一种热敏陶瓷基片成型方法与流程

本发明属于热敏陶瓷基片制造领域，特别涉及一种网格状基片成型工艺应用于热敏陶瓷制造。

背景技术：

热敏陶瓷电阻是一种对温度或电流敏感的元件。热敏材料按电阻率随温度变化的规律可分为：正温度系数（简称PTC）热敏电阻材料和负温度系数（简称NTC）热敏电阻材料。NTC热敏陶瓷电阻材料广泛应用于温度补偿、温度测试、防止开机浪涌电流等领域，而PTC热敏陶瓷电阻材料具有定温发热、温度传感、过流保护等功能，两种热敏陶瓷均广泛应用于电子工业和日常生活中。对于热敏陶瓷基片制造工艺，一般原料经过一次球磨预合成后，再二次球磨浆料喷雾造粒，然后干压成型成表面平整的基片，垫好氧化锆粉隔断基片装入氧化铝匣钵，经过高温烧成、磨片、上电极等工艺制造而成。

目前，PTC热敏陶瓷行业均采用液相烧结方式进行生产，该方式可以降低烧成温度，节约生产成本，而且对于含铅PTC陶瓷还能降低铅挥发，减少环境污染。然而，在生产过程中，由于基片含烧结助剂较多，且随着烧成温度的升高，都将会使PTC陶瓷的高温玻璃相增加，导致基片粘结现象相对增多。即使利用氧化锆粉体隔离基片的方式烧结，也会有1~2%左右的基片发生粘片而造成废品，有时还更高，这样的经济损失不可小觑。而且氧化锆粉消耗较大，价格相对昂贵，导致工业生产成本较大。对于现行高标准、高效率、低成本的热敏陶瓷行业来说，就需要减少基片间粘结现象，提高成品率，同时降低锆粉使用率，从而节约生产成本。

技术实现要素：

本发明针对上述不足，提供一种热敏陶瓷基片成型方法，该方法具有较高的成品率，锆粉使用率得到降低，大大降低生产成本。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种热敏陶瓷基片成型方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）热敏陶瓷基片的成型：采用模具干压成型，采用上、下模具双向加压，上下模具相对运动，通过控制压力，将粉料压制成网格状基片，所述上下模的表面加工有至少2条横向、竖向且截面为V型的沟槽或上下模的表面均匀布设有圆形且截面为V型的沟槽，将热敏陶瓷基片压制成均匀分布的网格状或圆形凸起；

（2）热敏陶瓷基片的堆片：需要烧结的网格状基片堆叠放置于氧化铝匣钵内，仅在氧化铝匣钵底部垫有一氧化锆粉薄层，基片之间不撒氧化锆粉；

（3）热敏陶瓷基片的磨片：烧成后的陶瓷基片，利用磨床将基片表面磨成光滑平整状。

作为优选，截面为V型的沟槽为直线型或曲线型或圆形，由此构成的网格状为微小规则四边形或不规则四边形或圆形。

作为优选，干压模具上下模表面的横向、竖向且截面为V型的沟槽或圆形的截面为V型的沟槽的尺寸与热敏陶瓷基片表面网格状或圆形凸起尺寸一一对应。

作为优选，截面为V型的沟槽的槽宽为0.05~0.06mm，槽深为0.10~0.15mm。

本发明有益效果：本发明通过设计干压成型模具的上下模表面形状，使成型后基片表面呈现网格状或圆形凸起，从而减少基片间的接触面积；磨片工序又将基片网格状或圆形凸起磨成符合客户需求的表面光滑平整的基片。此制造方法不仅减少烧成工序中基片粘结率，而且锆粉消耗降低，最终生产成本大幅降低。

附图说明

图1为干压模具上下模表面网格状V型沟槽结构示意图。

图2为干压模具上下模表面圆形V型沟槽结构示意图。

图3为图1的成型后的基片形状示意图。

图4为图2的成型后的基片形状示意图。

图5为磨片后的基片形状示意图。

附图标记： L1、L2分别为上下模表面的长和宽；R为模具倒角。

具体实施方式

实施例1：一种热敏陶瓷基片成型方法，包括以下步骤：将造粒好的PTC原料加入到旋转压机进料口，经过模具干压成型，双向加压。首先设计模具上下模表面：上、下模表面为矩形，尺寸L1为27mm、L2为17mm，倒角R为0.5mm。均匀分布有3条横向且截面为V型的沟槽、6条竖向且截面为V型的沟槽，V型沟槽尺寸为槽宽0.05mm，槽深0.1mm，将上、下模表面均匀等分成若干个微小矩形。利用压机上下模相对运动，控制压力，将粉料压制成网格状基片。最终使得成型为3条反V型横凸起线条、6条反V型竖凸起线条形成的网格状陶瓷基片，将需要烧结的网格状基片堆放到氧化铝匣钵内，本过程匣钵底部使用薄薄得一层氧化锆粉，基片之间不撒氧化锆粉。烧成后的陶瓷网格基片，利用磨床将基片表面磨成光滑平整状。

实施例2：一种热敏陶瓷基片成型方法，包括以下步骤：将造粒好的PTC原料加入到旋转压机进料口，经过模具干压成型，双向加压。首先设计模具上下模表面：上、下模表面为矩形，尺寸L1为42mm、L2为15mm，倒角R为0.5mm。均匀分布有4条横向且截面为V型的沟槽、8条竖向且截面为V型的沟槽，截面为V型的沟槽尺寸为槽宽0.06mm，槽深0.15mm，将上、下模表面均匀等分成若干个微小矩形。利用压机上下模相对运动，控制压力，将粉料压制成网格状基片。最终使得成型为4条反V型横凸起线条、8条反V型竖凸起线条形成的网格状陶瓷基片，将需要烧结的网格状基片堆放到氧化铝匣钵内，本过程匣钵底部使用薄薄得一层氧化锆粉，基片之间不撒氧化锆粉。烧成后的陶瓷网格基片，利用磨床将基片表面磨成光滑平整状。

实施例3：一种热敏陶瓷基片成型方法，包括以下步骤：将造粒好的PTC原料加入到旋转压机进料口，经过模具干压成型，双向加压。首先设计模具上下模表面：上、下模表面为矩形，尺寸L1为28mm、L2为15mm，倒角R为0.5mm。横向均匀分布3个圆形且截面为V型的沟槽、竖向6个圆形且截面为V型的沟槽，截面为V型的沟槽尺寸为槽宽0.05mm，槽深0.15mm，使上、下模表面均匀分布有若干个微小圆形。利用压机上下模相对运动，控制压力，将粉料压制成均匀分布的横向3个反V型圆形凸起、竖向6个反V型圆形凸起的陶瓷基片，将需要烧结的圆形凸起状基片堆放到氧化铝匣钵内，本过程匣钵底部使用薄薄得一层氧化锆粉，基片之间不撒氧化锆粉。烧成后的圆形凸起状陶瓷基片，利用磨床将基片表面磨成光滑平整状。

以上所述的仅是本发明的优选实施方案，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本工艺发明的框架的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不影响本发明实施的效果和专利的实用性。