[发明专利]一种抗氧化的陶瓷热敏电阻铜电极

说明书

本发明属于热敏电阻器电极领域，具体涉及一种抗氧化的陶瓷热敏电阻铜电极，该电极包括陶瓷基体，和通过物理气相沉积法沉积在陶瓷基体正反面的厚度为2000‑2200nm阻挡层、厚度为3000‑3500nm的导电层和厚度为3000‑3500nm的防氧化层，所述阻挡层材质为的复合Ti‑SiN；所述导电层材质为铜，所述防氧化层材质为复合Cr‑Al；所述物理气相沉积法是阴极电弧蒸发法。本发明的一种陶瓷热敏电阻器电极导电性能好、稳定性高，制备出的防氧化层与导电层粘合性好，可有效阻挡Cu原子被氧化。

技术领域

本发明属于热敏电阻器电极领域，具体涉及一种抗氧化的陶瓷热敏电阻铜电极。

背景技术

热敏电阻器是敏感元件的一类，分为半导体热敏电阻材料、合金热敏电阻和金属热敏电阻，半导体热敏电阻材料这类材料有单晶半导体、多晶半导体、玻璃半导体、有机半导体以及金属氧化物等。它们均具有非常大的电阻温度系数和高的龟阻率，用其制成的传感器的灵敏度也相当高。按电阻温度系数也可分为负电阻温度系数材料和正电阻温度系数材料。如饮酸钡陶瓷就是一种理想的正电阻温度系数的半导体材料。上述两种材料均广泛用于温度测量、温度控制、温度补瞬、开关电路、过载保护以及时间延迟等方面，如分别用子制作热敏电阻温度计、热敏电阻开关和热敏电阻温度计、热敏电阻开关和热敏电阻延迟继电错等。

合金热敏电阻材料亦称热敏电阻合金。这种合金具有较高的电阻率，并且电阻值随温度的变化较为敏感，是一种制造温敏传感器的良好材料。作为温敏传感器的热敏电阻合金性能要求如下:(1)足够大的电阻率；(2)相当高的电阻温度系数；(3)具有接近于实验材料线膨胀系数；(4)小的应变灵敏系数；(5)在工作温度区间加热和冷却时，电阻温度曲线应有良好的重复性。

金属热敏电阻材料此类材料作为热电阻测温、限流器以及自动恒温加热元件均有较为广泛的应用。如铂电阻温度计、镍电阻温度计、铜电阻温度计等。其中铂侧温传感器在各种介质中(包括腐蚀性介质)，表现出明显的高精度和高稳定的特征。但是，由于铂的稀缺和价格昂贵而使它们的广泛应用受到一定的限制。铜测温传感器较便宜，但在腐蚀性介质中长期使用，可导致静态特性与阻值发生明显变化，且铜容易被氧化，导致热敏电阻失效。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种抗氧化的陶瓷热敏电阻铜电极，本发明的抗氧化的热敏电阻铜电极导电性能好、稳定性高，制备出的防氧化层与导电层粘合性好，可有效阻挡Cu原子被氧化。

一种抗氧化的陶瓷热敏电阻铜电极，包括陶瓷基体，和通过物理气相沉积法沉积在陶瓷基体正反面的厚度为2000-2200nm阻挡层、厚度为3000-3500nm的导电层和厚度为3000-3500nm的防氧化层。

优选地，所述阻挡层材质为的复合Ti-SiN；所述导电层材质为铜，所述防氧化层材质为复合Cr-Al。

优选地，所述物理气相沉积法是阴极电弧蒸发法。

优选地，所述复合Ti-SiN制备方法包括以下步骤：将质量比为1：1的SiN和Ti粉末混合均匀，放入直流电弧等离子体蒸发设备中，密封设备后采用真空泵对真空室抽真空，真空度为10^-2-10^-3Mpa，充入氢气和氩气，阴极电弧蒸发处理，阴极电流为600-700A，处理温度为1000-2000℃，处理时间为2-4小时；得到复合Ti-SiN。

优选地，所述铜的粒径为5-15nm。

优选地，所述氢气和氩气的体积比为2：1。

有益效果，1.防氧化层材质为复合Cr-Al，Cr和铜的粘合性好，Al可以和空气中的氧气反应形成一层致密的保护膜，防止铜导电层被氧化。

2.采用粒径为5-15nm的铜，此类小粒径的铜粉分散性好，不易发生团聚现象。

3.阻挡层材质复合Ti-SiN，可有效阻挡铜原子向陶瓷基体的扩散。