CN114315339A - 一种基于金属氧化物高温复合ntc电阻材料及其制备方法、应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料及其制备方法、应用，复合NTC电阻材料包括以下质量份数的组成：金属氧化物15~30份、研磨液10~15份、烧结助剂0.1~1份、粘合剂1~4份和溶剂20~40份，其中，按质量百分比计，所述金属氧化物由35~50%的四氧化三钴、15~25%的三氧化二铬、5~15%的三氧化二镍、3~10%的氧化亚铜、5~12%的二氧化锰和2~5%的氧化镁组成。相比于现有技术，本发明解决了目前NTC电阻材料在高温工作条件下性能变化率大、稳定性差的问题。

Description

一种基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料及其制备方法、 应用

技术领域

本发明涉及电阻技术领域，特别涉及一种基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料及其制备方法、应用。

背景技术

负温度系数(NTC)热敏电阻是指电阻随温度升高而下降的电子陶瓷材料。随着当今科学技术的快速发展，NTC热敏电阻已经在很多领域应用，与人们的生活息息相关。

NTC热敏材料是热敏电阻器的核心，工业的发展和市场的需求已经促进着NTC热敏材料的发展，尤其汽车领域的发展，促使NTC热敏电阻材料从低温应用领域向高温应用领域转变成为工业发展的需要。

然而，现有的NTC电阻材料在高温中使用时，往往会出现严重的老化现象，性能变化率大，即稳定性较差。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料及其制备方法、应用，旨在解决目前NTC电阻材料在高温工作条件下性能变化率大、稳定性差的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提出了一种基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料，包括以下质量份数的组成：金属氧化物15~30份、研磨液10~15份、烧结助剂0.1~1份、粘合剂1~4份和溶剂20~40份，其中，按质量百分比计，所述金属氧化物由35~50%的四氧化三钴、15~25%的三氧化二铬、5~15%的三氧化二镍、3~10%的氧化亚铜、5~12%的二氧化锰和2~5%的氧化镁组成。

优选地，按质量百分比计，所述金属氧化物由40~45%的四氧化三钴、18~22%的三氧化二铬、8~12%的三氧化二镍、5~8%的氧化亚铜、7~10%的二氧化锰和3~4%的氧化镁组成。

优选地，所述研磨液为浓度为15%的乙醇水溶液；所述烧结助剂为Bi₂O₃-B₂O₃；所述溶剂为醋酸丙酯。

优选地，所述粘合剂包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素、淀粉和糊精中的至少一种。

第二方面，本发明提出了一种说明书前文所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料的制备方法，包括以下步骤：

S1，按照质量百分比，称取四氧化三钴、三氧化二铬、三氧化二镍、氧化亚铜、二氧化锰和氧化镁混合，然后分多次往金属氧化物中加入研磨液，将金属氧化物和研磨液混合并球磨至所需细度，最后干燥得到球磨产物；

S2，往步骤S1所得球磨产物中加入烧结助剂，于900~1200℃下烧结1~2h，得到烧结产物；

S3，将步骤S2所得烧结产物与粘合剂和溶剂混合，然后进行造粒，过筛干燥后再进行干压成型、冷等静压，得到基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料。

优选地，步骤S1中，球磨时采用的是球磨装置，所述球磨装置包括外筒和内筒，所述内筒的表面开设有若干排料孔，且所述内筒的两端开设有限位环，所述限位环的表面与所述外筒的内壁贴合，所述内筒的外表面且位于所述限位环之间设置有八字形刮条，所述八字形刮条的外表面与所述外筒的内壁贴合，所述外筒的下表面开设有排料管，所述排料管位于所述八字形刮条运动途径的中部；所述外筒的两端分别固定连接有左端盖和右端盖，所述右端盖开设在支架一上，所述左端盖固定安装在支架二上。

优选地，所述内筒的一侧开设有连接辊，所述连接辊贯穿并转动连接所述右端盖和支架一，所述连接辊的末端固定连接有大齿轮，所述大齿轮啮合有小齿轮，所述小齿轮贯穿并固定连接有步进电机；所述内筒的一端转动连接有送料筒，所述送料筒贯穿并固定连接在所述左端盖上，所述送料筒的上表面固定连接有下料斗，所述送料筒的一侧贯穿并转动连接有螺旋叶片，所述螺旋叶片的一端贯穿所述送料筒固定连接有电机，另一端转动连接有悬架，所述悬架固定连接在所述送料筒上；所述支架二的一侧下部固定连接有支撑板，所述支撑板的上表面固定连接有电机座和料筒架，所述电机座上固定安装有所述电机，所述料筒架上固定安装有所述送料筒；所述步进电机、所述支架一和所述支架二均固定安装在底板上。

优选地，步骤S2中，烧结时采用的是烧结装置，所述烧结装置包括烧结炉、模具支撑机构、抽真空系统、热能供给系统、散热系统，所述烧结炉内部设置有模具支撑机构，所述烧结模具放置在所述模具支撑机构上，所述炉门通过机械臂安装在所述烧结炉的炉口，所述机械臂一端通过铰链设置所述烧结炉炉口处，所述机械臂另一端与所述炉门的外壁固定连接；所述抽真空系统通过抽真空管与所述烧结炉连接，用于对所述烧结模具进行烧结操作前对所述烧结炉内部抽真空；所述热能供给系统通过导热管与所述烧结炉连接，用于为所述烧结炉提供烧结所需热量；所述散热系统通过散热管与所述烧结炉连接，用于在所述炉门打开时吸收所述烧结炉内部热量；所述烧结炉炉口处设置有密封套，所述密封套上设置有供电系统，所述烧结炉和所述炉门上均设置有电磁片，所述炉门保持关闭状态且所述供电系统通电时两个所述电磁片相吸，所述供电系统通过控制系统控制所述散热系统的启停；所述散热管的管壁上开设有空腔，所述空腔内设置有冷凝循环管，所述冷凝循环管盘绕在所述空腔内。

优选地，所述模具支撑机构包括滑块、T形支架、连杆和放置架，所述滑块设置有两个，所述滑块底端分别固定连接有所述T形支架，所述T形支架和所述放置架之间通过所述连杆连接，所述烧结模具放置在所述放置架上端面；所述放置架包括固定支杆、活动支杆、圆杆、螺杆和限位螺母，所述活动支杆和所述固定支杆分别与所述连杆固定连接，所述圆杆和所述螺杆的一端均与所述固定支杆的侧面固定连接，所述圆杆和所述螺杆的另一端均贯穿所述活动支杆且与所述活动支杆滑动配合，所述限位螺母分别螺接在所述螺杆表面且所述限位螺母一侧与所述活动支杆一侧相贴；所述烧结模具放置在所述圆杆上端且所述烧结模具卡在所述固定支杆和所述活动支杆之间，所述固定支杆和所述活动支杆与所述烧结模具表面相贴处均设置有防滑层；所述烧结炉内部顶端设置有滑道，所述滑道两端分别设置有可拆卸限位板，所述滑块滑动装配在所述滑道内部。

第三方面，本发明提出了一种说明书前文所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料在NTC热敏电阻中的应用。具体的，

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1）在本发明的NTC电阻材料中，其采用四氧化三钴、三氧化二铬、三氧化二镍、氧化亚铜、二氧化锰和氧化镁按照特定的质量百分比进行混合复配，得到一种材料电阻值和B值稳定的NTC电阻材料，并且基于该金属氧化物的电阻材料在200℃长时间老化情况下，性能（即电阻值和B值）变化率低，也就是说，该电阻材料稳定性能大大提高，从而使得采用该材料的NTC热敏电阻具有高稳定、长寿命的特点；

2）在本发明的NTC电阻材料制备的球磨阶段中，将电阻材料或者研磨球通过下料斗投放在送料筒内，然后通过电机驱动螺旋叶片进行转动，使螺旋叶片带动电阻材料或者研磨球进入内筒内，且送料筒与内筒转动连接，实现了不停机加料，节省了加工的时间，提高了研磨效率；同时通过送料筒和螺旋叶片进行送料，利用送料筒的长距离和螺旋叶片的气流阻碍，可有效的避免了研磨过程中所产生的粉尘飘散，避免对环境产生污染。另外，通过内筒的转动，使内筒内的研磨球对电阻材料进行研磨，研磨过程中产生的粉尘以及研磨后的电阻材料从排料孔处排出，粉尘粘附在外筒的内壁上后，由于内筒的转动会带动八字形刮条在外筒内壁上转动，进而使八字形刮条将粉尘刮落，且八字形刮条呈“八”字形设置，使粉尘向中部汇集，进而能够从排料管处顺利排出，进行收集；

3）在本发明的NTC电阻材料制备的烧结阶段中，在烧结炉和炉门上设置电磁片，若烧结炉工作时炉门意外打开，使得两个电磁片分离，能够触发供电系统断电，散热系统就会紧急开启，及时吸收烧结炉内部热量，避免在炉口造成热浪冲击而出现人员灼伤的情况；此外，通过设置放置架来放置烧结模具，放置架不会阻隔热量，能够保证烧结模具各个面受热均匀，且放置架的固定支杆和活动支杆之间的距离能够根据烧结模具的规格进行调整，保证烧结模具被稳固限位。

附图说明

图1为本发明中球磨装置的立体结构图。

图2为本发明中球磨装置的爆炸图。

图3为本发明中球磨装置的内筒结构图。

图4为本发明中球磨装置的送料筒结构图。

图5是本发明中烧结装置的立体结构示意图之一。

图6是本发明中烧结装置的立体结构示意图之二。

图7是本发明中烧结装置的模具支撑机构和烧结模具结构示意图。

图8是本发明中烧结装置的模具支撑机构结构示意图。

图9是本发明中烧结装置的散热管剖面结构示意图。

图中：101、外筒；102、内筒；103、排料孔；104、限位环；105、八字形刮条；106、排料管；107、左端盖；108、右端盖；109、支架一；110、支架二；111、连接辊；112、大齿轮；113、小齿轮；114、步进电机；115、送料筒；116、下料斗；117、螺旋叶片；118、电机；119、悬架；120、支撑板；121、电机座；122、料筒架；123、底板；201、烧结炉；202、模具支撑机构；203、烧结模具；204、炉门；205、机械臂；206、抽真空系统；207、抽真空管；208、热能供给系统；209、导热管；210、散热系统；211、散热管；212、密封套；213、供电系统；214、电磁片；215、控制系统；216、滑块；217、T形支架；218、连杆；219、放置架；220、固定支杆；221、活动支杆；222、圆杆；223、螺杆；224、限位螺母；225、防滑层；226、滑道；227、可拆卸限位板；228、冷凝循环管。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料，包括以下质量份数的组成：金属氧化物15份、研磨液10份、烧结助剂0.1份、粘合剂1份和溶剂20份，其中，按质量百分比计，金属氧化物由35%的四氧化三钴、25%的三氧化二铬、15%的三氧化二镍、8%的氧化亚铜、12%的二氧化锰和5%的氧化镁组成。研磨液为浓度为15%的乙醇水溶液；烧结助剂为Bi₂O₃-B₂O₃；所述溶剂为醋酸丙酯。粘合剂包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素、淀粉和糊精中的至少一种。

上述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料的制备方法包括以下步骤：

S1，按照质量百分比，称取四氧化三钴、三氧化二铬、三氧化二镍、氧化亚铜、二氧化锰和氧化镁混合，然后分多次往金属氧化物中加入研磨液，将金属氧化物和研磨液混合并球磨至所需细度，最后干燥得到球磨产物；

S2，往步骤S1所得球磨产物中加入烧结助剂，于900~1200℃下烧结1~2h，得到烧结产物；

S3，将步骤S2所得烧结产物与粘合剂和溶剂混合，然后进行造粒，过筛干燥后再进行干压成型、冷等静压，得到基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料。

实施例2

与实施例1不同的是：本实施例的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料，包括以下质量份数的组成：金属氧化物24份、研磨液12份、烧结助剂0.5份、粘合剂2份和溶剂30份。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例3

与实施例1不同的是：本实施例的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料，包括以下质量份数的组成：金属氧化物30份、研磨液15份、烧结助剂1份、粘合剂4份和溶剂40份。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例4

与实施例2不同的是：本实施例的金属氧化物由40%的四氧化三钴、20%的三氧化二铬、15%的三氧化二镍、10%的氧化亚铜、10%的二氧化锰和5%的氧化镁组成。

其余同实施例2，这里不再赘述。

实施例5

与实施例2不同的是：本实施例的金属氧化物由45%的四氧化三钴、22%的三氧化二铬、13%的三氧化二镍、5%的氧化亚铜、12%的二氧化锰和3%的氧化镁组成。

其余同实施例2，这里不再赘述。

实施例6

与实施例2不同的是：本实施例的金属氧化物由50%的四氧化三钴、18%的三氧化二铬、12%的三氧化二镍、6%的氧化亚铜、10%的二氧化锰和4%的氧化镁组成。

其余同实施例2，这里不再赘述。

对比例1

与实施例2不同的是：本对比例例的金属氧化物不含有四氧化三钴。

其余同实施例2，这里不再赘述。

对比例2

与实施例2不同的是：本对比例的金属氧化物不含有三氧化二铬。

其余同实施例2，这里不再赘述。

对比例3

与实施例2不同的是：本对比例的金属氧化物不含有三氧化二镍。

其余同实施例2，这里不再赘述。

对比例4

与实施例2不同的是：本对比例的金属氧化物不含有氧化亚铜。

其余同实施例2，这里不再赘述。

对比例5

与实施例2不同的是：本对比例的金属氧化物不含有二氧化锰。

其余同实施例2，这里不再赘述。

对比例6

与实施例2不同的是：本对比例的金属氧化物不含有氧化镁。

其余同实施例2，这里不再赘述。

试验例

将实施例和对比例制得的NTC电阻材料作为测试样品，先测试25℃和50℃下的电阻，根据B=3850.16×ln（R₂₅/R₅₀）计算出老化前的B值；然后将样品在200℃下保温180h，分别测试老化后25℃和50℃下的电阻，根据B=3850.16×ln（R₂₅/R₅₀）计算出老化后的B值，最后再计算出老化后材料的电阻变化率和B值变化率。

以上测试结果见表1。

表1 测试结果

由表1可知，本发明的NTC电阻材料在经过200℃18h老化后，电阻值变化率以及B值变化率均小于对比例的电阻材料，可见，本发明的NTC电阻材料性能变化率更低，稳定性更好，从而可以使得NTC热敏电阻器具有高稳定性和长寿命的特性。

具体的，由实施例1~3对比可以看出，其中实施例2的NTC电阻材料性能最佳。而由实施例1和4~6对比可以看出，其中实施例5的NTC电阻材料性能最佳。另外，由实施例2和对比例1~6对比可以看出，当NTC电阻材料中少添加金属氧化物中的任意一种，其得到的NTC电阻材料的性能都会有所变差。由此表明，当且仅当采用本发明的金属氧化物才能制得性能变化率低、稳定性好的NTC电阻材料。

实施例7虽然本发明的NTC电阻材料解决了现有技术中NTC电阻材料性能变化率大、稳定性差的技术问题，但是现有技术中NTC电阻材料的制备过程中仍然存在有以下技术问题：

1）在对NTC电阻材料进行球磨时，材料与研磨球之间不断摩擦，产生粉尘，所形成的粉尘亦为热敏电阻材料，直接排出会造成资源浪费，且造成环境污染。此外在球磨的过程中，添加研磨球或电阻材料时，需要停机上料，增加了时间成本；

2）热敏电阻烧结炉在对热敏电阻进行烧结时，其内的温度达1000℃以上，其安全性能是生产的首要问题，在烧结炉工作时，烧结炉门的误触等情况下会导致炉门打开，造成热量泄露，易造成人员灼伤，而现有的烧结炉缺乏应急措施。此外，现有的烧结炉采用放置盘来放置烧结模具，放置盘可能会阻隔一部分热量，使烧结模具受热面不均匀，无法确保其内部的电阻材料受热均匀。

为此，本发明还提供了以下装置：请参阅图1-4所示，本发明制备步骤S1中球磨时所采用的球磨装置，包括外筒101和内筒102，所述内筒102的表面开设有若干排料孔103，且所述内筒102的两端开设有限位环104，所述限位环104的表面与所述外筒101的内壁贴合，所述内筒102的外表面且位于所述限位环104之间设置有八字形刮条105，所述八字形刮条105的外表面与所述外筒101的内壁贴合，所述外筒101的下表面开设有排料管106，所述排料管106位于所述八字形刮条105运动途径的中部；通过内筒102的转动，使内筒102内的研磨球对电阻材料进行研磨，研磨过程中产生的粉尘以及研磨后的电阻材料从排料孔103处排出，粉尘粘附在外筒的内壁上后，由于内筒102的转动会带动八字形刮条105在外筒内壁上转动，进而使八字形刮条105将粉尘刮落，且八字形刮条呈“八”字形设置，使粉尘向中部汇集，进而能够从排料管106处顺利排出，进行收集。

对于上述外筒101来说，所述外筒101的两端分别固定连接有左端盖107和右端盖108，所述右端盖108开设在支架一109上，所述左端盖固定安装在支架二110上，从而通过支架一109和支架二110实现对左端盖107、右端盖108和外筒101相固定安装所形成的壳体进行支撑的作用。

对于上述内筒102来说，所述内筒102的一侧开设有连接辊111，所述连接辊111贯穿并转动连接所述右端盖108和支架一109，所述连接辊111的末端固定连接有大齿轮112，所述大齿轮112啮合有小齿轮113，所述小齿轮113贯穿并固定连接有步进电机114，从而通过步进电机114驱动小齿轮113进行转动，进而通过小齿轮113与大齿轮112的啮合实现大齿轮112的转动，再通过连接辊111驱动内筒102进行转动，实现对内筒102内的研磨球对电阻材料的研磨。

对于上述内筒102来说，所述内筒102的一端转动连接有送料筒115，所述送料筒115贯穿并固定连接在所述左端盖107上，所述送料筒115的上表面固定连接有下料斗116，所述送料筒115的一侧贯穿并转动连接有螺旋叶片117，所述螺旋叶片117的一端贯穿所述送料筒115并固定连接有电机118，另一端转动连接有悬架119，所述悬架119固定连接在所述送料筒115上，从而将电阻材料或者研磨球通过下料斗116投放在送料筒115内，然后通过电机118驱动螺旋叶片117进行转动，使螺旋叶片117带动电阻材料或者研磨球进入内筒102内，且送料筒115与内筒102转动连接，实现了不停机加料，节省了加工的时间，提高了研磨效率；同时通过送料筒115和螺旋叶片117进行送料，利用送料筒115的长距离和螺旋叶片117的气流阻碍，可有效的避免了研磨过程中所产生的粉尘飘散，避免对环境产生污染。

对于上述电机118和送料筒115来说，所述支架二110的一侧下部固定连接有支撑板120，所述支撑板120的上表面固定连接有电机座121和料筒架122，所述电机座121上固定安装有所述电机118，所述料筒架122上固定安装有所述送料筒115；所述步进电机114、支架一109和支架二110均固定安装在底板123上；从而通过电机座121和料筒架122实现了对电机118和送料筒115的支撑安装。

请参阅图5-9所示，本发明制备步骤S2中烧结时采用的烧结装置，包括烧结炉201、模具支撑机构202、烧结模具203、炉门204、抽真空系统206、热能供给系统208、散热系统210，烧结炉201内部设置有模具支撑机构202，烧结模具203放置在模具支撑机构202上，炉门204通过机械臂205安装在烧结炉201的炉口，机械臂205一端通过铰链设置烧结炉201炉口处，机械臂205另一端与炉门204的外壁固定连接；抽真空系统206通过抽真空管207与烧结炉201连接，用于对烧结模具203进行烧结操作前对烧结炉201内部抽真空；热能供给系统208通过导热管209与烧结炉201连接，用于为烧结炉201提供烧结需要的热量；散热系统210通过散热管211与烧结炉201连接，用于在炉门204打开时吸收烧结炉201内部热量。

对于上述烧结炉201来说，烧结炉201炉口处设置有密封套212，密封套212上设置有供电系统213，烧结炉201和炉门204上均设置有电磁片214，炉门204保持关闭状态且供电系统213通电时两个电磁片214相吸，在供电系统213通过控制系统215控制散热系统210的启停，供电系统213通电时散热系统210保持停机状态，供电系统213断电时散热系统210保持启动状态。此外，具体应用时，供电系统213与控制系统215相互作用，炉门204打开带动两个电磁片214意外分离时会反作用于供电系统213，使供电系统213断电，进而控制系统215根据供电系统213的通、断电情况控制散热系统210的启停，在炉门204打开时及时通过散热系统210吸收并处理烧结炉201内部热量。

对于上述模具支撑机构202来说，模具支撑机构202包括滑块216、T形支架217、连杆218和放置架219，滑块216设置有两个，滑块216底端分别固定连接有T形支架217，T形支架217和放置架219之间通过连杆218连接，烧结模具203放置在放置架219上端面，通过T形支架217和连杆218对放置架219进行支撑，放置架219对烧结模具203进行支撑。

对于上述放置架219来说，放置架219包括固定支杆220、活动支杆221、圆杆222、螺杆223和限位螺母224，活动支杆221和固定支杆220分别与连杆218固定连接，圆杆222和螺杆223的一端均与固定支杆220的侧面固定连接，圆杆222和螺杆223的另一端均贯穿活动支杆221且与活动支杆221滑动配合，从而固定支杆220和活动支杆221之间的距离可根据烧结模具203的尺寸作出相应调整，限位螺母224分别螺接在螺杆223表面且限位螺母224一侧与活动支杆221一侧相贴，通过限位螺母224能够对活动支杆221进行限位。

对于上述烧结模具203来说，烧结模具203放置在圆杆222上端且烧结模具203卡在固定支杆220和活动支杆221之间，从而通过限位螺母224对活动支杆221进行限位，能够使固定支杆220和活动支杆221紧固地卡在不同规格的烧结模具203两端，进而保证烧结模具203在烧结过程中保持位置稳定，提高对其内部电阻材料的烧结效果，固定支杆220和活动支杆221与烧结模具203表面相贴处均设置有防滑层225，能够提高对烧结模具203限位的稳定性。

对于上述烧结炉201来说，烧结炉201内部顶端设置有滑道226，滑道226两端分别设置有可拆卸限位板227，滑块216滑动装配在滑道226内部，从而模具支撑机构202能够在滑块216的作用下沿着滑道226滑动至靠近烧结炉201炉口处，进而便于取放烧结模具203和调节限位螺母224，拆下可拆卸限位板227能够将整个模具支撑机构202从烧结炉201内部取出，便于对模具支撑机构202进行日常维护。

对于上述散热管211来说，散热管211的管壁上开设有空腔，空腔内设置有冷凝循环管228，冷凝循环管228盘绕在空腔内，从而在通过散热管211将烧结炉201内部热量吸入散热系统210进行处理之前，冷凝循环管228内循环流通的冷凝液能够对经过散热管211的热气进行预降温处理，辅助散热系统210进行更高效的散热。

综上所述，将待烧结的电阻材料放入烧结模具203内，将模具支撑机构202滑动至靠近烧结炉201炉口处，将烧结模具203放置在放置架219上，根据烧结模具203的尺寸调整固定支杆220和活动支杆221之间的距离，使烧结模具203卡在固定支杆220和活动支杆221之间，旋紧限位螺母224，保证烧结模具203被稳固限位；将模具支撑机构202滑动至烧结炉201内部中心处附近，关闭炉门204，通过控制系统215对供电系统213通电，两个电磁片214相吸，通过抽真空系统206对烧结炉201内部抽真空后，通过热能供给系统208为烧结炉201提供烧结需要的热量，烧结炉201开始进行烧结操作；在烧结炉201工作时，若炉门204意外打开，在炉门204完全打开之前两个电磁片214分离，供电系统213断电，控制系统215控制散热系统210紧急开启，散热系统210通过散热管211吸收烧结炉201内部热量，冷凝循环管228内循环流通的冷凝液对经过散热管211的热气进行预降温处理，辅助散热系统210进行更高效的散热。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料，其特征在于，包括以下质量份数的组成：金属氧化物15~30份、研磨液10~15份、烧结助剂0.1~1份、粘合剂1~4份和溶剂20~40份，其中，按质量百分比计，所述金属氧化物由35~50%的四氧化三钴、15~25%的三氧化二铬、5~15%的三氧化二镍、3~10%的氧化亚铜、5~12%的二氧化锰和2~5%的氧化镁组成。

2.如权利要求1所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料，其特征在于，按质量百分比计，所述金属氧化物由40~45%的四氧化三钴、18~22%的三氧化二铬、8~12%的三氧化二镍、5~8%的氧化亚铜、7~10%的二氧化锰和3~4%的氧化镁组成。

3.如权利要求1所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料，其特征在于，所述研磨液为浓度为15%的乙醇水溶液；所述烧结助剂为Bi₂O₃-B₂O₃；所述溶剂为醋酸丙酯。

4.如权利要求1所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料，其特征在于，所述粘合剂包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素、淀粉和糊精中的至少一种。

5.一种权利要求1~4任一项所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，按照质量百分比，称取四氧化三钴、三氧化二铬、三氧化二镍、氧化亚铜、二氧化锰和氧化镁混合，然后分多次往金属氧化物中加入研磨液，将金属氧化物和研磨液混合并球磨至所需细度，最后干燥得到球磨产物；

S2，往步骤S1所得球磨产物中加入烧结助剂，于900~1200℃下烧结1~2h，得到烧结产物；

S3，将步骤S2所得烧结产物与粘合剂和溶剂混合，然后进行造粒，过筛干燥后再进行干压成型、冷等静压，得到基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料。

6.如权利要求5所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，球磨时采用的是球磨装置，所述球磨装置包括外筒（101）和内筒（102），所述内筒（102）的表面开设有若干排料孔（103），且所述内筒（102）的两端开设有限位环（104），所述限位环（104）的表面与所述外筒（101）的内壁贴合，所述内筒（102）的外表面且位于所述限位环（104）之间设置有八字形刮条（105），所述八字形刮条（105）的外表面与所述外筒（101）的内壁贴合，所述外筒（101）的下表面开设有排料管（106），所述排料管（106）位于所述八字形刮条（105）运动途径的中部；所述外筒（101）的两端分别固定连接有左端盖（107）和右端盖（108），所述右端盖（108）开设在支架一（109）上，所述左端盖（107）固定安装在支架二（110）上。

7.如权利要求6所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料的制备方法，其特征在于，所述内筒（102）的一侧开设有连接辊（111），所述连接辊（111）贯穿并转动连接所述右端盖（108）和支架一（109），所述连接辊（111）的末端固定连接有大齿轮（112），所述大齿轮（112）啮合有小齿轮（113），所述小齿轮（113）贯穿并固定连接有步进电机（114）；所述内筒（102）的一端转动连接有送料筒（115），所述送料筒（115）贯穿并固定连接在所述左端盖（107）上，所述送料筒（115）的上表面固定连接有下料斗（116），所述送料筒（115）的一侧贯穿并转动连接有螺旋叶片（117），所述螺旋叶片（117）的一端贯穿所述送料筒（115）固定连接有电机（118），另一端转动连接有悬架（119），所述悬架（119）固定连接在所述送料筒（115）上；所述支架二（110）的一侧下部固定连接有支撑板（120），所述支撑板（120）的上表面固定连接有电机座（121）和料筒架（122），所述电机座（121）上固定安装有所述电机（118），所述料筒架（122）上固定安装有所述送料筒（115）；所述步进电机（114）、所述支架一（109）和所述支架二（110）均固定安装在底板（123）上。

8.如权利要求5所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，烧结时采用的是烧结装置，所述烧结装置包括烧结炉（201）、模具支撑机构（202）、烧结模具（203）、炉门（204）、抽真空系统（206）、热能供给系统（208）、散热系统（210），所述烧结炉（201）内部设置有模具支撑机构（202），所述烧结模具（203）放置在所述模具支撑机构（202）上，所述炉门（204）通过机械臂（205）安装在所述烧结炉（201）的炉口，所述机械臂（205）一端通过铰链设置所述烧结炉（201）炉口处，所述机械臂（205）另一端与所述炉门（204）的外壁固定连接；所述抽真空系统（206）通过抽真空管（207）与所述烧结炉（201）连接，用于对所述烧结模具（203）进行烧结操作前对所述烧结炉（201）内部抽真空；所述热能供给系统（208）通过导热管（209）与所述烧结炉（201）连接，用于为所述烧结炉（201）提供烧结所需热量；所述散热系统（210）通过散热管（211）与所述烧结炉（201）连接，用于在所述炉门（204）打开时吸收所述烧结炉（201）内部热量；所述烧结炉（201）炉口处设置有密封套（212），所述密封套（212）上设置有供电系统（213），所述烧结炉（201）和所述炉门（204）上均设置有电磁片（214），所述炉门（204）保持关闭状态且所述供电系统（213）通电时两个所述电磁片（214）相吸，所述供电系统（213）通过控制系统（215）控制所述散热系统（210）的启停；所述散热管（211）的管壁上开设有空腔，所述空腔内设置有冷凝循环管（228），所述冷凝循环管（228）盘绕在所述空腔内。

9.如权利要求8所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料的制备方法，其特征在于，所述模具支撑机构（202）包括滑块（216）、T形支架（217）、连杆（218）和放置架（219），所述滑块（216）设置有两个，所述滑块（216）底端分别固定连接有所述T形支架（217），所述T形支架（217）和所述放置架（219）之间通过所述连杆（218）连接，所述烧结模具（203）放置在所述放置架（219）上端面；所述放置架（219）包括固定支杆（220）、活动支杆（221）、圆杆（222）、螺杆（223）和限位螺母（224），所述活动支杆（221）和所述固定支杆（220）分别与所述连杆（218）固定连接，所述圆杆（222）和所述螺杆（223）的一端均与所述固定支杆（220）的侧面固定连接，所述圆杆（222）和所述螺杆（223）的另一端均贯穿所述活动支杆（221）且与所述活动支杆（221）滑动配合，所述限位螺母（224）分别螺接在所述螺杆（223）表面且所述限位螺母（224）一侧与所述活动支杆（221）一侧相贴；所述烧结模具（203）放置在所述圆杆（222）上端且所述烧结模具（203）卡在所述固定支杆（220）和所述活动支杆（221）之间，所述固定支杆（220）和所述活动支杆（221）与所述烧结模具（203）表面相贴处均设置有防滑层（225）；所述烧结炉（201）内部顶端设置有滑道（226），所述滑道（226）两端分别设置有可拆卸限位板（227），所述滑块（216）滑动装配在所述滑道（226）内部。

10.一种权利要求1~4任一项所述的基于金属氧化物高温复合NTC电阻材料在NTC热敏电阻中的应用。

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