[发明专利]正温度系数热敏电阻的微波烧结方法及专用设备

说明书

技术领域：

本发明涉及一种正温度系数热敏电阻的微波烧结方法及专用设备，它属于一种电子发热元件的制备方法领域，特别是钛酸钡系列正温度系数热敏电阻的制备技术领域。

背景技术：

近年来，随着微波高温烧结技术和微波高温烧结设备的发展，微波烧结陶瓷取得了较大的进展，并越来越受到人们的重视，由于其具有快速、灵敏、节能、高效等常规烧结方法所不具有的多种优点，它在陶瓷烧结制备上具有广阔的前景。微波烧结与常规烧结的区别在于常规烧结是依靠发热体将热量通过对流、传导或辐射方式传递至被加热物使其达到某一温度，而微波加热热量的产生是由于微波直接与物体内部原子或分子产生耦合吸收微波能或电导损耗而发热，是被加热物自体发热，而不是来自其他发热体，这样微波能量得到有效的利用，降低能耗，并可实现对样品的快速加热和降温。由于微波加热的独特性，产生一种称之为“微波效应”的现象，可以加强原子扩散，降低活化能，由此降低烧结温度，缩短烧结时间，并可制得均匀性和一致性很好的陶瓷材料。目前国内外已用微波成功烧结出了如氧化铝Al₂O₃、氮化硅Si₃N₄、碳化硅SiC等陶瓷，但都局限于制备高强度、高硬度、高韧性的结构陶瓷，在电子陶瓷领域，尤其是热敏陶瓷方面的应用较少，特别是目前还没有利用微波烧结钛酸钡系列正温度系数热敏电阻陶瓷的技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可在低温低压下能进行大规模生产，且节约能源的钛酸钡系列正温度系数热敏电阻的微波烧结方法及专用设备。

本发明的目的是这样实现的：

一种正温度系数热敏电阻的微波烧结方法，它包括如下的工艺步骤：

a)将经过现有工艺制成的钛酸钡系列正温度系数热敏电阻的陶瓷生坯放入坩埚，然后将装有陶瓷生坯的坩埚和烧结专用保温体一起整体放入微波炉内进行烧结；

b)烧结流程为：设定升温速度控制在5℃/min～100℃/min之间，升温至1200℃±100℃后，恒温保持5～60分钟，然后以3～30℃/min降温速度降温至室温，即完成正温度系数热敏电阻的制备。

一种用于上述正温度系数热敏电阻的微波烧结方法的专用设备，它包括一个微波炉本体和坩埚，其特征在于在所述的微波炉本体中设置有烧结专用保温体，所述的烧结专用保温体包括：外层纤维保温体，次外层的保温体；在所述的次外层保温体和内层坩埚之间设有纤维保温球填充层。

所述的外层纤维保温体和次外层的保温体之间设有保温空间。

所述的外层纤维保温体为带有上、下盖板的长方体或圆柱体结构。

所述的正温度系数热敏电阻的微波烧结方法的专用设备，其特征在于所述的外层纤维保温体为氧化铝Al₂O₃材料制作；所述的次外层保温体为镁铝尖晶石-铬酸镧MgAl₂O₄-LaCrO₃材料制作；所述的纤维保温球为Al₂O₃纤维保温球。

所述的坩埚为带有上、下盖板的长方体或圆柱体结构的刚玉坩锅。

本发明具有一下的优点：烧结工艺周期短，生产效率高：将常规烧结工艺的12小时缩短为微波烧结的3小时，大大提高钛酸钡系列正温度系数热敏电阻陶瓷的生产效率；节能降耗：由于微波烧结样品自体发热、加强原子扩散、降低活化能等独特性，能量利用率高，烧结温度低，恒温时间短，工艺周期短，在烧结样品数量相同的情况下，可以成倍的降低能耗。产品质量好、成品率高：由于微波烧结的快速升温和快速降温及整体加热性，使得材料的均匀性和一致性得到提高，阻值、居里点、α系数等电气性能一致性很好，成品率高，从而提高了生产效益。

附图说明：

附图1为本发明的微波烧结专用设备的结构示意图

具体实施方式：

下面以附图1为本发明实施例中的专用设备，对本发明进行进一步的说明：

实施例1：