Nichrom-Draht wird üblicherweise für Drahtspulen-Heizelemente verwendet.
Andere Heizelemente werden durch Siebdrucken eines Musters aus "Widerstandspaste" auf ein dielektrisches beschichtetes Substrat gebildet. Diese Pasten bestehen aus einem Metallpulver in einem Flussmittel, es scheint jedoch, dass Nichrompulver nicht verwendet wird. Die Widerstandspasten, die ich online gefunden habe, enthalten im Allgemeinen Silberpartikel.
Silber ist teurer als Nichrom und Silber ist ein besserer Leiter. Ich dachte, dass einer der guten Punkte an Nichrom ist, dass es KEIN guter Leiter ist und daher mehr Wärme erzeugt, wenn ein Strom durch es fließt. Warum wird Nichrom-Pulver nicht mit einem Flussmittel gemischt und auf Substrate siebgedruckt?
Auf welche Art von Problemen könnte jemand stoßen, wenn er versucht, Nichrom-Pulver in ein Kolophonium-Flussmittel zu mischen und es auf ein Substrat zu siebdrucken, um ein Heizelement zu bilden?
Update als Antwort auf Kommentare Ah! Ich verstehe. Danke! Ich habe mir einige Informationen über leitfähigen Silber-Epoxy-Kleber angesehen. Einige davon härten bei Raumtemperatur aus.
Auf Seite 2, Absatz 1 des zweiten Dokuments beträgt die für die Ofenhärtung empfohlene Ofentemperatur 100°C. Es scheint, dass diese auf einer mechanischen Verbindung zwischen Silberpartikeln beruhen, um eine elektrisch leitende Verbindung zu bilden.
Dies sind Leitpasten und keine Widerstandspasten, und die Betriebstemperatur der ersten Paste wird mit –50 bis +170 °C angegeben. Wenn man plante, ein siebgedrucktes Heizelement bei weniger als 170 °C zu betreiben, wäre ein Nichrom-Flussmittel machbar?
Der relativ hohe Schmelzpunkt von Nichrom, die Bildung einer Chromoxid-Passivierungsschicht in sauerstoffreichen Umgebungen und wenn es zu Formen mit großen Oberflächen (wie Pulver/Paste) verarbeitet wird, machen es für die meisten Dickschichtanwendungen unerwünscht. Dickschichtelektronik wird weitgehend mit seit langem etablierten Materialien zur Herstellung von HF-Technologien verwendet, bei denen Leitfähigkeit und Stabilität von Hochfrequenzeigenschaften wichtiger sind als absolute Temperaturbeständigkeit. Die meisten Dickschichtgeräte werden über LTCC oder bei niedriger Temperatur gemeinsam gebrannte Keramik hergestellt, bei der ein Keramikband aus einer Calciumoxid-/Siliziumdioxid-/Glasmischung gestanzt, mit einem Schaltkreis bedruckt und dann bei Temperaturen von nicht mehr als 900 °C gebrannt wird.
Ein schmaler Bereich von Dickfilmen, HTCC oder gemeinsam gebrannter Hochtemperaturkeramik umfasst einen sehr ähnlichen Prozess, umfasst jedoch das Brennen bei bis zu 1800 Grad C. Dieser Prozess wird häufig zur Herstellung von Schaltkreisen verwendet, die in extremen Umgebungen wie Gas eingesetzt werden Turbinen, Venus-Lander, Langzeit-Weltraumflüge, Hochleistungsautomobile und andere solche extremen Anwendungen. Im Allgemeinen wird HTCC mit gemischten Bändern aus Zirkonoxid/Silika/Magnesia hergestellt, die im grünen Zustand gestanzt, mit Schaltkreisen siebbedruckt werden, die normalerweise aus Platin, Palladium, Wolfram, Molybdän oder anderen feuerfesten oder Edelmetallpasten mit angepasster Wärmeausdehnung bestehen, und dann gemeinsam gebrannt werden in feuchten Wasserstoffatmosphären oder Luft für maximale Reinheit und minimale Schrumpfung der resultierenden Kreisläufe. Manchmal,
Nichrom ist sowohl als Dickfilmmaterial ziemlich schwierig zu verarbeiten als auch bietet schlechtere Eigenschaften als die bereits vorhandenen und in HTCC verstandenen Materialien, während es auch für die meisten Anwendungen in LTCC nicht gut geeignet ist. Das soll nicht heißen, dass es keine möglichen Anwendungen gibt, nur dass die meisten Leute, die mit LTCC/HTCC arbeiten, Nichrom aufgrund seiner schlechten Mischung von Materialeigenschaften für keine der interessierenden Anwendungen als nicht sehr attraktiv empfinden.
Insbesondere die Dielektrizitätskonstante von Nichrome ist schlecht, was seine Verwendung als Antenne bei Mikrowellenfrequenzen unzuverlässig macht, wo sich Silber-Palladium auf LTCC in der Industrie auszeichnet. Der hohe Schmelzpunkt und die hohe Beständigkeit von Nichrome ermöglichen es einem Nichrome-Element (vorausgesetzt, es könnte ohne Oxidation gedruckt und an der Luft gebrannt werden) Temperaturen zu erreichen, die die Glasphasen des LTCC-Materials, in/auf das es gedruckt wurde, entglasen würden. Dies würde zu Instabilität und eventuellem Elementversagen führen, lange bevor das Nichrom schmilzt oder wegoxidiert. Bei HTCC macht es die Schwierigkeit, Nichrom bei hohen Temperaturen in oxidierenden oder feuchten Atmosphären zu verarbeiten, genauso schmerzhaft wie die Verwendung von Wolfram oder Molybdän, aber mit einem weit niedrigeren Schmelzpunkt, einer viel höheren Wärmeausdehnung und einer viel geringeren mechanischen Festigkeit.
Andererseits verwenden Dünnfilm-Chip-Widerstände manchmal lasergetrimmte Filme aus DC-gesputtertem Nichrom als Widerstandsmaterial. Dies liegt an der relativen Leichtigkeit, mit der ein hartes Material mit bescheidenem Schmelzpunkt gesputtert werden kann, und der relativen Leichtigkeit, die Nichromrückstände aus dem Inneren einer für solche Zwecke verwendeten Sputtervorrichtung zu entfernen. Es ist also klar, dass Nichrom eine Reihe von Anwendungen in Filmwiderständen hat, aber seine Verwendung ist hauptsächlich dort beschränkt, wo es am einfachsten zu verarbeiten ist, dh in einer Vakuumkammer, die eine einfache Reinigung und moderate Verarbeitungstemperaturen erfordert, um zuverlässig zu funktionieren. Targets aus Nichrom-Metall sind viel billiger als feuerfeste Materialien oder andere Materialien, was es zu einem wünschenswerten Dünnschichtmaterial für die Massenproduktion von gut charakterisierten, hitzebeständigen Widerständen macht.
Dies sind möglicherweise mehr Informationen als Sie wollten. Aber ich dachte, es hätte eine "realere" Antwort für zukünftige Leser verdient. :)
Transistor
Analogsystemerf
EddieP