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Metal Oxide Varistor: Zinc Oxide with Bismuth, Manganese and Titanium Oxides, 1350 °C (Masuyama 1972, Ex. 3)
Masuyama, Matsuoka and Nishi found that adding two more oxides to zinc oxide and bismuth oxide gives excellent non-linear properties. This is their Example 3 with manganese dioxide and titanium dioxide: 98.5 % zinc oxide and 0.5 % each of bismuth oxide, manganese dioxide and titanium dioxide by moles, sintered at 1350 °C. The disc measured a C-value of 58 at 1 mA and a nonlinearity exponent n of 12.1.
Source: T. Masuyama, M. Matsuoka and T. Nishi (Matsushita), US 3,663,458 (1972), Example 3. Unknown: what the silver paint is. The spraying is ours, after US Army Corps of Engineers EM 1110-2-3401 (1999). The 10 g batch is our arithmetic. Picture: the patent's drawing.
Avanzado
1 day
Instrucciones
1
1
Weigh 98.5 : 0.5 : 0.5 : 0.5 and wet-mill 5 hours
Weigh 98.5 : 0.5 : 0.5 : 0.5 and wet-mill 5 hours
Mix zinc oxide, bismuth oxide, manganese dioxide and titanium dioxide 98.5 : 0.5 : 0.5 : 0.5 by moles. Ours, for 10 g: 9.62 g zinc oxide, 0.28 g bismuth oxide, 0.052 g manganese dioxide, 0.048 g titanium dioxide (our arithmetic). Mill wet for 5 hours, then dry. Unknown: the milling liquid.
Materiales para este paso:
Óxido de zinc en polvo9.62 g
Óxido de bismuto0.28 g
Dióxido de manganeso (pirolusita)0.052 g
Dióxido de titanio0.048 gHerramientas necesarias:
Balanza de platillos
Molino de bolas de hierro
Horno de secado2
2
Press discs 13 mm by 2.5 mm
Press discs 13 mm by 2.5 mm
Press the powder in a mould into discs 13 mm across and 2.5 mm thick at 340 kg/cm², as in Example 1.
Herramientas necesarias:
Prensa hidráulica
Matriz de prensado de discos
Calibre vernier3
3
Sinter 1 hour at 1350 °C and furnace-cool
Sinter 1 hour at 1350 °C and furnace-cool
Sinter the discs in air at 1350 °C for 1 hour, then let them cool in the furnace to room temperature (about 15-30 °C).
Herramientas necesarias:
Horno mufla4
4
Lap to 10 mm by 1.5 mm
Lap to 10 mm by 1.5 mm
Lap both faces with 600-mesh silicon carbide. The finished disc is 10 mm across and 1.5 mm thick.
Herramientas necesarias:
Granalla de carburo de silicioCalibre vernier5
5
Spray aluminium electrodes and attach leads
Spray aluminium electrodes and attach leads
Spray a metallised film of aluminium on both faces. Attach a lead wire to each with conductive silver paint. Ours, after US Army Corps of Engineers EM 1110-2-3401 (1999): wire-arc spray the aluminium from two 3.2 mm wires melted by an 18-40 V DC arc and atomised by compressed air, 15-20 cm from the disc and never at less than 45°, in at least two coats at right angles of 50-75 µm each. Unknown: the paint.
Materiales para este paso:
Lingote de aluminio1 as 3.2 mm spray wire
Pintura conductora de plata1 as required
Alambre de cobre2 piezasHerramientas necesarias:
Calibre vernier
Pistola de proyección por arco eléctrico
Compresor de aire industrialMateriales
7- 9.62 gMarcador de posición
- 0.28 gMarcador de posición
- Marcador de posición
- 0.048 gMarcador de posición
- 1 as 3.2 mm spray wireMarcador de posición
- 1 as requiredMarcador de posición
- 2 piezasMarcador de posición
Herramientas requeridas
10- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
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