[发明专利]一种耐压型过流自恢复保护器及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电子元器件领域，尤其涉及一种耐压能力可达到600V且体积小巧的新型耐压型过流自恢复保护器。

背景技术

PPTC过流自恢复保护器应用在电路器件保护中市场前景非常广阔，产品的应用领域有家电、电机、通讯、安防、玩具等，其中通讯、电机领域是最大也是最前沿的市场，其用途对PPTC过流自恢复保护器保护元器件提出更高了要求，预防通讯、电机在受热高压高温或大电流或短路情况下容易发生燃烧事故，因此采用本项目产品对其提供电路过流的保护，保障机电设备工作顺畅和人员安全起到很好的社会效益。过流自恢复保护器是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件。过流自恢复保护器由高分子导电复合材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化。温度低于Tc时，晶界处的负电荷被极化电荷部分抵消，使得势垒高度大幅降低，晶界呈低阻状态；高于Tc时，自发极化消失，晶界处的负电荷无法得到极化电荷势垒处于高位，晶界呈高阻状态。材料整体电阻急剧升高。不同反应的PTC过流自恢复保护器还可以串联在一起，实行不同点的温度保护，这样可以使得在如：手机电池，电子、电器等零件在不同温度阶段起到最经济最优良的保护。但是现在过流自恢复保护器的现状主要存在以下问题：过流过载保护用的PTC过流自恢复保护器器主要品种有：陶瓷片型，壳体型，包封型及贴片式等；我国在这方面研究起步较晚，技术工艺水平落后，而不论是国内外，对产品要求耐压、耐流、体积小、功率大已成为趋势。随着应用领域的拓展，对高分子PTC过流自恢复保护器器的性能要求越来越高，在GSM基站、交换中继线、ADSL、SDH接口电路、电机、过流保护等方面上，普通的耐压型250V自复位保护器难以满足高电压使用要求，必须提高产品耐压性能、增大其使用功率已成为迫切问题，如果能利用市场需求，组织研发部门解决提高600V耐压型自恢复过流保护器的耐压问题，不仅可以创造巨大的经济效益，也为社会的技术进步做出贡献。目前生产250V自复位过流保护器的芯片，采用普通平板压机很难满足生产工艺要求，不能保障足够大的压力使铜箔与芯片黑料粘接牢固。上述的问题一直存在与行业中，至今限制了很多相关行业的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高耐压性能的信息热敏电阻，同时还热敏电阻具有快速跃升的性能，同时本发明还提供以该热敏电阻从核心材料芯材到热敏电阻生产的完整工艺流程。

本发明的技术方案是这样实现的：一种耐压型过流自恢复保护器，所述的过流自恢复保护器由设置在两层金属膜之间的芯材构成，所述的金属膜上设有引出电极，且其外层包封绝缘密封材料，其特征在于：所述的芯材由以下组分构成（重量比），28-33%高密度聚乙烯HDPE，18-23%导电材料，0.2-0.5%抗氧剂1010即四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，分子式C73H108O12，44-48%氢氧化镁构成的阻燃剂组成。所述的芯材最佳组分构成（重量比），30%高密度聚乙烯，19.5%导电材料，0.3%抗氧剂，46%阻燃剂组成。

为了进一步提高产品的成型和加工性能，在所述的芯材中还添加有0.1-7%的其他助剂，所述的其他助剂包括氧化锌和硬脂酸钙。所述的其他助剂其最佳添加比例为4.2%。上述两种助剂属于选择性添加，对于芯材的材料本身性能影响较小，在不添加上述助剂的前提下，并不影响芯材的性能。

本发明中的导电材料为炭黑金属镍粉或导电陶瓷粉或碳纳米管或导电炭黑。由此可知上述的导电材料仅仅是本发明中优选的种类，其他具有良好导电性能的材料同样可以添加制作芯材。

一种耐压型过流自恢复保护器的生产工艺，所述的生产工艺四个步骤：

A、芯材材料制作；

将复合材料各组分高密度聚乙烯、导电材料、抗氧剂、阻燃剂，放置在烘箱或真空烘箱中进行水分去除预处理，温度控制在80~180℃，真空预处理时间为40~46h；然后将通过预处理的上述原料经过称重配比在密炼机油温160~180℃温度、延迟加压30-60min下于密炼机中混炼均匀，密炼时间0.8~1.5h并密炼料成团后，切成小块冷却到常温后、经破碎机破碎成≤5mm左右颗粒，然后用开炼机或挤出机制成两面未覆铜膜芯片材料；

B、芯材双面覆铜膜；

将芯材夹在两层经过镀炭处理过的铜箔之间，放于真空机的压模中，在真空机给予5~15MPa压片，压制成型工艺:预热5-10min，硫化热压5-10min，热压压力5~15MPa，热压温度170~190℃，片材厚度2~4mm，真空度-0.05~0.08MPa；

C、覆铜膜长方形芯片材料加工及处理；