[发明专利]一种耐低温压力变送器用压敏元件及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐低温压力变送器用压敏元件及其制备方法，涉及压力变送器加工技术领域。所述压敏元件由以下重量份的原料制成：氧化锌90‑110份、钛酸锶16‑18份、砷化镓4‑6份、钛酸钙8‑10份、氧化锑2‑3份、氧化镁0.8‑1.6份、四氧化三钴4‑6份、氧化铋2‑3份、氧化镱6‑8份、砷化镓4‑5份、氧化镍1‑2份、聚氨酯树脂2‑3份、聚丙烯酸酯4‑6份、分散剂1‑2份。本发明克服了现有技术的不足，提高了在不影响压敏元件电学性能的基础上，通过多种原料混合，两次压膜，有效提升产品的低温稳定性，提升低温检测的稳定性，适宜推广使用。

技术领域

本发明涉及压力变送器加工技术领域，具体涉及一种耐低温压力变送器用压敏元件及其制备方法。

背景技术

压力变送器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备，它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节；压力变送器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

压力变送器内部用于感应压力的部件主要为压敏电阻部件，但是由于材质的影响，其在温度变化，尤其低温环境下容易材质性能失衡极易影响变送器的使用准确性，所以提升压敏元件的耐低温性为现阶段压力变送器行业内的一大研究方向。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种耐低温压力变送器用压敏元件及其制备方法，提高了在不影响压敏元件电学性能的基础上，通过多种原料混合，两次压膜，有效提升产品的低温稳定性，提升低温检测的稳定性，适宜推广使用。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种耐低温压力变送器用压敏元件，所述压敏元件由以下重量份的原料制成：氧化锌90-110份、钛酸锶16-18份、砷化镓4-6份、钛酸钙8-10份、氧化锑2-3份、氧化镁0.8-1.6份、四氧化三钴4-6份、氧化铋2-3份、氧化镱6-8份、砷化镓4-5份、氧化镍1-2份、聚氨酯树脂2-3份、聚丙烯酸酯4-6份、分散剂1-2份。

优选的，所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸铝中至少一种。

所述压敏元件的制备方法包括以下步骤：

(1)将氧化锌、钛酸锶、砷化镓、钛酸钙、氧化锑、砷化镓混合高温煅烧一段时间后于球磨机中球磨粉碎，得混合料备用；

(2)将氧化镁、四氧化三钴、氧化镱、氧化镍、氧化铋混合于氩气保护下进行高温烧结，后加入聚氨酯树脂研磨粉碎混合去离子水进行超声震荡均质，得混合浆料A备用；

(3)将上述混合料加入聚丙烯酸酯、分散剂和去离子水，在80-90℃保温条件下1200-1400r/min高速搅拌，得混合浆料B备用；

(4)将上述混合浆料A于进行低温冻干，将冻干粉进行球磨粉碎后进行压制成膜，得膜片备用；

(5)将上述混合浆料B进行真空浓缩，后将浓缩液涂覆于上述膜片上，后恒温干燥，得粗制膜备用；

(6)将上述粗制膜于高温高压下进行烧结，后取出趁热进行二次压膜，后缓慢降温，再进行喷制铝电极，得本发明耐低温压力变送器用压敏元件。

优选的，所述步骤(1)中高温煅烧的温度为1200-1400℃，且煅烧时间为45-60min。

优选的，所述步骤(2)中高温烧结的温度为800-900℃，超声震荡均质的功率为220-250W，频率为20-25KHz，时间为10-15min。

优选的，所述步骤(4)中压膜的压强为130-150MPa，压膜时间为6-8min。