[發明專利]CeO₂系PTCR熱敏陶瓷材料及其制備方法無效

申請號：	201410110313.2	申請日：	2014-03-24
公開（公告）號：	CN103922741A	公開（公告）日：	2014-07-16
發明（設計）人：	朱興文;劉怡茵;張甜甜;王生偉;朱欣然;沈思月;姜文中;周曉	申請（專利權）人：	上海大學
主分類號：	C04B35/50	分類號：	C04B35/50;C04B35/622
代理公司：	上海上大專利事務所(普通合伙) 31205	代理人：	顧勇華
地址：	200444***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	ceo sub ptcr 熱敏陶瓷材料及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種新型半導體陶瓷材料及其制備方法，經半導化的材料具有正的電阻溫度系數（PTCR）效應，是一種新型的無鉛PTCR熱敏陶瓷電阻材料，屬陶瓷壓電材料制備工藝技術領域。?

背景技術

PTCR陶瓷一般是指具有正的電阻溫度系數（Positive?Temperature?Coefficient?of?Resistance）的熱敏電阻材料或元器件。典型的PTCR材料是以鈦酸鋇為基的半導體陶瓷材料，其特點是當環境溫度上升到某一點溫度時（居里點或者開關溫度點）其電阻值將猛增幾個數量級。用這種材料作為發熱體其發熱功率幾乎不隨著外加電壓的變化而變化，因而有自動恒溫的功能。同時因其具有元件結構簡單、成本低廉、節約能源、無明火及安全可靠等一系列優點而廣泛用于工業和軍用電子設備，以及家用電器等領域。?

最常見的PTCR熱敏陶瓷元件是ABO₃型的BaTiO₃基材料。為改善陶瓷元件的工作溫度，當前均以添加氧化鉛或含鉛的化合物作為提高居里點的溫度移動劑，或者以鈦酸鍶為居里溫度移動劑降低居里溫度點，或者鉛、鍶共同作用作為居里溫度點移動劑，此類熱敏陶瓷為含鉛量較高或者鍶含量高，易于揮發，使陶瓷的穩定性下降。例如，中國發明專利ZL96106337.8號公開了一種方程式為（Sr_1-xPb_x）Ti_yO₃的PTC陶瓷材料體系，其中x=0.1~0.9，y=0.8~1.2；半導化元素含量為0.012~2mol%，此發明得到了綜合性能較好的PTC熱敏陶瓷電阻器。?

眾所周知，重金屬元素Pb對人體有毒害作用，對環境的影響尤甚。據估計，1克鉛會導致1平方米的土壤污染，這種污染是長期性的，今后對廢棄含鉛PTC元件的處置將面臨較大難題。因此，世界好多國家都已意識到這一問題，紛紛制定相關政策來限制甚至禁止含鉛材料的使用。歐盟自2006年起已開始執行ROHS標準。雖然ROHS標準將含鉛電子陶瓷如PTC陶瓷、壓電陶瓷等設為特例，允許繼續使用。此實屬無奈之舉，因為目前就技術而言尚無此類元件的替代品。因此，研究開發非鉛系PTC材料對國民經濟及社會發展有著重要意義。?

由此看出，雖然環境友好型的PTCR熱敏陶瓷材料具有深遠的社會意義和經濟效益，但從發表的文獻資料和專利來看，性能良好、具有正溫度系數、升阻比高的熱敏陶瓷溫控材料的成果報道相當少。因此，開發無鉛、性能穩定的PTCR熱敏陶瓷材料已經成了一個十分重要的課題，具有重要的社會意義并將產生極大的經濟效益。?

發明內容

本發明的目的是提供一種制造性能良好、具有正溫度系數、升阻比高的PTCR熱敏陶瓷電阻材料。?

本發明所制備的性能良好、具有正溫度系數、升阻比高的PTCR熱敏陶瓷電阻材料，其特征在于以下的材料配比組成及制備工藝：?

A.????該材料的主要成分是含有Na、K、Ce、Bi等金屬元素，具體的材料配方為：CeO₂+aNa₂CO₃+bK₂CO₃+cD+dM+eBi₂O₃，其中，a,?b=0.01~0.30；D為微量添加元素，是Nb、Sb、La等中的至少一種元素，其含量c=?0.0003~0.01；M為添加劑，可以是Al₂O₃、SiO₂，其含量d=0~0.03；Bi₂O₃為燒結助劑，含量e=0.10~0.80。