[发明专利]一种正温度系数热敏电阻及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种正温度系数(PTC)热敏电阻以及所述正温度系数(PTC)热敏电阻的制备方法。

背景技术

1950年荷兰飞利浦公司的Haayman等人，在向BaTiO₃材料中掺入稀土元素做半导化试验时发现这种材料的电阻会随温度的升高而显著增加(即PTC(positive temperature coefficient)效应)。从此，开始了对这种现象的机理探索、材料制备、应用等方面的研究和开发，到现在为止，已发展了约六十年。随着国民经济的发展，PTC热敏电阻元件广泛应用于家电、通讯、电子设备、电气部件、温度传感与控制、加热等领域。

目前PTC热敏电阻有消磁用PTC热敏电阻器、马达启动用PTC热敏电阻器、过流保护用PTC热敏电阻器、加热用PTC热敏电阻、片式PTC热敏电阻。

现有的PTC热敏电阻按材料归类可以分为BaTiO₃系PTC热敏电阻、V₂O₃系PTC热敏电阻和高分子类PTC热敏电阻。具体的，BaTiO₃系PTC热敏电阻，在PTC热敏电阻生产过程中使用的原料包括：主晶相原料如BaTiO₃、TiO₂、BaTiO₃，居里点移动剂如SrCO₃-PbO-Pb₃O₄、SrTiO₃-PbTiO₃，半导化材料如Y₂O₃、Nb₂O₅，受主加入物如Mn(NO₃)₂，烧结助剂如SiO₂、Al₂O₃、TiO₂；V₂O₃系PTC热敏电阻中，已报道的材料配方包括(V_0.995Cr_0.0025Al_0.0025)₂O₃和10重量％的Fe；高分子系PTC热敏电阻由美国Raychem公司首创，均由聚合物与导电材料复合而成，所述聚合物起骨架和填料载体作用，所述导电材料起电流通道作用。

CN1655290A公开了一种高分子正温度系数热敏电阻，该热敏电阻由高分子基片和复合于基片两面的片状电极、焊接于电极表面引线状电极以及包封在外表面的绝缘层构成，其特征在于：基片的原来成份和重量份数如下：

聚合物40-65，

导电填料30-60，

加工助剂0.2-10，

所述聚合物为均聚物或共聚物，包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物和丙烯酸中的一种或几种以任意比例的混合物，所述导电填料为镍粉、铜粉或炭黑中的一种或几种，所述加工助剂包括抗氧剂和偶联剂，抗氧剂和偶联剂的重量比为1∶1.5-2.5，其中，抗氧剂为丙烯酸醇酯类化合物，偶联剂为钛酸酯或硅烷类化合物。所述专利申请中的PTC热敏电阻是通过导电填料进行电子传导而实现导电的。

CN 1647217A公开了一种PTC热敏电阻，至少具有：以互相对置状态配置的一对电极和配置于所述一对电极之间且具有正的电阻-温度特性的热敏电阻素域，其中，

所述热敏电阻素域是由高分子基质、低分子有机化合物和具有电子传导性的导电性颗粒构成的成形体；

所述高分子基质的分子量是10000-400000；

所述低分子有机化合物的分子量是100-3000；

所述高分子基质是具有85-95℃的熔解开始温度的烯烃类高分子化合物。所述专利申请中的PTC热敏电阻是通过导电性颗粒进行电子传导而实现导电的。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的PTC热敏电阻，所述PTC热敏电阻是通过离子迁移而实现导电的，而且，所述PTC热敏电阻能够产生很好的PTC效应。

本发明的另一个目的是提供一种PTC热敏电阻的制备方法。

本发明的发明人意外地发现使多孔材料吸附可溶性无机盐溶液之后具有显著的PTC效应，而且，在将吸附有可溶性无机盐溶液的多孔基片体组装成PTC热敏电阻之后，得到的热敏电阻具有很好的PTC效应。发明人经过研究后发现，采用吸附有可溶性无机盐溶液的多孔基片体作为基片制成的PTC热敏电阻是通过离子迁移进行导电的，与现有的通过电子传导以实现导电的PTC热敏电阻的工作原理截然不同。