[发明专利]PTCR陶瓷材料、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及电子陶瓷领域，具体而言，提供了一种PTCR陶瓷材料、制备方法及其应用。所述PTCR陶瓷材料的组成通式为x(BaTiO₃)‑y(SrTiO₃)‑(1‑x‑y)(CaTiO₃)+a mol％M+b mol％N；其中，0.6≤x≤0.9，0.1≤y≤0.4，0.1≤a≤1，0≤b≤3，x+y≤1；M为Y₂O₃、Bi₂O₃、La₂O₃、Sm₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅和Sb₂O₅中的任意一种或多种，N为MnO₂、CuO、Fe₂O₃、ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、BN和B₂O₃中的任意一种或多种。该陶瓷材料具有居里温度低、电阻突跳比和电阻温度系数高的优点。

技术领域

本发明涉及电子陶瓷领域，具体而言，涉及一种PTCR陶瓷材料、制备方法及其应用。

背景技术

PTCR(positive temperature coefficient resistivity)即正温度系数热敏电阻，它具有电阻率随温度升高而急剧增大的特性。它兼具半导体特性和铁电性，即晶粒具有半导体特性，在居里温度(Tc)附近具有铁电性的晶粒发生相变，在晶界区形成势垒，阻挡电子电导，导致电阻发生激烈变化，因而能对加热产生反馈，自动调节工作电流、不仅节省电能，而且使用温度稳定。由于这种大功率半导体电致发热陶瓷工作时安全可靠，无噪音，体积小，电热转换效率高，特别是在电场作用下该加热元件温升迅速、无明火、自动调整加热功率达到恒温，以及电致发热陶瓷与传统的电热金属丝相比，节电效果好(达到30％以上)、使用寿命长、使用时无或低电磁辐射等特点，因而广泛应用于在电子通讯、航空航天、汽车工业、家用电器等领域。

然而现有的PTCR陶瓷的居里温度较高，达不到人们日常生活的需要，另外，其电阻突跳比(即最大电阻与最小电阻之比)和电阻温度系数较低，影响着PTCR器件在更多领域的应用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种PTCR陶瓷材料，该陶瓷材料具有居里温度低、电阻突跳比和电阻温度系数高的优点。

本发明的第二目的在于提供一种PTCR陶瓷材料的制备方法，采用该方法制备而成的PTCR陶瓷材料具有居里温度低、电阻突跳比高、电阻温度系数高以及耐电压强度高的特点。

本发明的第三目的在于提供一种PTCR陶瓷材料的应用，该陶瓷材料能够用于制成温度传感器、按摩器、干鞋器、消磁器、恒温器或加热器，广泛应用于电子信息、航天设备、医疗卫生和家用电器等领域。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种PTCR陶瓷材料，所述PTCR陶瓷材料的组成通式为x(BaTiO₃)-y(SrTiO₃)-(1-x-y)(CaTiO₃)+a mol％M+b mol％N；