一种抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115819078A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211631514.8(22)申请日2022.12.19(71)申请人江苏钧瓷科技有限公司地址225000江苏省扬州市高邮市经济开发区电池工业园内(72)发明人朱兴文张楠贾小晶(74)专利代理机构苏州华博知识产权代理有限公司32232专利代理师何蔚(51)Int.Cl.C04B35/472(2006.01)C04B35/468(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B41/88(2006.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料，由基于钛酸铅钡的基础PTC陶瓷粉料和氧族元素碲的化合物添加材料组成，所述添加材料包括：TeO2、TeO3，及其他含Te的化合物。本发明提供的PTC热敏电阻陶瓷材料的室温电阻率在20～200KΩcm，居里温度Tc在140～260℃，非线性系数在5‑49％范围内可控可调，还原气氛中长期工作耐压下降＜10％。由本发明制备的PTC加热元件，能够较好地耐受还原气氛，其耐电压强度、冲击电流、加热功率、表面温度等性能受还原气氛的影响较小，PTC加热元件的使用可靠性大大增加。CN115819078ACN115819078A权利要求书1/2页1.一种抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料，其特征在于，所述抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料由基于钛酸铅钡的基础陶瓷粉料和添加材料组成，所述添加材料包括：TeO2、TeO3、及其他含Te的化合物。2.根据权利要求1所述的抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料，其特征在于，所述基于钛酸铅钡的基础陶瓷粉料通式为：(Ba1‑x‑yPbxCayREz)(Ti1‑wMEw)O3+aTiO2+烧结助剂(1)；在通式(1)中，所述RE为Y、Sb、Bi、La、Ce、Er、Sm和Nd中任一种元素或任几种元素；在通式(1)中，所述ME为Nb、Ta和V中的任一种元素或任几种元素；在通式(1)中，x是0≤x≤0.6mol；通式(1)中，y是0≤y≤0.12mol；通式(1)中，z、w是0.0005≤z+w≤0.0055mol；通式(1)中，a是0.002≤a≤0.03mol；通式(1)中，烧结助剂包括Li2CO3、SiO2、MnO2、Al2O3中任一种或几种化合物。3.根据权利要求2所述的抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料，其特征在于，在通式(1)的基础陶瓷配方的基础上添加TeO2、TeO3，及其他含Te的化合物，以1mol含Ti元素的氧化物为基准，Te化合物的添加量为0.0001～0.004mol。4.根据权利要求2所述的抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料，其特征在于，以1mol含Ti元素的氧化物为基准，所述烧结助剂总含量为0.005～0.05mol。5.一种抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)配料准备；根据基础陶瓷粉料通式(1)：(Ba1‑x‑yPbxCayREz)(Ti1‑wMEw)O3+aTiO2+烧结助剂(1)，按分子式中的摩尔比计算重量后称重，然后混合粉料；在通式(1)中，所述RE为Y、Sb、Bi、La、Ce、Er、Sm和Nd中任一种元素或任几种元素；在通式(1)中，所述ME为Nb、Ta和V中的任一种元素或任几种元素；在通式(1)中，x是0≤x≤0.6mol；通式(1)中，y是0≤y≤0.12mol；通式(1)中，z、w是0.0005≤z+w≤0.0055mol；通式(1)中，a是0.002≤a≤0.03mol；通式(1)中，烧结助剂包括Li2CO3、SiO2、MnO2、Al2O3中任一种或几种化合物；2)造粒；以氧化锆球和去离子水为介质，将所述混合粉料球磨，烘干，合成，再球磨，然后加入聚乙烯醇进行造粒，压坯；3)烧结将步骤2)压坯得到的素坯进行高温烧结，然后喷涂电极，再低温烧结，固化，获得所述抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料。6.根据权利要求5所述的抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述合成是在1050℃±50℃温度条件下合成3小时。2CN115819078A权利要求书2/2页7.根据权利要求5所述的抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述加入造粒的聚乙烯醇占混合粉料总重量的3.0～12.0wt％，聚乙烯醇浓度为5～12wt％。8.根据权利要求5所述的抗还原气氛的PTC热敏电阻陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤3)所述高温烧结是在1210～1350℃烧结，再保温30min。9.根据权利要求5所述的抗还