CN101880161B - 一种高升阻比陶瓷热敏电阻器及其制备方法 - Google Patents

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本发明涉及一种高升阻比陶瓷热敏电阻器及其制备方法。陶瓷无铅热敏电阻由BaCO3、SrCO3、Y2O3、SiO2、Na2CO3、Mn(NO3)2和TiO2组成。制备方法是取BaCO3、SrCO3，加结构形成剂电子级TiO2，液相剂Mn(NO3)2，晶粒细化剂暨半导化元素Y2O3和玻璃化试剂SiO2，再加添加剂Na2CO3，经过一次球磨混合，干燥，预烧，二次球磨，在二次球磨时加入添加剂Na2CO3，喷雾造粒，压制成型和高温烧结，按电极制备工艺制成陶瓷无铅热敏电阻。本发明在配方中加入Na2CO3，大幅提高了热敏电阻的升阻比，大幅增强了陶瓷热敏电阻的PTC特性，增强了元件的可靠性，降低了元件的功耗；晶粒细化剂暨半导化元素等的加入，改善了芯片体微观结构，使烧结温度低、生产成本低；工艺简便易操作，工业化能力强，元件可靠性高。

Description

一种高升阻比陶瓷热敏电阻器及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高升阻比陶瓷热敏电阻器及其制备方法。
背景技术
陶瓷热敏电阻要求高升阻比、高可靠性。为了达到这些要求，针对Sr系PTC热敏电阻，国内外是将BaCO3、SrCO3、Y2O3、SiO2、Mn(NO3)2和TiO2经过一次球磨混合，干燥，预烧，二次球磨，喷雾造粒，压制成型和高温烧结，按电极制备工艺制成陶瓷无铅热敏电阻。在材料配方中调节Y2O3和Mn(NO3)2添加量。
这种方法来生产陶瓷无铅热敏电阻，升阻比不高，仅达到106级，耐电压能力在同电阻率的前提下仅达到250V/cm.，可靠性不高，功耗偏大。
原来的配方成分：在电子整机对热敏电阻的可靠性和功耗要求日益严酷的前提下，传统方法制作无铅热敏电阻日益难以满足要求。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种容易生产，产品升阻比高，耐电压高，功耗低、节能的一种高升阻比陶瓷热敏电阻器及其制备方法。
本发明目的的实现方式为，一种高升阻比陶瓷热敏电阻器，由以下比例的材料组成：(0.773～0.879mol)BaCO3、(0.121～0.227)molSrCO3、(0.0015～0.0035)molY2O3、(0.015～0.030)molSiO2、(1.51*10-4～9.06*10-4)Na2CO3、(0.0004～0.0014)mol Mn(NO3)2和(1.00～1.024)molTiO2。
一种高升阻比陶瓷热敏电阻器的制备方法，取(0.773～0.879)mol的BaCO3、(0.121～0.227)mol的SrCO3，用(1.00～1.024)mol电子级TiO2为结构形成剂，(0.0004～0.0014)mol Mn(NO3)2为液相剂，(0.0015～0.0035)mol Y2O3为半导化试剂和晶粒细化剂，(0.015～0.030)molSiO2为玻璃化试剂，(1.51*10-4～9.06*10-4)Na2CO3为添加剂，经过一次球磨混合，干燥，在1160℃～1210℃下预烧，二次球磨，在二次球磨时加入添加剂(1.51*10-4～9.06*10-4)mol Na2CO3，喷雾造粒，粒径50um～120um，在15Mpa～20Mpa压制成型，在1300℃～1380℃下高温烧结，按电极制备工艺制成陶瓷无铅热敏电阻。
本发明在BaCO3预烧以后的熟料中掺入Na2CO3，并配以微量元素来制备制成陶瓷无铅热敏电阻，有以下优点：
1、本发明在原来的配方中加入Na2CO3，大幅提高了热敏电阻的升阻比，大幅增强了陶瓷热敏电阻的PTC特性，增强了元件的可靠性，降低了元件的功耗；
2、本发明可以改善芯片体微观结构，提高元件的可靠性，还可以减低烧成温度，降低生产成本；
3、在二次球磨时加入添加剂Na2CO3，工艺简便易操作，工业化能力强，元件可靠性高。
具体实施方式
本发明的无铅高升阻比热敏电阻器由BaCO3、SrCO3、Y2O3、SiO2、Na2CO3、Mn(NO3)2和TiO2组成。
无铅高升阻比热敏电阻器的制备方法，取BaCO3、SrCO3，结构形成剂电子级TiO2、液相剂Mn(NO3)2、半导化试剂和晶粒细化剂Y2O3及其他微量元素SiO2、添加剂Na2CO3，经过一次球磨混合，干燥、预烧、二次球磨，在二次球磨时加入添加剂Na2CO3，喷雾造粒，压制成型和高温烧结，按电极制备工艺制成陶瓷无铅热敏电阻。
下面举出本发明具体实施例：
例1、取0.773molBaCO3，0.227mol SrCO3和0.0015mol半导化元素Y2O3，其他微量元素0.015mol SiO2，0.0004mol液相剂Mn(NO3)2，1.00mol结构形成剂电子级TiO2，经过一次球磨混合，干燥，1160℃预烧，二次球磨，在二次球磨时加入添加剂1.51*10-molNa2CO3，喷雾造粒，压制成型和1340℃高温烧结，按电极制备工艺制成陶瓷无铅热敏电阻。
制成的陶瓷无铅热敏电阻性能和可靠性达到以下技术指标：
电阻值：R25(Ω)＝4.5±20％，
升阻比：1.2×107，
耐电压：380V/cm
可靠性：-10℃条件下，断续负荷10000周期，
残余电流&功耗：0.4mA，对应功耗0.88W，
以上各项指标均在国内领先，达到国际先进技术水平。
例2：同例1，不同的是，取0.82molBaCO3、0.18mol SrCO3、0.0025mol Y2O3、0.02mol SiO2、0.0008mol Mn(NO3)2、1.012mol TiO2，二次球磨添加4.53*10-4molNa2CO3。
最后制成的陶瓷无铅热敏电阻，产品性能和可靠性结果也达到例1的指标。
例3、同例1，不同的是，取0.879molBaCO3、0.121gmolSrCO3、0.0035molY2O3、0.030molSiO2、0.0014mol Mn(NO3)2、1.024mol TiO2，二次球磨添加9.06*10-4mol Na2CO3。
制成的陶瓷无铅热敏电阻，产品性能和可靠性结果也达到例1的指标。
例4、同例1，不同的是，取0.845molBaCO3、0.155gmolSrCO3、0.0028molY2O3、0.029molSiO2、0.0014mol Mn(NO3)2、1.016mol TiO2，二次球磨添加9.06*10-4mol Na2CO3。
制成的陶瓷无铅热敏电阻，产品性能和可靠性结果也达到例1的指标。

Claims (1)

1.一种高升阻比陶瓷热敏电阻器的制备方法，其特征在于取(0.773～0.879)mol的BaCO3、(0.121～0.227)mol的SrCO3，用(1.00～1.024)mol电子级TiO2为结构形成剂，(0.0004～0.0014)mol Mn(NO3)2为液相剂，(0.0015～0.0035)molY2O3为半导化试剂和晶粒细化剂，(0.015～0.030)molSiO2为玻璃化试剂，经过一次球磨混合，干燥，在1160℃～1210℃下预烧，二次球磨，在二次球磨时加入添加剂(1.51*10-4～9.06*10-4)mol Na2CO3，喷雾造粒，粒径50μm～120μm，在15MPa～20MPa压制成型，在1300℃～1380℃下高温烧结，按电极制备工艺制成陶瓷无铅热敏电阻器。
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