×
20.08.2014
216.012.eaa4

Результат интеллектуальной деятельности: СПЛАВ НА ОСНОВЕ МЕДИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к прецизионным сплавам на основе меди для получения микро- и нанопроводов, а также тонких пленок и покрытий с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Сплав содержит, мас.%: марганец 18,0-22,0; никель 18,0-25,0; кремний 2,0-4,0; бор 1,5-4,0; германий 2,0-5,0; галлий 3,0-6,0; медь - остальное. Изобретение позволяет расширить рабочие температуры изделий из предложенных сплавов с отрицательным ТКС (не менее -1,0·10К) до значений от -196°C до +350°C. 3 пр.
Основные результаты: Cплав на основе меди, включающий марганец, никель, кремний, бор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит германий и галлий при следующем содержании компонентов, мас.%:

Изобретение относится к прецизионным сплавам на основе меди для получения микро- и нанопроводов, а также тонких пленок и покрытий с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС).

Такие провода и покрытия используются в качестве термокомпенсаторов при создании миниатюрных датчиков, электросопротивление которых не зависит от температуры. Для этого берутся два провода - один с положительным, другой с отрицательным коэффициентом той же величины. Суммарный ТКС бифилярной системы при этом равен 0.

Известны литые микропровода в стеклянной изоляции с отрицательным ТКС.

Сплав по авторскому свидетельству №430176 имеет химический состав, %:

Марганец 10-16
Кремний 0,2-1,5
Алюминий 0,005-0,2
Железо 0,02-0,1
Бор 0,2-0,8
Медь Остальное

Это позволяет получить отрицательный ТКС, равный -(1,0-1,5)·10-4K-1.

Сплав по авторскому свидетельству №443087, выбранный в качестве прототипа, имеет состав, вес.%:

Марганец 18-22
Никель 18-25
Кремний 2,0-4,0
Бор 1,5-4,0
Медь Остальное

Микропровода из этого сплава имеют отрицательный ТКС -0,5·10-4 K-1.

Недостатком известных сплавов является ограниченный диапазон рабочих температур в отрицательной области - не ниже минус 60°C, а в области положительных температур - не выше 200°C.

Техническим результатом изобретения является расширение рабочих температур микропроводов с отрицательным ТКС (не менее -1,0·10-4К-1) до значений от -196 до+350°C.

Технический результат изобретения достигается тем, что сплав на основе меди для литья микропроводов и получения покрытий с отрицательным коэффициентом сопротивления, включающий марганец, никель, кремний, бор, дополнительно содержит Ge и Ga при следующем содержании компонентов (масс.%):

Марганец 18-22
Никель 18-25
Кремний 2,0-4,0
Бор 1,5-4,0
Германий 2,0-5,0
Галлий 3,0-6,0
Медь Остальное

Под интервалом рабочих температур понимается тот диапазон температур, при котором зависимость электросопротивления от температуры носит линейный характер и после нагревания до которых не появляется остаточного сопротивления.

Введение Ge в указанных количествах расширяет диапазон рабочих температур в области положительных значений до 370 - 410°С. При менее чем 2,0% Ge существенного расширения не наблюдается; при значениях более чем 5,0% Ge наладить устойчивого процесса литья микропроводов или получения покрытий не удается.

Расширение интервала отрицательных рабочих температур достигается за счет введения в сплав Ga в количестве от 3,0 до 6,0%. При этом микропровода достигают значений рабочих температур ниже -196°С. При содержании Ga в сплаве менее 3,0% требуемого эффекта не наблюдается. При содержании Ga в сплаве более 6,0% происходит существенное охрупчивание микропровода или отслаивание покрытий от подложки.

Количество Ga взято исходя из возможности образования в сплаве интерметаллических соединений типа GaNi3, являющихся наиболее устойчивым при воздействии отрицательных температур. За счет этого достигаются требуемые качественные характеристики.

Количество Ge взято, исходя из возможности образования в сплаве интерметаллических соединений типа GeNi, являющихся наиболее устойчивыми при воздействии положительных температур. За счет этого достигаются требуемые качественные характеристики.

Микропровода из сплава этого состава имеют следующие характеристики:

ТКС - минус (1,0-1,8)·10-4K-1

Диапазон рабочих температур - от -196°C до +370-410°C

Удельное сопротивление - 0,60-0,62

Диаметр микропроводов - 5-10 мкм

Микропровода диаметром 5-14 мкм имеют нанокристаллическую структуру.

Покрытия, полученные, например, методами сверхзвукового холодного газодинамического или микроплазменного напыления, имеют аналогичные характеристики.

Пример 1. Выплавка сплава состава (масс.%):

Марганец 18
Никель 18
Кремний 2,0
Бор 1,5
Германий 2,0
Галлий 3,0
Медь Остальное

Проводится в высокочастотной печи типа ЛП3-37 в алундовых тиглях емкостью 0,5 л. Последовательность введения шихтовых компонентов: (Cu+Ni)→(Si+Mn)→(Ge+Ga)→В. Микропровода из этого сплава со стеклом типа пирекс получены на установке ITMF - 3.

Свойства микропроводов следующие:

ТКС-минус 1,0 10-4К-1

Диапазон рабочих температур - от -196°C до +370°C

Удельное сопротивление - 0,60

Диаметр микропроводов - 5 мкм

Структура сплава нанокристаллическая.

Пример 2. Выплавка сплава состава (масс.%):

Марганец 22
Никель 25
Кремний 4,0
Бор 4,0
Германий 5,0
Галлий 6,0
Медь Остальное

Проводится в высокочастотной печи типа ЛП3-37 в алундовых тиглях емкостью 0,5 л. Последовательность введения шихтовых компонентов: (Cu+Ni)→(Si+Mn)→(Ge+Ga)→В. Микропровода из этого сплава со стеклом типа пирекс получены на установке ITMF-3.

Свойства микропроводов следующие:

ТКС-минус 1,8·10-4К-1

Диапазон рабочих температур - от -196°C до +410°C

Удельное сопротивление - 0,62

Диаметр микропроводов - 10 мкм.

Полученные микропровода диаметром от 10 до 40 мкм имеют нанокристаллическую структуру.

Пример 3. Выплавка сплава состава (масс.%):

Марганец 18
Никель 18
Кремний 2,0
Бор 1,5
Германий 2,0
Галлий 3,0
Медь Остальное

Проводится в высокочастотной печи типа ЛП3-37 в алундовых тиглях емкостью 0,5 л. Последовательность введения шихтовых компонентов: (Cu+Ni)→(Si+Mn)→(Ge+Ga)→В. После получения слитка производилось дробление на щековой дробилке типа РВ-54 до фракции 5-7 мм. После этого полученные гранулы с помощью универсальной дезинтеграторно-активаторной технологии обрабатывались на установке ДЕЗИ-15 до фракции 60±10 мкм, а затем наносились с помощью установки ДИМЕТ-3 на керамическую подложку из 22ХС в виде дискретных металлических «дорожек» толщиной 100-120 мкм и шириной 5±1 мм.

Нанесенные покрытия методом микроплазменного напыления имеют следующие характеристики:

- ТКС в диапазоне рабочих температур от -196°C до +350°C составляет -(1,2-1,4)·10-4К-1;

- удельное сопротивление 0,58±0,02

- твердость 102±4 НВ, что указывает на высокую износостойкость покрытия.

Полученные покрытия имеют ультрадисперсную структуру.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №430176, C22C 9/10, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР №443087, C22C 9/06, 1974.

3. По пути созидания // Сборник исторических очерков о научном вкладе института в развитие отечественной промышленности, под редакцией академика РАН И.В.Горынина. СПБ.: 2009.

Cплав на основе меди, включающий марганец, никель, кремний, бор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит германий и галлий при следующем содержании компонентов, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 265.
27.06.2013
№216.012.5056

Способ получения керамического изделия

Изобретение относится к способам получения керамических материалов, предназначенных для высокотемпературных изделий конструкционного назначения, таких как элементы камеры сгорания и соплового аппарата газотурбинного двигателя. Способ получения керамического изделия на основе муллита,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486159
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.50c9

Способ изготовления листов из алюминиевых сплавов

Изобретение относится к области металлургии сплавов на основе алюминия, в частности сплавов систем Al-Mg-Si и Al-Zn-Mg, используемых в качестве конструкционных и обшивочных листов в авиакосмической технике, судостроении и транспортном машиностроении, в том числе и в сварных конструкциях. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486274
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.51f9

Способ построения системы сообщений многоуровневой несимметричной транспортной системы

Изобретение относится к системам автоматизации, основанным на использовании вычислительных машин. Техническим результатом является территориальная независимость АРМ при неограниченном расширении системы через свои повторяющие структуры с построением иерархической транспортной системы за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486578
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.5390

Способ получения композиционного катода

Изобретение относится к пайке и может быть использовано, в частности, для изготовления композиционного катода из тугоплавких материалов, используемого для вакуумного нанесения тонкопленочных покрытий различного функционального назначения в отраслях машиностроения, микроэлектроники,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486995
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.544b

Способ электрошлакового переплава

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при выплавке слитков электрошлаковым переплавом расходуемых электродов. В способе используют по меньшей мере две затравки, которые выполняют в виде цилиндра или параллелепипеда, изолируют от корпуса кристаллизатора и размещают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487182
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5538

Система комплексной обработки информации радионавигационных и автономных средств навигации для определения действительных значений параметров самолетовождения

Изобретение относится к системам навигации летательных аппаратов (ЛА), а именно к обработке информации в навигационно-пилотажных комплексах. На борту ЛА расположены: инерциальная навигационная система (ИНС), радионавигационный корректор - спутниковая навигационная система (СНС) и автономный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487419
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.574f

Двухслойный стальной прокат

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций из двухслойного проката, длительно эксплуатирующихся при отрицательных температурах в условиях интенсивного механического, коррозионно-эрозионного воздействия мощных ледовых полей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487959
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.07.2013
№216.012.59a0

Сырьевая смесь для изготовления огнестойкого конструкционного материала

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в строительстве, судостроении, атомной промышленности для защиты от пожара служебных и жилых помещений в составе огнестойких конструкций, а также в качестве среднего слоя панелей, облицованных декоративно-отделочными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488565
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c89

Движительно-рулевая колонка

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при создании судовых движительно-рулевых комплексов. Движительно-рулевая колонка содержит баллер, гондолу, гребной винт и механизм поворота колонки. Баллер в верхней части соединен с корпусом через опорный шар, а в нижней части -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489310
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.5f87

Способ изготовления крепежных элементов из высокопрочных титановых сплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении стержневых деталей с головками из титановых сплавов. Заготовки подвергают термообработке, после чего производят горячую высадку головок крепежных элементов. После механообработки заготовок с головками...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490087
Дата охранного документа: 20.08.2013
Показаны записи 31-40 из 219.
20.06.2013
№216.012.4c19

Способ получения многофункционального покрытия на органическом стекле

Изобретение относится к области изготовления оптически прозрачных тонкопленочных покрытий из жидкой фазы на поверхности прозрачных материалов, например изделий из органических стекол, использующихся в остеклении авиационной техники. Способ получения многофункционального покрытия на органическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485063
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c96

Способ получения биметаллического слитка

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к области специальной электрометаллургии, а именно к производству биметаллических слитков с использованием электрошлаковой технологии. В способе размещают в качестве основного слоя биметаллического слитка стальную заготовку с зазором от стенки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485188
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4ca7

Состав расплава на основе цинка для нанесения защитных покрытий на стальную полосу горячим погружением

Изобретение относится к области нанесения защитных металлических покрытий, в частности, к нанесению покрытий из расплава на основе цинка на стальную полосу. Расплав содержит 0,7-3,4 мас.% магния, 0,01-0,1 мас.% серебра, 0,84-4,08 мас.% алюминия, цинк - остальное. При этом содержание алюминия к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485205
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4daa

Емкостный датчик давления

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения статического и динамического давления без нарушения целостности обтекания потока газа и изделий. Емкостный датчик давления состоит из двухсторонней фольгированной диэлектрической пленки, являющейся основанием датчика. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485464
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4db8

Устройство для испытаний на контактную выносливость

Изобретение относится к технологии машиностроения, к устройствам для определения пластических деформаций и износа, испытаний на контактную выносливость плоских поверхностей деталей машин, изготовленных из металлических материалов. Устройство содержит привод, обкатник, сепаратор с деформирующими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485478
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e36

Способ оценки звукоизоляции салона пассажирского самолета

Использование: в способах оценки звукоизоляции салона пассажирского самолета. Сущность: способ оценки звукоизоляции салона самолета в условиях полета заключается в одновременном измерении шума внутри салона с помощью акустических микрофонов или акустических антенн и измерении вибрации на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485604
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.5056

Способ получения керамического изделия

Изобретение относится к способам получения керамических материалов, предназначенных для высокотемпературных изделий конструкционного назначения, таких как элементы камеры сгорания и соплового аппарата газотурбинного двигателя. Способ получения керамического изделия на основе муллита,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486159
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.50c9

Способ изготовления листов из алюминиевых сплавов

Изобретение относится к области металлургии сплавов на основе алюминия, в частности сплавов систем Al-Mg-Si и Al-Zn-Mg, используемых в качестве конструкционных и обшивочных листов в авиакосмической технике, судостроении и транспортном машиностроении, в том числе и в сварных конструкциях. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486274
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.51f9

Способ построения системы сообщений многоуровневой несимметричной транспортной системы

Изобретение относится к системам автоматизации, основанным на использовании вычислительных машин. Техническим результатом является территориальная независимость АРМ при неограниченном расширении системы через свои повторяющие структуры с построением иерархической транспортной системы за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486578
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.5390

Способ получения композиционного катода

Изобретение относится к пайке и может быть использовано, в частности, для изготовления композиционного катода из тугоплавких материалов, используемого для вакуумного нанесения тонкопленочных покрытий различного функционального назначения в отраслях машиностроения, микроэлектроники,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486995
Дата охранного документа: 10.07.2013
+ добавить свой РИД