压敏电阻坯体及其制备方法、压敏电阻及其制备方法_2

文档序号:9365058阅读:来源:国知局
入模腔中,填充模腔;
[0035] (3)模腔填充后,粒料中的热量通过模具传导出去,打开模具,取出已固化的坯体, 即为所述压敏电阻坯体。
[0036] 其中,破碎成〇3mm~8mm的小块粒料更容易进入注塑机料筒成型;为了将粒料注 入模腔中,将粒料在注塑机料筒里加热熔化,通过螺杆的往复运动来聚集、均匀化和加压物 料,成型过程实际发生在螺杆往前推,把熔融粒料注入模腔中,流体从喷嘴出来经过浇道、 流道和浇口进而填充模腔,其中的工艺参数设置依赖于粉料的特性、粘结剂的组成、物料的 粘度、模具设计和注塑机的工作状况等,粒料在料筒内受到外部加热器和螺杆机械化的热 作用,粒料的加热温度和时间应充足以让其彻底完全塑化,成型过程中,应快速控制增大压 力把物料注入模腔中,发明人在经过大量的实验基础上,选出当在120°C~200°C下将粒料 在注塑机料筒里加热熔化,在50Bar~150Bar的压力下将熔融的粒料注入模腔中,填充模 腔,熔体流速随模腔压力增大而减小,当混合料在模具中冷却下来时,充填过程结束,模腔 填充之后,粒料中的热量通过模具传导出去,打开模具,取出已固化的坯体。
[0037] 本发明还提供一种压敏电阻的制备方法,图1是阐明本发明的工艺流程图,其具 体包括如下步骤:
[0038] 将经上述实施例的制备方法制备得到的压敏电阻坯体,依次经过热脱脂和烧结得 到所述压敏电阻;
[0039] 所述热脱脂在以0. 1°C/min~I.(TC/min的升温速度升温至450°C_600°C条件 下进行,以除去粘结剂。
[0040] 热脱脂是将坯体在空气中加热到粘结剂组分挥发或者分解的温度,使得粘结剂受 热分解发生物态变化,转变为气态物质,达到脱脂的目的,相比于溶剂脱脂,直接进行热脱 脂缩短了制成时间,保证了产品质量的一致性。
[0041] 在温度较低时,实现部分蒸发脱除,温度升至粘结剂分解温度之上,发生分解反 应,脱除更多的粘结剂。发明人经过大量的实验证明热脱脂在以0.l°c/min~I.(TC/min的升温速度升温至450°C-600°C条件下进行时,产品不易产生变形或者缺陷。
[0042] 在一个优选的实施例中,所述烧结包括:
[0043] 升温阶段:缓缓升温,以升温速率0. 3°C/min~I.(TC/min使温度从室温缓缓 升至400°C~500°C,待粘结剂排出后,以升温速率I. 0°C/min~2. 0°C/min,继续升温至 850°C~950°C;
[0044] 坯件逐渐收缩阶段:以升温速率0. 5°C/min~I. 5°C/min继续升温至1020°C~ IlOO0C;
[0045] 保温阶段:在1020°C~IlOOcC下保温0? 5~I. 5h;
[0046] 降温阶段:产品烧好后,进行降温,冷却速率为0. 5°C/min~2.(TC/min。
[0047] 烧结直接决定压敏电阻的最终组成、相的分布、晶粒大小、致密性、尺寸、外观及性 能。烧结应根据所用烧结设备、预烧温度高低、预烧料的收缩性、粘结剂的种类和加入比例、 产品性能要求、形状及大小、装坯重量和方式等方面的不同,确定合适的烧结温度及烧结曲 线,发明人在大量的实验基础上,得出的以上优选方案中升温阶段主要是坯件内水分、粘结 剂和润滑剂的挥发过程,此时须缓缓升温以避免坯件开裂,此后是坯件逐渐收缩阶段,由于 这一段烧成影响着压敏电阻晶粒的大小、均匀度、气孔率及分布等,此时的升温速率要适 当;到最高烧结温度后,保温〇. 5h~I. 5h为宜;在降温阶段,冷却速率对产品的性能及合 格率也有很大影响。
[0048] 通过以上优选的烧结工序,产品的几乎不存在粘联、变形和开裂,且产品的外型尺 寸和性能的一致性满足要求。
[0049] 以下通过更具体的实施例对本发明进行进一步阐述。
[0050] 实施例1
[0051] 注射成型用的粒料,由如下重量百分比的组分组成:
[0052] 粉料 70%
[0053] 粘结剂 30% ;
[0054] 所述粉料由如下重量百分比的组分组成:
[0055] 氧化锌 95%
[0056] 添加剂 5% ;
[0057] 添加剂由如下重量百分比的组分组成:
[0058]
[0061] 用以上粒料注射成型压敏电阻坯体及压敏电阻的制备方法包括:
[0062] 1)制备粘结剂
[0063] 先将石蜡加热到120°C,待石蜡全部熔解后,加入聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-醋酸 乙烯共聚物,并用搅拌棒不断搅拌,全部溶解后,再加入硬脂酸,得到粘结剂。
[0064] 2)制备粉料
[0065] 将氧化锌和添加剂通过搅拌球磨机使其均勾混合,所述搅拌球磨机的转速为40r/ min,球磨时间为40h,然后在500°C温度下进行煅烧2h,然后用球磨机将其球磨至粒度为 I. 0ym的粉料。
[0066] 3)粉料和粘结剂的密炼
[0067] 先将粉料用烘箱进行烘干,烘干温度120°C,烘干时间为2h,烘干后取出冷却至室 温,再将其与步骤1)得到的粘结剂混合放入密炼机中密炼,设定温度180°C,设置搅拌器的 频率为25Hz,密炼120min,得到块状泥料。
[0068] 4)块状泥料的破碎
[0069] 将步骤3)得到的块状泥料用粉碎机粉碎至平均粒径为3mm的粒料。
[0070] 5)注射成型压敏电阻坯体
[0071] 在180°C下,将所述粒料在注塑机料筒里加热熔化,在120Bar的压力下将熔融的 粒料注入模腔中,填充模腔;模腔填充后,粒料中的热量通过模具传导出去,打开模具,取出 已固化的坯体,即为所述压敏电阻坯体。
[0072] 6)制备压敏电阻
[0073] 压敏电阻坯体依次经过热脱脂和烧结得到所述压敏电阻;
[0074] 所述热脱脂在以0. 2°C/min的升温速度升温至500°C条件下进行,以除去粘结剂。
[0075] 所述烧结包括:
[0076] 升温阶段:缓缓升温,以升温速率0. 5°C/min使温度从室温缓缓升至450°C,待粘 结剂排出后,以升温速率I. 5°C/min,继续升温至900°C;
[0077] 坯件逐渐收缩阶段:以升温速率1°C/min继续升温至1050°C;
[0078] 保温阶段:在1050°C下保温Ih;
[0079] 降温阶段:产品烧好后,进行降温,冷却速率为I. 5°C/min。
[0080] 实施例2
[0081] 注射成型用的粒料,由如下重量百分比的组分组成:
[0082] 粉料 75%
[0083] 粘结剂 25% ;
[0084] 所述粉料由如下重量百分比的组分组成:
[0085] 氧化锌 88%
[0086] 添加剂 12% ;
[0087] 所述添加剂由如下重量百分比的组分组成:
[0092] 用以上粒料注射成型压敏电阻坯体及压敏电阻的制备方法包括:
[0093] 1)制备粘结剂
[0094] 先将石蜡加热到160°C,待石蜡全部熔解后,加入聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-醋酸 乙烯共聚物,并用搅拌棒不断搅拌,全部溶解后,再加入硬脂酸,得到粘结剂。
[0095] 2)制备粉料
[0096] 将氧化锌和添加剂通过搅拌球磨机使其均勾混合,所述搅拌球磨机的转速为50r/ min,球磨时间为30h,然后在550°C温度下煅烧2h,待煅烧完后,用球磨机将其球磨至粒度 为1.8ym的粉料。
[0097] 3)粉料和粘结剂的密炼
[0098] 先将粉料用烘箱进行烘干,烘干温度110°C,烘干时间为I. 5h,取出冷却至室温, 再将其与步骤1)得到的粘结剂混合放入密炼机中密炼,设定温度185°C,设置搅拌器的频 率为45Hz,密炼120min,得到块状泥料。
[0099] 4)块状泥料的破碎
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