[发明专利]一种添加SiO2的BaTiO3基无铅高居里点PTC热敏电阻陶瓷材料及其制备方法无效

专利信息
申请号: 201510044628.6 申请日: 2015-01-28
公开(公告)号: CN104609853A 公开(公告)日: 2015-05-13
发明(设计)人: 蒲永平;赵娇娇 申请(专利权)人: 陕西科技大学
主分类号: C04B35/468 分类号: C04B35/468;C04B35/622
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 安彦彦
地址: 710021 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 添加 sio sub batio 基无铅高 居里 ptc 热敏电阻 陶瓷材料 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于无铅PTC热敏电阻陶瓷材料领域,特别涉及一种添加SiO2的BaTiO3基无铅高居里点PTC热敏电阻陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

目前商业用钛酸钡基PTC陶瓷都含有大量的铅,由于含铅陶瓷在制备过程中存在PbO的挥发,不仅造成生产过程中陶瓷制品化学计量比的偏离,使得产品的一致性和重复性降低;而且铅会污染环境和伤害人体。欧盟在2006年就通过《关于在电子电气设备中禁止使用含铅等某些有害物质指令》(ROHS指令)法规,严格禁止铅在电子陶瓷领域的使用。这就需要开发一种新型的环境友好型无铅PTC陶瓷材料来代替目前含铅PTC陶瓷材料。研究人员发现掺杂高居里点钙钛矿型的Na0.5Bi0.5TiO3(NBT,TC=380℃)和K0.5Bi0.5TiO3(KBT,TC=380℃)可以提高BaTiO3基正温度系数热敏陶瓷的居里温度。Hailong Li等人(Hailong Li,Jianning Kang,Feng Guo,Yuanfang Qu,De′an Yang.Effect of the Nb2O5content on electrical properties of lead-free BaTiO3–Bi0.5Na0.5TiO3 ceramics.Ceramics International.39(2013):7589-7593)研究了BaTiO3-Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷,在空气中烧结后,其室温电阻率为6.3×103Ω·cm,TC为135℃,电阻突跳可达3个数量级左右。如何提高居里温度是本领域技术人员仍需要解决的问题。

目前,SiO2作为一种烧结助剂添加到Ba0.92(Bi0.5K0.5)0.08TiO3陶瓷材料中还鲜有报道。鉴于此,有必要提供一种BaTiO3基无铅PTC热敏电阻陶瓷材料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于是提供一种添加SiO2的BaTiO3基无铅高居里点PTC热敏电阻陶瓷材料及其制备方法,无需再氧化过程的处理,即可制得无铅PTC热敏电阻陶瓷材料,不但制备工艺简单,材料成本低,而且制得的热敏电阻陶瓷材料具有低的室温电阻率、较大的电阻突跳和较高的居里温度。

为实现上述目的,本发明采取如下技术方案:

一种添加SiO2的BaTiO3基无铅高居里点PTC热敏电阻陶瓷材料的制备方法,包括如下步骤:

步骤一:按照摩尔比1:1:4将Bi2O3、K2CO3和TiO2混合形成混合物B;

步骤二:将混合物B进行湿法球磨、烘干、压块后,于900~950℃保温3~4h,得到纯相Bi0.5K0.5TiO3粉体;

步骤三:以纯相BaTiO3粉体、纯相Bi0.5K0.5TiO3粉体、Nb2O5粉体和SiO2粉体为原料,按照摩尔比0.92:0.08:0.0005:(0.001~0.01)进行混合形成混合料;

步骤四:将混合料进行湿法球磨、烘干、造粒、过筛,形成造粒料;

步骤五:将造粒料在80~120MPa的压强下制成试样,然后,将试样排胶后氩气气氛中进行烧结,得到烧结好的试样;

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