CN114203376A - 负温度系数热敏电阻器瓷料配方确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种负温度系数热敏电阻器瓷料配方确定方法，包括以下步骤：设定多个配方体系，每个配方体系设定一个或多个配方代号；设定符合目标电阻率的新瓷料配方中所有组份分为A基料和B基料；设定A基料的电阻率分别为目标电阻率的0.9‑0.1倍；设定B基料的电阻率分别为目标电阻率的1.1‑2.8倍；分别计算出每个A基料电阻率和每个B基料电阻率相互对应时的基料比例；确定至少162个新瓷料配方；选择至少一个新瓷料配方；验证，获得最终的新瓷料配方。本发明能够快速获得特定场合所需负温度系数热敏电阻器的正确的新瓷料配方，显著降低生产周期以及人力、物力、时间成本，满足现代社会工业快速发展需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种负温度系数热敏电阻器的生产方法，尤其涉及一种负温度系数热敏电阻器瓷料配方确定方法。
背景技术
负温度系数热敏电阻器又称NTC热敏电阻器，是一类电阻值随温度增大而减小的传感电阻器，它是采用陶瓷工艺制造而成的。负温度系数热敏电阻器的陶瓷粉料(简称瓷料)是采用锰、钴、镍、铁、铜、铝等金属氧化物为原材料，以两元、三元或多元组份的搭配形式，经计算、称量、球磨、干燥、过筛等工艺制得的瓷料。目前，负温度系数热敏电阻器的瓷料已形成MG(锰和钴)、MN(锰和镍)、MGN(锰、钴和镍)、MNT(锰、镍和铜)、MGT(锰、钴和铜)、MGNT(锰、钴、镍和铜)、MGNF(锰、钴、镍和铁)、MGFAl(锰、钴、铁和铝)等配方体系，可实现不同电阻率范围的特性参数，用于制作各种结构形式的负温度系数热敏电阻器。针对任意一个配方体系，可通过调整一个或多个组份(这里的组份即为某种具体的金属氧化物)的配方比例，使电阻率在一定范围内得到改变，达到所需的要求。目前，普通负温度系数热敏电阻器的配方体系可以满足电阻率范围为(5～800k)Ω.Cm的电参数需求。
传统的负温度系数热敏电阻器配方体系及比例仅满足特定的电阻率范围，如果要改变其特性参数，或者当用户需求的电阻值经结构设计后得到的目标电阻率不在常用配方的电阻率范围内，或者即使在常用配方的电阻率范围内但与目标电阻率存在较大偏差时，往往需要对配方中的一个或多个组份的比例进行相应调整，设计一个新瓷料配方，并通过大量的工艺试验来获取其电阻率值并验证与需要的目标电阻率是否一致，需要经历多次的调整、试验、再调整、再试验，一般需要经历2次及以上的试验验证，每次验证周期为3～5天，直至符合目标电阻率为止，所以需要耗费大量的人力、物力和时间，才能获得电阻器的新瓷料配方，导致特定场合所需负温度系数热敏电阻器的生产周期长、成本高，难以满足现代社会工业快速发展需求。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够快速获得与目标电阻率一致的电阻器瓷料各组份比例的负温度系数热敏电阻器瓷料配方确定方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种负温度系数热敏电阻器瓷料配方确定方法，包括以下步骤：
步骤1、设定多个配方体系，每个配方体系设定一个或多个配方代号，每个配方代号对应确定的瓷料组份及其质量百分比，每个配方代号对应的配方具有确定的电阻率范围；这里的配方体系和配方代号，可以是常用的配方体系和配方代号，也可以是根据需要临时设计的配方体系和配方代号，这是根据现有经验和实际需要设定的，不存在技术问题；
步骤2、设定符合目标电阻率ρ0的新瓷料配方中所有组份分为A基料和B基料，其中A基料的电阻率ρA低于目标电阻率ρ0，B基料的电阻率ρB高于目标电阻率ρ0；
步骤3、采用递减原则，设定A基料的电阻率ρA分别为目标电阻率ρ0的0.9倍、0.8倍、0.7倍…0.1倍，递减系数为0.1；
步骤4、采用递增原则，设定B基料的电阻率ρB分别为目标电阻率ρ0的1.1倍、1.2倍、1.3倍…2.8倍，递增系数为0.1；
步骤5、分别计算出每个A基料电阻率和每个B基料电阻率相互对应时的基料比例x和1-x，其中x是A基料占新瓷料配方总质量的质量百分比，1-x是B基料占新瓷料配方总质量的质量百分比，x的计算公式如下：
x＝(lnρ0-lnρB)/(lnρA-lnρB)
计算后得到9×18＝162组比例数据，每一组比例数据对应的新瓷料配方的A基料和B基料分别对应一个确定的电阻率；
步骤6、确定基料配方：根据步骤5的计算结果，对照步骤1的多个配方代号对应的电阻率范围，确定步骤5得到的每一组比例数据对应的新瓷料配方，共得到至少162个新瓷料配方；
步骤7、根据现场能够提供的瓷料组份，或者根据现有瓷料组份的成本控制原则，选择至少一个新瓷料配方；
步骤8、对于步骤7得到的新瓷料配方，根据其基料A和基料B分别占总质量的质量比例，以及基料A和基料B中各瓷料组份所占比例，计算得到每一种瓷料组份占总质量的百分比，然后利用确定的瓷料组份及其质量百分比生产得到负温度系数热敏电阻器，对该负温度系数热敏电阻器的实际电阻率和目标电阻率进行对比验证，如果其差值小于允许误差，则确定该新瓷料配方为最终的新瓷料配方；否则重复步骤7，选择其它新瓷料配方，再重复步骤8，直到获得最终的新瓷料配方。
作为优选，为了尽量得到准确的新瓷料配方，所述步骤6中，按照使步骤5得到的每一组比例数据对应的电阻率尽可能接近步骤1的电阻率范围的中位值的原则来确定步骤5得到的每一组比例数据对应的新瓷料配方。
作为优选，为了减少工艺验证次数，所述步骤7中，一次选择两个新瓷料配方进行步骤8的验证流程。
本发明的有益效果在于：
本发明通过预先设计配方体系和两种基料，计算获得多达162种新瓷料配方，这些配方能够将各种可能性全部囊括在内，再通过理论电阻率与目标电阻率筛选出最有可能正确的新瓷料配方，并通过验证确定最终的新瓷料配方，能够快速获得特定场合所需负温度系数热敏电阻器的正确的新瓷料配方，显著降低生产周期以及人力、物力、时间成本，满足现代社会工业快速发展需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例：
假设需要生产的负温度系数热敏电阻器的目标电阻率是200Ω.cm，按照以下步骤确定该负温度系数热敏电阻器的新瓷料配方：
步骤1、设定多个配方体系，每个配方体系设定一个或多个配方代号，每个配方代号对应确定的瓷料组份及其质量百分比，每个配方代号对应的配方具有确定的电阻率范围；比如，设定MG体系、MN体系、MGN体系、MNT体系、MGT体系、MGNT体系和MGNF体系(参考背景技术内容)，MG体系设定配方代号MG-1、配方代号MG-2，MGNT体系设定配方代号MGNT-1、MGNT-2、MGNT-3、MGNT-4，等等，一旦设定，则每个配方代号对应的配方都具有确定的电阻率范围，比如，MGNT-1对应的电阻率为20-50Ω.cm，MGNT-2对应的电阻率为40-80Ω.cm，等等；这里说电阻率范围而不是确定的电阻率，是因为负温度系数热敏电阻器的生产工艺等因素会导致最后成品的电阻率有差异，所以一般都是取其范围值，该范围值是根据若干次试验后得到的，大部分都是现有技术的通用数据；
步骤2、设定符合目标电阻率ρ0的新瓷料配方中所有组份分为A基料和B基料，其中A基料的电阻率ρA低于目标电阻率ρ0即低于200Ω.cm，B基料的电阻率ρB高于目标电阻率ρ0即高于200Ω.cm；
步骤3、采用递减原则，设定A基料的电阻率ρA分别为目标电阻率ρ0的0.9倍、0.8倍、0.7倍…0.1倍，递减系数为0.1，即设定A基料的电阻率ρA分别为180Ω.cm、160Ω.cm、140Ω.cm…20Ω.cm；
步骤4、采用递增原则，设定B基料的电阻率ρB分别为目标电阻率ρ0的1.1倍、1.2倍、1.3倍…2.8倍，递增系数为0.1，即设定B基料的电阻率ρB分别为220Ω.cm、240Ω.cm、260Ω.cm…560Ω.cm；
步骤5、分别计算出每个A基料电阻率和每个B基料电阻率相互对应时的基料比例x和1-x，其中x是A基料占新瓷料配方总质量的质量百分比，1-x是B基料占新瓷料配方总质量的质量百分比，x的计算公式如下：
x＝(lnρ0-lnρB)/(lnρA-lnρB)
举例来说，如果A基料的电阻率ρA和B基料的电阻率ρB分别为160Ω.cm和240Ω.cm，则x＝(ln200-ln240)/(ln160-ln240)＝(5.3-5.48)/(5.08-5.48)＝(-0.18)/(-0.4)＝0.45，1-x＝0.55，即A基料占总质量的45％，B基料占总质量的55％，或者说，A基料的质量份为45份，B基料的质量份为55份；
计算后得到9×18＝162组比例数据，每一组比例数据对应的新瓷料配方的A基料和B基料分别对应一个确定的电阻率，本实施例中A基料的电阻率ρA和B基料的电阻率ρB分别为160Ω.cm和240Ω.cm；
步骤6、确定基料配方：根据步骤5的计算结果，对照步骤1的多个配方代号对应的电阻率范围，按照使步骤5得到的每一组比例数据对应的电阻率尽可能接近步骤1的电阻率范围的中位值的原则，确定步骤5得到的每一组比例数据对应的新瓷料配方，共得到至少162个新瓷料配方，对于步骤5得到的每一组比例数据对应的电阻率与步骤1的多个电阻率范围的中位值都比较接近的情况，则选择多个配方代号作为将A基料或B基料的配方，则会形成更多的新瓷料配方；
步骤7、根据现场能够提供的瓷料组份，或者根据现有瓷料组份的成本控制原则，选择两个或更多个新瓷料配方；
步骤8、对于步骤7得到的新瓷料配方，根据其基料A和基料B分别占总质量的质量比例，以及基料A和基料B中各瓷料组份所占比例，计算得到每一种瓷料组份占总质量的百分比，然后利用确定的瓷料组份及其质量百分比生产得到负温度系数热敏电阻器，对该负温度系数热敏电阻器的实际电阻率和目标电阻率进行对比验证，如果其差值小于允许误差，则确定该新瓷料配方为最终的新瓷料配方；否则重复步骤7，选择其它新瓷料配方，再重复步骤8，直到获得最终的新瓷料配方。
按上述步骤确定新瓷料配方，在第一次需要花费一些时间来进行步骤1-步骤5，这几个步骤所得数据以后可以重复利用，以后的每次新瓷料配方，都可以直接利用步骤1的配方体系和配方代号，然后在步骤2采用需要的目标电阻率代入，很轻松地完成步骤2-步骤7，主要精力在于步骤8的验证流程，而根据实际应用来看，通过本发明方法来确定的新瓷料配方，验证通过率极高，从而节省大量的验证时间和精力。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (3)
1.一种负温度系数热敏电阻器瓷料配方确定方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、设定多个配方体系，每个配方体系设定一个或多个配方代号，每个配方代号对应确定的瓷料组份及其质量百分比，每个配方代号对应的配方具有确定的电阻率范围；
步骤2、设定符合目标电阻率ρ0的新瓷料配方中所有组份分为A基料和B基料，其中A基料的电阻率ρA低于目标电阻率ρ0，B基料的电阻率ρB高于目标电阻率ρ0；
步骤3、采用递减原则，设定A基料的电阻率ρA分别为目标电阻率ρ0的0.9倍、0.8倍、0.7倍…0.1倍，递减系数为0.1；
步骤4、采用递增原则，设定B基料的电阻率ρB分别为目标电阻率ρ0的1.1倍、1.2倍、1.3倍…2.8倍，递增系数为0.1；
步骤5、分别计算出每个A基料电阻率和每个B基料电阻率相互对应时的基料比例x和1-x，其中x是A基料占新瓷料配方总质量的质量百分比，1-x是B基料占新瓷料配方总质量的质量百分比，x的计算公式如下：
x＝(lnρ0-lnρB)/(lnρA-lnρB)
计算后得到9×18＝162组比例数据，每一组比例数据对应的新瓷料配方的A基料和B基料分别对应一个确定的电阻率；
步骤6、确定基料配方：根据步骤5的计算结果，对照步骤1的多个配方代号对应的电阻率范围，确定步骤5得到的每一组比例数据对应的新瓷料配方，共得到至少162个新瓷料配方；
步骤7、根据现场能够提供的瓷料组份，或者根据现有瓷料组份的成本控制原则，选择至少一个新瓷料配方；
步骤8、对于步骤7得到的新瓷料配方，根据其基料A和基料B分别占总质量的质量比例，以及基料A和基料B中各瓷料组份所占比例，计算得到每一种瓷料组份占总质量的百分比，然后利用确定的瓷料组份及其质量百分比生产得到负温度系数热敏电阻器，对该负温度系数热敏电阻器的实际电阻率和目标电阻率进行对比验证，如果其差值小于允许误差，则确定该新瓷料配方为最终的新瓷料配方；否则重复步骤7，选择其它新瓷料配方，再重复步骤8，直到获得最终的新瓷料配方。
2.根据权利要求1所述的负温度系数热敏电阻器瓷料配方确定方法，其特征在于：所述步骤6中，按照使步骤5得到的每一组比例数据对应的电阻率尽可能接近步骤1的电阻率范围的中位值的原则来确定步骤5得到的每一组比例数据对应的新瓷料配方。
3.根据权利要求1或2所述的负温度系数热敏电阻器瓷料配方确定方法，其特征在于：所述步骤7中，一次选择两个新瓷料配方进行步骤8的验证流程。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4531110A (en) * | 1981-09-14 | 1985-07-23 | At&T Bell Laboratories | Negative temperature coefficient thermistors |
| JPH08186004A (ja) * | 1994-12-30 | 1996-07-16 | Murata Mfg Co Ltd | 抵抗材料、それを用いた抵抗ペースト及び抵抗体 |
| US5857258A (en) * | 1992-03-13 | 1999-01-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Electrical test structure and method for measuring the relative locations of conductive features on an insulating substrate |
| US5880439A (en) * | 1996-03-12 | 1999-03-09 | Philip Morris Incorporated | Functionally stepped, resistive ceramic |
| JP2006261250A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Tdk Corp | 抵抗体ペースト、抵抗体及び電子部品 |
| CN101659545A (zh) * | 2009-09-11 | 2010-03-03 | 桂林电子科技大学 | 铋酸钡系负温度系数半导体陶瓷及其制备方法 |
| WO2013157649A1 (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | 日立金属株式会社 | 半導体磁器組成物、その製造方法、およびptc素子 |
| JP2019077810A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | ペルノックス株式会社 | 絶縁組成物、チップ抵抗器、表示体の製造方法、及びチップ抵抗器の製造方法 |
| US20200402688A1 (en) * | 2018-03-26 | 2020-12-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Varistor and manufacturing method thereof |
| CN112479681A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-12 | 青岛三元传感技术有限公司 | 一种负温度系数热敏电阻芯片及其制备方法 |
-
2021
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4531110A (en) * | 1981-09-14 | 1985-07-23 | At&T Bell Laboratories | Negative temperature coefficient thermistors |
| US5857258A (en) * | 1992-03-13 | 1999-01-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Electrical test structure and method for measuring the relative locations of conductive features on an insulating substrate |
| JPH08186004A (ja) * | 1994-12-30 | 1996-07-16 | Murata Mfg Co Ltd | 抵抗材料、それを用いた抵抗ペースト及び抵抗体 |
| US5880439A (en) * | 1996-03-12 | 1999-03-09 | Philip Morris Incorporated | Functionally stepped, resistive ceramic |
| JP2006261250A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Tdk Corp | 抵抗体ペースト、抵抗体及び電子部品 |
| CN101659545A (zh) * | 2009-09-11 | 2010-03-03 | 桂林电子科技大学 | 铋酸钡系负温度系数半导体陶瓷及其制备方法 |
| WO2013157649A1 (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | 日立金属株式会社 | 半導体磁器組成物、その製造方法、およびptc素子 |
| JP2019077810A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | ペルノックス株式会社 | 絶縁組成物、チップ抵抗器、表示体の製造方法、及びチップ抵抗器の製造方法 |
| US20200402688A1 (en) * | 2018-03-26 | 2020-12-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Varistor and manufacturing method thereof |
| CN112479681A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-12 | 青岛三元传感技术有限公司 | 一种负温度系数热敏电阻芯片及其制备方法 |
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