Влияние геометрии электродов на термоупругие напряжения в ПТКС-терморезисторах при воздействии токовых нагрузок

Abstract

Численными методами изучены температурные напряжения в ПТКС-терморезисторах на основе полупроводниковой керамики титаната бария в процессе разогрева электрическим током. Показано, что путем изменения конфигурации (диаметра) электродов терморезисторов можно уменьшать температурные градиенты в керамике и, соответственно, снижать температурные напряжения. В случае если радиус электрода меньше радиуса основания керамического элемента на 200 мкм, температурные напряжения уменьшаются с 80 до 60 МПа. Это позволяет снизить вероятность разрушения терморезисторов по механизму расслоения. = Temperature stresses in barium-titanate-based thermoresistors in the process of heating by electric current have been investigated by numerical methods. It is shown that by optimizing the electrode design one can decrease temperature gradients and temperature stresses in ceramics. When the electrode radius is less than radius of ceramic element on 200 microns, temperature stresses decrease from 80 to 60 MPa. It allows to reduce probability of mechanical failure of PTC thermistors.