專利名稱：高溫熱敏電阻及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種高溫熱敏電阻及其制造方法。
背景技術：
由于全球氣候變化趨勢，氣候環保議題已被提出。相較電阻絲發熱體，因使用正溫 度系數熱敏電阻安全，可靠，節能，故目前已在暖風機加熱裝置中應用。目前暖風機使用的正溫度系數熱敏電阻以(Pb，Ba)Ti03為主晶相，通過鉛置換 鋇，其開關溫度在200-300°C。這種正溫度系數熱敏電阻的制造方法是，使用球磨機或分散 球磨混合，經過壓濾、輕燒球磨，再加入粘合劑造粒成型，然后在空氣中，于1200-140(TC下 燒結成陶瓷后，涂布電極形成熱敏電阻芯片。其晶粒大小不容易得到控制，并且致密性較 低，在惡劣環境下容易失效。由于考慮到這類暖風機的安全性，發熱部件被密封在A1管之中，在制造工藝中還 需要用到有機膠水，通電時發熱熱敏電阻芯片處在極端高溫和氧壓極低的狀態下，所以對 熱敏電阻的可靠性要求極高。目前國內生產的熱敏電阻芯片安全性不盡人意。
發明內容
本發明的目的是針對上述現狀，旨在提供一種耐電壓能力高，陶瓷結構致密，能阻 礙離子遷移，能在極端高溫和氧壓極低的狀態下能夠穩定使用的高溫熱敏電阻及其制造方 法。本發明目的的實現方式為，高溫熱敏電阻，以50-85% mol鈦酸鋇、2-39mol鈦酸 鉛、l-7mol鈦酸鈣，l-10mol鈦酸鍶為主要成分，含有0. 12-0. 13mol半導化元素，玻璃物質 l-2mol氧化硅，lmol氧化鈦，0. 2mol氧化鋁，受主類物質0. 08% mol 二氧化錳，0. 09mol氧 化鎂，其中半導化元素為氧化鈮、氧化釔、氧化銻中的一種或多種。高溫熱敏電阻的制造方法，取2-39mol鈦酸鉛、l-7mol鈦酸鈣，1-lOmol鈦酸鍶為 主要成分，含有0. 12-0. 13mol半導化元素、l_2mol氧化硅，lmol氧化鈦，0. 2mol氧化鋁， 0. 08mol 二氧化錳和0. 09mol氧化鎂在球磨機中加水混合磨細，出料干燥，在1050°C預燒2 小時，并再在球磨機中破碎，加入粉料重量比為8%的PVA粘合劑溶液，造粒，經過壓片機成 型，并在1290°C燒結30分鐘成為半導化陶瓷，經過磨片，噴A1電極，得高溫熱敏電阻產品。本發明通過添加Mg元素，在燒結過程中增加了燒結勢壘，使得晶粒細小均勻，提 高了耐電壓能力；因為Ba2+的半徑1. 42，而Mg2+的半徑是0. 72，通過Mg置換Ba的位置，使 陶瓷結構更加致密，在惡劣氣氛中可阻礙離子遷移，能在極端高溫和氧壓極低的狀態下穩 定使用。裝配在密封的A1管中，在氧分壓極低的惡劣環境下，能經受500V耐壓。
具體實施例方式本發明的高溫熱敏電阻由鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈦酸鈣、鈦酸鍶、半導化元素、氧化硅， 氧化鈦、氧化鈦、氧化鋁、二氧化錳和氧化鎂組成。半導化元素是氧化鈮、氧化釔和氧化銻中的一種或多種。制造方法是將上述鈦酸鋇、鈦酸鉛等在球磨機中加水磨細，出料干燥，輕燒2小 時，球磨機中破碎，加入PVA粘合劑溶液，造粒，壓片機成型，燒成為半導化陶瓷，經過磨片， 噴A1電極，得產品。下面舉出本發明具體實施例例1、取85mol鈦酸鋇、7mol鈦酸鉛、7mol鈦酸鈣、lmol鈦酸鍶、0. 13mol氧化鈮、 2. lmol氧化硅，lmol氧化鈦，0. 2mol氧化鋁、0. 08mol 二氧化錳和0. Olmol氧化鎂在球磨機 中加水混合磨細，出料干燥，在1050°C輕燒2小時，并再在球磨機中破碎，加入粉料重量比 為8%的PVA粘合劑溶液，造粒，經過壓片機成型，并在1290°C燒結30分鐘成為半導化陶 瓷，經過磨片，噴A1電極，得32 X 12 X 2. 4mm熱敏電阻芯片產品。例2、取85mol鈦酸鋇、7% mol鈦酸鉛、6mol鈦酸鈣、2mol鈦酸鍶、0. 13% mol氧 化鈮、2. 1% mol氧化硅，mol氧化鈦，0. 2% mol氧化鋁、0. 08% mol 二氧化錳和0. 04% mol氧化鎂在球磨機中加水混合磨細，出料干燥，在1050°C輕燒2小時，并再在球磨機中破 碎，加入粉料重量比為8 %的PVA粘合劑溶液，造粒，經過壓片機成型，并在1290°C燒結30 分鐘成為半導化陶瓷，經過磨片，噴A1電極，得32X12X2. 4mm熱敏電阻芯片產品。例3、取85mol鈦酸鋇、7mol鈦酸鉛、5mol鈦酸鈣、3mol鈦酸鍶、0. 13mol氧化鈮、 2. lmol氧化硅，lmol氧化鈦，0. 2mol氧化鋁、0. 08mol 二氧化錳和0. 09mol氧化鎂在球磨機 中加水混合磨細，出料干燥，在1050°C輕燒2小時，并再在球磨機中破碎，加入8%的PVA粘 合劑溶液，造粒，經過壓片機成型，并在1290°C燒結30分鐘成為半導化陶瓷，經過磨片，噴 A1電極，得32X12X2. 4mm熱敏電阻芯片產品。比較例1、取85mo 1鈦酸鋇、7mo 1鈦酸鉛、7mo 1鈦酸鈣、lmo 1鈦酸鍶、0. 13mo 1氧化 鈮、2. lmol氧化硅，lmol氧化鈦，0. 2mol氧化鋁、0. 08mol 二氧化錳在球磨機中加水混合磨 細，出料干燥，在1050°C輕燒2小時，并再在球磨機中破碎，加入8%的PVA粘合劑溶液，造 粒，經過壓片機成型，并在1290°C燒結30分鐘成為半導化陶瓷，經過磨片，噴A1電極，得 32X12X2. 4mm熱敏電阻芯片產品。同例1-例3制作方法，半導化元素改用0. 12% mol氧化銻，得例4_例6比較例2、取57mol鈦酸鋇、35mol鈦酸鉛、3mol鈦酸鈣、5mol鈦酸鍶、0. 12mol氧化 銻、2. lmol氧化硅，lmol氧化鈦，0. 2mol氧化鋁、0. 08mol 二氧化錳在球磨機中加水混合磨 細，出料干燥，在1050°C輕燒2小時，并再在球磨機中破碎，加入粉料重量比為8%的PVA粘 合劑溶液，造粒，經過壓片機成型，并在1290°C燒結30分鐘成為半導化陶瓷，經過磨片，噴 A1電極，得32X12X2. 4mm熱敏電阻芯片產品。同例1-例3制作方法，半導化元素改用0. 15% mol氧化釔，得例7_例9比較例3、取50mol鈦酸鋇、39mol鈦酸鉛、lmol鈦酸鈣、lOmol鈦酸鍶、0. 15mol氧 化釔、2. lmol氧化硅，lmol氧化鈦，0. 2mol氧化鋁、0. 08mol 二氧化錳在球磨機中加水混合 磨細，出料干燥，在1050°C輕燒2小時，并再在球磨機中破碎，加入粉料重量比為8%的PVA 粘合劑溶液，造粒，經過壓片機成型，并在1290°C燒結30分鐘成為半導化陶瓷，經過磨片， 噴A1電極，得32X12X2. 4mm熱敏電阻芯片產品。本申請人用例1-例9與現有的比較例1-比較例3 (用傳統方法得32 X 12 X 2. 4mm 熱敏電阻芯片產品)作了元素含量和性能對比試驗，試驗結果見下表
從上表可見，通過本發明制作的正溫度系數熱敏電阻，在惡劣環境下，耐電壓能力 大大的增強了，從而提高了可靠性。
權利要求
高溫熱敏電阻，其特征在于以50 85％mol鈦酸鋇、2 39mol鈦酸鉛、1 7mol鈦酸鈣，1 10mol鈦酸鍶為主要成分，含有0.12 0.13mol半導化元素，玻璃物質1 2mol氧化硅，1mol氧化鈦，0.2mol氧化鋁，受主類物質0.08mol二氧化錳，0.09mol氧化鎂，其中半導化元素為氧化鈮、氧化釔、氧化銻中的一種或多種。
2.制備權利要求1所述的高溫熱敏電阻的方法，其特征在于取50-85mol鈦酸鋇、2-39mol鈦酸鉛、l-7mol鈦酸鈣、l-10mol鈦酸鍶、0.12-0. 13mol半導化元素、01_2mol氧化 硅，lmol氧化鈦，0. 2mol氧化鋁、0. 08mol 二氧化錳和0. 09mol氧化鎂在球磨機中加水混合 磨細，出料干燥，在1050°C預燒2小時，并再在球磨機中破碎，加入粉料中重量比為8%的 PVA粘合劑溶液，造粒，經過壓片機成型，并在1290°C燒結30分鐘成為半導化陶瓷，經過磨 片，噴A1電極，得高溫熱敏電阻產品。
全文摘要
本發明涉及一種高溫熱敏電阻及其制造方法。高溫熱敏電阻由鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈦酸鈣、鈦酸鍶、半導化元素、氧化硅，氧化鈦、氧化鈦、氧化鋁、二氧化錳和氧化鎂組成。半導化元素是氧化鈮、氧化釔和氧化銻中的一種或多種。制造方法是將上述鈦酸鋇、鈦酸鉛等在球磨機中加水磨細，出料干燥，預燒2小時，球磨機中破碎，加入PVA粘合劑溶液，造粒，壓片機壓制成型，燒結成為半導化陶瓷，經磨片，噴Al電極，得產品。本發明通過添加Mg元素，在燒結過程中增加了燒結勢壘，使晶粒細小均勻，耐電壓能力高；用Mg置換Ba，使陶瓷結構更致密，在惡劣氣氛中可阻礙離子遷移，提高強惡劣環境中的可靠性；裝配在密封的Al管中，在氧分壓極低環境下，能經受500V耐壓。
文檔編號C04B35/468GK101891464SQ20101022160
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月29日 優先權日2010年6月29日
發明者章慧 申請人:章慧