[发明专利]一种PTC陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种 PTC陶瓷材料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：BaTiO₃ 55-60%、PbTiO₃ 25-30%、Cr 5-8%、Ni 3-6%、MoSi₂ 2-3%、ZrB₂ 1-2%、CaCO₃ 0.5-1%、SiO₂ 0.4-0.8%、Al₂O₃ 0.2-0.4%、Nb₂O₅ 0.1-0.2%、MnCO₃ 0.03-0.05%；

所述的PTC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照配比称取BaTiO₃、PbTiO₃、Cr、Ni、MoSi₂、ZrB₂、CaCO₃、SiO₂、Al₂O₃、Nb₂O₅、MnCO₃；

（2）将BaTiO₃、MoSi₂、CaCO₃、Al₂O₃、MnCO₃混合，采用料：球：水=1:1:2-3的质量比将混合料在5000-6000r/min的转速下湿法球磨18-24h，105-125℃下干燥4-8h，即得球磨料A；

（3）将PbTiO₃、ZrB₂、SiO₂、Nb₂O₅混合，采用料：球：水=1:1:1.5-2.5的质量比将混合料在4000-5000r/min的转速下湿法球磨24-36h，100-120℃下干燥5-10h，即得球磨料B；

（4）将球磨料A、球磨料B以及Cr、Ni混合，双频超声波交替振荡处理0.5-1h，即得全配料；

（5）取相当于全配料质量7-9%的聚乙烯醇水溶液和0.5-1%的甘油与全配料混合均匀，造粒，过60-90目筛，即得造粒料；

（6）将造粒料在100-150MPa下压制成型，即得素坯；

（7）将素坯在50vt%N₂+30%vtAr+20vt%H₂气氛下先以2-4℃/min的速率升温至160-220℃，保温20-40min，再以1-3℃/h的速率升温至480-520℃，保温1.5-2.5h，再以2-4℃/h的速率升温至790-830℃，保温1-2h，然后在60vt%N₂+20%vtAr+20vt%CO气氛下先以3-5℃/min的速率升温至1120-1180℃，保温20-40min，再以1-3℃/min的速率升温至1330-1390℃，保温1-2h，最后在70vt%N₂+20%vtH₂+10vt%CO气氛下先以0.5-1.5℃/min的速率降温至1250-1300℃，保温0.5-1.5h，再以0.5-1.5℃/min的速率降温至1200-1250℃，保温0.5-1.5h，再以1-2℃/min的速率降温至1110-1140℃，保温2-3h，自然冷却至室温；

（8）清洗步骤（7）烧结好的瓷片后，在其正反两面均匀涂覆欧姆接触银电极浆料，在440-470℃下烧渗10-15min即可。

2.根据权利要求1所述的一种 PTC陶瓷材料，其特征在于，所述Cr的纯度为98%以上，粒度为100目。

3.根据权利要求1所述的一种 PTC陶瓷材料，其特征在于，所述Ni的纯度为99%以上，粒度为120目。

4.根据权利要求1所述的PTC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液的浓度为5-10%。

5.根据权利要求1所述的PTC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述双频超声波交替振荡处理的条件为：双频超声波交替频率为30-50KHz/80-100KHz，双频超声波交替工作时间为4-6s，超声波功率为150-200W。