CN1318201A - Ptc元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

在所述成型复合材料(12)的表面上，其中，35－60体积百分数的导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合，导电性材料(13)经加压密封并填埋后部分暴露，通过在具有部分暴露导电性材料(13)的成型复合材料上进行镀敷处理以形成镀敷电极(14A)和(14B)。至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为导电性粉末填料。所述PTC复合材料与电极之间的粘合较好，有效地降低二者之间的接触电阻值。进一步地，制备一种具有优异重复电流作用稳定性的PTC元件。

Description

PTC元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及PTC元件，其由具有正温度特性的导电性复合材料(以下称PTC复合材料)组成，所谓PTC(Positive TemperatureCoefficient)特性是指，当达到设定的温度(以下称开关温度)范围时，其电阻值将瞬时升高。
背景技术
迄今为止，PTC元件用于电器设备和电子设备以及二次电池等领域，当这些设备出现异常情况时，其作为电路中的保护性元件进行过载保护。
一般地，PTC元件由PTC复合材料以及形成于所述PTC复合材料上的电极组成，所述PTC复合材料是导电性粉末与晶体聚合物组分掺杂混合制得，且当达到开关温度时，其电阻值将瞬时升高。即，PTC复合材料将产生焦耳热(I2R)，其中，R为与材料有关的电阻值，I为通过前述电极流过元件的电流。如此，如果PTC复合材料中流动的电流相对高时，产生的热将使其电阻值增加。一般地，PTC元件可用作产生前述焦耳热的发热片材原料、电阻值增加的过载保护元件，以及类似物。
从形成电极的方法的角度来说，已有的PTC元件有以下三种。
第一，一种元件，其中，不锈钢、或镍以及类似物的金属镀层表面粘结于PTC复合材料表面，并且金属镀层作为电极。
第二，一种元件，其中，为了改善电极与PTC复合材料的粘合，金属镀层的表面进一步物理或化学地使之变粗糙，所述粗糙表面粘结于PTC复合材料的表面以制备电极。
第三，一种元件，其中，PTC复合材料直接金属镀敷制得电极。
但是，第一例子中的电极是金属镀层粘结于PTC复合材料表面制得的，在所述PTC复合材料表面与所述电极之间的接触电阻值变高，而且无法得到电阻性接触。因此，在第一个例子中的PTC复合材料中，由于电阻值于室温下变高，故难以采用PTC复合材料作为过载保护元件或其类似物。此外，由于所述PTC复合材料与所述电极之间粘结不够充分，当PTC元件重复操作时(接通电流)，电阻值将急剧升高。
而且，第二个例子中，金属镀层的表面进一步物理或化学地使之变粗糙，所述粗糙表面粘结于PTC复合材料的表面以制备电极，所述PTC复合材料表面与所述电极之间的接触电阻值低于前述第一个例子，并且二者之间的粘结较好，但仍不能获得良好的电阻性接触。结合第二个例子，也提出将分散于PTC复合材料中的导电性粉末的量增加到45体积百分数以上，以改善重复操作条件下PTC元件的稳定性以及降低其在室温下电阻值。但是，在这种情况下，不但难以将室温下的电阻值降低到特定值以下，而且也无法彻底阻止重复操作条件下电阻值升高。
进一步地，第三个例子中，PTC复合材料直接金属镀敷制得电极，所述PTC复合材料与所述镀层之间粘结不够充分，在所述PTC复合材料表面与所述镀层之间的接触电阻值变高。并且由于重复操作引起的电阻值升高是难以避免的。
第一到三个例子中的争议之处在于，当这些PTC元件重复操作时，由于PTC复合材料自身损伤引起室温下电阻值升高。对该问题的解释是一种假设，即当重复操作时，每一次操作产生的热冲击将破坏晶体聚合物组分。
另一方面，因为PTC复合材料为有机物质与无机物质的复合材料，同样存在一个问题，所述复合材料在储备及使用过程中易受环境湿度的影响，而且重复进行开关操作一段时间后其电阻值急剧变化。特别地，为了获得采用金属导电性填料的PTC复合材料具有优良导电性的元件，需要大量填充导电性填料。但是当大量填充无机导电性填料时，得到的复合材料在储备及使用时易受环境湿度的影响。并且，如上所述，由于在开关操作重复进行一段时间后，元件自身易于从电极上剥落，复合材料使用寿命较短(不能重复使用)。
因此，本发明的第一个目的是提供一种PTC元件及其制造方法，该PTC元件在重复操作条件下稳定性好，PTC复合材料与电极充分粘结，接触电阻值低。
本发明的第二个目的，在实现上述目的的PTC元件及其制造方法中，是提供一种PTC元件，其能有效地阻止PTC元件自身由于环境湿度的影响从电极上剥落下来，稳定性好，且能重复使用，十分可靠。
发明公开
为了实现上述第一个目的，在本发明的PTC元件及其制造方法中，35-60体积百分数的至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为所述导电性粉末状填料，其与晶体聚合物组分掺杂混合以形成成型复合材料，复合材料经加压密封并填埋的导电性材料部分暴露于所述成型复合材料的表面，并且通过在所述成型复合材料表面镀敷以形成电极。
即，根据本发明的一个方面，可制得一种PTC元件，其特征在于，所述PTC元件具有成型复合材料，其中35-60体积百分数的导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合，经加压密封并填埋的导电性材料部分暴露于所述成型复合材料的表面，并且通过在所述成型复合材料表面镀敷以形成电极，以及至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为所述导电性粉末状填料。
优选地，所述导电性材料包括Ni粉末、Al粉末、Cu粉末、Fe粉末、Ag粉末，或石墨粉末。
优选地，45-60体积百分数的所述导电性粉末状填料与所述晶体聚合物组分掺杂混合以形成所述成型复合材料。
进一步地，根据本发明的另一方面，可提供一种制造PTC元件的方法，其特征在于，所述方法包括：将35-60体积百分数的至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合以制备成型复合材料；在用含导电性粉末的导电性糊剂对所述成型复合材料涂层后，所述导电性粉末经加压密封并填埋，部分暴露于所述成型复合材料的表面；及在所述成型复合材料表面镀敷以形成电极。
优选地，Ni粉末、Al粉末、Cu粉末、Fe粉末、Ag粉末，或石墨粉末作为导电性粉末。
优选地，45-60体积百分数的所述导电性粉末状填料与所述晶体聚合物组分掺杂混合以形成所述成型复合材料。
为了实现上述第二个目的，在本发明的PTC元件及其制造方法中，35-60体积百分数的导电性粉末填料与晶体聚合物组分掺杂混合以制备成型复合材料，所述导电性粉末状填料至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C，经加压密封并填埋的导电性材料部分暴露于所述成型复合材料的表面，并且通过在所述成型复合材料表面镀敷以形成电极，并且在镀敷电极以外部分还形成有蒸汽阻隔层。
即，根据本发明的另一个方面，可以制备一种PTC元件，其特征在于，所述PTC元件具有成型复合材料，其中35-60体积百分数的导电性粉末填料与晶体聚合物组分掺杂混合，所述导电性粉末状填料至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C，经加压密封并填埋的导电性材料部分暴露于所述成型复合材料的表面，并且通过在所述成型复合材料表面镀敷以形成电极，并且在镀敷电极以外部分还形成有蒸汽阻隔层。
优选地，所述晶体聚合物组分为聚合物合金，其中，混合有至少一种热塑性聚合物。
并且，根据本发明的另一不同方面，一种制造PTC元件的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：将35-60体积百分数的至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合以制备成型复合材料；在用含导电性粉末的导电性糊剂对所述成型复合材料涂层后，所述导电性粉末经加压密封并填埋，部分暴露于所述成型复合材料的表面；在所述成型复合材料表面镀敷以形成电极；以及在镀敷电极以外部分还形成有蒸汽阻隔层。
附图简述
图1为本发明第一个实施例中PTC元件的剖面图；
图2为本发明第一个实施例中PTC元件制备方法说明图，其中剖面图分别为：(a)成型复合材料，(b)说明导电性材料经加压密封及填埋，其部分暴露于成型复合材料表面，以及(c)说明所述成型复合材料经镀敷形成电极；
图3为本发明实施例中的PTC元件的温度-电阻率特性曲线图；
图4为在10A(50V)电流重复作用于本发明第一个实施例的PTC元件以及对比实施例的PTC元件之后的电阻率特性曲线图；
图5为本发明第二个实施例中PTC元件部分剖视图；及
图6为本发明第二个实施例中PTC元件制备方法说明图，其中，分别地，(a)为成型复合材料剖面图，(b)说明导电性材料经加压密封及填埋，其部分暴露于成型复合材料表面的剖视图，以及(c)说明所述成型复合材料经镀敷形成电极的剖视图，(d)为蒸汽阻隔处理示意图，(e)为经蒸汽阻隔处理后PTC元件的部分剖视图。
本发明的优选实施例
依据附图对本发明进一步详细描述。
首先，参照图1-4，所示为本发明第一个实施例中的PTC元件及其制备方法。
如图1中所示，本发明第一个实施例中的PTC元件10具有成型复合材料12，其中35-60体积百分数的导电性粉末状填料(图中未示)与晶体聚合物组分掺杂混合，复合材料13经加压密封并填埋，部分暴露于所述成型复合材料12的表面12A，并且通过在所述成型复合材料12的表面12A镀敷以形成电极14A及14B。至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为所述导电性粉末状填料。并且，导电性材料13优选地包括Ni粉末、Al粉末、Cu粉末、Fe粉末、Ag粉末，或石墨粉末。
为了制备本发明实施例中的PTC元件，至少需要一种制造方法如图2(a)所示，所述方法包括：将35-60体积百分数的至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合以制备成型复合材料12；在用含导电性粉末13的导电性糊剂对所述成型复合材料12的表面12A涂层，并如图2(b)所示对导电性粉末13进行加压处理，再将所述导电性粉末13经填埋，部分暴露于所述成型复合材料12的表面12A；并且如图2(c)所示，其中在所述成型复合材料12表面12A镀敷以形成(镀敷的)电极14A和14B。
并且，上述PTC元件10制造方法的实施例将进一步地详细描述。
首先，具有软化点温度约为130℃晶体高密度聚乙烯作为聚合物成分和颗粒大小为1-5μm导电性粉末填料在轧制机中加热到140-200℃掺杂混合，导电性粉末的含量为35-60体积百分数，从而获得混合的聚合物。进一步地，例如，一种或两种或更多种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为导电性粉末[参见图2(a)]。
其次，在前述混合的高密度聚合物材料经粉碎后，粉末被加压模制成片材，并制得混合聚合物材料片材。然后，所述混合聚合物材料两侧均涂有由Ni粉末、聚乙烯醇缩丁醛以及溶剂组成的导电性糊剂，在室温下干燥5小时以上，制得干燥片材。该干燥片材于约140-200℃温度下加压5-15分钟使Ni粉末加压密封。因此，制得一种PTC复合材料片材，其中，大部分Ni粉末填埋于片材中，部分粉末暴露于片材表面[参见图2(b)]。
在前述加压密封的PTC复合材料片材进一步除油后，在片材上进行Ni化学沉积形成电极[参见图2(c)]。
从上述Ni镀层片材上冲压出1cm2的实验片作为测试样品(以下该测试样品称为“实施例”)。进一步地，由于导电性粉末通过加压密封填埋于片材中，除了Ni粉末以外，还可以使用Al粉末、Cu粉末、Fe粉末、Ag粉末，或石墨粉末。
然后，为了与实施例进行对比，按如下方法制备对比样品1(以下该对比样品称为“对比实施例1”)。
对比实施例1中，进行如上述的处理直至混合聚合物材料形成片材。此后，通过于约140-200℃温度下加压使金属镀层粘结于混合材料片材两侧，形成电极。并且，从该片材上冲压出1cm2的实验片，制得PTC元件(对比实施例1)。
而且，按如下方法制备对比样品2(以下该对比样品称为“对比实施例2”)。在此对比实施例2中，进行如上述的处理直至混合聚合物材料形成片材。此后，金属镀层一侧与通过加入电解质使金属镀层变粗糙的混合材料片材相接触(每一金属镀层的一侧)，通过于约140-200℃温度下加压使金属镀层粘结于混合材料片材两侧，形成电极。并且，从该片材上冲压出1cm2的实验片，制得PTC元件(对比
实施例2)。
进一步地，按如下方法制备对比样品3(以下该对比样品称为“对比实施例3”)。在此对比实施例3中，进行如上述的处理直至混合聚合物材料形成片材。此后，混合材料片材经除油，然后在片材上进行Ni化学沉积形成电极。并且，从该片材上冲压出1cm2的实验片，制得PTC元件(对比实施例3)。
进一步地，按如下方法制备对比样品4(以下该对比样品称为“对比实施例4”)。将具有软化点温度约为130℃晶体高密度聚乙烯作为聚合物成分和颗粒大小为1-5μm导电性粉末填料在轧制机中加热到140-200℃掺杂混合，导电性粉末的含量为34体积百分数，从而获得混合的聚合物材料。进一步地，TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C作为导电性粉末。进行如上述实施例中同样的处理，然后，从该片材上冲压出1cm2的实验片，制得PTC元件(对比实施例4)。
对制得的上述实施例以及对比实施例1-3进行特性测定。所需的PTC元件的特性如下：电极粘合力为500gf/cm2以上，以可靠地用作电极；室温下电阻为2Ω·cm以下；以及在瞬时增加后电阻值(接通后)比室温电阻值(接通后R/室温R)的电阻值比率为104以上，这说明所述PTC元件可足以用作过载保护元件运行，并可作为片材加热器。进一步地，重复开关PTC，即使50次开关的情况下，室温下电阻值确定为2Ω·cm以下。
首先，铅导线焊接在上述制得的PTC元件(实施例及对比实施例1-3)电极表面，电极周围涂有环氧树脂。从而制备用于测定粘合力的样品。然后，通过拉每一个样品的铅导线以测定相应实施例以及对比实施例1-3中电极粘合力。
测试结果如表1所示。
表1  电极粘合力
样品   粘合力(gf/cm2)
实施例     800-2300
对比实施例1(金属镀层)      25-150
对比实施例2(粗糙金属镀层)     850-2400
对比实施例3(仅镀敷)      30-170
由表1中明显可见，实施例中的电极粘合力高于对比实施例1，对比实施例1中用作电极的金属镀层未变粗糙；也高于对比实施例3，其中仅进行镀敷形成电极；与对比实施例2大致相等，其中粗糙的金属镀层作为电极。实施例中电极粘合力确定地高于500gf/cm2，这种条件用作电极更为可靠。
另一方面，对实施例以及对比实施例1-3中经500次开关后的室温下电阻值进行测定。测定结果示于表2。具有直流4短指针的数字式万用表用于测定室温下电阻值。
表2  室温下电阻值
样品 室温下电阻值(Ω·cm)
实施例(TiC)     0.4
实施例(WC)     0.5
实施例(W2C)     0.4
实施例(ZrC)     0.4
实施例(VC)     0.6
实施例(NbC)     0.5
实施例(TaC)     0.4
实施例(Mo2C)     0.5
对比实施例1(金属镀层)     110.0
对比实施例2(粗糙金属镀层)     1.3
对比实施例3(仅镀敷)     320.0
由表2中明显可见，实施例中，当使用选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C中的任何材料，室温下电阻值确定为2Ω·cm以下。
相反地，对比实施例1中金属镀层未变粗糙以及对比实施例3中仅进行镀敷形成的电极，室温下的电阻值较高，并且发现很难达到2Ω·cm以下。可以认为，这是由于在电极与混合材料片材之间的接触电阻高。另一方面，对比实施例2中，粗糙的金属镀层用作电极，可以发现室温下电阻值低至2Ω·cm以下，但高于实施例的电阻值。可以认为，这是由于在电极与混合材料片材之间的电阻性接触不如实施例中的好。
另一方面，用实施例测定了温度与电阻之间的关系。实验结果示于图3中。实验结果是在油浴中通过四短指针法进行，并且以万用表测电阻。
由图3明显可见，实施例中，室温下电阻值可低至目标电阻值2Ω·cm以下，当温度大致接近实施例中所用的晶体高密度聚乙烯的软化点(约130℃)时，温度-电阻曲线急剧增加。且在急剧增加后电阻值(接通后)比室温电阻值(接通后R/室温R)的电阻值比率为108以上，远远超过目标值104，即PTC元件完全可用作过载保护元件以及片材加热器。
而且，10A(50V)的电流分别重复地流过上述制得的PTC元件(在实施例以及对比实施例1-4中)，测定操作后电阻值变化。结果示于图4中。
由图4明显可见，实施例中，室温下起始电阻值可低至目标电阻值2Ω·cm以下，并在重复流过的电流之后继续保持在目标电阻值2Ω·cm以下，当数次重复电流作用后，室温下电阻值增加至饱和。
相反地，在对比实施例1中，未粗糙化的金属镀层作为电极，以及在对比实施例3中，仅施加镀敷形成电极，室温下起始电阻值远超过目标电阻值2Ω·cm，并且室温下电阻值的大大增加几乎正比于重复电流。另一方面，在对比实施例2中，粗糙化的金属镀层用作电极，起始室温下电阻值可低至目标电阻值2Ω·cm以下，但在重复电流之后将远超过目标电阻值2Ω·cm，但数次重复电流作用后，室温下电阻值未增加至饱和。
进一步地，在实施例4中，导电性粉末为34体积百分数，室温下起始电阻值可低至目标电阻值2Ω·cm以下，但在重复电流之后将超过目标电阻值2Ω·cm，并发现在重复电流作用后，无法获得稳定性。
在金属粉末作为导电性粉末的情况下，粉末本身部分凝聚形成导电线路使绝缘能力相应地下降。在使用碳粉末，包括碳黑和石墨，作为导电性粉末，室温下电阻值超过目标电阻值2Ω·cm，这是由于粉末材料的导电性超过金属碳化物粉末。
进一步地，如果导电性粉末的填充量低于35体积百分数，如上所述，重复电流流动下的稳定性下降，且由于操作频率的原因，室温下电阻值超过目标电阻值2Ω·cm。另一方面，如果导电性粉末的填充量多于60体积百分数，由于制造效率下降而使元件生产更为困难。
此外，如果电极并非如上述实施例中通过导电性粉末填埋及镀敷金属形成，则重复电流流动下的稳定性下降，且由于操作频率的原因，室温下电阻值超过目标电阻值2Ω·cm。当导电性粉末的填充量为45体积百分数以上，则重复电流作用下的稳定性得到进一步改善。
如上所述，本发明的第一个实施例中，导电性材料经加压密封并填埋于成型复合材料的表面，其中，35-60体积百分数的导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合，其部分暴露；通过在部分暴露导电性材料的成型复合材料上进行镀敷处理以形成镀敷电极，并且至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为导电性粉末填料。从而，所述PTC复合材料与电极之间的粘合较好，可有效地降低二者之间的接触电阻值。进一步地，可制备一种具有优异重复电流作用稳定性的PTC元件。
另一方面，将结合附图对本发明的第二个实施例予以详细描述。
图5为本发明第二个实施例中PTC元件的部分剖面图。如图5所示，实施例中的PTC元件10具有成型复合材料12，导电性材料13经加压密封并填埋，部分暴露于成型复合材料12的表面12A，电极14A及14B通过对成型复合材料12的表面12A进行镀敷处理而形成。并且在没有镀敷电极14A及14B的成型复合材料部分是暴露的，其上涂敷有蒸汽阻隔层。
成型复合材料12完全与前述实施例1相同，并按如下制备：35-60体积百分数的导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合形成混合物，导电性粉末填料至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C。成型复合材料12中的晶体聚合物组分由聚合物合金组成，其中混合有一种或两种或多种热塑性塑料，例如，改性聚乙烯或改性聚丙烯。
在电极14A及14B中使用镍(Ni)箔。通过进行蒸汽阻隔处理形成蒸汽阻隔层16，例如，如后述，涂敷PVDC胶乳或其它物质。
下面，参照图6，上述实施例中PTC元件10的制造方法实施例得以详述。图6为本发明实施例中PTC元件制备方法说明图，其中，分别地，(a)为成型复合材料，(b)说明导电性材料经加压密封及填埋，其部分暴露于成型复合材料表面，以及(c)说明所述成型复合材料经镀敷形成电极，(d)为蒸汽阻隔处理，及(e)为经蒸汽阻隔处理后PTC元件。
图6中，(a)、(b)及(c)中每一步骤均与图2第一个实施例中的(a)、(b)及(c)的步骤完全相同。
在本实施例中，蒸汽阻隔层16是在没有镀敷电极(镍箔)14A及14B的成型复合材料12部分涂敷PVDC胶乳16a而形成的，即，在成型复合材料12的表面12C部分是暴露的，如图6(d)中所示，从而制得图6(e)中所示实施例中的PTC(电阻)元件10。
因此，本实施例中的PTC元件中蒸汽阻隔层是在没有镀敷电极(镍箔)14A及14B的成型复合材料部分涂敷PVDC胶乳而形成的，例如，即使当所述PTC元件在恒温浴85℃×90％RH中经历500小时，开关电阻是稳定的，且可靠程度8倍于没有蒸汽阻隔层的元件，可以相信其达到了更稳定的重复电流断路。因此，即使于储备及使用期间在高环境湿度下重复进行开关操作，其具有较稳定的耐受性。
如上所述，本发明已由特定实施例详述。但是，本发明并不限于这些实施例，而是由所附的本发明的权利要求所限定。
例如，在上述第一个及第二个实施例，高密度聚乙烯作为成型复合材料的主要组分，但主要组分不限于所述树脂。聚丙烯型、低密度聚乙烯和其它类型树脂以及高密度聚乙烯树脂均可作为成型复合材料的组分。
而且，在上述第二个实施例中，通过涂敷胶乳来形成蒸汽阻隔层，但除此之外，蒸汽阻隔层处理方法采用低蒸汽渗透性物质，例如，聚偏二氯乙烯及其类似物也可考虑。
工业实用性
如上所述，本发明的第一个实施例中，在所述成型复合材料的表面上，35-60体积百分数的导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合，导电性材料经加压密封并填埋，其部分暴露；通过在部分暴露导电性材料的成型复合材料上进行镀敷处理以形成镀敷电极。且至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为导电性粉末填料。从而，所述PTC复合材料与电极之间的粘合较好，有效地降低二者之间的接触电阻值。从而得到一种具有优异重复电流作用稳定性的PTC元件及其制备方法。
此外，根据本发明的第二个实施例，在实现上述目的的PTC元件及其制造方法中，进一步提供一种PTC元件，其能有效地阻止PTC元件自身由于环境湿度的影响从电极上剥落下来。从而提供一种稳定性好、能重复使用、十分可靠的PTC元件及其制备方法。

Claims (9)

1．一种PTC元件，其特征在于，所述PTC元件具有成型复合材料，其中35-60体积百分数的导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合，经加压密封并填埋的导电性材料部分暴露于所述成型复合材料的表面，并且通过在所述成型复合材料表面镀敷以形成电极，以及至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为所述导电性粉末状填料。
2．如权利要求1所述的PTC元件，其中所述导电性材料包括Ni粉末、Al粉末、Cu粉末、Fe粉末、Ag粉末，或石墨粉末。
3．如权利要求1所述的PTC元件，其中，45-60体积百分数的所述导电性粉末状填料与所述晶体聚合物组分掺杂混合以形成所述成型复合材料。
4．一种制造PTC元件的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：将35-60体积百分数的至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合以制备成型复合材料；在用含导电性粉末的导电性糊剂对所述成型复合材料涂层后，所述导电性粉末经加压密封并填埋，部分暴露于所述成型复合材料的表面；以及在所述成型复合材料表面镀敷以形成电极。
5．如权利要求4所述的制造PTC元件的方法，其中，Ni粉末、Al粉末、Cu粉末、Fe粉末、Ag粉末，或石墨粉末作为导电性粉末。
6．如权利要求4所述的制造PTC元件的方法，其中，45-60体积百分数的所述导电性粉末状填料与所述晶体聚合物组分掺杂混合以形成所述成型复合材料。
7．一种PTC元件，其特征在于，所述PTC元件具有成型复合材料，其中35-60体积百分数的导电性粉末填料与晶体聚合物组分掺杂混合，所述导电性粉末状填料至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C，经加压密封并填埋的导电性材料部分暴露于所述成型复合材料的表面，并且通过在所述成型复合材料表面镀敷以形成电极，并且在镀敷电极以外部分还形成有蒸汽阻隔层。
8．如权利要求7所述的PTC元件，其中，所述晶体聚合物组分为聚合物合金，其中，混合有至少一种热塑性聚合物。
9．一种制造PTC元件的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：将35-60体积百分数的至少一种选自TiC、WC、W2C、ZrC、VC、NbC、TaC、以及Mo2C的材料作为导电性粉末状填料与晶体聚合物组分掺杂混合以制备成型复合材料；在用含导电性粉末的导电性糊剂对所述成型复合材料涂层后，所述导电性粉末经加压密封并填埋，部分暴露于所述成型复合材料的表面；在所述成型复合材料表面镀敷以形成电极；以及在镀敷电极以外部分还形成有蒸汽阻隔层。
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