[发明专利]热敏陶瓷材料和由其制得的加热用热敏电阻及制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体陶瓷材料领域，具体涉及一种热敏陶瓷材料，以及由该热敏陶瓷材料制得的加热用热敏电阻和制造该热敏电阻的方法。

背景技术

用于加热的PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数热敏电阻)具有恒温发热特性，其原理是PTC通电后自热升温使阻值进入跃变区，同时PTC表面温度将保持恒定值，该温度只与PTC的居里温度和外加电压有关，而与环境温度基本无关。阻值急剧上升的同时，电流迅速下降，导致PTC发热功率随之急剧下降，此时则几乎停止发热。一段时间后因散热，其温度低于额定值时，PTC热敏电阻阻值又将急剧下降，开始继续发热来维持该温度，也就是说，PTC的发热温度是一定的。

随着空调暖风机技术和热敏电阻器技术的发展，以及节能减排的社会需求，变频空调已经逐渐取代传统的电热丝加热空调。用于加热的PTC的这一恒温发热的特性，使它成为空调的重要组件。而为了满足空调工作的性能需求，这种PTC必须符合以下参数条件：

1、耐高电压：传统规格的用于加热的PTC片(32mm*12mm*2.45mm，表面温度Ts＝260℃，阻值1～3.5K Ω)耐压应该在850V以上。

2、抗老化性能好：传统规格的用于加热的PTC片，做成空调组件后，加220V电压不间断测试1000小时，功率衰减应小于10％。

以上2个参数是空调产业对用于加热的PTC的基本的性能标准，是由材料特性决定的。如果PTC性能在此标准上有所突破，相应地，空调产品的安全可靠性和节能环保性会大大提升。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种热敏陶瓷材料及由该热敏陶瓷材料制得的用于加热的PTC。

本发明还提供了一种制造该PTC的方法。

本发明采用的一个技术方案是：一种热敏陶瓷材料，按摩尔份数计其成分包括：62～65.5份BaCO₃、11～12份Pb₃O₄、1.5～2份CaCO₃、101～102份TiO₂、0.05～0.06份Y₂O₃、0.06～0.08份Nb₂O₅、0.05～0.06份Mn(NO₃)₂以及烧结液相助剂。

在本发明一个较佳实施例中，热敏陶瓷材料的成分按摩尔份数计包括：63.7份BaCO₃、11.5份Pb₃O₄、1.8份CaCO₃、102份TiO₂、0.05份Y₂O₃、0.06份Nb₂O₅、0.05份Mn(NO₃)₂以及烧结液相助剂。

按摩尔份数烧结液相助剂包括0.6～0.8份SiO₂和0.8～1.2份Al₂O₃。

在本发明一个较佳实施例中，烧结液相助剂包括0.7份SiO₂和1份Al₂O₃。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种加热用PTC，由热敏陶瓷材料制得。该热敏陶瓷材料，按摩尔份数计其成分包括：62～65.5份BaCO₃、11～12份Pb₃O₄、1.5～2份CaCO₃、101～102份TiO₂、0.05～0.06份Y₂O₃、0.06～0.08份Nb₂O₅、0.05～0.06份Mn(NO₃)₂以及烧结液相助剂。将BaCO₃、Pb₃O₄、TiO₂、CaCO₃等主晶相成分以及施受主掺杂物和烧结液相助剂按照设计的比例配料混合后经湿法球磨、预烧结、二次湿法球磨、造粒和压片、烧结、表面加工等步骤制得。

所述的湿法球磨是将上述混合物湿法球磨20～28小时，料∶球∶水的重量比为0.5～1.5∶1～3∶1～2，浆料在100～150℃干燥；