一种提高热敏电阻在真空环境下阻值稳定性的方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高热敏电阻在真空环境下阻值稳定性的方法。使用本发明能够提高真空环境下热敏电阻的阻值稳定性。本发明首先构建了一个高温除气系统，然后在高温除气系统中，通过高温烘烤除气去除残留在电阻内的气体，减小由气体挥发带来的温度变化引起的阻值变化，从而提高热敏电阻的稳定性。
【专利说明】一种提高热敏电阻在真空环境下阻值稳定性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热敏电阻【技术领域】，具体涉及一种提高热敏电阻在真空环境下阻值稳定性的方法。
【背景技术】
[0002]在超高真空环境下工作的设备，如部分卫星有效载荷，需要采用热敏电阻进行控温。普通热敏电阻是在大气环境下工作的，在真空环境中，由于散热方式的改变(大气中有对流、传导、辐射散热，在真空中只有辐射散热)，热敏电阻中残留的气体挥发会影响热敏电阻的温度，且残余气体挥发为不可逆过程，挥发出的气体不会再被吸附，随着电阻内部的气体挥发的速度变化，阻值同步在变化，造成阻值的不稳定。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供了一种提高热敏电阻在真空环境下阻值稳定性的方法，能够提高真空环境下热敏电阻的阻值稳定性。
[0004]本发明的提高热敏电阻在真空环境下阻值稳定性的方法，包括如下步骤:
[0005]步骤1，构建除气装置；
[0006]所述除气装置包括抽气系统、超高真空室、石英舟、氮气瓶和加热系统，其中，抽气系统由机械泵、磁悬浮分子泵、插板阀和电磁阀组成，机械泵与磁悬浮分子泵相连，机械泵通过电磁阀与超高真空室连接，磁悬浮分子泵通过插板阀与超高真空室连接；超高真空室由石英玻璃管制作；石英舟放置在超高真空室内的中间位置，用于放置热敏电阻；加热系统放置在超高真空室的内部，用于对超高真空室进行加热；氮气瓶通过截止阀与超高真空室连接；其中，所有阀的初始状态为关闭状态；
[0007]步骤2、将热敏电阻放置于石英舟上，采用抽气系统将超高真空室的真空度抽至10—4？3 以下；
[0008]步骤3、采用加热系统加热超高真空室，使得超高真空室的温度在2小时内达到4501，然后保温36匕；
[0009]步骤4、打开截止阀，向超高真空室中充氮气，在2小时内将超高真空室温度降至室温；再将超高真空室系统压力在4小时内降至大气压，取出热敏电阻。
[0010]有益效果:
[0011]采用本发明方法处理后的热敏电阻在真空环境下的阻值变化小，阻值稳定性好，利于温度控制；同时，发明方法简单，容易实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明采用的除气装置示意图。
[0013]图2为本发明流程图。
[0014]图3为烘烤前后热敏电阻阻值变化对比图。
[0015]其中，1-机械泵，2-磁悬浮分子泵，3-插板阀，4-电磁阀，5-超高真空室，6-加热系统，7~冷规，8-截止阀，9-石英舟，10-氣气瓶。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0017]本发明提供了一种提高热敏电阻在真空环境下阻值稳定性的方法，通过高温烘烤除气去除残留在电阻内的气体，减小由气体挥发带来的温度变化引起的阻值变化，从而提闻热敏电阻的稳定性。
[0018]热敏电阻采用陶瓷材料烧结，内部的残留气体主要有队為0，低分子量的碳氢化合物等。在高温真空烘烤时，这几种残留气体的出气高峰都出现在4001之前，为了保证除去残留气体，又不破坏热敏电阻的微结构，本工艺选择的温度为4501。在试验中发现，保温时间达到36匕就可以满足热敏电阻阻值稳定性要求。
[0019]本发明方法采用如图1所示的除气装置，利用在超高真空环境下高温烘烤热敏电阻，除去热敏电阻内部的残留气体，同时在真空下退火，改善热敏电阻中的陶瓷材料的晶格。
[0020]所述除气装置包括抽气系统、超高真空室5、石英舟9、氮气瓶10和加热系统6，其中，抽气系统由机械泵1、磁悬浮分子泵2、插板阀3和电磁阀4等组成，用于对系统抽真空，以满足试验所需的真空度，其中，机械泵1与磁悬浮分子泵2相连，机械泵1通过电磁阀4与超高真空室5连接，磁悬浮分子泵2通过插板阀3与超高真空室5连接。超高真空室5由石英玻璃管制作，最高可以加热到10001。石英舟9放置在超高真空室5的内部，用于放置热敏电阻；加热系统6放置在超高真空室5的内部，用于对超高真空室5进行加热，其控温精度为0.11，氮气瓶10通过截止阀8与超高真空室5连接，用于在降温时向超高真空室5中充氮气，一方面可以保护热敏电阻，防止由于降温产生的水等与热敏电阻材料反应，另一方面也有利于抽气系统工作，保持超高真空室5的超高真空度。
[0021]具体步骤如下:
[0022]步骤一、将热敏电阻放置于石英舟内，并置于超高真空室的中间位置，此处的温度均匀性最好。采用抽气系统将超高真空室的真空度抽至10-4？3以下，具体为:先用机械泵将超高真空室5抽至粗真空，关闭电磁阀，再打开插板阀将系统抽至超高真空；
[0023]步骤二、采用冷规监测超高真空室的真空度，当超高真空室的真空度达到10-4？3以下时，采用加热系统对超高真空室开始加热，加热时应注意控制升温速率，以减小石英玻璃管变形产生的应力；超高真空室的温度在2小时内达到4501 ；
[0024]步骤三、待超高真空室的温度达到4501后，保温36匕；
[0025]步骤四、保温3611后，打开截止阀8，向超高真空室中充氮气，在2小时内将超高真空室温度降至室温；再将超高真空室系统压力在4小时内降至大气压，最后取出热敏电阻。
[0026]至此，就完成了真空环境下高温烘烤热敏电阻来提高阻值稳定性的新方法。
[0027]烘烤前后，热敏电阻阻值变化对比如图3所示，可以看出通过高温烘烤后的热敏电阻阻值稳定。
[0028]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种提高热敏电阻在真空环境下阻值稳定性的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤I，构建除气装置； 所述除气装置包括抽气系统、超高真空室(5)、石英舟(9)、氮气瓶(10)和加热系统(6)，其中，抽气系统由机械泵(I)、磁悬浮分子泵(2)、插板阀(3)和电磁阀⑷组成，机械泵(I)与磁悬浮分子泵(2)相连，机械泵(I)通过电磁阀(4)与超高真空室(5)连接，磁悬浮分子泵(2)通过插板阀(3)与超高真空室(5)连接；超高真空室(5)由石英玻璃管制作；石英舟(9)放置在超高真空室(5)内的中间位置，用于放置热敏电阻；加热系统(6)放置在超高真空室(5)的内部，用于对超高真空室(5)进行加热；氮气瓶(10)通过截止阀(8)与超闻真空室(5)连接；其中，所有阀的初始状态为关闭状态； 步骤2、将热敏电阻放置于石英舟(9)上，采用抽气系统将超高真空室(5)的真空度抽至KT4Pa以下； 步骤3、采用加热系统(6)加热超高真空室(5)，使得超高真空室的温度在2小时内达至Ij 450°C，然后保温36h ; 步骤4、打开截止阀(8)，向超高真空室(5)中充氮气，在2小时内将超高真空室温度降至室温；再将超高真空室系统压力在4小时内降至大气压，取出热敏电阻。
【文档编号】H01C7/02GK104299737SQ201410515409
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】郑宁, 陈江, 王骥, 朱宏伟, 成大鹏, 马寅光, 黄良育, 袁征难, 高玮 申请人:兰州空间技术物理研究所