专利名称：热敏陶瓷材料及耐高压耐腐蚀的热敏电阻的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体陶瓷材料，特别是涉及ー种热敏陶瓷材料及耐高压耐腐蚀的热敏电阻。
背景技术：
我国电动车研究领先于国际水平，实现了电动汽车比较完整的产业布局，在关键性零部件技术，如汽车燃料电池发动机、蓄电池等方面，已经取得了重大进展，形成了配套产业链，有可能成为世界上率先实现电动车大規模产业化应用的国家。随着电动汽车产业的发展，对电动汽车配件也提出技术革新的要求。电动汽车内部的工作环境复杂，要求用在电动汽车中的电加热装置可以具有耐高压、耐潮湿、耐腐蚀气体的能力，同时要求电加热装置冲击电流越小越好，以保护汽车电路。PTC (PositiveTemperature Coefficient,正温度系数热敏电阻)是电加热装置中的重要组件,决定电加热装置的品质。市面上现有的PTC，其性能指标还需要进ー步提升。
发明内容
本发明的是克服现有技术的缺陷，提供ー种热敏陶瓷材料及由该材料制得的耐高压耐腐蚀的PTC，该PTC可满足电动汽车电加热装置的性能需求。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供ー种热敏陶瓷材料，其成分按摩尔百分比包括57 61%的BaCO3,12 13%的Pb3O4,1. 5% 2%的SrCO3,1. 5% 2% 的 CaCO3,101 102% 的 TiO2,0. 07% O. 09% 的 Y2O3,0. 07% O. 09% 的 Sb2O5,0. 04 O. 05%的Mn (NO3) 2，以及烧结液相助剂。其中，摩尔含量以BaCO3、CaCO3、SrCO3及3倍Pb3O4之和的总摩尔量为单位I计算。优选的是，热敏陶瓷材料按摩尔百分比包括57. 5%的BaCO3,13%的Pb3O4,1. 5%的 SrCO3, 2% 的 CaCO3,102% 的 TiO2,0. 08% 的 Y2O3,0. 07% 的 Sb2O3,0. 05% 的 Mn (NO3)2,以及烧结液相助剂。烧结液相助剂按摩尔百分比包括I. 2 I. 4%的SiO2和I. 5 I. 8%的Al2O30优选的是，烧结液相助剂按摩尔百分比包括包括I. 2%的SiO2和I. 5%的A1203。本发明提供的另ー种技术方案是ー种耐高压耐腐蚀的PTC，由敏陶瓷材料制得，其成分按摩尔百分比包括:57 61%的BaCO3,12 13%的Pb3O4,1. 5% 2%的SrCO3,1. 5% 2% 的 CaCO3,101 102% 的 TiO2,0. 07% O. 09% 的 Y2O3,0. 07% O. 09% 的 Sb2O5,0. 04
O.05%的Mn (NO3) 2，以及烧结液相助剂。优选的是，该耐高压耐腐蚀的PTC包括铝电极，该铝电极采用真空溅射的方式制 作。由本发明热敏陶瓷材料制得的PTC产品耐高压、耐腐蚀，且耐热性佳，冲击电流小，充分满足电动汽车的需要。
具体实施例方式下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。本发明所要解决的问题是提供ー种性能优良的热敏陶瓷材料，由该材料制作的用于电动汽车电加热装置的PTC产品耐高压，且耐腐蚀。实施例I
按照摩尔百分比，将如下配比的主晶相成分、施受主掺杂物和烧结液相助剂混合。主晶相成分包括57% 的 BaC03、13% 的 Pb304、2% 的 SrC03、2% 的 CaC03、102% 的 Ti02。施受主掺杂物包括O. 09% 的 Y203、O. 09% 的 Sb2O5、O. 05% 的 Mn (NO3)20烧结液相助剂包括I. 4%的SiO2和I. 8%的A1203。上述摩尔百分含量以BaCO3、CaCO3、SrCO3及3倍Pb3O4之和的总摩尔量为单位I计算。实施例2
按照摩尔百分比，将如下配比的主晶相成分、施受主掺杂物和烧结液相助剂混合。主晶相成分包括 61% 的 BaCO3> 12% 的 Pb3O4' I. 5% 的 SrCO3> I. 5% 的 CaCO3> 101% 的Ti02。施受主掺杂物包括O. 07% 的 Y2O3、O. 07% 的 Sb2O5、O. 04% 的 Mn (NO3)20烧结液相助剂包括I. 2%的SiO2和I. 5%的A1203。上述摩尔百分含量以BaCO3、CaCO3、SrCO3及3倍Pb3O4之和的总摩尔量为单位I计算。实施例3
按照摩尔百分比，将如下配比的主晶相成分、施受主掺杂物和烧结液相助剂混合。主晶相成分包括57. 5% 的 BaCO3> 13% 的 Pb3O4' I. 5% 的 SrCO3>2% 的 CaCO3> 102% 的Ti02。施受主掺杂物包括O. 08% 的 Y203、O. 07% 的 Sb2O5、O. 05% 的 Mn (NO3)20烧结液相助剂包括I. 2%的SiO2和I. 5%的A1203。上述摩尔百分含量以BaCO3、CaCO3、SrCO3及3倍Pb3O4之和的总摩尔量为单位I计算。实施例4
本发明还提出ー种耐高压耐腐蚀的用于电动汽车加热装置的PTC，其利用本发明的热敏陶瓷材料制作。其中，制作方法包括混合、湿法球磨、预烧结、二次湿法球磨、造粒、压片、烧结、表面加工。 混合，将各成分按实施例I、实施例2或实施例3任一的比例配料，混合均匀。湿法球磨，将混合后的原料、球、水以I :2 :1. 5的质量比混合制得混合浆料，湿法球磨24h。预烧结，将上述混合浆料在100 150°C干燥后，1070 1090°C预烧3小时。二次湿法球磨 ，料、球、水以I :2 :1. 5的质量比混合制得混合浆料，湿法球磨24h。造粒，将上述碾磨后的混合浆料在100 150°C干燥，然后加入粘结剂聚こ烯醇造粒。
压片,将造粒颗粒压制成27. 95mm X 17. 42mm X 3. 8mm、密度3. 5g/cm3的圆片。烧结，将圆片在1260°C 1280°C保温25分钟，然后以2. 5°C /分钟的速率降温到800°C，再自然降温到常温。表面加工，烧结完成后进行平面厚度磨削，100 150°C烘干2小时，然后真空溅射铝电极，制成24mm X 15mm X 3. 0mm，表面温度Ts=255°C，阻值I 3· 5KΩ产品。根据本发明热敏陶瓷材 料制得的耐高压耐腐蚀的PTC成品，经实际测试表明，其耐压达到1200V，耐压性能高于400V/mm ;具有IO4的升阻比和110°C的升阻范围，耐热性能佳；Rmin/R25r值大于O. 5，可以保证比较小的冲击电流；真空溅射的方式制作铝电极，保证了耐腐蚀性。因此，该PTC成品可以充分满足电动汽车电加热装置的使用要求。另外，本发明所用原料均为普通原料、制法简单，制作成本较低。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种热敏陶瓷材料，其特征在于，所述热敏陶瓷材料按摩尔百分比包括57 61% 的 BaCO3 ；12 13% 的 Pb3O4 ；I.5% 2% 的 SrCO3 ；1.5% 2% 的 CaCO3 ；101 102% 的 TiO2 ；O.07% O. 09% 的 Y2O3 ；O.07% O. 09% 的 Sb2O5 ；0.04 O. 05% 的 Mn (NO3)2 ；以及烧结液相助剂；其中，摩尔含量以BaC03、CaCO3> SrCO3及3倍Pb3O4之和的总摩尔量为单位I计算。
2.根据权利要求I所述的热敏陶瓷材料，其特征在于，所述热敏陶瓷材料按摩尔百分比包括57. 5% 的 BaCO3 ；13% 的 Pb3O4 ；1.5% 的 SrCO3 ；2% 的 CaCO3 ；102% 的 TiO2 ；O.08% 的 Y2O3 ；O.07% 的 Sb2O3 ；O.05% 的 Mn (NO3)2 ；以及烧结液相助剂。
3.根据权利要求I所述的热敏陶瓷材料，其特征在于所述烧结液相助剂按摩尔百分比包括I. 2 I. 4%的SiO2和I. 5 I. 8%的A1203。
4.根据权利要求3所述的热敏陶瓷材料，其特征在于所述烧结液相助剂按摩尔百分比包括包括I. 2%的SiO2和I. 5%的A1203。
5.一种耐高压耐腐蚀的正温度系数热敏电阻，其特征在于所述PTC由权利要求I 4 任一所述的热敏陶瓷材料制得。
6.根据权利要求5所述的耐高压耐腐蚀的正温度系数热敏电阻，其特征在于所述正温度系数热敏电阻包括铝电极，所述铝电极采用真空溅射的方式制作。
全文摘要
本发明公开了一种热敏陶瓷材料，其成分按摩尔百分比包括57～61%的BaCO3，12～13%的Pb3O4，1.5%～2%的SrCO3，1.5%～2%的CaCO3，101～102%的TiO2，0.07%～0.09%的Y2O3，0.07%～0.09%的Sb2O5，0.04～0.05%的Mn(NO3)2，以及烧结液相助剂。由本发明热敏陶瓷材料制得的正温度系数热敏电阻产品耐高压、耐腐蚀，且耐热性佳，冲击电流小，充分满足电动汽车的需要。
文档编号C04B35/468GK102617129SQ20111020883
公开日2012年8月1日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者徐轶卿 申请人:苏州万图明电子软件有限公司