无铅冰箱启动电阻器及其制备方法

专利名称：无铅冰箱启动电阻器及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷无铅启动电阻及其制备方法。
背景技术：
启动器电阻要求高可靠性、功耗低、短的恢复时间。为了达到这些要求，国内 外同行做法是在材料配方中加入氧化铅，采用BaCO.,、 Ti02球磨混合，干燥，预烧， 粉碎，再球磨的"二次料法"来生产启动电阻。其工艺环节多，生产周期长、能耗 大，产品升阻比不高，还很难满足环保要求。
在对环境要求日益提高的今天，传统加PbO的做法很难满足环保要求。

发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种生产周期短，生产成本低，产品 升阻比高，恢复时间短，功耗低、节能的无铅冰箱启动电阻器及其制备方法。
本发明目的的实现方式为，无铅冰箱启动电阻器，由以下比例的材料组成-0.829 mol 0.876mo1 BaTiO:, 、0.002 mol 0.008molSrC0:, 、0.12 mol 0. 16molCaC0:, 、 0. 002 mol 0. 003molY20, 、 0. 005 mo1 0. 012molAlA 、 0.016 mol 0. 024raolSi02 、 0.0005 mol 0. 0014mol Mn(N0:,)2和0.122 mol 0. 168molTi02。
无铅冰箱启动电阻器的制备方法，化学合成的BaTi03，取0. 829 raol 0. 876mol 的BaTi0"用0.122mol 0. 168raol的电子级Ti02为结构形成剂、用0. 0005mol 0. 0014mol的Mn(N03)2为液相剂、0.002 mol 0. 008mol的SrC0:,和0.12 mol 0. 16mol的CaC0:,为晶粒细化剂、半导化元素0. 002 raol 0. 003mol的YA和其他 微量元素0. 016 mol 0. 024mol的Si02、 0. 005 mol 0. 012mol的A1203，经过一 次球磨混合，喷雾造粒，压制成型，在1280'C 136(TC温度下高温烧结，按电极制 备工艺制成陶瓷无铅启动电阻器。
本发明采用在BaTi03中摻入Ca的化合物和配以微量元素来制备制成陶瓷无铅 启动电阻，有以下优点
1、将原来的BaC03、 Ti02球磨，干燥，预烧，粉碎，再球磨的"二次料法",. 变成采用化学法合成BaTi03的"一次料法"，不仅减少了工艺环节，縮短了生产周期，降低了生产成本，同吋也提高了升阻比，减少了恢复时间，降低了功耗；
2、 严格控制某些原材料的粒度和活性、优选半导化元素和其他相关元素不仅 可以改善芯片体微观结构，提高元件的可靠性，而且可以减低烧成温度，降低生产 成本；
3、 和传统的氧化物工艺相比，减少了预烧合成的环节，节省了一道隧道窑的 高温过程，节省电能约35%左右。
具体实施例方式
本发明的无铅冰箱启动电阻器由BaTi03、 SrC03、 CaC03、 Y2O3 、 Al203、 Si02 、 Mn(N03)2和Ti02组成。
无铅冰箱启动电阻器的制备方法，取BaTi03，结构形成剂电子级Ti02,液相剂 Mn (N03) 2，晶粒细化剂SrCOs和CaC03、半导化元素Y2O3和其他微量元素Si02和AI2O3, 经过一次球磨混合，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 铅启动电阻器。
球磨后材料粒径控制在0.8um 1.2函，材料粒度小，比表面积大，活性就高。 下面举出本发明具体实施例
例1、取0. 876molBaTi03,晶粒细化剂0. 002mol SrC03和0. 12molCaC03 ， 0. 002mol半导化元素Y2O3 ，其他微量元素0. 005molAl2。3和0. 016molSi02 ， 0. 0005tno1液相剂Mn(N03) 2， 0.122mol结构形成剂电子级TiO2 ，经过一次球磨混 合，喷雾造粒，压制成型和128(TC烧结，按电极制备工艺制成的陶瓷无铅启动电阻 器。
产品性能和可靠性达到以下技术指标，具体指标见表l
表1
型号R25最大标称 电压V最大电流 (rms)A动作时间 S耐电 压V消耗功 率ff恢复时间 S
MZ8-B4 R7MX32164. 7 ±20%180120. 4-1. 3270《3.3《75
MZ8-B 150MX321615±20%35080. 4-1. 2500《2.8《100
MZ8-B 220MX221622 ±20%35070. 2-0. 7400《2.8《70
MZ8-B 330MX221633 ±20%35560. 3-1.0500《2.8《60
4可靠性指标见表2，
表2
常温断续加载高温连续负载测试
MZ8-B4R7MX321 625土rC, 180Vrms, RL = 25 Q,通电1分钟，断5分钟，循 环10000次。1 AR 1/R《25%85±2°C， 180Vrms, RL=25Q, 连续1000小时。1 AR/R 1《25%
MZ8-B150QX321 625±1°C, 350Vrms， RL = 30 Q，通电1分钟，断5分钟，循 环10000次。1 AR 1/R《25%85±2°C， 350Vrms, RL=30Q, 连续1000小时。1 AR/R 1《25%
MZ8-B220MX221 625士1'C, 300Vrms, RL = 25 Q，通电l分钟，断5分钟，循 环10000次。1 AR 1 /R《25%85±2°C， 300Vrms， RL=25Q, 连续1000小时。 1 AR/R 1《25%
MZ8-B330MX221 625士1'C， 355Vrms， RL = 55 Q，通电1分钟，断5分钟，循 环10000次。1 AR 1 /R《25%85土2。C, 355Vrms， RL=55Q， 连续1000小时。1 AR/R 1《25%
从表1.2可见，用本发明方法制备的陶瓷无铅启动电阻器，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. 84molBaTi03、 0. 005mol SrC03 、 0. 15molCaC03 、 0. 0025mol Y203、 0. 008molAl203、 0. 02molSi02 ， 0. 0008mol Mn(NO3)2， 0,155mol TiO2, 1320。C烧结。
最后制成的陶瓷无铅启动电阻器，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. 829molBaTi03 、0. 008gmolSrC03 、
0. 16molCaC03 、 0. 003mol Y2O3 、 0. 012molAl203 、 0. 024molSi02 ，0. 0014mol
Mn(NO3)2， 0.168molTi02， 1360。C烧结。
制成的陶瓷无铅启动电阻器，产品性能和可靠性结果也达到例1的指标。
权利要求
1、无铅冰箱启动电阻器及其制备方法，其特征在于由以下比例的材料组成0.829mol～0.876mol BaTiO30.002mol～0.008molSrCO3、0.12mol～0.16molCaCO3、0.002mol～0.003molY2O3、0.005mol～0.012molAl2O3、0.016mol～0.024molSiO2、0.0005mol～0.0014mol Mn(NO3)2和0.122mol～0.168molTiO2。
2、 权利要求1所述的无铅冰箱启动电阻器及其制备方法，其特征在于化学合 成的BaTi03,取0. 829 rao1 0. 876mol的BaTiO:,，用0.122mol 0.168mol的电子 级Ti02为结构形成剂、用0. 0005fflo1 0. 00)4moi的Mn(N0.i〉2为液相剂、0. 002 mo1 0. 008mol的SrCO:,和0. 12 mol 0. 16mol的CaCO:,为晶粒细化剂、半导化元素0. 002 mol 0. 003mol的YA和其他微量元素0. 016 mol 0. 024mol的Si02、 0. 005 mol 0.012mol的A1A,经过一次球磨混合，喷雾造粒，压制成型，在1280。C 1360'C 温度下高温烧结，按电极制备工艺制成陶瓷无铅启动电阻器。
全文摘要
无铅冰箱启动电阻器及其制备方法，涉及一种陶瓷无铅启动电阻及其制备方法。由BaTiO₃、SrCO₃、CaCO₃、Y₂O₃、Al₂O₃、SiO₂、Mn(NO₃)₂和TiO₂组成。无铅冰箱启动电阻器的制备方法，取BaTiO₃，结构形成剂电子级TiO₂，液相剂Mn(NO₃)₂，晶粒细化剂SrCO₃和CaCO₃、半导化元素Y₂O₃和其他微量元素SiO₂和Al₂O₃，经过一次球磨混合，喷雾造粒，压制成型和高温烧结，按电极制备工艺制成无铅冰箱启动电阻器。本发明将原来的BaCO₃、TiO₂球磨，干燥，预烧，粉碎，再球磨的“二次料法”，变成采用化学法合成BaTiO₃的“一次料法”，工艺环节少、生产周期短、生产成本低、升阻比高、能耗低、元件可靠。
文档编号C04B35/462GK101456728SQ200910060429
公开日2009年6月17日 申请日期2009年1月6日 优先权日2009年1月6日
发明者余勤民, 刘雄伟, 廖园富, 玮 王, 勇 邹 申请人:湖北华工高理电子有限公司