[发明专利]一种耐高温高压PTC热敏电阻陶瓷生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电子元器件制备技术领域，尤其涉及一种加热用耐高温高压PTC热敏电阻陶瓷生产工艺。

背景技术

正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻，是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。PTC热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件，广泛应用于电池，安防，医疗、科研、工业电机马达、航天航空等电子电气温度控制相关的领域。

耐高温高压PTC热敏电阻陶瓷作为加热用元器件时，所需的关键特性是高耐电压性、低功率衰减和高耐电流冲击性。如要获得以上特性PTC陶瓷必须拥有高α系数，组分分散均匀，晶粒尺寸小且一致性高。所以生产此类PTC陶瓷需要合理的配方与科学合理的生产工艺。目前一般生产企业制造PTC热敏电阻粉体使用的工艺为：称料、加入施主杂质球磨混料、烘干、压块1150℃预合成、粉碎、称料、加入受主杂质和烧结助剂球磨混料、加入余料量为8%的浓度为10%的PVA、喷雾造粒。按此工艺生产的耐高温高压PTC热敏电阻陶瓷组份分散不均匀、晶粒大小不匀、α系数低、耐电压性能差。使用在空调辅助加热器或其他要求较高加热器时容易出现热击穿等致命缺陷。

发明内容

本发明针对目前耐高温高压PTC热敏电阻陶瓷的成分与生产工艺存在的不足，提供了一种新型的耐高温高压PTC热敏电阻陶瓷及其生产工艺，生产的耐高温高压PTC热敏电阻陶瓷具有组分分散均匀、晶粒大小均匀、较高耐电压能力、较低衰减性能、较高α系数等特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种耐高温高压PTC热敏电阻陶瓷，包括如下主要成分：

（1）A料的配制：将BaCO₃、TiO₂、Y₂O₃、CaCO₃按一定比例混合；

（2）B料的配制：将Pb₃O₄、TiO₂、Nb₂O₅按一定比例混合；

（3）陶瓷粉料的配制：A料、B料、SiO₂及助剂混和物按一定比例混合。

进一步地，所述A料中BaCO₃、TiO₂、Y₂O₃、CaCO₃的质量百分比浓度分别为：69%~71%、27%~31%、0.05%~0.11%、0.9%~1.2%。

进一步地，所述B料中Pb₃O₄、TiO₂、Nb₂O₅的质量百分比浓度分别为：70%~75%、20%~30%、0.05%~0.15%。

进一步地，所述陶瓷粉料中A料、B料、SiO₂及助剂混和物的质量百分比浓度分别为：57%~60%、40%~43%、0.2%~0.5%、0.07%~0.12%。

进一步地，所述助剂混和物包括MnO₂、Sb₂O₃、Li₂CO₃与BN。

一种耐高温高压PTC热敏电阻陶瓷的生产工艺，包括如下步骤：

（1）A料的制备：

1）备料：分别取适量的BaCO₃、TiO₂、Y₂O₃、CaCO₃；

2）预搅拌、过滤除铁：将称好的原材料投入预搅拌桶内，加入去离子水和分散剂，搅拌，经过滤除铁后送入循环搅拌系统；

3）循环搅拌研磨、过滤除铁：在循环搅拌桶内加入适量颗粒状氧化锆陶瓷球，将经过预搅拌的浆料进行循环研磨，经过滤除铁后送入压滤机；

4）压滤脱水：将上述浆料用压滤机过滤脱水；

5）煅烧合成：经脱水后的料快置于电热隧道窑内进行煅烧合成；该步骤的作用是：在形成钛酸钡主相的同时，利用高温扩散作用，使施主形成剂在主相中完成初次扩散和固溶，也使杂质得以富集、初次晶界得以形成，实现相组织和主相晶格的一次均匀化。

（2）B料的制备：