[发明专利]热敏陶瓷材料和由其制得过流保护用热敏电阻及制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体陶瓷材料领域，具体涉及一种热敏陶瓷材料，以及由该热敏陶瓷材料制得的耐低温耐高压过流保护用热敏电阻和制造该热敏电阻的方法。

背景技术

将PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数热敏电阻)用在高电压、超低温的环境中，对产品性能是一个很大的考验。世界上有相当一部分国家在一年中有相当一部分时间处于-20℃以下的严寒中，使用在室外环境中的电力设备、通信设备等需要高性能的PTC对其进行保护。

具体要求如下：

1、阻值800Ω～1200Ω。

2、在-40℃条件下，满足1000V/1A，通1分钟断5分钟20次，产品无损坏，阻值变化小于20％。

3、在60℃条件下，满足1000V/1A，通1分钟断5分钟20次，产品无损坏，阻值变化小于20％。

目前市面的耐低温耐高压过流保护用PTC无法同时满足以上3种要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种热敏陶瓷材料及由该热敏陶瓷材料制得的耐低温耐高压过流保护用PTC。

本发明还提供了一种制造该PTC的方法。

本发明采用的一个技术方案是：一种热敏陶瓷材料，按摩尔份数计其成分包括：69～71份BaCO₃、13～15份SrCO₃、6～8份PbO、8～10份CaCO₃、101～102份TiO₂、0.04～0.06份Y₂O₃、0.03～0.04份Nb₂O₅、0.05～0.06份Mn(NO₃)₂以及烧结液相助剂。

在本发明一个较佳实施例中，热敏陶瓷材料的成分按摩尔份数计包括：70份BaCO₃、14份SrCO₃、7份PbO、9份CaCO₃、102份TiO₂、0.05份Y₂O₃、0.04份Nb₂O₅、0.05份Mn(NO₃)₂以及烧结液相助剂。

按摩尔份数烧结液相助剂包括1.2～1.5份SiO₂和0.5～0.5份Al₂O₃。

在本发明一个较佳实施例中，烧结液相助剂包括1.3份SiO₂和0.4份Al₂O₃。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种耐低温耐高压过流保护用PTC，由热敏陶瓷材料制得。该热敏陶瓷材料，按摩尔份数计其成分包括：69～71份BaCO₃、13～15份SrCO₃、6～8份PbO、8～10份CaCO₃、101～102份TiO₂、0.04～0.06份Y₂O₃、0.03～0.04份Nb₂O₅、0.05～0.06份Mn(NO₃)₂以及烧结液相助剂。将BaCO₃、SrCO₃、PbO、TiO₂、CaCO₃等主晶相成分以及施受主掺杂物和烧结液相助剂按照设计的比例配料混合后经湿法球磨、预烧结、二次湿法球磨、造粒和压片、烧结、后加工等步骤制得PTC片。

所述的湿法球磨是将上述混合物湿法球磨20～28小时，料∶球∶水的重量比为0.5～1.5∶1～3∶1～2，浆料在100～150℃干燥；

优选湿法球磨24小时，料∶球∶水的重量比为1∶2∶1.5，浆料在130℃下干燥；

所述的预烧结是将经上述湿法球磨后的混合物在温度为1140～1160℃下，保温2～4小时；

优选在1150℃下保温3小时；

所述的二次湿法球磨是将预烧结的混合物再次湿法球磨20～28小时，料∶球∶水的重量比为0.5～1.5∶1～3∶1～2，浆料在100～150℃干燥；

优选湿法球磨24小时，料∶球∶水的重量比为1∶2∶1.5，浆料在130℃下干燥；