熱敏陶瓷材料及耐高壓耐腐蝕的熱敏電阻的製作方法
2023-07-28 09:08:06 2
專利名稱：熱敏陶瓷材料及耐高壓耐腐蝕的熱敏電阻的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體陶瓷材料，特別是涉及ー種熱敏陶瓷材料及耐高壓耐腐蝕的熱敏電阻。
背景技術：
我國電動車研究領先於國際水平，實現了電動汽車比較完整的產業布局，在關鍵性零部件技術，如汽車燃料電池發動機、蓄電池等方面，已經取得了重大進展，形成了配套產業鏈，有可能成為世界上率先實現電動車大規模產業化應用的國家。隨著電動汽車產業的發展，對電動汽車配件也提出技術革新的要求。電動汽車內部的工作環境複雜，要求用在電動汽車中的電加熱裝置可以具有耐高壓、耐潮溼、耐腐蝕氣體的能力，同時要求電加熱裝置衝擊電流越小越好，以保護汽車電路。PTC (PositiveTemperature Coefficient,正溫度係數熱敏電阻)是電加熱裝置中的重要組件,決定電加熱裝置的品質。市面上現有的PTC，其性能指標還需要進ー步提升。
發明內容
本發明的是克服現有技術的缺陷，提供ー種熱敏陶瓷材料及由該材料製得的耐高壓耐腐蝕的PTC，該PTC可滿足電動汽車電加熱裝置的性能需求。為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是提供ー種熱敏陶瓷材料，其成分按摩爾百分比包括57 61%的BaCO3,12 13%的Pb3O4,1. 5% 2%的SrCO3,1. 5% 2% 的 CaCO3,101 102% 的 TiO2,0. 07% O. 09% 的 Y2O3,0. 07% O. 09% 的 Sb2O5,0. 04 O. 05%的Mn (NO3) 2，以及燒結液相助劑。其中，摩爾含量以BaCO3、CaCO3、SrCO3及3倍Pb3O4之和的總摩爾量為單位I計算。優選的是，熱敏陶瓷材料按摩爾百分比包括57. 5%的BaCO3,13%的Pb3O4,1. 5%的 SrCO3, 2% 的 CaCO3,102% 的 TiO2,0. 08% 的 Y2O3,0. 07% 的 Sb2O3,0. 05% 的 Mn (NO3)2,以及燒結液相助劑。燒結液相助劑按摩爾百分比包括I. 2 I. 4%的SiO2和I. 5 I. 8%的Al2O30優選的是，燒結液相助劑按摩爾百分比包括包括I. 2%的SiO2和I. 5%的A1203。本發明提供的另ー種技術方案是ー種耐高壓耐腐蝕的PTC，由敏陶瓷材料製得，其成分按摩爾百分比包括:57 61%的BaCO3,12 13%的Pb3O4,1. 5% 2%的SrCO3,1. 5% 2% 的 CaCO3,101 102% 的 TiO2,0. 07% O. 09% 的 Y2O3,0. 07% O. 09% 的 Sb2O5,0. 04
O.05%的Mn (NO3) 2，以及燒結液相助劑。優選的是，該耐高壓耐腐蝕的PTC包括鋁電極，該鋁電極採用真空濺射的方式制 作。由本發明熱敏陶瓷材料製得的PTC產品耐高壓、耐腐蝕，且耐熱性佳，衝擊電流小，充分滿足電動汽車的需要。
具體實施例方式下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。本發明所要解決的問題是提供ー種性能優良的熱敏陶瓷材料，由該材料製作的用於電動汽車電加熱裝置的PTC產品耐高壓，且耐腐蝕。實施例I
按照摩爾百分比，將如下配比的主晶相成分、施受主摻雜物和燒結液相助劑混合。主晶相成分包括57% 的 BaC03、13% 的 Pb304、2% 的 SrC03、2% 的 CaC03、102% 的 Ti02。施受主摻雜物包括O. 09% 的 Y203、O. 09% 的 Sb2O5、O. 05% 的 Mn (NO3)20燒結液相助劑包括I. 4%的SiO2和I. 8%的A1203。上述摩爾百分含量以BaCO3、CaCO3、SrCO3及3倍Pb3O4之和的總摩爾量為單位I計算。實施例2
按照摩爾百分比，將如下配比的主晶相成分、施受主摻雜物和燒結液相助劑混合。主晶相成分包括 61% 的 BaCO3> 12% 的 Pb3O4' I. 5% 的 SrCO3> I. 5% 的 CaCO3> 101% 的Ti02。施受主摻雜物包括O. 07% 的 Y2O3、O. 07% 的 Sb2O5、O. 04% 的 Mn (NO3)20燒結液相助劑包括I. 2%的SiO2和I. 5%的A1203。上述摩爾百分含量以BaCO3、CaCO3、SrCO3及3倍Pb3O4之和的總摩爾量為單位I計算。實施例3
按照摩爾百分比，將如下配比的主晶相成分、施受主摻雜物和燒結液相助劑混合。主晶相成分包括57. 5% 的 BaCO3> 13% 的 Pb3O4' I. 5% 的 SrCO3>2% 的 CaCO3> 102% 的Ti02。施受主摻雜物包括O. 08% 的 Y203、O. 07% 的 Sb2O5、O. 05% 的 Mn (NO3)20燒結液相助劑包括I. 2%的SiO2和I. 5%的A1203。上述摩爾百分含量以BaCO3、CaCO3、SrCO3及3倍Pb3O4之和的總摩爾量為單位I計算。實施例4
本發明還提出ー種耐高壓耐腐蝕的用於電動汽車加熱裝置的PTC，其利用本發明的熱敏陶瓷材料製作。其中，製作方法包括混合、溼法球磨、預燒結、二次溼法球磨、造粒、壓片、燒結、表面加工。 混合，將各成分按實施例I、實施例2或實施例3任一的比例配料，混合均勻。溼法球磨，將混合後的原料、球、水以I :2 :1. 5的質量比混合製得混合漿料，溼法球磨24h。預燒結，將上述混合漿料在100 150°C乾燥後，1070 1090°C預燒3小時。二次溼法球磨 ，料、球、水以I :2 :1. 5的質量比混合製得混合漿料，溼法球磨24h。造粒，將上述碾磨後的混合漿料在100 150°C乾燥，然後加入粘結劑聚こ烯醇造粒。
壓片,將造粒顆粒壓製成27. 95mm X 17. 42mm X 3. 8mm、密度3. 5g/cm3的圓片。燒結，將圓片在1260°C 1280°C保溫25分鐘，然後以2. 5°C /分鐘的速率降溫到800°C，再自然降溫到常溫。表面加工，燒結完成後進行平面厚度磨削，100 150°C烘乾2小時，然後真空濺射鋁電極，製成24mm X 15mm X 3. 0mm，表面溫度Ts=255°C，阻值I 3· 5KΩ產品。根據本發明熱敏陶瓷材 料製得的耐高壓耐腐蝕的PTC成品，經實際測試表明，其耐壓達到1200V，耐壓性能高於400V/mm ;具有IO4的升阻比和110°C的升阻範圍，耐熱性能佳；Rmin/R25r值大於O. 5，可以保證比較小的衝擊電流；真空濺射的方式製作鋁電極，保證了耐腐蝕性。因此，該PTC成品可以充分滿足電動汽車電加熱裝置的使用要求。另外，本發明所用原料均為普通原料、製法簡單，製作成本較低。以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種熱敏陶瓷材料，其特徵在於，所述熱敏陶瓷材料按摩爾百分比包括57 61% 的 BaCO3 ；12 13% 的 Pb3O4 ；I.5% 2% 的 SrCO3 ；1.5% 2% 的 CaCO3 ；101 102% 的 TiO2 ；O.07% O. 09% 的 Y2O3 ；O.07% O. 09% 的 Sb2O5 ；0.04 O. 05% 的 Mn (NO3)2 ；以及燒結液相助劑；其中，摩爾含量以BaC03、CaCO3> SrCO3及3倍Pb3O4之和的總摩爾量為單位I計算。
2.根據權利要求I所述的熱敏陶瓷材料，其特徵在於，所述熱敏陶瓷材料按摩爾百分比包括57. 5% 的 BaCO3 ；13% 的 Pb3O4 ；1.5% 的 SrCO3 ；2% 的 CaCO3 ；102% 的 TiO2 ；O.08% 的 Y2O3 ；O.07% 的 Sb2O3 ；O.05% 的 Mn (NO3)2 ；以及燒結液相助劑。
3.根據權利要求I所述的熱敏陶瓷材料，其特徵在於所述燒結液相助劑按摩爾百分比包括I. 2 I. 4%的SiO2和I. 5 I. 8%的A1203。
4.根據權利要求3所述的熱敏陶瓷材料，其特徵在於所述燒結液相助劑按摩爾百分比包括包括I. 2%的SiO2和I. 5%的A1203。
5.一種耐高壓耐腐蝕的正溫度係數熱敏電阻，其特徵在於所述PTC由權利要求I 4 任一所述的熱敏陶瓷材料製得。
6.根據權利要求5所述的耐高壓耐腐蝕的正溫度係數熱敏電阻，其特徵在於所述正溫度係數熱敏電阻包括鋁電極，所述鋁電極採用真空濺射的方式製作。
全文摘要
本發明公開了一種熱敏陶瓷材料，其成分按摩爾百分比包括57～61%的BaCO3，12～13%的Pb3O4，1.5%～2%的SrCO3，1.5%～2%的CaCO3，101～102%的TiO2，0.07%～0.09%的Y2O3，0.07%～0.09%的Sb2O5，0.04～0.05%的Mn(NO3)2，以及燒結液相助劑。由本發明熱敏陶瓷材料製得的正溫度係數熱敏電阻產品耐高壓、耐腐蝕，且耐熱性佳，衝擊電流小，充分滿足電動汽車的需要。
文檔編號C04B35/468GK102617129SQ20111020883
公開日2012年8月1日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者徐軼卿 申請人:蘇州萬圖明電子軟體有限公司