[发明专利]一种耐还原性气氛强的正温度系数陶瓷热敏电阻元件及其制备方法

权利要求书

1.一种耐还原性气氛强的正温度系数陶瓷热敏电阻元件，包括以钛酸铅钡为基并且经烧结的热敏陶瓷瓷片(1)和位于热敏陶瓷瓷片(1)两侧面的金属欧姆电极(2)，特征在于还包括微气孔通道阻隔层(3)，该微气孔通道阻隔层(3)包括玻璃密封层或有机物密封剂，并且当微气孔通道阻隔层(3)为玻璃密封层时，该玻璃密封层整体包覆在所述热敏陶瓷瓷片(1)的外表面，所述金属欧姆电极(2)结合在玻璃密封层的两侧面；而当微气孔通道阻隔层(3)为有机物密封剂时，该有机物密封剂填堵于结合在热敏陶瓷瓷片(1)的两侧面的所述金属欧姆电极(2)的表面的微孔内并且同时将热敏陶瓷瓷片(1)的四周边缘部位的无金属欧姆电极(2)的区域的表面的空隙(11)封堵；所述玻璃密封层是由包封用玻璃浆料得到的，该包封用玻璃浆料是这样来制备的：采用熔融水淬法制备粒径小于500nm的玻璃微粉并同时加入有机物混合，得到用作所述微气孔通道阻隔层(3)的所述玻璃密封层的包封用玻璃浆料；所述粒径小于500nm的玻璃微粉与所述有机物的质量比为1∶1.2，所述有机物由以下按重量份数配比的原料组成：粘合剂0.1-0.3份、分散剂0.001-0.01份和溶剂1份；所述粘合剂为PVB，所述分散剂为低分子蜡，所述溶剂为丙酮；在将所述包封用玻璃浆料以浸渍法或喷涂法中的任意一种方法包覆在所述热敏陶瓷瓷片(1)的表面后置于高温热处理装置并且在500-600℃下热处理8-12min；所述玻璃密封层为玻璃体系的玻璃密封层，所述玻璃体系由以下按克分子量比的原料组成：K₂SiF₆＋ZnO＋Al₂O₃＋SiO₂＋αM＋N＋βP，其中：M为Na₂O＋K₂O，且α＝0.1～0.3；N为B₂O₃、Li₂O和V₂O₅中之一种或几种的组合，且总和为一克分子；P为MnO₂、Fe₃O₄或Co₃O₄，且β＝0.001～0.01；所述有机物 密封剂填堵于结合在所述热敏陶瓷瓷片(1)的两侧面的所述金属欧姆电极(2)的表面的微孔内并且同时将热敏陶瓷瓷片(1)的四周边缘部位的无金属欧姆电极(2)的区域的表面的空隙(11)填堵的填堵方法包括以下两种方法中的任意一种方法：方法一，将两侧面结合有所述金属欧姆电极(2)的所述热敏陶瓷瓷片(1)投入盛有以所述有机物密封剂作为空隙封堵介质的热等静压机内，对热等静压机施压并且控制施压时的所述空隙封堵介质的温度、控制施压的压力以及控制施压时间，施压结束后依次进行表面清洗和烘干；方法二，将两侧面结合有所述金属欧姆电极(2)的所述热敏陶瓷瓷片(1)投入盛有所述有机物密封剂的容器中浸渍，对容器抽真空并且控制抽真空的真空度和控制浸渍的时间，抽真空结合后从容器中取出，并依次进行表面清洗的烘干；所述控制施压时的所述空隙填堵介质的温度是将空隙填堵介质的温度控制为100-200℃，所述控制施压的压力是将压力控制为1-10MPa，所述控制施压时间是将施压时间控制为60-120min；所述控制抽真空的真空度是将真空度控制为小于10KPa，所述控制浸渍的时间是将浸渍的时间控制为280-320min；所述表面清洗为采用超声波洗机清洗；所述有机物密封剂的原料组成为：聚二甲基硅氧烷、过渡金属氧化物纳米粉体、交联剂、催化剂和有机溶剂；所述过渡金属氧化物纳米粉体加入到聚二甲基硅氧烷中的量为聚二甲基硅氧烷重量的0.001-0.01%；所述交联剂的加入量为聚二甲基硅氧烷重量的1-3%；所述催化剂的加入量为聚二甲基硅氧烷重量的0.05-0.1%。

2.根据权利要求1所述的一种耐还原性气氛强的正温度系数陶瓷热敏电阻元件，其特征在于所述热敏陶瓷瓷片(1)的原料组成为：（1-x-y）BaTiO₃+xPbTiO₃+yR+zS+wT，式中R为CaO、SrO或（CaO+SrO），S为（BN+V₂O₃+Li₂CO₃+Al₂O₃），T为3价稀土氧化物和5价金属氧化物中的一种或者两者的组合； x＜0.5，y＜0.1，z＜0.05，w=0.001～0.005。