專利名稱：熱敏陶瓷材料及耐高電壓熱敏電阻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體陶瓷材料，尤其涉及ー種熱敏陶瓷材料及由該熱敏陶瓷材料制得的耐高電壓熱敏電阻。
背景技術(shù)：
隨著光纖通信技術(shù)的進(jìn)步，需要一種耐高電壓的PTC (Positive TemperatureCoefficient,正溫度系數(shù)熱敏電阻)用作電信語音線卡保護(hù)，其必須達(dá)到以下性能指標(biāo)
UPTC本身能耐受4KV，10/700uS/40 Ω沖擊10次，間隔時(shí)間60S，PTC不能產(chǎn)生閃絡(luò)跳火或者裂片；
2、4KV，10/700uS/40Ω沖擊條件下，最大環(huán)路電流小于60Ap，即PTC的壓敏效應(yīng)下的等效電阻最小值Rmin約22 Ω ；
3、600VAC/600Q/1S條件下的電カ線感應(yīng)測試5次，間隔時(shí)間60S；
4、常規(guī)265VAC電カ線搭接測試；
5、以上提及的所有測試項(xiàng)目，在測試之后，PTC冷卻I小時(shí)后的阻值變化率小于±15%，絕對誤差小于2Ω。6、PTC主要電氣參數(shù)為
a)R25 常溫電阻 55±15%Ω ;
b)Vmax>265VAC (直接加載)。目前市面的通信保護(hù)產(chǎn)品無法同時(shí)滿足以上6種要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種熱敏陶瓷材料，由該材料制作的PTC產(chǎn)品可達(dá)到前述6種性能指標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是ー種熱敏陶瓷材料，按摩爾百分比其成分包括86. 2 87. 2% 的 BaCO3, 3. 5 4. 5% 的 SrCO3, 3. 8 4. 8% 的 PbO, 5. 5 6. 5% 的CaCO3,101 101. 5% 的 TiO2,0. I O. 15% 的 Y2O3,0. 03 O. 04% 的 Sb2O3,0. 06 O. 08% 的Mn (NO3)2，以及燒結(jié)液相助劑。其中，摩爾含量以BaCO3、SrCO3、PbO和CaCO3的總摩爾量為單位I計(jì)算。優(yōu)選的是，熱敏陶瓷材料的成分按摩爾百分比包括86. 2%的BaCO3, 3. 5%的SrCO3,4. 8% 的 PbO, 5. 5% 的 CaCO3,101. 5% 的 TiO2,0. 11% 的 Y2O3,0. 04% 的 Sb2O3,0. 07% 的 Mn (NO3)2，以及燒結(jié)液相助劑。優(yōu)選的是，燒結(jié)液相助劑按摩爾百分比包括I 2%的SiO2和I. 3 2%的A1203。優(yōu)選的是，燒結(jié)液相助劑按摩爾百分比包括I. 1%的SiO2和I. 8%的A1203。本發(fā)明提供的另ー個(gè)技術(shù)方案是，一種耐高電壓PTC，由熱敏陶瓷材料制得。該熱敏陶瓷材料，按摩爾百分比其成分包括86. 2 87. 2%的BaCO3, 3. 5 4. 5%的SrCO3, 3. 8
4.8% 的 PbO，5. 5 6. 5% 的 CaOT3,101 101. 5% 的 TiO2,0. I O. 15% 的 Y2O3,0. 03 O. 04%的Sb2O3,0. 06 O. 08 %的Mn (NO3)2，以及燒結(jié)液相助劑。其中，摩爾含量以BaC03>SrCO3>PbO和CaCO3的總摩爾量為單位I計(jì)算。由本發(fā)明熱敏陶瓷材料制作的耐高電壓PTC產(chǎn)品可通過背景技術(shù)所述各項(xiàng)測試，能抵抗4KV，10/700 uS雷擊波，可應(yīng)用在大型儀器、設(shè)備、電カ等系統(tǒng)，特別是在電力網(wǎng)絡(luò)這一類高壓、大電流的場合，尤其適用于電信語音線卡保護(hù)。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。本發(fā)明所要解決的問題是提供ー種性能優(yōu)良的熱敏陶瓷材料，由該材料制作的PTC產(chǎn)品能耐高電壓、抗雷擊波。實(shí)施例I
按照摩爾百分比，將如下配比的主晶相成分、施受主摻雜物和燒結(jié)液相助劑混合。主晶相成分包括86. 2% 的 BaCO3, 3. 5% 的 SrCO3,4. 8% 的 PbO, 5. 5% 的 CaCO3,101% 的Ti02。施受主摻雜物是O. 1% 的 Y2O3,0. 03% 的 Sb2O3,0. 06% 的 Mn (NO3)20燒結(jié)液相助劑是1%的SiO2和I. 3%的A1203。上述摩爾百分含量以BaC03、SrC03、Pb0和CaCO3的總摩爾量為單位I計(jì)算。實(shí)施例2
按照摩爾百分比，將如下配比的主晶相成分、施受主摻雜物和燒結(jié)液相助劑混合。主晶相成分包括 87. 2% 的 BaCO3,4. 5% 的 SrCO3, 3. 8% 的 PbO, 6. 5% 的 CaCO3,101. 5%的 TiO2。施受主摻雜物是O. 15% 的 Y2O3,0. 04% 的 Sb2O3,0. 08% 的 Mn (NO3)20燒結(jié)液相助劑是2%的SiO2和2%的A1203。上述摩爾百分含量以BaC03、SrCO3> PbO和CaCO3的總摩爾量為單位I計(jì)算。實(shí)施例3
按照摩爾百分比，將如下配比的主晶相成分、施受主摻雜物和燒結(jié)液相助劑混合。主晶相成分包括86. 2% 的 BaCO3, 3. 5% 的 SrCO3,4. 8% 的 PbO, 5. 5% 的 CaCO3,101. 5%的 TiO2。施受主摻雜物包括O. 11% 的 Y2O3,0. 04% 的 Sb2O3,0. 07% 的 Mn (NO3)2 ο燒結(jié)液相助劑包括I. 1%的SiO2和I. 8%的A1203。上述摩爾百分含量以BaC03、SrCO3> PbO和CaCO3的總摩爾量為單位I計(jì)算。實(shí)施例4
本發(fā)明還提供ー種耐高電壓PTC，其利用本發(fā)明的熱敏陶瓷材料制作。其制作方法包括混合、濕法球磨、預(yù)燒結(jié)、二次濕法球磨、造粒、壓片、燒結(jié)、表面加工。 混合，將各成分按實(shí)施例I、實(shí)施例2或?qū)嵤├?任一的比例配料，混合均勻。濕法球磨，將混合后的原料、球、水以I :2 :1. 5的質(zhì)量比混合制得混合漿料，濕法球磨24h。
預(yù)燒結(jié)，將上述混合漿料在100 150°C干燥后，1090 1100°C預(yù)燒3小時(shí)·
二次濕法球磨，料、球、水以I :2 :1. 5的質(zhì)量比混合制得混合漿料，濕法球磨24h。造粒，將上述碾磨后的混合漿料在100 150°C干燥，然后加入粘結(jié)劑聚こ烯醇造粒。
壓片，將造粒顆粒壓制成直徑10. 32mm、厚度3. 9mm、密度3. 3g/cm3的圓片。燒結(jié)，將圓片在1300°C 1320°C保溫I小時(shí)，然后以I. 5°C /分鐘的速率降溫到800°C，再自然降溫到常溫。表面加工，燒結(jié)完成后印刷Ag-Zn電極，焊接包封，得到阻值約55 Ω的成品。實(shí)用性能測試表明，根據(jù)本發(fā)明的熱敏陶瓷材料制作的耐高電壓PTC，常溫電阻率為100Ω · cm，轉(zhuǎn)變溫度為120°C，電阻溫度系數(shù)為20%/°C，升阻比為5xl05，可以滿足電信語音線卡保護(hù)的所有電性能要求。本發(fā)明的熱敏陶瓷材料及耐高電壓PTC所用原料均為普通原料，制法簡單，制作成本較低。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種熱敏陶瓷材料，其特征在于，按摩爾百分比，所述熱敏陶瓷材料的成分包括86. 2 87. 2% 的 BaCO3 ；3.5 4. 5% 的 SrCO3 ；3. 8 4. 8% 的 PbO ；5. 5 6. 5% 的 CaCO3 ；101 101. 5% 的 TiO2 ；O. I O. 15% 的 Y2O3 ；O. 03 O. 04% 的 Sb2O3 ； O. 06 O. 08% 的 Mn (NO3)2 ；以及燒結(jié)液相助劑；其中，摩爾含量以BaC03、SrC03、Pb0和CaCO3的總摩爾量為單位I計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱敏陶瓷材料，其特征在于，按摩爾百分比，所述熱敏陶瓷材料的成分包括86. 2% 的 BaCO3 ；3.5% 的 SrCO3 ；4.8% 的 PbO ；5.5% 的 CaCO3 ；101. 5% 的 TiO2 ；O. 11% 的 Y2O3 ；O. 04% 的 Sb2O3 ；O. 07% 的 Mn (NO3)2 ；以及燒結(jié)液相助劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱敏陶瓷材料，其特征在于按摩爾百分比，所述燒結(jié)液相助劑包括I 2%的SiO2和I. 3 2%的Al2O30
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱敏陶瓷材料，其特征在于按摩爾百分比，所述燒結(jié)液相助劑包括I. 1%的SiO2和I. 8%的Al2O30
5.一種耐高電壓正溫度系數(shù)熱敏電阻，其特征在于所述耐高電壓正溫度系數(shù)熱敏電阻由權(quán)利要求I 4任一所述的熱敏陶瓷材料制得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱敏陶瓷材料，按摩爾百分比其成分包括86.2～87.2%的BaCO3，3.5～4.5%的SrCO3，3.8～4.8%的PbO，5.5～6.5%的CaCO3，101～101.5%的TiO2，0.1～0.15%的Y2O3，0.03～0.04%的Sb2O3，0.06～0.08%的Mn(NO3)2，以及燒結(jié)液相助劑。本發(fā)明還涉及由該熱敏陶瓷材料制作的耐高電壓PTC。這種耐高電壓PTC產(chǎn)品能抗雷擊波，可應(yīng)用在大型儀器、設(shè)備、電力等系統(tǒng)，特別是高壓、大電流的場合，尤其適用于電信語音線卡保護(hù)。
文檔編號C04B35/622GK102617130SQ20111020886
公開日2012年8月1日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者徐軼卿 申請人:蘇州萬圖明電子軟件有限公司