大功率热敏陶瓷材料及其制备方法
专利汇可以提供大功率热敏陶瓷材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种大功率热敏陶瓷(PTC)材料及其制备方法，该材料的主要组成为V2O3、掺杂 氧 化物和 烧结 助剂，将上述组成范围内的各种成份混合后采用陶瓷加工技术制备大功率热敏陶瓷材料。实用性能测试证明，本发明的PTC材料常温 电阻 率 为1×10－3Ω·cm，转变 温度 为100℃，电阻温度系数约为6％/℃， 升阻比 为400，额定 电流 密度 为1A/mm2，响应时间为1s。本发明制法简单，成本较低。本发明可应用在大型仪器、设备、电 力 等系统，特别是在工业 电子 设备以及电力网络等高压、大电流的大功率场合具有较广泛的实用性。，下面是大功率热敏陶瓷材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1、一种大功率热敏陶瓷材料，其特征在于它是由99～99.75wt％V2O3 和0.25～1wt％掺杂剂组成的百分数之和100％组合物，与该组合物总量8～ 20wt％的外加烧结助剂混合后，采用陶瓷加工技术制备的大功率热敏陶瓷材 料。
2、如权利要求1所述的大功率热敏陶瓷材料，其特征在于所述的0.25～ 1wt％掺杂剂由0.25～1wt％Cr2O3和/或0.25～1wt％Al2O3组成。
3、如权利要求1所述的大功率热敏陶瓷材料，其特征在于所述的外加8～ 20wt％烧结助剂为弥散金属氧化铁。
4、权利要求1所述的大功率热敏陶瓷材料的制备方法，其特征在于是将 V2O3、Cr2O3、Al2O3和Fe2O3按设计的比例配料，进行混合，碾磨、干燥， 然后加入PVC粘结剂在20MPa压力下压片，在高温下固相合成制得大功率 热敏陶瓷材料。
5、如权利要求4所述的大功率热敏陶瓷材料的制备方法，其特征在于固 相合成条件是温度为1500℃，保温4小时，氢气气氛保护。
6、权利要求1所述的大功率热敏陶瓷材料在制备电阻材料过程中，其特 征在于将该材料表面进行处理后，在其表面涂覆Ag-Zn-Ti电极浆料，进 行常规热处理，得到V2O3系热敏陶瓷电阻材料。
技术领域
本发明涉及一种大功率热敏陶瓷(PTC)材料及其制备方法，属半导体 材料领域。
背景技术
发明内容
本发明提供的技术方案是：一种大功率热敏陶瓷材料，它是由99～ 99.75wt％V2O3和0.25～1wt％掺杂剂组成的百分数之和100％组合物，与该 组合物总量8～20wt％的外加烧结助剂混合后，采用陶瓷加工技术制备的大 功率热敏陶瓷材料。
所述的0.25～1wt％掺杂剂由0.25～1wt％Cr2O3和/或0.25～1wt％Al2O3 组成，外加8～20wt％烧结助剂为弥散金属氧化铁。
所述的大功率热敏陶瓷材料的制备方法，是将V2O3、Cr2O3、Al2O3和 Fe2O3按设计的比例配料，进行混合，碾磨、干燥，然后加入PVC粘结剂在 20MPa压力下压片，再在高温下固相合成制得大功率热敏陶瓷材料。
所述的固相合成条件是：温度为1500℃，保温4小时，氢气气氛保护。
本发明的大功率热敏陶瓷材料在制备电阻材料的应用，其特征在于将该 材料表面进行处理后，在其表面涂覆Ag-Zn-Ti电极浆料，进行常规热处 理，得到V2O3系热敏陶瓷电阻元件。
实用性能测试证明，本发明的PTC材料常温电阻率为1×10-3Ω·cm， 转变温度为100℃，电阻温度系数约为6％/℃，升阻比为400，额定电流密 度为1A/mm2，响应时间为1s。
本发明所用原料均为普通原料、制法简单，因而本发明的制造成本较低。
本发明的大功率热敏陶瓷材料的阻一温特性、动态电流一电压特性等实 用性能均较好，可作为限流材料应用在大型仪器、设备、电力等系统，特别 是在工业电子设备以及电力网络等高压、大电流的大功率场合具有较广泛的 实用性。
具体实施方式
对烧结PTC材料表面进行处理，在其表面涂覆Ag-Zn-Ti电极浆料进 行热处理，得到了V2O3系热敏陶瓷电阻元件。
本发明的PTC材料常温电阻率为1.1×10-3Ω·cm，转变温度为99℃， 电阻温度系数约为6％/℃，升阻比为400，额定电流密度为1A/mm2，响应时 间为1s。
实施例2～实施例5： 实施例 配 比 实施例2 99.50％ V2O3+0.25％ Cr2O3+0.25％ Al2O3，外加前三个成份重量总和8wt％Fe 实施例3 99.00％ V2O3+0.5％ Cr2O3+0.5％ Al2O3，外加前三个成份重量总和10wt％Fe 实施例4 99.40％ V2O3+0.3％ Cr2O3+0.3％ Al2O3，外加前三个成份重量总和12wt％Fe 实施例5 99.70％ V2O3+0.15％ Cr2O3+0.15％ Al2O3，外加前三个成份重量总和20wt％Fe
按上述配比参照实施例1的方法即可获得对应的大功率热敏陶瓷(PTC) 材料。
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