一種ntc熱敏電阻錠材燒結保護套的製作方法

2023-10-23 20:45:37

專利名稱：：一種ntc熱敏電阻錠材燒結保護套的製作方法
技術領域：
：本實用新型涉及熱敏材料製備設備
技術領域：
，具體涉及一種NTC熱敏電阻錠材燒結的氣氛保護套。
背景技術：
：高精度測控溫熱敏電阻通常是將熱敏材料粉體壓成直徑為50mm，高為25mm-30mm的坯錠，置於高溫電爐中燒結成具有特定電阻率和B值的熱敏錠材，然後通過切片、劃片(即所謂的半導體工藝)製成的。由過渡金屬(Mn，Co，Ni，Fe，Cu)氧化物組成的熱敏材料的性能與高溫燒結時的氣氛(氧分壓)直接相關。在富氧狀態下燒成的熱敏材料通常為N型半導體，電阻率較低；在缺氧狀態燒成的材料通常為P型半導體，電阻率較高。熱敏錠材燒結時，由於坯錠中心部分難與空氣接觸。通常是處於缺氧狀態，而表層部分直接處於空氣中應為富氧狀態。實踐表明按通常的方法燒成的NTC熱敏錠材其中心的電阻率較表層的電阻率高30%-50%。對於製作電阻值誤差小於±1.0%的高精度測控溫熱敏電阻產品，用這種方法製備的熱敏材料利用率極低，即使是用晶片的幾何尺寸來調整電阻值也很難達到要求。無論是N型半導體，還是P型半導體，對於製作NTC熱敏電阻，只要性能達到要求(電阻值和B值達到規定的指標)，對使用並無什麼區別，即是說，只要獲得高均勻性電阻率和高均勻性B值的熱敏材料便可解決NTC熱敏材料存在的難題。現成NTC熱敏材料的製備方法是先將各種氧化物(如Mn304，NiO，CuO等)按比例稱量、研磨、製成成份均勻的粉體，然後在粉料中加入適量粘合劑(如PVA)，並造粒成粒度為(80-150)目的粉料，隨後用油壓機或等靜壓機將粉料壓成直徑為50mm(或其它尺寸)，高度為20mm-30mm的圓柱體，最後將圓柱形的坯錠置於匣缽中，放入高溫電爐燒結。也有人將坯埋入八1203粉體中燒結。也有人企圖用減小坯錠的高度來縮小坯錠中心與表層的電阻率偏差。但其效果均不明顯。為此，本實用新型提出了一種新的解決方案。
實用新型內容本實用新型所要解決的問題是，如何提供一種NTC熱敏電阻錠材燒結保護套，該保護套具有結構簡單合理、使用方便、製作成本低、有效節約現有資源等優點，可確保NTC熱敏電阻錠材中心和表層處於相同的氧分壓狀態，使材料錠中心部分的電阻率和B值與表層的誤差減到最小。為達到上述發明目的，本實用新型所採用的技術方案為提供一種NTC熱敏電阻錠材燒結保護套，其特徵在於，所述NTC熱敏電阻錠材燒結保護套由保護套外壁、保護套內壁和保護套頂蓋組成；所述保護套外壁和保護套內壁均呈中空的筒狀結構，保護套外壁和保護套內壁的底部密封，保護套外壁和保護套內壁的頂端開口處設置有保護套頂蓋；保護套外壁和保護套內壁之間形成一用於盛放高純石墨粉的夾層；所述保護套內壁中用於盛放被燒結的熱敏坯錠。按照本實用新型所提供的NTC熱敏電阻錠材燒結保護套，其特徵在於，所述保護套頂蓋的厚度為2.Omm-3.0mm。按照本實用新型所提供的NTC熱敏電阻錠材燒結保護套，其特徵在於，所述保護套外壁的厚度為1.5mm-2.Omm。由上述的技術方案可知，本實用新型所提供的一種NTC熱敏電阻錠材燒結保護套能將NTC熱敏電阻錠材中心和表層處於相同的氧分壓狀態，使材料錠中心部分的電阻率和B值與表層的誤差減到最小。圖1為本實用新型所提供的NTC熱敏電阻錠材燒結保護套的結構簡圖。其中，1、保護套頂蓋；2、保護套外壁；3、高純石墨粉；4、被燒結的熱敏坯錠；5、保護套內壁。具體實施方式以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細的描述。如圖所示，該NTC熱敏電阻錠材燒結保護套由保護套外壁2、保護套內壁5和保護套頂蓋1組成；所述保護套外壁2和保護套內壁5均呈中空的筒狀結構，保護套外壁2和保護套內壁5的底部密封，保護套外壁2和保護套內壁5的頂端開口處設置有保護套頂蓋1;保護套外壁2和保護套內壁5之間形成一用於盛放高純石墨粉3的夾層；所述保護套內壁5中用於盛放被燒結的熱敏坯錠。所述保護套頂蓋1的厚度為2.0mm-3.0mm。所述保護套外壁2的厚度為1.5mm_2.Omm。該NTC熱敏電阻錠材燒結保護套能使錠材燒結時表層造成缺氧狀態，使之與錠材中心部分具有相同的氧分壓，以此提高材料電阻率和B值的均勻性。下面就採用該NTC熱敏電阻錠材燒結保護套燒結NTC熱敏電阻錠材的具體實施例進行詳細地描述。實施例I:保護套尺寸為120mm，保護套夾層的厚度為15mm，保護套的腔體(盛坯錠的空間)的直徑為85mm;高度為80mm，石墨的粒度為(5-8)ym，石墨粉的純度為99.98%;NTC熱敏材料坯錠由XH-102配方，尺寸為50mmX25mm，壓制密度為2.9g/cm3，按規定的燒結條件在箱式爐中燒結，燒結材料的性能與常規燒結比較，其結果如下表tableseeoriginaldocumentpage4tableseeoriginaldocumentpage5結果表明採用保護套燒成的NTC熱敏電阻材料電阻率偏高，這是因為材料成瓷過程中缺氧形成P型半導體所致，錠材電阻率和B值的徑向偏差較常規燒結材料小得多，即材料的均勻性得到很大的提高。實施例II:保護套尺寸為150mm，保護套的腔體直徑為90mm;NTC熱敏材料坯錠尺寸為30mmX20mm，壓制密度為3.Og/cm採用XH-98配方，燒結樣品為3隻，其他條件與實施例I相同。保護燒結與常規燒結後進行比較，其結果如下表(三隻錠材的平均值)tableseeoriginaldocumentpage5[0025]結果表明無論單只樣品，還是多個樣品，採用保護套燒結，材料的一致性均優於常規方法燒結的材料的一致性。特別對於電阻高、B值高的材料保護套燒結的優越性更加明顯。實施例III:與實施例I相同，保護套中不裝石墨粉，即夾層為空腔，採用XH-4配方進行燒結，坯錠尺寸為50mmX20mm，高度為25mm，與常規燒結進行比較，其結果如下表tableseeoriginaldocumentpage5tableseeoriginaldocumentpage6[0029]結果表明在保護套夾層中不盛石墨粉燒結與常規燒結無明顯差別，即不採用石墨粉吸收坯錠表層的氧，無論有無保護套均會使坯錠中心與表層存在不同的氧氣壓，進而導致電阻率和B值的巨大徑向分布。根據實施例1、實施例II和實施例III，得到如下結論a.保護套削弱了NTC熱敏材料坯錠在燒結時表層和內部的氧化壓差，使材料電阻率和B值的均勻性大大提高。b.無論保護套的尺寸如何，均能達到相同的效果。c.用保護套無論燒結何種配方材料均能達到相同效果，無論燒結單只，還是多隻坯錠都會獲得同樣的結果。雖然結合附圖對本專利的具體實施方式進行了詳細的描述，在本專利所附權利要求所描述的保護範圍內本領域技術人員不需要創造性勞動即可進行的各種修改或變形仍屬本專利的保護範圍。權利要求一種NTC熱敏電阻錠材燒結保護套，其特徵在於，所述NTC熱敏電阻錠材燒結保護套由保護套外壁(2)、保護套內壁(5)和保護套頂蓋(1)組成；所述保護套外壁(2)和保護套內壁(5)均呈中空的筒狀結構，保護套外壁(2)和保護套內壁(5)的底部密封，保護套外壁(2)和保護套內壁(5)的頂端開口處設置有保護套頂蓋(1)；保護套外壁(2)和保護套內壁(5)之間形成一用於盛放高純石墨粉(3)的夾層。2.根據權利要求1所述的NTC熱敏電阻錠材燒結保護套，其特徵在於，所述保護套頂蓋(1)的厚度為2.Omm-3.0mm。3.根據權利要求1所述的NTC熱敏電阻錠材燒結保護套，其特徵在於，所述保護套外壁(2)的厚度為1.5mm-2.Omm。專利摘要本實用新型公開了一種NTC熱敏電阻錠材燒結保護套，其特徵在於，所述NTC熱敏電阻錠材燒結保護套由保護套外壁、保護套內壁和保護套頂蓋組成；所述保護套外壁和保護套內壁均呈中空的筒狀結構，保護套外壁和保護套內壁的底部密封，保護套外壁和保護套內壁的頂端開口處設置有保護套頂蓋；保護套外壁和保護套內壁之間形成一用於盛放高純石墨粉的夾層；所述保護套內壁中用於盛放被燒結的熱敏坯錠。採用這種保護套，藉助夾層石墨粉吸收坯錠表面層的氧，削弱表層與中心部位氧分壓，使材料的徑向電阻率和B值的偏差縮小。採用這種保護套可以燒結各種規格的不同配方的高精度NTC熱敏電阻錠材，錠材電阻率的徑向分布誤差在±5％以內，B值的徑向分布偏差優於±1％。文檔編號H01C7/04GK201549296SQ200920243350公開日2010年8月11日申請日期2009年11月19日優先權日2009年11月19日發明者周軍有,唐本棟,陶明德申請人:四川西漢電子科技有限責任公司