[發明專利]無機功能陶瓷PTC熱敏電阻及其低溫生產工藝

無效

• 申請號: 200910021446.1
• 申請日: 2009-03-09
• 公開（公告）號: CN101492292A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 陳玉富;牛順祥;曹全喜;趙麗麗
• 申請（專利權）人: 韓城市華龍電子有限責任公司
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/622;H01C7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明無機功能陶瓷PTC熱敏電阻及其低溫生產工藝涉及電子器材領 域，尤其涉及具有正溫度系數熱敏電阻特性功能陶瓷的低溫燒成材料配方及 其制造工藝。

背景技術

PTCR熱敏電阻器因其在電子線路中具有過流、過壓、過溫保護等功能 而得到了廣泛的應用。傳統PTCR熱敏電阻元件的制造過程中，基體材料合 成溫度在1100～1200℃，保溫時間為125min左右；陶瓷元件的燒成溫度在 1270～1370℃，因此存在高能耗高成本和高溫燒成一致性差，工藝難以掌握 等缺陷。加工的PTCR熱敏電阻特性陶瓷電阻溫度系數較低，用這種PTCR 配方及燒成工藝制成的PTCR熱敏電阻性能不穩定，從0℃--400℃的居里溫 度不能任意調節，而且能耗大，成本高。目前電子敏感陶瓷行業更需要采用 低溫燒制的具有優越的電學性質、力學性質、熱學性質和具有高機械強度、 耐高溫、高濕、抗輻射綜合性能優良、元件一致性、可靠性更高的鈦酸鋇 (BaTiO₃)基的PTCR功能陶瓷熱敏電阻的低溫燒制材料配方及其加工方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種PTCR陶瓷元件的低溫燒成材料配方及其生產 工藝，采用該材料配方與生產工藝要能在合成溫度800℃形成良好的固相反 應，還要能在900℃燒成PTCR陶瓷元件，所加工的PTCR陶瓷片要獲得更 高質量標準；其加工技術不僅能源消耗大大降低，而且生產成本也將隨之降 低。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是以節能降耗為技術創新點，以提 高元件電性能一致性為目標，加工無機功能陶瓷PTC熱敏電阻的粉體基料及摩爾 配比為：Ba∶Sr∶Pb∶Ca∶Ti∶Y∶Sb∶Ta∶Nb＝0.685∶0.015∶0.085∶0.215∶1.0103∶0.002∶ 0.001∶0.001∶0.001。其加工方法分為一次配料預燒成粉、二次配料預燒成粒、 壓片燒制和芯片測試四段工藝，先按摩爾配比算出材料的準確用量，稱料， 按料∶水∶球＝1∶1.2∶2.5的比例混合球磨4h后出料，壓濾后并在150℃ 保溫3h烘干，烘干后進行預燒，預燒曲線為：升溫時每增溫100℃時間為30 分鐘，增至800℃時保溫125分鐘，再每30分鐘降溫100℃，直至常溫；再 進行二次配料，其配比為在粉體基料的基礎上按重量wt％添加量為：Pb 0.1～15％、Ti?1～25％、Al?1～25％、BN?1～25％、Si?1～25％、Mn?0.1～5％、Li?0.1～5％、 Ag?0.2～5％、V?0.1～2％、Nb?0.1～1％，La。按上述數配比稱量原料并混合球磨 4h后出料，壓濾后在150℃的溫度、保溫3h烘干、造粒、壓片燒成曲線為： 升溫時每增高100℃時間為30分鐘，增至900℃時保溫60分鐘，再每30分 鐘降溫150℃，直至常溫；燒成的瓷片經清洗、烘干、被AL，Ag電極即得到 具有正溫度系數的無機功能陶瓷PTC熱敏電阻。其瓷片規格：3*0.3mm，T_c：115 ℃±5℃、R₂₅：25Ω±20％，電阻溫度系數a：18.3％/℃，電阻突跳ΔR：5× 10⁵、ΔT：93℃，電阻率P_max＝2.95Ω·cm，耐電壓強度V_b：420V/mm。

本發明的有益效果是：PTCR陶瓷元件在合成溫度800℃時即可形成良好 的固相反應，在溫度900℃即可完成產品燒制，不僅節能降耗效果顯著，成 本也大幅度降低，而且產品達到了更高質量標準。

具體實施方式

一、原材料購備