвести теплоотвод от резистора на корпус металлической коробки с использованием специальной теплопроводной прокладки?

Максим 26.09.2019 в 12:18

Номинальные параметры резистора С5-35В указаны на сайте. Ваш вопрос касается эксплуатационных параметров, для его решения рекомендуем воспользоваться расчётом или обратиться к специалисту в сфере схемотехники, проектирования и применения элементов электротехники.

Юрий Левочкин 11.02.2020 в 11:59

какой резистор мне выбрать для подключения в китайский частотный преобразователь. Нужен с параметрами R=75ом; мощность 1000вт?

18.02.2020 в 10:14

Рекомендуем посмотреть серию резисторов RX24. На сайте могут быть представлены не все номиналы. По вопросу покупки просьба отправлять заявку через Корзину или на Email, указанный в разделе Контакты.

Олег 23.03.2020 в 15:42

Здравствуйте ! для работы требуется набор набор нагрузочных сопротивлений: 500 Ом , 2000 Вт; 2000 Ом, 2000 Вт;
6 кОм, 1500 Вт; 300 кОм,120 Вт. Не могли бы вы более подробную информацию о номиналах в данном диапазоне ватности и сопротивления. Спасибо.

Максим 06.06.2020 в 18:23

Здравствуйте мне вот нужен резистор что был по параметрам вот таким на 10А, 250 вольт, 157 градусов.
Если есть то какая будет стоимость и когда можно будет приобрести у вас.
Спасибо за уважение могу приложить фото какой нужен резистор для проекта

09.06.2020 в 09:39

Мы не занимаемся подбором. Подробная техническая информация о продукции представлена на сайте. Вы можете выбрать интересующую продукцию с указанием серии и количества, и отправить заявку на электронную почту.

Павел Сергеевич 26.06.2020 в 14:39

Добрый день. Подскажите пожалуйста, на родном резисторе блоке управления насосом стояла надпись KRH10 10KJ 3607 — какой резистор можно подобрать под пайку. Спасибо.

26.06.2020 в 17:32
Добрый день. У Вас резистор 10Вт 10кОм.

тимур 24.09.2020 в 15:17

Добрый день! У Вас есть документ подтверждающий состав комплекта креплений к резисторам ?ОСТ1-76731-80

25.09.2020 в 15:01

Добрый день. До 16Вт включительно в составе крепления используются изолирующие шайбы, без керамических втулок. А начиная с 25Вт и более соответственно в комплекте крепления идут в том числе керамические втулки.
Комплектность крепления определяет производитель, руководствуясь функционалом, который должно обеспечивать данное изделие, не выходя за рамки требований ОСТа или ГОСТа.

Василий 14.10.2020 в 17:49

Здравствуйте. Сгорел транзистор 5W5RJ в вашем каталоге не увидел точного совпадения. На какой заменить, чтоб те же характеристики были.

15.10.2020 в 10:10

Добрый день. Маркировка резистора, 5Вт 5Ом ±5%. Исходя из ряда резисторов «Е24» ближайший 5Вт 5,1Ом ±5%, маркировка 5W5R1J.

Юлия 25.11.2020 в 15:11
Подскажите, пожалуйста,все размеры керамической втулки для с5-35в-160 и асбестовой шайбы.спасибо!

25.11.2020 в 16:49

Размеры керамической втулки для резистора С5-35В-160 представлены на странице: ØD = 30мм, Ød = 18мм, L = 15мм, Ød1 = 5.5±0.3мм. Размеры асбестовой шайбы: внешний диаметр – ØD = 30мм, внутренний диаметр – Ød = 19мм, толщина – L = 2.5мм.

Сергей 03.12.2020 в 19:45

Добрый день!
Какую степень защиты (IP) имеют эти резисторы?
Можно ли их использовать в мокрой среде, например под днищем автомобиля?

04.12.2020 в 11:11

Добрый день. На керамические резисторы в алюминиевом корпусе, степень защиты – не устанавливается, резисторы поставляются с оголёнными выводами обмотки.

Андрей 23.12.2020 в 06:58

пришлите прайс на Резисторы силовые AH (HS, RX24) в алюминиевом корпусе и наличие/колличество на складе .

23.12.2020 в 10:41

Для уточнения цены и наличия Вы можете выбрать интересующую Вас позицию и направить запрос с указанием количества на электронную почту или через Корзину. Прайс предоставить не можем.

Андрей 11.02.2021 в 09:37

Здравствуйте.
Интересуюсь резисторами «Резисторы силовые AH 300W в алюминиевом корпусе».
Подскажите, для рассеивания 300 Вт тепла нужен дополнительный радиатор или эта мощность рассеивается
корпусом резистора? Если требуется дополнительный радиатор, -можно ли приобрести его у Вас?

11.02.2021 в 12:15

Добрый день. Рассеиваемая мощность при +25°С – 300 Вт (с радиатором); 60 Вт (без радиатора). Наличие радиаторов для силовых резисторов AH 300W уточняйте при заказе.

Дмитрий 16.02.2021 в 15:48

Добрый день!
Подскажите пожалуйста как будет выглядеть форма заказа резистора С5-35В 25Вт 68Ом с комплектом крепежа без уголков.

16.02.2021 в 17:06
Добрый день.
С5-35В 25Вт 68Ом — 1 шт.
Крепление 25Вт — 1 шт.

Андрей Борзенко 20.05.2021 в 04:25

Здравствуйте. Сгорел цементный резистор 3W12кJ в вашем каталоге не увидел точного совпадения. На какой заменить, чтоб те же характеристики были

20.05.2021 в 09:44
Добрый день. Исходя из маркировки у Вас резистор – 3 Вт 12 кОм ±5%.

Петров Михаил Станиславович 31.05.2021 в 15:37

Здравствуйте!
Интересует вопрос касаемо резистора серии С5-35В 25Вт 51 Ом.
Какова его предельная кратность в течении 1 сек?
Хотелось бы получить более подробную информацию по вашим резисторам

01.06.2021 в 17:18

Добрый день. Для резисторов С5-35 25Вт не установлен параметр предельной кратности в течении 1 секунды. Максимальное рабочее напряжение при переменном токе составляет 1000В, при постоянном – 1400В.

Александра 06.07.2021 в 12:00

Добрый день!
Подскажите, пожалуйста межосевое расстояние между отверстиями в уголках (когда весь крепеж в сборе, и нужно его соединить с основанием изделия, на каком расстоянии друг от друга делать отверстия в основании?) Крепление для резистора С5-35В 100Вт

Максим 07.07.2021 в 12:35
Добрый день. В уголках 30x30x15 межосевое расстояние между отверстиями равно 12,2 ± 0,1 мм.

Андрей 10.07.2021 в 20:18
Здравствуйте, нужен резистор вентилятора охлаждения 0,2Ом 70Вт, у Вас такой можно подобрать?

Максим 12.07.2021 в 16:53

Здравствуйте. Можете выбрать резистор из имеющегося перечня номиналов и отправить запрос на электронную почту, указанную в разделе Контакты.

Сергей 27.07.2021 в 09:29

Подскажите, хотим использовать резисторы ПЭВР-160 номиналом 160Вт 3,9Ом-100кОм для нагрузки батареи 22В. При сопротивлении 3,9Ом выделяемая на резисторе мощность составляет 125Вт (при заряженной полностью батареи выделяемая мощность 160Вт). Есть ли требования или рекомендации к охлаждению резисторов при такой работе? Планируется использовать резисторы в комплекте с креплениями (втулками) на уголки

Спартак 18.08.2021 в 15:35
Добрый день!
3-д модель резистора SQP 10W100KJ можно получить?

Максим 20.08.2021 в 09:59
Добрый день. Такими данными не располагаем.

Олег Степанов 06.09.2021 в 16:14
Здравствуйте. Скажите до какого номинала резистора включительно используется манганин?

Александр Крикунов 23.09.2021 в 22:24

Телевизор Рубин 55 м10т резистор R 805. Тип корпуса отличен от приведённых (под печатный монтаж). На корпусе обозначение 5W4R7K. Каково его сопротивление?

Ева Владиславовна Прут 28.01.2022 в 11:41

Добрый день!
Подскажите, пожалуйста, для Резисторов С5-35В-16-43ОМ в комплектах крепления используется исключительно стеклотекстолитовые шайбы?
А для резисторов мощностью от 20 Вт используются керамические втулки?
Существуют ли крепления с использованием керамических втулок для 16 Вт?

Максим 31.01.2022 в 14:33

Добрый день. В резисторах С5-35В 3-15 Вт внутреннее отверстие всего 6-8 мм, поэтому такие резисторы крепятся на шпильку и для электро-термо-изоляции используется стеклотекстолитовая шайба.
А в резисторах на 25 Вт — 160 Вт внутреннее отверстие уже позволяет использовать керамическую втулку.

Карасик 29.03.2022 в 15:39
Здравствуйте! Подскажите, в чем причины двух видов монтажа для резисторов?

Сергей 15.10.2022 в 08:41

Каким диаметром проволоки намотан каждый вид. Интересует ток перегорания резистора в течение 1 секунды в случае к.з. в нагрузке (как в предохранителе) чтобы правильно выбрать автомат защиты по току.

Владимир 03.04.2023 в 17:57

Добрый день!
Подскажите, пожалуйста межосевое расстояние между отверстиями в уголках для крепления резисторов на 50 Вт и75 Вт

С уважением, Владимир

Максим 06.10.2023 в 13:51

Трансформатор напряжения (4 трехфазных группы) в составе: 1. металлическая рама для установки -1 шт.; ЗНОЛ.06-6 У2
Какую комплектацию резистора выбрать, С5-35В 50Вт 47кОм ±10%?

ОтменитьОставить комментарий, написать отзыв:

Здесь Вы можете задать уточняющий вопрос о технических особенностях продукции или оставить отзыв о компании.

Также приглашаем Вас участвовать здесь в обсуждении вопросов по электротехнике и электронике, делиться своим опытом, знаниями, высказывать своё мнение, точку зрения.

Коммерческие запросы отправляйте через корзину или на электронную почту (не сюда).