[发明专利]一种热敏电阻等离子喷涂贱金属铜双电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于热敏电阻制备领域，具体涉及一种热敏电阻等离子喷涂贱金属铜双电极及其制备方法。

背景技术

铜元素是一种金属化学元素，也是人体所必须的一种微量元素，铜也是人类最早发现的金属，是人类广泛使用的一种金属，属于重金属。铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01％，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到3％～5％。自然界中的铜，多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石，开采出来的铜矿石，经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。是唯一的能大量天然产出的金属，也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石)中，能以单质金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。铜导电能力强、制备工艺简单、成本低、环境污染小、在铜表面可直接焊接等优点，有望逐步取代贵金属银成为主要的电极材料。然而铜带来的问题不容忽视，制备的铜电极极易被氧化，导致其工作性能降低，甚至失效。

等离子喷涂是一种材料表面强化和表面改性的技术，可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。等离子喷涂技术是采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，将陶瓷、合金、金属等材料加热到熔融或半熔融状态，并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成附着牢固的表面层的方法。等离子喷涂亦有用于医疗用途，在人造骨骼表面喷涂一层数十微米的涂层，作为强化人造骨骼及加强其亲和力的方法。在现有的技术中，双电级的制备都采用真空溅射方法，该方法成本高，操作繁琐复杂。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种热敏电阻等离子喷涂贱金属铜双电极及其制备方法，所得的热敏电阻等离子喷涂贱金属铜双电极导电性能好、粘结性好，稳定性好，且制备工艺简单，成本低廉。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种热敏电阻等离子喷涂贱金属铜双电极，包括1000-2000nm厚度的贱金属层和3000-4000厚度的铜金属层。

优选地，所述铜金属层材质为纳米晶铜粉，纳米晶铜粉粒径为10-15nm。

优选地，所述贱金属层材质为Cr、Ni、Mo或W中的一种。

一种热敏电阻等离子喷涂贱金属铜双电极的制备方法，包括以下步骤：

(1)将贱金属球磨处理得到纳米粉末；将基体放入直流电弧等离子体蒸发设备中，抽真空，真空度为10^-3-10^-4Mpa，充入氮气或氩气，在氮气或氩气回流中进行贱金属等离子喷溅处理，处理温度为1400-1800℃，喷溅速度为 1000-2000m/s，得到1000-2000nm厚度的贱金属层后降温至20℃，降温速度为 200-300℃/s，得到半成品基体；

(2)将纳米粉末换成铜，在氮气或氩气回流中将半成品基体进行铜等离子喷溅处理，真空度为10^-2-10^-3Mpa，处理温度为2000-4000℃，喷溅速度为 1500-2500m/s，得到3000-4000厚度的铜金属层后退火处理两次，得到热敏电阻等离子喷涂贱金属铜双电极。

优选地，所述步骤(2)中退火处理的热处理时间为3-4小时。

有益效果，纳米化的贱金属具有良好的粘结性，粒径为10-15nm的纳米晶铜粉防氧化性能好，本发明所得的热敏电阻等离子喷涂贱金属铜双电极导电性能好、粘结性和稳定性好，不易被氧化；采用等离子喷涂技术，①超高温特性，便于进行高熔点材料的喷涂。②喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度高。③由于使用惰性气体作为工作气体，所以喷涂材料不易氧化。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件按照说明书进行。

实施例1

一种热敏电阻等离子喷涂贱金属铜双电极，包括1000nm厚度的贱金属层和 3000厚度的铜金属层。

所述铜金属层材质为纳米晶铜粉，纳米晶铜粉粒径为10nm。

所述贱金属层材质为Cr。

一种热敏电阻等离子喷涂贱金属铜双电极的制备方法，包括以下步骤：