[發明專利]一種疊層片式熱壓敏復合電阻器及其制備方法

有效

• 申請號: 201310601977.4
• 申請日: 2013-11-23
• 公開（公告）號: CN103632784A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 傅邱云;周東祥;胡云香;鄭志平;羅為;陳濤
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01C13/02
• 分類號: H01C13/02;H01C1/14;H01C7/112;H01C7/02;H01C17/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種疊層片式熱壓敏復合電阻器的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）利用壓敏電阻及熱敏電阻的配方粉料分別流延成型生成壓敏電阻流延坯片和熱敏電阻流延坯片，流延坯片的厚度為20μm-60μm，其中

所述壓敏電阻的配方粉料為，將氧化鋅（ZnO）和氧化鉍（Bi₂O₃）混合物中摻入錳（Mn）和鈷（Co）的氧化物，加入去離子水進行球磨混合后，將所得漿料進行烘干、過篩得到粉體；其中，所述ZnO的摩爾分數為93%-98.7%，Bi₂O₃的摩爾分數為0.2%-5%，所述Mn和Co的氧化物摩爾分數均為0.01%-5%；

所述熱敏電阻配方粉料為,摻雜有三價稀土元素或五價金屬元素的納米或亞微米鈦酸鋇（BaTiO₃）熱敏陶瓷粉體，其中摻雜的三價稀土元素與鋇（Ba）元素原子比不超過1%，摻雜的五價金屬元素與鈦（Ti）元素原子比不超過1%，Ba元素加上三價稀土元素與鈦（Ti）元素加上五價金屬元素原子比在0.99-1.01范圍內；

（2）將上述熱敏電阻及壓敏電阻的配方粉料，按照質量比為1:2—2：1的比例混合，球磨使其混合均勻，將混合后的粉料流延成型生成流延坯片，以用作過渡層坯片，流延坯片厚度為20μm-60μm；

（3）將壓敏電阻的流延坯片與鎳（Ni）電極交疊層壓，然后疊壓一層過渡層坯片，再在過渡層坯片上面進行熱敏電阻的流延坯片與Ni電極的交疊層壓，再將其等靜壓，將壓好的坯片根據電極圖案切割成需要的尺寸；

（4）將切割后的電阻器生片在空氣中用500℃以下的溫度處理；

（5）將處理后的電阻器在保護氣氛中以850～1150℃燒結，再在氧氣或空氣中以500～800℃熱處理，涂上端銀電極，燒滲銀（Ag）電極。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（2）中的熱敏陶瓷粉體通過納米粉體制備方法制備。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述納米粉體制備方法具體為水熱法或溶膠凝膠法。

4.如權利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟（1）中，在所述ZnO和Bi₂O₃混合物中還摻入有鋁（Al）和/或鈮（Nb）的氧化物，加入量不超過4mol%。

5.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟（1）中，在所述ZnO和Bi₂O₃混合物中還摻入有鉻（Cr），或者銻（Sb），或者硅（Si），或者釩（V）中任一種或多種的氧化物，加入量不超過8mol%。

6.如權利要求1至5任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟（1）中球磨混合的時間為3-5小時。

7.如權利要求1至6任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟（1）中熱敏陶瓷粉體的平均粉體粒徑不超過200nm。

8.一種利用所述權利要求1至7任一項方法制備的疊層片式熱壓敏復合電阻器。

9.一種疊層片式熱壓敏復合電阻器，其特征在于，所述疊層片式熱壓敏復合電阻器由壓敏電阻部分（1）、中間過渡層部分（2）及熱敏電阻部分（3）疊加組成，其中，所述壓敏電阻部分（1）的結構為壓敏電阻瓷片（11）——第一電極層（12）——壓敏電阻瓷片（11）——第二電極層（13）的交疊層壓組合，第一電極層（12）與第二電極層（13）分別錯開，第一電極層（12）的露出端為熱壓敏復合電阻器的共用端內電極，第二電極層（13）的露出端為壓敏電阻的端頭內電極；所述熱敏電阻部分（3）的結構為：熱敏電阻瓷片（31）——第三電極層（32）——熱敏電阻瓷片（31）——第四電極層（33）的交疊層壓組合，第三電極層（32）與第四電極層（33）分別錯開，第三電極層（32）的露出端為熱壓敏復合電阻器的共用電極端，第四電極層（33）的露出端為熱敏電阻的端頭內電極；所述中間過渡層部分（2）位于所述熱敏電阻部分（3）與壓敏電阻部分（1）的中間。

10.如權利要求9所述的疊層片式熱壓敏復合電阻器，其特征在于，所述第一電極層（12）、第二電極層（13）、第三電極層（32）與第四電極層（33）的電極材料均為鎳（Ni）。