专利名称：柔性导电高分子复合材料热敏电阻器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及由柔性导电高分子复合材料构成的正温度系数的热敏电阻器。
正温度系数热敏电阻器件在限流、调温控温等电子电路中有广泛应用，目前这类电阻器或者用单晶硅半导体材料构成或者用钛酸钡类半导体陶瓷材料制成，其制造工艺均较复杂，价格昂贵，常温(40－100℃)的热敏电阻产品成品率低，而且硅材料只能制成薄膜型，没有制成体材料的大面积热敏电阻器。
本实用新型的目的是提出一种温度敏感区可为常温型，制造工艺简单，价格较低，容易制成各种形状的柔性体材料型正温度系数热敏电阻器，特别是大面积的体材料型热敏电阻器。
上述目的通过以下技术方案实现a、直接采用以氯丁胶类(CR)或(和)硅橡胶类(SIR)为基体的柔性导电高分子复合材料作为热敏电阻器的主体材料，热敏电阻的主体形状结构制成板块状或珠状圆柱状；b、在热敏电阻的主体上制作不少于二个的银浆烧结扩散型或金属掩埋型的欧姆接触电极；c、在热敏电阻主体上的欧姆接触电极引接多股金属丝线作为电极引线。
上述所说的用作热敏电阻器主体材料的柔性导电高分子复合材料是以氯丁胶类(CR)或(和)硅橡胶(SIR)为基体，内含导电填充剂，其成分构成比例是导电填充剂占氯丁胶类(CR)或(和)硅橡胶(SIR)基体材料的15％－60％(重量百分比)。将上述基体材料和导电填充剂配以适当助剂或(和)偶联剂经混炼、压型、成型、硫化(或固化)即形成所说的柔性热敏电阻主体。
热敏电阻器主体上的欧姆接触电极可以这样制作，一是在主体上的电极部位(如两端)涂上低温银浆，连同软性多股金属丝线电极引线粘合在一起，在120℃烘箱内烧结约一小时，使银离子慢慢扩散到高分子导电复合材料表面，形成扩散层，即为银浆烧结扩散型欧姆接触电极；一是在热敏电阻主体加工成型时，先在电极部位埋入金属丝网条形电极，再将带掩埋电极的电阻主体固化，即为金属掩埋型欧姆接触电极，这时可把多般金属丝电极引线焊接在金属电极上。
通常热敏电阻上的欧姆接触电极有二个或四个(四电极时中间两个为加热电极)。由此引出二条电极引线或四条电极引线。
在热敏电阻的主体外表面上通常覆盖有一层绝缘导热保护层。该绝缘导热保护层可以通过对热敏电阻主体喷涂或浸涂绝缘导热漆如可采用有机硅改性树脂涂料或其它类似物，喷涂或浸涂电阻主体，再经烘干而成。
本实用新型的电阻值不但与电阻主体形状(包括截面积、长度)、电阻率(可在102Ω·cm－108Ω·cm之间)有关，而且与电极的制作工艺有关，当电阻主体长度较短时，银浆烧结扩散型欧姆接触电极的银离子扩散层深度对热敏电阻的电阻值影响较大，但在电极制作工艺条件(温度、时间)确定的情况下，一定形状的热敏电阻的阻值及变化规律具有一致性。
本热敏电阻的承受功率主要决定于采用的电阻主体材料和电极面积，对CR型(氯丁胶类基体)一般按每cm2电极面积、1W设计；对于SIR型(硅橡胶类基体)一般按每cm2电极面积2W设计。
本实用新型通过主体材料配方设计很容易使热敏电阻在常温区(40℃－100℃)范围内电阻率ρ随温度上升而突变增加，其正电阻温度系数α可达0.3－0.4／℃，材料对杂质不敏感，要求一般的氯丁胶及硅橡胶为基础材料即可，加工成形容易，能加工成任何形状和面积，性能稳定，成品率高，价格低廉，适合大规模生产。本实用新型还由于具有柔性的特点，因而比一般热敏电阻更适合贴合在复杂形状的传热物体的表面上。
以下是实用新型的图面说明
图1为板块状柔性热敏电阻器的形状结构示意图；图2为图1的横截面(其欧姆接触电极为银浆烧结扩散型)结构示意图；图3为四电极的板块状柔性热敏电阻器的形状结构示意图；图4为图3的横截面(其欧姆接触电极为金属掩埋型)结构示意图；图5为珠状柔性热敏电阻形状结构示意图；图6为圆柱状柔性热敏电阻形状结构示意图。
实施例一本实施例如图1、图2所示，柔性热敏电阻器的主体(1)的材质为以氯丁胶(CR)为基体，以碳黑为导电填充剂的柔性导电高分子复合材料，其电阻率为103Ω·cm，电阻器主体(1)的形状结构为2mm×2.5mm×2.5mm长方体，电阻器两端具有银浆烧结扩散型欧姆接触电极(2)，电极面积为2.5mm×2.5mm，电极(2)上粘接有多股铜丝线电极引线(3)，在电阻器外表面上覆盖有绝缘导热保护层(5)，该绝缘导热保护层用加入一定量的325目云母粉的W37－51型有机硅改性树脂涂料喷涂后烘干而成。
本柔性热敏电阻的阻值为0.4Ω，功率为四分之一W(瓦)。
实施例二本实施例如图3、图4所示，为具有4个电极的柔性热敏电阻器，电阻器主体(1)为板块状，其材质为以硅橡胶(SIR)为基体，以碳黑为导电填充剂的柔性导电高分子复合材料，电阻器主体两端及中部设置四个金属掩埋型欧姆接触电极(4)电阻器主体，两端的电极为测量电极，电阻器主体中部的两个电极为加热电极，由此可对热敏电阻的阻值进行有源加热控制。在电极的端部焊接出多股铜丝线电极引线(3)，电阻器的外表面覆盖有绝缘导热保护层(5)。
实施例三如图5所示珠状柔性热敏电阻器，具有珠形电阻器主体(6)，材质为CR型基体的柔性导电高分子复合材料，欧姆接触电极(2)为银浆烧结扩散型，(3)为多股铜丝线电极引线。
实施例四如图6所示圆柱形柔性热敏电阻器，圆柱状电阻器主体(7)材质为CR型基体的柔性导电高分子复合材料，欧姆接触电极(2)为银浆烧结扩散型，(3)为多股铜丝线电极引线。
权利要求1.一种正温度系数热敏电阻器，包括电阻器主体，欧姆接触电极和电极引线，其特征在于a、电阻器的主体材质是以氯丁胶类(CR)或(和)硅橡胶类(SIR)为基体的柔性导电高分子复合材料，其形状结构可以是板块状或珠状或圆柱状；b、电阻器主体上具有不少于二个的银浆烧结扩散型或金属掩埋型欧姆接触电极；c、电极引线为软性多股金属丝线。
2.按权利要求1所述的正温度系数热敏电阻器，其特征在于所说的电阻器主体外表面上覆盖有一层绝缘导热保护层。
3.按权利要求1所述的正温度系数热敏电阻器，其特征在于所说的电极引线直接粘结或焊接在欧姆接触电极上。
专利摘要一种柔性导电高分子复合材料热敏电阻器，以氯丁胶类(CR)或(和)硅橡胶类(SIR)为基体的柔性导电高分子复合材料作为电阻器的主体，其形状结构可以是板块状或珠状或圆柱状，具有不少于二个的银浆烧结扩散型或金属掩埋型欧姆接触电极以及相应的软性多股金属丝线电极引线，本实用新型具有柔性特点，能设计各种形状和面积，尤其是大接触面积的板块状常温区敏感型正温度系数热敏电阻器，性能稳定，价格低廉，适合大规模工业生产。
文档编号H01C7/02GK2110908SQ91228158
公开日1992年7月22日 申请日期1991年11月6日 优先权日1991年11月6日
发明者曾宪富, 霍玉云 申请人:曾宪富