Нагревание полупроводниковыми пленками

Очень большой интерес для лабораторий представляет нагревание химической посуды — стеклянной, кварцевой, фарфоровой и керамической — при помощи полупроводниковых пленок, которые могут быть нанесены на любую поверхность.

Рис. 226. Тигель Розе.

Рис. 227. Печь для нагревания в атмосфере инертного газа или двуокиси углерода.

В качестве полупроводника можно использовать пленки двуокиси олова. Для получения пленки двуокиси олова предварительно нагретое изделие (например, стакан, воронку, тигель и т. д.) обрабатывают спиртовым раствором хлорного олова или парами хлористого олова. Пленка хорошо закрепляется на поверхности стекла, кварца, фарфора и керамических материалов и обладает высокой механической прочностью и химической устойчивостью, однако она быстро разрушается под действием атомарного водорода.

К полупроводниковой пленке припаивают электропровода, которые служат для подключения прибора к электрической сети.

В условиях большинства химических лабораторий нанесение полупроводниковой пленки легче всего делать путем обработки наружной поверхности изделия (реже — внутренней поверхности) растворами хлоридов олова.

Подготовка изделий. Изделие, которое предполагают покрыть полупроводниковой пленкой, нагревают в электропечи до 450—500° С. Щелочные стекла перед нагре.-ванием обрабатывают 0,5 н. раствором азотной кислоты при 50° С в течение 12—15 ч. Эта обработка имеет целью извлечение ионов щелочных металлов с поверхности стекла и образование кремнеземистой пленки, которая дает прочное сцепление покрытия со стеклом и заметно увеличивает электропроводность и прозрачность пленки SnO2.

Изделия нз фарфора и керамики не выщелачивают.

Поверхность изделия, которая не должна быть покрыта полупроводниковой пленкой, защищают слоем глины или шамота, накладываемым на изделие до нагревания.

Обработка изделий. Нагретое изделие извлекают из печи и обрабатывают спиртовым или водным раствором SnCl4; лучшие результаты получаются при использовании спиртовых растворов. Для увеличения электропроводности пленки в раствор вводят восстановитель.

Рекомендованы следующие составы растворов дли получения полупроводниковой пленки (в частях):

1. Этиловый спирт, 96%-ный....... 10

Хлорное олово (SnCl4 *5H2O)..... 3,5

Треххлористая сурьма (SbCI3)..... 0,6

2. Этиловый спирт 96%-ный.......10

Хлорное олово (SnCl4 •5H2O)..... Ю

Восстановитель (гидразин, формалин и др.) 2,5

Тот или иной раствор наносят на подготовленную поверхность пульверизатором с высокой распыляющей способностью (давление 1,5—2 атм). Продолжительность пульверизации 30—40 сек. Чтобы получить сопротивление около 10—50 ом, пульверизацию проводят 5—10 раз.

Описанный способ применяют главным образом для создания покрытий на плоской поверхности.

Прикрепление электропроводов. Для того чтобы получить вполне надежный контакт между полупроводниковой пленкой и электродами, на пленку (в двух точках) следует нанести тонкий слон металла. Нанесение такого слоя может быть проведено: 1) методом вжига-ния паст; 2) химическим осаждением и 3) шоопирова-нием (получение тонкого слоя путем пульверизации расплавленного металла).

Методом вжигания наносят слой серебра или платины. Для нанесения слоя серебра применяют пасту следующего состава (в частях):

Углекислое серебро (Ag2CO3)... 8

Канифоль.......... 1

Скипидар .......... 4

Пасту наносят на изделие и нагревают его до 400° С. В результате образуются механически прочные слои электродов, к которым можно припаивать провода.

Слои серебра, наносимые методом химического осаждения, обладают малой механической прочностью и разрушаются при припайке проводов.

Нанесение металла методом шоопирования позволяет получать слои толщиной около 0,5 мм, достаточно устойчивые к плотности тока до 5 а/см2. При шоопировании рекомендуется использовать сплавы, температура плавления которых выше 250° С.

К оглавлению

 

  1. Нагревательные приборы
  2. Электронагревательные приборы
  3. Газовые нагревательные приборы
  4. Жидкостные горелки
  5. Другие средства нагревания
  6. Нагревание (1 2)
  7. Нагревание в атмосфере инертных или других газов
  8. Нагревание полупроводниковыми пленками
  9. Нагревание в посуде из электропроводящего стекла
  10. Нагревание газов и паров.
  11. Нагревание при микро- и полумикрохимических работах
  12. Прокаливание
  13. Несколько замечаний о работах, связанных с нагреванием и прокаливанием