CN106278249A - 一种热敏电阻器介质材料及其制备方法 - Google Patents

一种热敏电阻器介质材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热敏电阻器介质材料及其制备方法，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：80‑85份、Sb2O3：10‑20份、Co2O3：5‑12份、SrCO3：1‑9份、MnO2：2‑6份、Cr2O3：2‑8份、SnO2：3‑5份、SiO2：2‑10份、CeO2：2‑10份、ZrO2：2‑8份、Y2O3：3‑10份，本发明的热敏电阻器介质材料能够提高使用寿命，成本低，制备方法简单，大大的降低了材料成本，满足了节能环保的要求。

Description

一种热敏电阻器介质材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及热敏电阻领域，具体涉及一种热敏电阻器介质材料及其制备方法。
背景技术
近年，要求电子元件适应表面贴装，具有负温度特性的负温度系数热敏电阻也在开展片式化。现有的片式负温度系数热敏电阻使用温度范围主要在-40℃-125℃之间，端电极表面镀有锡层，以便在焊接电路过程中，可以采用回流焊工艺焊接在电路中。随着技术的发展，一些较高温度场合使用的负温度系数热敏电阻也出现了片式化需求，如激光打印机机头的温度控制需要在200℃-300℃温度范围内稳定使用的片式负温度系数热敏电阻。现有的片式负温度系数热敏电阻已不适用。首先，现有片式负温度系数热敏电阻的设计使用温度范围为-40℃-125℃，超过这一温度范围使用时，其常温阻值会随着使用时间产生较大的漂移，通常会超出10％。其次，在这个温度下，这种现有的负温度系数热敏电阻端电极的锡层容易融化，导致热敏电阻脱落而在电路中失去作用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种热敏电阻器介质材料及其制备方法，能够提高使用寿命，成本低，使用效果显著。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明提供了一种热敏电阻器介质材料，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：80-85份、Sb2O3：10-20份、Co2O3：5-12份、SrCO3：1-9份、MnO2：2-6份、Cr2O3：2-8份、SnO2：3-5份、SiO2：2-10份、CeO2：2-10份、ZrO2：2-8份、Y2O3：3-10份；
其制备方法为：
(1)首先按照重量份数称取Sb2O3、Co2O3、SrCO3、MnO2、Cr2O3、SnO2、SiO2、CeO2、ZrO2、Y2O3各组分原料，得到混合物料A，加入到重量为混合物料A 3倍的纯水中，并加入铵盐分散剂，所添加的铵盐分散剂的重量为混合物料A的0.8－1％；然后在球磨机中球磨2-3h，得到添加剂料浆；
(2)将主成分原料BaTiO3加入添加剂料浆中，搅拌至混合均匀，然后加入陶瓷粘结剂和聚乙烯醇溶液，混合均匀后得到喷雾料浆；
(3)采用离心式喷雾干燥塔将步骤(2)所得的喷雾料浆喷雾干燥，得到粉料；
(4)将步骤(3)所得的粉料通过干压方式成型，压制成坯体；
(5)将步骤(4)所得的坯体经排胶后，在温度为1000－1100℃的条件下烧结一段时间，获得热敏电阻器介质材料。
优选的，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：81-84份、Sb2O3：12-18份、Co2O3：6-11份、SrCO3：2-8份、MnO2：4-5份、Cr2O3：3-6份、SnO2：3-5份、SiO2：3-9份、CeO2：4-8份、ZrO2：3-5份、Y2O3：6-8份。
优选的，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：84份、Sb2O3：14份、Co2O3：6份、SrCO3：3份、MnO2：4份、Cr2O3：3份、SnO2：3份、SiO2：3份、CeO2：4份、ZrO2：4份、Y2O3：6份。
优选的，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：81份、Sb2O3：12份、Co2O3：10份、SrCO3：5份、MnO2：4份、Cr2O3：3份、SnO2：3份、SiO2：4份、CeO2：6份、ZrO2：3份、Y2O3：6份。
优选的，所述的制备方法步骤(3)中陶瓷粘结剂的量为主成分原料BaTiO3的5％。
优选的，所述的制备方法步骤(3)中烧结时间为5-7h。
本发明有益效果：
本发明的热敏电阻器介质材料，开机时热敏电阻为冷态低阻，通电后在电流作用下升温、阻值迅速提高，因它串在消磁线圈回路工作，所以消磁线圈就是开机瞬间有大的交流工作电流(消磁)很快由于热敏电阻的阻值增大(几十至数百千欧)，消磁线圈中的工作电流几乎为零(相当于开路，不工作了，即消磁线圈只在冷态开机瞬间工作)；其具有耐压高、残余电流小、功率低、使用安全、可靠性高、寿命长等特点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种热敏电阻器介质材料，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：81份、Sb2O3：10份、Co2O3：5份、SrCO3：1份、MnO2：2份、Cr2O3：2份、SnO2：3份、SiO2：2份、CeO2：2份、ZrO2：2份、Y2O3：3份；
其制备方法为：
(1)首先按照重量份数称取Sb2O3、Co2O3、SrCO3、MnO2、Cr2O3、SnO2、SiO2、CeO2、ZrO2、Y2O3各组分原料，得到混合物料A，加入到重量为混合物料A 3倍的纯水中，并加入铵盐分散剂，所添加的铵盐分散剂的重量为混合物料A的0.8％；然后在球磨机中球磨3h，得到添加剂料浆；
(2)将主成分原料BaTiO3加入添加剂料浆中，搅拌至混合均匀，然后加入重量为主成分原料BaTiO3的5％陶瓷粘结剂和聚乙烯醇溶液，混合均匀后得到喷雾料浆；
(3)采用离心式喷雾干燥塔将步骤(2)所得的喷雾料浆喷雾干燥，得到粉料；
(4)将步骤(3)所得的粉料通过干压方式成型，压制成坯体；
(5)将步骤(4)所得的坯体经排胶后，在温度为1000℃的条件下烧结5h，获得热敏电阻器介质材料。
实施例2：
本发明提供了一种热敏电阻器介质材料，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：84份、Sb2O3：20份、Co2O3：12份、SrCO3：9份、MnO2：6份、Cr2O3：8份、SnO2：5份、SiO2：10份、CeO2：10份、ZrO2：8份、Y2O3：10份；
其制备方法为：
(1)首先按照重量份数称取Sb2O3、Co2O3、SrCO3、MnO2、Cr2O3、SnO2、SiO2、CeO2、ZrO2、Y2O3各组分原料，得到混合物料A，加入到重量为混合物料A 3倍的纯水中，并加入铵盐分散剂，所添加的铵盐分散剂的重量为混合物料A的0.9％；然后在球磨机中球磨2h，得到添加剂料浆；
(2)将主成分原料BaTiO3加入添加剂料浆中，搅拌至混合均匀，然后加入重量为主成分原料BaTiO3的5％陶瓷粘结剂和聚乙烯醇溶液，混合均匀后得到喷雾料浆；
(3)采用离心式喷雾干燥塔将步骤(2)所得的喷雾料浆喷雾干燥，得到粉料；
(4)将步骤(3)所得的粉料通过干压方式成型，压制成坯体；
(5)将步骤(4)所得的坯体经排胶后，在温度为1100℃的条件下烧结7h，获得热敏电阻器介质材料。
实施例3：
本发明提供了一种热敏电阻器介质材料，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：82份、Sb2O3：12份、Co2O3：6份、SrCO3：2份、MnO2：4份、Cr2O3：3份、SnO2：3份、SiO2：3份、CeO2：4份、ZrO2：3份、Y2O3：6份；
其制备方法为：
(1)首先按照重量份数称取Sb2O3、Co2O3、SrCO3、MnO2、Cr2O3、SnO2、SiO2、CeO2、ZrO2、Y2O3各组分原料，得到混合物料A，加入到重量为混合物料A 3倍的纯水中，并加入铵盐分散剂，所添加的铵盐分散剂的重量为混合物料A的0.8％；然后在球磨机中球磨2h，得到添加剂料浆；
(2)将主成分原料BaTiO3加入添加剂料浆中，搅拌至混合均匀，然后加入重量为主成分原料BaTiO3的5％陶瓷粘结剂和聚乙烯醇溶液，混合均匀后得到喷雾料浆；
(3)采用离心式喷雾干燥塔将步骤(2)所得的喷雾料浆喷雾干燥，得到粉料；
(4)将步骤(3)所得的粉料通过干压方式成型，压制成坯体；
(5)将步骤(4)所得的坯体经排胶后，在温度为1000℃的条件下烧结5h，获得热敏电阻器介质材料。
实施例4：
本发明提供了一种热敏电阻器介质材料，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：83份、Sb2O3：18份、Co2O3：11份、SrCO3：8份、MnO2：5份、Cr2O3：6份、SnO2：5份、SiO2：9份、CeO2：8份、ZrO2：5份、Y2O3：8份；
其制备方法为：
(1)首先按照重量份数称取Sb2O3、Co2O3、SrCO3、MnO2、Cr2O3、SnO2、SiO2、CeO2、ZrO2、Y2O3各组分原料，得到混合物料A，加入到重量为混合物料A 3倍的纯水中，并加入铵盐分散剂，所添加的铵盐分散剂的重量为混合物料A的1％；然后在球磨机中球磨3h，得到添加剂料浆；
(2)将主成分原料BaTiO3加入添加剂料浆中，搅拌至混合均匀，然后加入重量为主成分原料BaTiO3的5％陶瓷粘结剂和聚乙烯醇溶液，混合均匀后得到喷雾料浆；
(3)采用离心式喷雾干燥塔将步骤(2)所得的喷雾料浆喷雾干燥，得到粉料；
(4)将步骤(3)所得的粉料通过干压方式成型，压制成坯体；
(5)将步骤(4)所得的坯体经排胶后，在温度为1100℃的条件下烧结7h，获得热敏电阻器介质材料。
实施例5：
本发明提供了一种热敏电阻器介质材料，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：75份、Sb2O3：14份、Co2O3：6份、SrCO3：3份、MnO2：4份、Cr2O3：3份、SnO2：3份、SiO2：3份、CeO2：4份、ZrO2：4份、Y2O3：6份；
其制备方法为：
(1)首先按照重量份数称取Sb2O3、Co2O3、SrCO3、MnO2、Cr2O3、SnO2、SiO2、CeO2、ZrO2、Y2O3各组分原料，得到混合物料A，加入到重量为混合物料A 3倍的纯水中，并加入铵盐分散剂，所添加的铵盐分散剂的重量为混合物料A的0.8％；然后在球磨机中球磨3h，得到添加剂料浆；
(2)将主成分原料BaTiO3加入添加剂料浆中，搅拌至混合均匀，然后加入重量为主成分原料BaTiO3的5％陶瓷粘结剂和聚乙烯醇溶液，混合均匀后得到喷雾料浆；
(3)采用离心式喷雾干燥塔将步骤(2)所得的喷雾料浆喷雾干燥，得到粉料；
(4)将步骤(3)所得的粉料通过干压方式成型，压制成坯体；
(5)将步骤(4)所得的坯体经排胶后，在温度为1100℃的条件下烧结7h，获得热敏电阻器介质材料。
实施例6：
本发明提供了一种热敏电阻器介质材料，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：88份、Sb2O3：12份、Co2O3：10份、SrCO3：5份、MnO2：4份、Cr2O3：3份、SnO2：3份、SiO2：4份、CeO2：6份、ZrO2：3份、Y2O3：6份；
其制备方法为：
(1)首先按照重量份数称取Sb2O3、Co2O3、SrCO3、MnO2、Cr2O3、SnO2、SiO2、CeO2、ZrO2、Y2O3各组分原料，得到混合物料A，加入到重量为混合物料A 3倍的纯水中，并加入铵盐分散剂，所添加的铵盐分散剂的重量为混合物料A的0.8％；然后在球磨机中球磨2-3h，得到添加剂料浆；
(2)将主成分原料BaTiO3加入添加剂料浆中，搅拌至混合均匀，然后加入重量为主成分原料BaTiO3的5％陶瓷粘结剂和聚乙烯醇溶液，混合均匀后得到喷雾料浆；
(3)采用离心式喷雾干燥塔将步骤(2)所得的喷雾料浆喷雾干燥，得到粉料；
(4)将步骤(3)所得的粉料通过干压方式成型，压制成坯体；
(5)将步骤(4)所得的坯体经排胶后，在温度为1100℃的条件下烧结5h，获得热敏电阻器介质材料。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种热敏电阻器介质材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：80-85份、Sb2O3：10-20份、Co2O3：5-12份、SrCO3：1-9份、MnO2：2-6份、Cr2O3：2-8份、SnO2：3-5份、SiO2：2-10份、CeO2：2-10份、ZrO2：2-8份、Y2O3：3-10份；
其制备方法为：
(1)首先按照重量份数称取Sb2O3、Co2O3、SrCO3、MnO2、Cr2O3、SnO2、SiO2、CeO2、ZrO2、Y2O3各组分原料，得到混合物料A，加入到重量为混合物料A3倍的纯水中，并加入铵盐分散剂，所添加的铵盐分散剂的重量为混合物料A的0.8－1％；然后在球磨机中球磨2-3h，得到添加剂料浆；
(2)将主成分原料BaTiO3加入添加剂料浆中，搅拌至混合均匀，然后加入陶瓷粘结剂和聚乙烯醇溶液，混合均匀后得到喷雾料浆；
(3)采用离心式喷雾干燥塔将步骤(2)所得的喷雾料浆喷雾干燥，得到粉料；
(4)将步骤(3)所得的粉料通过干压方式成型，压制成坯体；
(5)将步骤(4)所得的坯体经排胶后，在温度为1000－1100℃的条件下烧结一段时间，获得热敏电阻器介质材料。
2.如权利要求1所述的热敏电阻器介质材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：81-84份、Sb2O3：12-18份、Co2O3：6-11份、SrCO3：2-8份、MnO2：4-5份、Cr2O3：3-6份、SnO2：3-5份、SiO2：3-9份、CeO2：4-8份、ZrO2：3-5份、Y2O3：6-8份。
3.如权利要求2所述的热敏电阻器介质材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：84份、Sb2O3：14份、Co2O3：6份、SrCO3：3份、MnO2：4份、Cr2O32：3份、SnO2：3份、SiO2：3份、CeO2：4份、ZrO2：4份、Y2O3：6份。
4.如权利要求2所述的热敏电阻器介质材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：BaTiO3：81份、Sb2O3：12份、Co2O3：10份、SrCO3：5份、MnO2：4份、Cr2O3：3份、SnO2：3份、SiO2：4份、CeO2：6份、ZrO2：3份、Y2O3：6份。
5.如权利要求1所述的热敏电阻器介质材料，其特征在于，所述的制备方法步骤(3)中陶瓷粘结剂的重量为主成分原料BaTiO3的5％。
6.如权利要求1所述的热敏电阻器介质材料，其特征在于，所述的制备方法步骤(3)中烧结时间为5-7h。
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