一种热敏半导体陶瓷材料及其制备方法与流程

本发明涉及半导体材料领域，具体涉及一种热敏半导体陶瓷材料及其制备方法。

背景技术：

陶瓷材料是天然或合成化合物经过成型和高温煅烧制成的一类无机非金属材料，目前，在电子元器件制造领域，陶瓷半导体材料作为具有优秀的半导体性能的材料，得到了广泛的应用。半导体陶瓷具有半导体特性、电导率约在10^-6-10⁵s/m的陶瓷。半导体陶瓷的电导率因外界条件(温度、光照、电场、气氛和温度等)的变化而发生显著的变化，因此可以将外界环境的物理量变化转变为电信号，制成各种用途的敏感元件。半导体陶瓷材料主要包括热敏陶瓷、光敏陶瓷、气敏陶瓷和湿敏陶瓷，热敏陶瓷又称热敏电阻陶瓷，指电导率随温度呈明显变化的陶瓷。

现有的热敏半导体陶瓷材料的原料研磨后得到的浆料在烘干时耗费时间长，烘干效率低，导致热敏半导体陶瓷材料的生产效率不高。

技术实现要素：

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了一种热敏半导体陶瓷材料及其制备方法：通过将氧化铜、三氧化二铁、氧化钴、氧化镍、莫来石、石英砂分别预烧后混合，然后加入球磨机中进行湿式球磨，得到混合浆料，将混合浆料加入至浆料干燥设备的输送机的输送带上，启动输送机工作通过输送带将混合浆料向铺料箱中运输，待混合浆料进入至铺料箱的内腔中，关闭输送机，启动驱动电机，驱动电机运转通过转动辊带动传输带，从而通过固定夹板带动第一滑块在第一滑轨移动，从而使得连接架在安装盒上移动，启动升降气缸，升降气缸的活动杆收缩通过导向柱使得平铺刮料板落至混合浆料上，平铺刮料板持续左右移动，将混合浆料平铺到输送带上，启动输送机，平铺有混合浆料的输送带输送至烘干箱中，停止输送机，铺料箱中重复平铺混合浆料，烘干箱中，调节电机运转带动螺纹杆，由于螺纹杆与螺纹座螺纹连接，从而带动安装板向下移动，从而带动加热箱向下移动，启动加热管，加热管释放热量将平铺在输送带上的混合浆料烘干，启动输送机，输送带向前移动至端部时，其上干燥的混合浆料碎裂落至收纳箱中，其上余下的干燥的混合浆料被挡料板刮落至收纳箱中，待所有的混合浆料均烘干收集至收纳箱中，取出干燥的混合浆料放置于粉碎机中，过筛后得到该热敏半导体陶瓷材料，解决了现有的现有的热敏半导体陶瓷材料的原料研磨后得到的浆料在烘干时耗费时间长，烘干效率低，导致热敏半导体陶瓷材料的生产效率不高的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种热敏半导体陶瓷材料，包括以下重量份组分：

氧化铜30-50份、三氧化二铁15-25份、氧化钴8-12份、氧化镍8-12份、莫来石7-9份、石英砂3-7份；

该热敏半导体陶瓷材料由以下步骤制备得到：

步骤一：将氧化铜、三氧化二铁、氧化钴、氧化镍、莫来石、石英砂使用高温烧结炉分别进行预烧，控制预烧温度为600-1200℃，控制预烧时间2-4h，然后将烧结后的产品混合，得到混合原料；

步骤二：将混合原料加入球磨机中进行湿式球磨，控制混合原料与水的比例为1:0.8-1.2，控制球磨时间为40-60h，得到混合浆料；

步骤三：将混合浆料加入至浆料干燥设备的输送机的输送带上，启动输送机工作通过输送带将混合浆料向铺料箱中运输；

步骤四：待混合浆料进入至铺料箱的内腔中，关闭输送机，启动驱动电机，驱动电机运转通过转动辊带动传输带，从而通过固定夹板带动第一滑块在第一滑轨移动，从而使得连接架在安装盒上移动，启动升降气缸，升降气缸的活动杆收缩通过导向柱使得平铺刮料板落至混合浆料上，平铺刮料板持续左右移动，将混合浆料平铺到输送带上；

步骤五：启动输送机，平铺有混合浆料的输送带输送至烘干箱中，停止输送机，铺料箱中重复平铺混合浆料，烘干箱中调节电机运转带动螺纹杆，由于螺纹杆与螺纹座螺纹连接，从而带动安装板向下移动，从而带动加热箱向下移动，启动加热管，加热管释放热量将平铺在输送带上的混合浆料烘干；

步骤六：启动输送机，输送带向前移动至端部时，其上干燥的混合浆料碎裂落至收纳箱中，其上余下的干燥的混合浆料被挡料板刮落至收纳箱中；

步骤七：待所有的混合浆料均烘干收集至收纳箱中，取出干燥的混合浆料放置于粉碎机中，经过80-100目的筛网过滤，得到该热敏半导体陶瓷材料。

作为本发明进一步的方案：所述浆料干燥设备包括安装台座、输送机、铺料箱、烘干箱、收纳箱、挡料板、鼓风机、刮料斗、安装盒，所述安装台座的顶部嵌入安装有输送机，所述安装台座的顶部安装有铺料箱和烘干箱，所述铺料箱、烘干箱架设在输送机的上方，所述铺料箱、烘干箱之间连接；

所述输送机的一端上方设置有挡料板，所述挡料板安装在安装台座上，所述输送机的另一端下方设置有刮料斗，所述刮料斗的顶端抵接输送机的输送带上，所述刮料斗倾斜安装在收纳箱上，所述刮料斗的底端位于收纳箱的内腔中，所述烘干箱的顶部安装有鼓风机，所述鼓风机的进风口位于烘干箱的内腔中。

作为本发明进一步的方案：所述铺料箱的两端内壁上均安装有固定板，两个所述固定板之间安装有安装盒，所述安装盒的一侧设置有支撑板，所述支撑板的两端分别连接两个固定板，所述支撑板的一侧上滑动连接有连接架，所述连接架的一端顶部开设有凹槽，所述凹槽的内腔中安装有升降气缸，所述升降气缸的活动杆安装有顶封板，所述顶封板的底部两端均安装有导向柱，两个所述导向柱均贯穿连接架，两个所述导向柱的底端分别连接至底封板的顶部两端，所述底封板的底部安装有平铺刮料板。

作为本发明进一步的方案：所述连接架远离升降气缸的一端通过连接板延伸至安装盒的内腔中，所述连接架一端顶部、底部通过连接板均安装有第一滑块，所述第一滑块滑动连接第一滑轨，两个所述第一滑轨分别安装在支撑板远离连接架一侧的顶部、底部，所述支撑板一侧两端均转动安装有转动辊，两个所述转动辊之间通过传输带传动连接，所述传输带上夹持有固定夹板，所述固定夹板安装在其中一个第一滑块上，其中一个所述转动辊通过连接座连接在安装盒的内壁上，另一个所述转动辊连接至驱动电机的输出轴上，所述驱动电机的一端安装在安装盒的内壁上。

作为本发明进一步的方案：所述烘干箱的内壁上安装有安装箱，所述安装箱的底端安装在安装台座的顶部，所述安装箱的一侧滑动连接有滑动座，所述滑动座的两端均安装有连接臂，两个所述连接臂之间安装有加热箱，所述加热箱的内腔中安装有若干个加热管，所述安装箱接近滑动座的一侧的两侧均开设有移动口，所述滑动座通过连接板贯穿移动口并连接至安装板的一侧两端上。

作为本发明进一步的方案：所述安装箱的内腔底部中间位置安装有调节电机，所述调节电机的输出轴上安装有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端转动安装在安装箱的内腔顶部，所述螺纹杆上套接有螺纹座，所述螺纹座与螺纹杆之间螺纹连接，所述螺纹座安装在安装板的一侧中间位置，所述安装板的一侧两端均安装有第二滑块，两个所述第二滑块分别与两个第二滑轨滑动连接，两个所述第二滑轨分别安装在安装箱的内壁两侧。

作为本发明进一步的方案：一种热敏半导体陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤：

步骤一：将氧化铜、三氧化二铁、氧化钴、氧化镍、莫来石、石英砂使用高温烧结炉分别进行预烧，控制预烧温度为600-1200℃，控制预烧时间2-4h，然后将烧结后的产品混合，得到混合原料；

步骤二：将混合原料加入球磨机中进行湿式球磨，控制混合原料与水的比例为1:0.8-1.2，控制球磨时间为40-60h，得到混合浆料；

步骤三：将混合浆料加入至浆料干燥设备的输送机的输送带上，启动输送机工作通过输送带将混合浆料向铺料箱中运输；

步骤四：待混合浆料进入至铺料箱的内腔中，关闭输送机，启动驱动电机，驱动电机运转通过转动辊带动传输带，从而通过固定夹板带动第一滑块在第一滑轨移动，从而使得连接架在安装盒上移动，启动升降气缸，升降气缸的活动杆收缩通过导向柱使得平铺刮料板落至混合浆料上，平铺刮料板持续左右移动，将混合浆料平铺到输送带上；

步骤五：启动输送机，平铺有混合浆料的输送带输送至烘干箱中，停止输送机，铺料箱中重复平铺混合浆料，烘干箱中，调节电机运转带动螺纹杆，由于螺纹杆与螺纹座螺纹连接，从而带动安装板向下移动，从而带动加热箱向下移动，启动加热管，加热管释放热量将平铺在输送带上的混合浆料烘干；

步骤六：启动输送机，输送带向前移动至端部时，其上干燥的混合浆料碎裂落至收纳箱中，其上余下的干燥的混合浆料被挡料板刮落至收纳箱中；

步骤七：待所有的混合浆料均烘干收集至收纳箱中，取出干燥的混合浆料放置于粉碎机中，经过80-100目的筛网过滤，得到该热敏半导体陶瓷材料。

本发明的有益效果：

本发明的一种热敏半导体陶瓷材料及其制备方法，通过将氧化铜、三氧化二铁、氧化钴、氧化镍、莫来石、石英砂分别预烧后混合，然后加入球磨机中进行湿式球磨，得到混合浆料，将混合浆料加入至浆料干燥设备的输送机的输送带上，启动输送机工作通过输送带将混合浆料向铺料箱中运输，待混合浆料进入至铺料箱的内腔中，关闭输送机，启动驱动电机，驱动电机运转通过转动辊带动传输带，从而通过固定夹板带动第一滑块在第一滑轨移动，从而使得连接架在安装盒上移动，启动升降气缸，升降气缸的活动杆收缩通过导向柱使得平铺刮料板落至混合浆料上，平铺刮料板持续左右移动，将混合浆料平铺到输送带上，启动输送机，平铺有混合浆料的输送带输送至烘干箱中，停止输送机，铺料箱中重复平铺混合浆料，烘干箱中，调节电机运转带动螺纹杆，由于螺纹杆与螺纹座螺纹连接，从而带动安装板向下移动，从而带动加热箱向下移动，启动加热管，加热管释放热量将平铺在输送带上的混合浆料烘干，启动输送机，输送带向前移动至端部时，其上干燥的混合浆料碎裂落至收纳箱中，其上余下的干燥的混合浆料被挡料板刮落至收纳箱中，待所有的混合浆料均烘干收集至收纳箱中，取出干燥的混合浆料放置于粉碎机中，过筛后得到该热敏半导体陶瓷材料；

该热敏半导体陶瓷材料在制备过程中使用了一种浆料干燥设备，通过铺料箱中的驱动电机运转实现平铺刮料板左右移动，从而将混合浆料平铺在输送带上，形成均匀的一层，使得后续烘干过程中可以达到快速烘干的效果，平铺之后将形成的一层混合浆料输送至烘干箱中，通过调节电机运转实现了加热箱的上下移动，调节对铺设的一层混合浆料的烘干温度，使得烘干时间以及烘干效果可控，而且烘干的同时在铺料箱中铺设形成新的一层，两者之间同步进行使得工作效率得到有效的提高，通过鼓风机抽出烘干过程形成的水蒸气避免烘干的混合浆料二次回潮，通过刮料斗将烘干的混合浆料刮落收集，输送带刮落混合浆料的位置重新返回可以循环铺设以及烘干过程，该浆料干燥设备的自动化程度高，混合浆料烘干的工作效率高，从而提高了该热敏半导体陶瓷材料的生产效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明中浆料干燥设备的结构示意图；

图2是本发明中铺料箱的内部结构示意图；

图3是本发明中安装盒的内部结构示意图；

图4是本发明中烘干箱的内部结构示意图；

图5是本发明中安装箱的内部结构示意图；

图6是本发明中加热箱的内部结构示意图。

图中：101、安装台座；102、输送机；103、铺料箱；104、烘干箱；105、收纳箱；106、挡料板；107、鼓风机；108、刮料斗；109、安装盒；110、固定板；111、支撑板；112、连接架；113、升降气缸；114、顶封板；115、导向柱；116、底封板；117、平铺刮料板；118、驱动电机；119、转动辊；120、传输带；121、第一滑轨；122、第一滑块；123、固定夹板；124、安装箱；125、滑动座；126、连接臂；127、加热箱；128、移动口；129、螺纹杆；130、调节电机；131、螺纹座；132、安装板；133、第二滑块；134、第二滑轨；135、加热管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-6所示，本实施例为一种热敏半导体陶瓷材料，包括以下重量份组分：

氧化铜30份、三氧化二铁15份、氧化钴8份、氧化镍8份、莫来石7份、石英砂3份。

一种热敏半导体陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤：

步骤一：将氧化铜、三氧化二铁、氧化钴、氧化镍、莫来石、石英砂使用高温烧结炉分别进行预烧，控制预烧温度为600℃，控制预烧时间2h，然后将烧结后的产品混合，得到混合原料；

步骤二：将混合原料加入球磨机中进行湿式球磨，控制混合原料与水的比例为1:0.8，控制球磨时间为40h，得到混合浆料；

步骤三：将混合浆料加入至浆料干燥设备的输送机的输送带上，启动输送机工作通过输送带将混合浆料向铺料箱中运输；

步骤四：待混合浆料进入至铺料箱的内腔中，关闭输送机，启动驱动电机，驱动电机运转通过转动辊带动传输带，从而通过固定夹板带动第一滑块在第一滑轨移动，从而使得连接架在安装盒上移动，启动升降气缸，升降气缸的活动杆收缩通过导向柱使得平铺刮料板落至混合浆料上，平铺刮料板持续左右移动，将混合浆料平铺到输送带上；

步骤五：启动输送机，平铺有混合浆料的输送带输送至烘干箱中，停止输送机，铺料箱中重复平铺混合浆料，烘干箱中，调节电机运转带动螺纹杆，由于螺纹杆与螺纹座螺纹连接，从而带动安装板向下移动，从而带动加热箱向下移动，启动加热管，加热管释放热量将平铺在输送带上的混合浆料烘干；

步骤六：启动输送机，输送带向前移动至端部时，其上干燥的混合浆料碎裂落至收纳箱中，其上余下的干燥的混合浆料被挡料板刮落至收纳箱中；

步骤七：待所有的混合浆料均烘干收集至收纳箱中，取出干燥的混合浆料放置于粉碎机中，经过80目的筛网过滤，得到该热敏半导体陶瓷材料。

实施例2：

请参阅图1-6所示，本实施例为一种热敏半导体陶瓷材料，包括以下重量份组分：

氧化铜50份、三氧化二铁25份、氧化钴12份、氧化镍12份、莫来石9份、石英砂7份。

一种热敏半导体陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤：

步骤一：将氧化铜、三氧化二铁、氧化钴、氧化镍、莫来石、石英砂使用高温烧结炉分别进行预烧，控制预烧温度为1200℃，控制预烧时间4h，然后将烧结后的产品混合，得到混合原料；

步骤二：将混合原料加入球磨机中进行湿式球磨，控制混合原料与水的比例为1:1.2，控制球磨时间为60h，得到混合浆料；

步骤三：将混合浆料加入至浆料干燥设备的输送机的输送带上，启动输送机工作通过输送带将混合浆料向铺料箱中运输；

步骤四：待混合浆料进入至铺料箱的内腔中，关闭输送机，启动驱动电机，驱动电机运转通过转动辊带动传输带，从而通过固定夹板带动第一滑块在第一滑轨移动，从而使得连接架在安装盒上移动，启动升降气缸，升降气缸的活动杆收缩通过导向柱使得平铺刮料板落至混合浆料上，平铺刮料板持续左右移动，将混合浆料平铺到输送带上；

步骤五：启动输送机，平铺有混合浆料的输送带输送至烘干箱中，停止输送机，铺料箱中重复平铺混合浆料，烘干箱中，调节电机运转带动螺纹杆，由于螺纹杆与螺纹座螺纹连接，从而带动安装板向下移动，从而带动加热箱向下移动，启动加热管，加热管释放热量将平铺在输送带上的混合浆料烘干；

步骤六：启动输送机，输送带向前移动至端部时，其上干燥的混合浆料碎裂落至收纳箱中，其上余下的干燥的混合浆料被挡料板刮落至收纳箱中；

步骤七：待所有的混合浆料均烘干收集至收纳箱中，取出干燥的混合浆料放置于粉碎机中，经过100目的筛网过滤，得到该热敏半导体陶瓷材料。

实施例3：

请参阅图1-6所示，本实施例中的浆料干燥设备，包括安装台座101、输送机102、铺料箱103、烘干箱104、收纳箱105、挡料板106、鼓风机107、刮料斗108、安装盒109，所述安装台座101的顶部嵌入安装有输送机102，所述安装台座101的顶部安装有铺料箱103和烘干箱104，所述铺料箱103、烘干箱104架设在输送机102的上方，所述铺料箱103、烘干箱104之间连接；

所述输送机102的一端上方设置有挡料板106，所述挡料板106安装在安装台座101上，所述输送机102的另一端下方设置有刮料斗108，所述刮料斗108的顶端抵接输送机102的输送带上，所述刮料斗108倾斜安装在收纳箱105上，所述刮料斗108的底端位于收纳箱105的内腔中，所述烘干箱104的顶部安装有鼓风机107，所述鼓风机107的进风口位于烘干箱104的内腔中；

所述铺料箱103的两端内壁上均安装有固定板110，两个所述固定板110之间安装有安装盒109，所述安装盒109的一侧设置有支撑板111，所述支撑板111的两端分别连接两个固定板110，所述支撑板111的一侧上滑动连接有连接架112，所述连接架112的一端顶部开设有凹槽，所述凹槽的内腔中安装有升降气缸113，所述升降气缸113的活动杆安装有顶封板114，所述顶封板114的底部两端均安装有导向柱115，两个所述导向柱115均贯穿连接架112，两个所述导向柱115的底端分别连接至底封板116的顶部两端，所述底封板116的底部安装有平铺刮料板117；

所述连接架112远离升降气缸113的一端通过连接板延伸至安装盒109的内腔中，所述连接架112一端顶部、底部通过连接板均安装有第一滑块122，所述第一滑块122滑动连接第一滑轨121，两个所述第一滑轨121分别安装在支撑板111远离连接架112一侧的顶部、底部，所述支撑板111一侧两端均转动安装有转动辊119，两个所述转动辊119之间通过传输带120传动连接，所述传输带120上夹持有固定夹板123，所述固定夹板123安装在其中一个第一滑块122上，其中一个所述转动辊119通过连接座连接在安装盒109的内壁上，另一个所述转动辊119连接至驱动电机118的输出轴上，所述驱动电机118的一端安装在安装盒109的内壁上；

所述烘干箱104的内壁上安装有安装箱124，所述安装箱124的底端安装在安装台座101的顶部，所述安装箱124的一侧滑动连接有滑动座125，所述滑动座125的两端均安装有连接臂126，两个所述连接臂126之间安装有加热箱127，所述加热箱127的内腔中安装有若干个加热管135，所述安装箱124接近滑动座125的一侧的两侧均开设有移动口128，所述滑动座125通过连接板贯穿移动口128并连接至安装板132的一侧两端上；

所述安装箱124的内腔底部中间位置安装有调节电机130，所述调节电机130的输出轴上安装有螺纹杆129，所述螺纹杆129的顶端转动安装在安装箱124的内腔顶部，所述螺纹杆129上套接有螺纹座131，所述螺纹座131与螺纹杆129之间螺纹连接，所述螺纹座131安装在安装板132的一侧中间位置，所述安装板132的一侧两端均安装有第二滑块133，两个所述第二滑块133分别与两个第二滑轨134滑动连接，两个所述第二滑轨134分别安装在安装箱124的内壁两侧。

请参阅图1-6所示，本实施例中的浆料干燥设备的工作过程如下：

步骤一：将混合浆料加入至浆料干燥设备的输送机102的输送带上，启动输送机102工作通过输送带将混合浆料向铺料箱103中运输；

步骤二：待混合浆料进入至铺料箱103的内腔中，关闭输送机102，启动驱动电机118，驱动电机118运转通过转动辊119带动传输带120，从而通过固定夹板123带动第一滑块122在第一滑轨121移动，从而使得连接架112在安装盒109上移动，启动升降气缸113，升降气缸113的活动杆收缩通过导向柱115使得平铺刮料板117落至混合浆料上，平铺刮料板117持续左右移动，将混合浆料平铺到输送带上；

步骤三：启动输送机102，平铺有混合浆料的输送带输送至烘干箱104中，停止输送机102，铺料箱103中重复平铺混合浆料，烘干箱104中，调节电机130运转带动螺纹杆129，由于螺纹杆129与螺纹座131螺纹连接，从而带动安装板132向下移动，从而带动加热箱127向下移动，启动加热管135，加热管135释放热量将平铺在输送带上的混合浆料烘干；

步骤四：启动输送机102，输送带向前移动至端部时，其上干燥的混合浆料碎裂落至收纳箱105中，其上余下的干燥的混合浆料被挡料板106刮落至收纳箱105中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。