[发明专利]一种PTC热敏电阻陶瓷烧结匣钵涂层及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于电子陶瓷材料制造技术领域，特别是涉及一种PTC热敏电阻陶瓷烧结匣钵涂层，以及该涂层的制备方法和在PTC热敏电阻陶瓷烧结匣钵中的应用。

背景技术

PTC热敏电阻陶瓷作为加热用元器件已经被越来越广泛的利用，特别是空调行业，现年用量可达10亿片以上，且每年以20%以上的增长率持续增长。但是空调行业使用的均为居里温度达240℃以上的高温PTC加热片，该加热片含铅量高，高温烧结过程中产生大量含铅熔融物，极易与烧结匣钵产生化学反应。现阶段行业大多采用刚玉、莫来石混合烧结匣钵和99瓷氧化铝匣钵。刚玉、莫来石混合匣钵极易与含铅熔融物发生化学反应，使PTC陶瓷体内的成分流失或变动，在PTC片边缘形成变性带，对PTC陶瓷的α系数、耐电压等各项性能产生严重影响，甚至导致PTC材料无法半导化。99瓷氧化铝匣钵不会与PTC陶瓷含铅熔融物发生化学反应，但该匣钵应力大，在温度急剧变化是极易破裂，在隧道窑内破裂容易发生堵窑。且成本高为刚玉、莫来石混合匣钵的3倍以上。本发明人曾提出一种PTC热敏电阻陶瓷烧结匣钵，通过减少烧结匣钵与PTC片的接触面积，达到减轻反应程度，符合高温PTC烧结要求的目的。但却无法彻底解决刚玉、莫来石混合匣钵与PTC片接触发生化学反应从而影响PTC热敏电阻陶瓷片质量的问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提出一种PTC热敏电阻陶瓷烧结匣钵涂层以及该涂层的制备方法，同时提出该涂层在PTC热敏电阻陶瓷烧结匣钵中的应用。该涂层的制备成功和应用，彻底解决刚玉、莫来石混合匣钵与PTC片接触发生化学反应从而影响PTC热敏电阻陶瓷片质量的问题。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：

第一个方面，一种PTC热敏电阻陶瓷烧结匣钵涂层，其配方以质量百分计为：Pb₃O₄ 30%、BaCO₃ 24%、TiO₂ 28%、ZrO 14%、CaCO₃ 2.3%和SiO₂ 1.7%。

第二个方面，一种如第一方面所述的PTC热敏电阻陶瓷烧结匣钵涂层的制备方法，其依次包括以下步骤：

按配方比例称取Pb₃O₄、BaCO₃、TiO₂、ZrO和CaCO₃配制成基料，添加与基料总量为1:1质量比的去离子水，放入球磨桶球磨40小时，料球比为1:2，制备成浆料；

将浆料烘干后放入匣钵进入隧道窑合成，升温速率为200℃/小时，升温至1000℃后保温8小时，降温速率为150℃/小时，降温至常温；

降温至常温后，按配方比例加入SiO₂，并加入与基料总量为1:0.7质量比的去离子水，放入球磨桶球磨22小时，料球比为1:2；当球磨到20小时时暂停，加入8%（w/w）浓度为10%（w/w）的PVA溶液后再球磨2小时，制备成涂料；

将涂料用油漆刷均匀地涂刷在新的烧结匣钵内壁，放入隧道窑进行烧渗，升温速率为250℃/小时，升温至1250℃后保温1小时，降温速率为250℃/小时，降温至常温；

降温至常温后从隧道窑取出烧结匣钵，再次将涂料用油漆刷均匀地涂刷在烧结匣钵内壁，放入隧道窑进行烧渗，升温速率为250℃/小时，升温至1250℃后保温1小时，降温速率为250℃/小时，降温至常温，制得涂层。

所述配方以质量百分计为：Pb₃O₄ 30%、BaCO₃ 24%、TiO₂ 28%、ZrO 14%、CaCO₃ 2.3%和SiO₂ 1.7%。

第三个方面，一种如第一个方面或第二个方面所述的PTC热敏电阻陶瓷烧结匣钵涂层的应用。所述配方以质量百分计为：Pb₃O₄ 30%、BaCO₃ 24%、TiO₂ 28%、ZrO 14%、CaCO₃ 2.3%和SiO₂ 1.7%。所述涂层主要应用于PTC热敏电阻陶瓷烧结匣钵的内表面。