[發(fā)明專利]一種鈦酸鍶環(huán)形壓敏電阻器的三合一燒結方法

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• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112820490A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 陳國新
• 申請（專利權）人: 肇慶市鼎湖正科集志電子有限公司
• 主分類號: H01C17/30
• 分類號: H01C17/30
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發(fā)明提供一種鈦酸鍶環(huán)形壓敏電阻器的三合一燒結方法，包括以下步驟：S1：排膠，把電阻器裝入箱式爐中，箱式爐密封，對箱式爐腔內通入空氣，緩慢加熱進行排膠，升至A溫度；S2:燒成，以A溫度進行保溫，保溫時把箱式爐的空氣切換成氫氣與氮氣的混合氣體，再加熱升到B溫度進行保溫或仍以A溫度進行保溫，再自然降溫至C溫度，S3:氧化，以C溫度進行保溫，保溫時切換成空氣，保溫結束后從C溫度自然降溫至常溫即可。本發(fā)明將所需的三臺設備優(yōu)化成一臺設備，節(jié)約了設備投入，本發(fā)明只經過一次升溫就完成，大大節(jié)約了三次升溫又降溫的能耗，節(jié)省了制作流程，節(jié)約廠房用地，生產效率明顯提高。

技術領域

本發(fā)明涉及電阻器的燒結技術領域，是一種鈦酸鍶環(huán)形壓敏電阻器的排膠、燒成、氧化工序三合一燒結方法。

背景技術

微型直流電機用鈦酸鍶環(huán)形壓敏電阻器，是一種具有壓敏和電容量高的雙重功能性的電子原件，比氧化鋅類型的壓敏電阻性能更優(yōu)，使用量更大。日本TDK和太誘占據高端市場，國內新萊福、易力禾等廠家，服務于高中低市場，各廠產量每年約2-10億支，且近年來都有增長需求量。

鈦酸鍶環(huán)形壓敏電阻器的生產從原料到成品需要經過大于5次的加熱升高溫過程，且每次加熱的目的不同，所用到的設備及工作氣氛也不同，設備主要是電爐，每次加熱至700-1450℃不等，這種方式耗電大。

鈦酸鍶環(huán)形壓敏電阻器是由噴霧干燥的粉經機器壓制成型，粉體為粘合，需要加入PVA膠，因此后續(xù)燒結需要先排膠，即在特定的溫度下，結合空氣中的氧氣，使里面的PVA膠分解排出，一般在450℃時即可排干凈膠，再繼續(xù)升溫到1000-1200℃進行預燒，電阻器排膠后無粘性，機械強度很低易碎，因此需要升溫到1000-1200℃來進行預燒，使其電阻器有一定的機械強度不易碎，便于后續(xù)操作。排膠需要慢慢升溫至1000-1200℃后保溫一定時間，是需要在空氣氣氛中進行。

電阻器的生產過程中，排膠后是燒成，鈦酸鍶環(huán)形壓敏電阻器要想其具有電性能，首先得半導化，所用材料化學性質穩(wěn)定，其中氧原子難失去，半導化難，因此需要利用氫氣的還原性且在高溫條件下完成。燒成即是在1200-1450℃的高溫下，利用氫氣還原的過程。根據原理電阻器的半導化實際上的氧的失去，剝奪氧的用還原性氫氣，工業(yè)生產時不是使用純氫氣，氫體積含量為20％-75％。目前大規(guī)模量產使用的是液氨分解氣，分解出的氫氣體積含量75％，氮氣含量25％，有些廠家未稀釋直接使用此配比含量的混合氣，有些則加入一定量的氮氣，使其氫含量降低。還原過程是需要在還原氣氛中1200℃以上的溫度下才能進行。

電阻器還原半導化燒成之后，是氧化過程，需要在含氧的氣氛中，一般在空氣中即可，以700-950℃進行，此過程中，電阻器會與氧結合在電阻器表面形成一定的氧化層，具有一定的電阻，從而使電阻器具有不同的阻值范圍。

綜上所述，鈦酸鍶環(huán)形壓敏電阻器的生產過程，需要經過以下步驟，第一步是排膠：在空氣中以1000-1200℃進行，第二步是燒成：在含有氫氣的氣氛中以1200-1450℃進行，第三步是氧化：在空氣中進行以700-950℃進行，三步連續(xù)工序，只因第二步的燒成氣氛不同，因此得分開在不同種設備中進行。每個步驟都需要先升溫，再保溫一段時間后再降溫，整個過程能耗大；每次所耗時間8-24小時，費時，且每次得更換不同設備，甚是繁瑣。

發(fā)明內容

為了解決現有技術問題，本發(fā)明提供一種鈦酸鍶環(huán)形壓敏電阻器的三合一燒結方法，本發(fā)明將鈦酸鍶環(huán)形壓敏電阻器的燒結所需的三臺設備優(yōu)化成一臺設備，節(jié)約了設備投入，傳統的生產方式需要經過三次升溫及降溫的過程，這樣能耗大，而且耗時長，本發(fā)明只經過一次升溫就完成，大大節(jié)約了三次升溫又降溫的能耗，節(jié)省了制作流程，大大節(jié)約廠房用地，生產效率明顯提高。