[發明專利]高溫熱敏電阻及其制造方法

無效

• 申請號: 201010221601.7
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN101891464A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 章慧
• 申請（專利權）人: 章慧
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/622
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 朱盛華

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)TiO3為主晶相，通過鉛置換鋇，其開關溫度在200-300℃。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1200-1400℃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Al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、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：0.08％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、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、1-2mol氧化硅，1mol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℃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℃燒結30分鐘成為半導化陶瓷，經過磨片，噴Al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Al管中，在氧分壓極低的惡劣環境下，能經受500V耐壓。

具體實施方式

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Al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、1mol鈦酸鍶、0.13mol氧化鈮、2.1mol氧化硅，1mol氧化鈦，0.2mol氧化鋁、0.08mol二氧化錳和0.01mol氧化鎂在球磨機中加水混合磨細，出料干燥，在1050℃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℃燒結30分鐘成為半導化陶瓷，經過磨片，噴Al電極，得32×12×2.4mm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，1％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℃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℃燒結30分鐘成為半導化陶瓷，經過磨片，噴Al電極，得32×12×2.4mm熱敏電阻芯片產品。