[发明专利]单片式热敏电阻温度感应塞的制造方法

说明书

本发明涉及一种单片式PTC温度感应塞的制造方法，属于汽车配件领域。

在当今的信息社会，汽车作为一种交通和运输工具，在人们的生活中所起的作用越来越大，汽车工业的发展方兴未艾，一些新材料不断的用在汽车的零部件上，大大提高了汽车的性能，如PTC热敏电阻即正温度系数热敏电阻（Positive    Temperatane    Coefficient）用在汽车水温感应器上就是一例。PTC热敏电阻主要特性有三：电阻-温度特性;电压-电流特性及电流-时间特性。50年代荷兰人首先发现了PTC特性，引起了世界关注，很多国家争先进行机理和应用的研究。60年代中期，日本人率先使PTC技术实用化并开发出产品，轰动于世。70年代后期PTC技术获得了高速发展，应用领域不断扩大。80年代初PTC技术在汽车上的应用获得成功，更是令人瞩目。目前国外及国内较先进的汽车都装备了双片式PTC水温感应器。这种双片式PTC水温感应器采用了一种双片式的PTC温度感应塞，其结构形式是由两种PTC材料制成的双片陶瓷片粘合而成的，所需材料是高纯度的，生产工艺复杂，工艺要求严格，成本高，严重影响了生产效率和成品率。制成的产品受振动后易脱落，造成整个器件的性能不稳定，使用寿命缩短等问题。

本发明的目的就是为了解决上述存在的问题，提出了一种单片式PTC温度感应塞的制造方法。

本发明的主要内容：该单片式热敏电阻温度感应塞的制造方法主要步骤是：首先选取BaCo₃、SrCo₃、TiO₂、C_oO₂作为原料，进行球磨混料，时间为24小时，然后进行预烧制成主料，再在主料中加入MnO₂、AST料（Al₂O₃、SiO₂、TiO₂）原料，二次进行球磨混料，时间为40小时，然后加稀粘合剂，在一定压力下制粒成型，而后进行排胶烧结，最后给成型的样品上电极。

取BaCo₃、SrCo₃、TiO₂、CeO₂原料进行球磨混料时，应按一定的比例，其中原料∶球∶水的比例为1∶1，5∶1.8，这里的比例为重量比，通过球磨混料使原料充分混合，在这一步中各种原料的物理机制没有变化。

把混合均匀的原料放入氧化铝坩埚内预烧，制成主料。当温度升到1000℃时要恒温2-3小时，主料的成份是（Ba_1-x-ySr_xCe_y）TiO₃。此时所加原料的结构机理以发生变化。Ba-合成BaTiO₃主晶相，Ti-合成BaTiO₃主晶相，Sr-调节居里温度，C₆-使BaTiO₃陶瓷半导化，形成机理可用下式表示：

B²⁺_aTiO₃+XC³⁺_a-B²⁺_al-xC⁺_ex[Ti⁴_1-x（Ti⁴⁺e）x]O^2-₃+XB²⁺_a

由上式来看C³_e的添加量多，形成的Ti⁴⁺e多，这个Ti⁴⁺e中电子e是导电的载流子，正是由于Ti⁴⁺e的形成才能使电子有可能从一个势垒越过另一个热垒。但Ce的添加量不是越多越好，它存在一个最佳浓度。

在一次球磨混料后的原料中，再加入MnO₂、AST（Al₂O₃、SiO₂、TiO₂）原料，按料∶球∶水为1∶1，5∶1比例进行第二次球磨混料，时间为40小时，使所加原料充分混合。

在二次球磨后的原料中，加入一种6%（重量比）的稀粘合剂（聚乙烯醇），然后把原料放入模具中，在压力为190-210kg/cm²的压力下成型。模具尺寸根据需要可以改变，成型单片样品尺寸为ψ8-12mm，厚度为1-2mm。