一种热敏陶瓷电阻材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种复合陶瓷电阻及其制备方法，属于电子器件领域。本发明的陶瓷 电阻适用于断路器合闽电阻、高压脉冲电路等多种环境。
【背景技术】
[0002] 正溫度系数（PTC)热敏电阻是指电阻率随溫度的升高而增大的电阻元件，PTC材 料有许多独特的性能，如：电阻-溫度特性、电压-电流特性、电流-时间特性和耐压 特性等，正是运些独特的电热物理性能使得该材料被广泛地应用于工业和民用电子设备领 域。
[0003] 长期W来，渗杂BaTi〇3陶瓷一直是人们所熟悉的典型PTC材料，施主渗杂BaTiO3 陶瓷在120°C附近其电阻增加IO3~10 7倍，显示出显著的PTC特性。但由于BaTiO3本身居 里溫度比较低，而在实际应用中很多领域要求其具有更高的居里溫度，所W为了提高该材 料的居里溫度，一般都会在材料中添加一定量的居里溫度移峰剂，但是能使其居里溫度有 效地向高溫方向移动的添加物却很少。经过科研工作者不断的研究，发现采用适量Pb置换 Ba的方法，可W使居里溫度向高溫方向移动，但铅对环境和人体的危害很大，且随着人们环 保意识的增强，无铅化已成为未来电子产品的基本要求，制备出无铅绿色的材料和产品具 有特殊意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的技术方案如下： 阳005] -种复合陶瓷电阻材料，其化学通式为：(Al〇.5Na〇.5)xBaiJi〇3-yGe〇2-zAs2〇3,其中 X是 0. 05-0.l，y是 0. 01-0. 1，Z是 0. 001-0. 005。优选所述X是 0. 06-0. 08,y是 0. 05-0. 07，Z是 0. 002-0. 003。
[0006] 所述电阻材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007] 按一定比例称取高纯的BaC〇3和TiO2粉末，将粉末放入球磨机里研磨5-1化后取 出，随后将其混合物在100-150°C下烘干后放入马弗炉中于1050-1250°C下烧结化形成高 纯BaTi化，然后取出备用。接着按照比例把Ge化，Alz化，化OH和Ti化粉末放入球磨机中球 磨24h后取出，将其混合物在120°C烘干，然后放入马弗炉里于850°C下烧结化W形成高纯 居里溫度迁移剂粉末。
[0008] 按一定比例称取制备好的BaTi〇3和居里溫度迁移剂粉末，将粉末放入球磨机中， 并添加微量的As2〇3,将混合粉末球磨、干燥后，与一定量PVA粘接剂进行混合、造粒，并在 ISOMPa下压制成型，将成型后的样品放入马弗炉中，W150~300°CA的速率升溫，在 1100~1200°C下烧结50min，随炉冷却后得到电阻陶瓷。随后为了改善样品的电阻性能在 W上条件下添加微量的化C〇3和Ni(NO3) 2,优选添加量是As2〇3添加摩尔数的0. 1-10倍，优 选是0.5-2倍。
[0009] 本发明通过引入居里溫度迁移剂粉末，使得陶瓷粉末的微观粒径变小，运可能是 由于A1203的存在使得陶瓷粉末在烧结的过程中产生缺陷反应，大量的领空位的存在使得 颗粒表面的传质过程受到阻碍，晶粒的生长就变得缓慢，从而抑制了产品的晶粒粒径。
[0010] 本发明人还发现化C〇3和Ni(NO3) 2的加入有效的抑制了居里溫度迁移剂的分 解，控制了造成电价补偿的杂质离子的量，使得半导体化得W实现。但是过多的化C〇3和 Ni(N03)2加入会W杂质的形式存化影响陶瓷材料的性能。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。 阳〇1引实施例1
[0013] 按一定比例称取高纯的BaC〇3和TiO2粉末，将粉末放入球磨机里研磨1化后取出， 随后将其混合物在Iior下烘干后放入马弗炉中于1050°C下烧结化形成高纯BaTi〇3,然后 取出备用。接着按照比例把Ge化，Alz化，化OH和Ti化粉末放入球磨机中球磨24h后取出， 将其混合物在120°C烘干，然后放入马弗炉里于850°C下烧结化W形成高纯居里溫度迁移 剂粉末。
[0014] 按一定比例称取制备好的BaTi〇3和居里溫度迁移剂粉末，将粉末放入球磨机中， 并添加微量的As2〇3,将混合粉末球磨、干燥后，与一定量PVA粘接剂进行混合、造粒，并在 ISOMPa下压制成型，将成型后的样品放入马弗炉中，W150°CA的速率升溫，在115(TC下烧 结50min，随炉冷却后得到电阻陶瓷。最终得到产品的结构通式为（Al。.5Na。.5)。.。7Ba。.93Ti03-0. 05Ge〇2-〇. 008As2〇3。
[0015]W实施例I制得的产品为例进行测试，下表是不同溫度下的电阻性能
[0016]
[0017] 本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概括。本发明的 所有实施方案都只能认为是对本发明的说明而不是限制，凡是根据本发明的技术内容所作 出的任何细微修改或等同替换，都属于本发明的技术方案之内。
【主权项】
1. 一种复合陶瓷电阻材料，其化学通式为：(A1a5NaQ.5)xBaixTi03-yGe02-ZAs203，其中X 是 0· 05-0. 1，y是 0· 01-0. 1，z是 0· 001-0. 005。2. 如权利要求1所述的复合陶瓷电阻材料，其特征在于所述X是0. 06-0. 08,y是 0· 05-0. 07,z是 0· 002-0. 003。3. 如权利要求1所述的陶瓷电阻材料，其特征在于所述复合陶瓷电阻材料中还可以添 加CaCOjPNi(NO3) 2，添加量是As203摩尔数用量的0. 1-10倍，优选是0. 5-2倍。4. 如权利要求1所述陶瓷电阻材料的制备方法，包括如下步骤： 按一定比例称取高纯的BaC0#PTiO2粉末，将粉末放入球磨机里研磨5-10h后取出， 随后将其混合物在100-150°C下烘干后放入马弗炉中于1050-1250°C下烧结2h形成高纯 BaTi03，然后取出备用。接着按照比例把Ge02,A1203,NaOH和1102粉末放入球磨机中球磨 24h后取出，将其混合物在120°C烘干，然后放入马弗炉里于850°C下烧结2h以形成高纯居 里温度迀移剂粉末；按一定比例称取制备好的BaTiOjP居里温度迀移剂粉末，将粉末放入 球磨机中，并添加微量的As203，将混合粉末球磨、干燥后，与一定量PVA粘接剂进行混合、造 粒，并在150MPa下压制成型，将成型后的样品放入马弗炉中，以150~300°C/h的速率升 温，在1100~1200°C下烧结50min，随炉冷却后得到电阻陶瓷。
【专利摘要】本发明提供一种复合陶瓷电阻材料，其化学通式为：(Al0.5Na0.5)xBa1-xTiO3-yGeO2-zAs2O3，其中X是0.05-0.1，y是0.01-0.1，z是0.001-0.005。该复合陶瓷电阻材料具有良好的微观结构和良好的高温电阻性能，可以广泛的应用于工业和民用电子设备领域。
【IPC分类】C04B35/468
【公开号】CN105272219
【申请号】CN201510778184
【发明人】杨超
【申请人】杨超
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月13日