專利名稱：一種低頻率效應(yīng)的陶瓷型正溫度系數(shù)熱敏電阻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低頻率效應(yīng)陶瓷型正溫度系數(shù)熱敏電阻，特別涉及到應(yīng)用于高頻線路中做開關(guān)啟動(dòng)用的陶瓷型正溫度系數(shù)熱敏電阻(以下簡(jiǎn)稱“陶瓷PTC熱敏電阻”)的制作。
背景技術(shù)：
陶瓷PTC熱敏電阻已廣泛用于節(jié)能燈、電子整流器中做預(yù)熱延時(shí)啟動(dòng)元件，對(duì)延長(zhǎng)燈的使用壽命降低資源消耗起到非常重要的作用。雖然陶瓷PTC熱敏電阻以其優(yōu)異的耐壓及其它電性能的穩(wěn)定性而著稱，但其特有的電阻-頻率特性又嚴(yán)重影響了它在大功率、 高管壓的節(jié)能燈、電子整流器中使用的可靠性。陶瓷PTC熱敏電阻的電阻率不僅與外加電壓的大小有關(guān)，同時(shí)還與所加電壓的頻率有關(guān)，圖1為不同頻率下某款陶瓷PTC熱敏電阻的阻溫特性實(shí)測(cè)曲線。從圖中可以看出， 相同溫度下的電阻值，隨測(cè)試電壓頻率的增加而明顯下降。頻率高于IMHz時(shí)，試樣的阻值失去正溫度特性。而大功率、高管壓的節(jié)能燈、電子鎮(zhèn)流器的工作頻率基本為30-60KHZ，正常工作時(shí)的管壓達(dá)200-300V，在啟動(dòng)瞬間的擊穿電壓高達(dá)500-800V，而將常規(guī)用于工頻(50Hz)線路中的陶瓷PTC熱敏電阻用于如此高的頻率及電壓下，其可靠性受到嚴(yán)重的影響，在客戶的實(shí)際使用中經(jīng)常出現(xiàn)PTC熱敏電阻擊穿破環(huán)的情況發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
出此目的，本發(fā)明的目標(biāo)是通過(guò)調(diào)整材料配方提供一種具有低頻率效應(yīng)的陶瓷型正溫度系數(shù)熱敏電阻，它在高頻線路中做開關(guān)啟動(dòng)測(cè)試中體現(xiàn)出很好的可靠性。本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，陶瓷PTC熱敏電阻瓷體中晶粒的大小及均勻度對(duì)產(chǎn)品頻率效應(yīng)的大小有至關(guān)重要的影響，瓷體中晶粒的大小為5-8 μ m且大小非常均勻時(shí)產(chǎn)品體現(xiàn)的頻率效應(yīng)較小。為獲得晶粒均勻細(xì)小的PTC熱敏電阻瓷體本發(fā)明通過(guò)添加液相半導(dǎo)化劑及雙施主參雜等方式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的PTC熱敏電阻瓷體，它的主要成分是鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鉛、以及半導(dǎo)化劑硝酸鉺、硝酸鑭，受主參雜硝酸錳，玻璃相二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鋰。含上述成分的PTC熱敏電阻瓷體具有均勻而細(xì)小的晶粒，產(chǎn)品的頻率效應(yīng)較小。 在每IOOmol的主要成分中，本發(fā)明的PTC熱敏電阻瓷體最好添加硝酸鉺至少約0. 08mol但不超過(guò)約0. 2mol，硝酸鑭至少約0. 03mol但不超過(guò)約0. lmol，硝酸錳至少約 0. 02mol但不超過(guò)約0. 05mol，二氧化硅至少約0. 4mol但不超過(guò)約0. 8mol，三氧化二鋁至少約0. 2但不超過(guò)約0. 5mol，碳酸鋰至少約0. 5mol但不超過(guò)約1. Omol。本發(fā)明中的陶瓷型PTC熱敏電阻包括一個(gè)前后兩面都有電極的PTC熱敏電阻瓷體，在兩面電極上通過(guò)焊錫焊接有兩根引線，此陶瓷型PTC熱敏電阻通過(guò)涂封料涂封。


圖1是陶瓷PTC熱敏電阻不同頻率下的阻溫特性實(shí)測(cè)曲線。圖2是本發(fā)明的工藝流程圖。圖3是符合本發(fā)明的陶瓷PTC熱敏電阻的解刨示意圖。
具體實(shí)施例方式以下是符合本發(fā)明的陶瓷型PTC熱敏電阻實(shí)施例的具體描述。圖3例示了符合本發(fā)明的低頻率效應(yīng)的陶瓷型PTC熱敏電阻1，該低頻率效應(yīng)的陶瓷型PTC熱敏電阻1包括在最外層的涂封料2 ；兩根引線3 ；陶瓷部件4 ；在PTC瓷體兩面的電極5 ；將引線3和電極5焊接在一起的焊錫6。構(gòu)成部件4的PTC熱敏電阻瓷體主要成分是鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鉛、以及半導(dǎo)化劑硝酸鉺、硝酸鑭，受主參雜硝酸錳，玻璃相二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鋰。涂封料2可以由酚醛樹脂或硅樹脂或環(huán)氧樹脂形成。引線3可以由鍍錫銅線或鍍錫銅包鋼線形成。電極可以由Ni-Ag或Zn-Ag或Al-Ag形成。焊錫6可以由Sn-Cu或Sn-Ag-Cu形成。以下是低頻率效應(yīng)陶瓷型PTC熱敏電阻制造方法和性能的描述。首先，將主要成分8&0)3、1102、？130、3比03，CaC03，及其它添加物，如半導(dǎo)化劑硝酸鉺、硝酸鑭，受主參雜硝酸錳，玻璃相二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鋰。按照表1所示的比例進(jìn)行配料、球磨、脫水、預(yù)燒、二次球磨、干燥、造粒。將經(jīng)造粒后的粉料壓制成型成3. 5mm 厚，直徑8mm的圓片，然后在1350°C下燒結(jié)成瓷得到PTC熱敏電阻瓷體4。在PTC熱敏電阻瓷體4的兩個(gè)面形成電極5，然后用焊錫6將引線3焊接到電極5上，再用涂封料將他們涂封形成本發(fā)明說(shuō)述的低頻率效應(yīng)陶瓷型PTC熱敏電阻。用掃描電子顯微鏡(SEM)給PTC熱敏電阻瓷體切片照相得到平均顆粒直徑及觀察其均勻度。測(cè)試PTC熱敏電阻在50Khz頻率下的阻溫曲線及OKhz頻率下的阻溫曲線，通過(guò)比較在這兩種測(cè)試頻率下PTC熱敏電阻的升阻比lg(pmax/pmin)來(lái)表征其頻率效應(yīng)的大小。此外，表1中的*表示不在本發(fā)明范圍內(nèi)的項(xiàng)目。表 權(quán)利要求
1.一種低頻率效應(yīng)正溫度系數(shù)熱敏電阻瓷體，其特征在于包括主要成分，包括鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鉛、以及半導(dǎo)化劑硝酸鉺、硝酸鑭，受主摻雜硝酸錳，玻璃相二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鋰。其中所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻瓷體的平均晶粒直徑為5-8 μ m且大小非常均勻。
2.如權(quán)利要求1所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻瓷體，其特征在于每IOOmol的主要成分中，所述添加有硝酸鉺至少約0. 08mol，但是不超過(guò)約0. 2mol。
3.如權(quán)利要求2所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻瓷體，其特征在于還包括添加有硝酸鑭， 在每IOOmol的主要成分中，它至少有約0. 03mol，但是不超過(guò)約0. Imol。
4.如權(quán)利要求3所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻瓷體，其特征在于還包括添加有硝酸錳， 在每IOOmol的主要成分中，它至少有約0. 02mol，但是不超過(guò)約0. 05mol。
5.如權(quán)利要求4所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻瓷體，其特征在于還包括添加有二氧化硅，在每IOOmol的主要成分中，它至少有約0. 4mol，但是不超過(guò)約0. 8mol。
6.如權(quán)利要求5所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻瓷體，其特征在于還包括添加有三氧化二鋁，在每IOOmol的主要成分中，它至少有約0. 2mol，但是不超過(guò)約0. 5mol。
7.如權(quán)利要求6所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻瓷體，其特征在于還包括添加有碳酸鋰， 在每IOOmol的主要成分中，它至少有約0. 5mol，但是不超過(guò)約1. Omol。
8.一種低頻率效應(yīng)的陶瓷型正溫度系數(shù)熱敏電阻，其特征在于包括權(quán)利要求1到7中任何一個(gè)所述正溫度系數(shù)熱敏電阻瓷體，包括在瓷體前后兩面都被覆的電極，及在兩面電極上通過(guò)焊錫焊接有的兩根弓I線和涂封在產(chǎn)品表面的涂封料。
全文摘要
一低頻率效應(yīng)的陶瓷型正溫度系數(shù)熱敏電阻。它的主要成分是鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鉛、以及半導(dǎo)化劑硝酸鉺、硝酸鑭，受主參雜硝酸錳，玻璃相二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鋰。含上述成分的PTC熱敏電阻瓷體具有均勻而細(xì)小的晶粒，產(chǎn)品的頻率效應(yīng)較小。在每100mol的主要成分中，本發(fā)明的PTC熱敏電阻瓷體最好添加硝酸鉺至少約0.08mol但不超過(guò)約0.2mol，硝酸鑭至少約0.03mol但不超過(guò)約0.1mol，硝酸錳至少約0.02mol但不超過(guò)約0.05mol，二氧化硅至少約0.4mol但不超過(guò)約0.8mol，三氧化二鋁至少約0.2但不超過(guò)約0.5mol，碳酸鉀至少約0.5mol但不超過(guò)約1.0mol。該低頻率效應(yīng)的陶瓷型PTC熱敏電阻在高頻條件下升阻比衰減率較小，應(yīng)用于高頻線路中具有極高的可靠型。
文檔編號(hào)C04B35/462GK102329131SQ20111016191
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
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