PTC材料的生產(chǎn)工藝及流程

一、配料

當(dāng)前，國表里絕大片面廠家均采用固相合成法工藝。所用的原料有BaCO3, SrCO3, Pb3O4, TiO2, Nb2O5, MnCO3 ,SiO2等粉體，純度普通應(yīng)在99.5％以上。原料的純度、所含雜質(zhì)的品種及含量、原料的化學(xué)活性等等都對(duì)PTC非常終產(chǎn)品的機(jī)能產(chǎn)生非常大的影響。配料的精度也對(duì)產(chǎn)品機(jī)能產(chǎn)生極大的影響。

二、球磨摧毀、去水

將稱好的幾種原料粉、磨球、純水裝入球磨機(jī)中球磨摧毀，以及混合勻稱。球磨好的原料可以干脆放入烘箱內(nèi)烘干，也可采用過濾、離心分離、真空抽濾等技巧去水后再烘干。

三、固相合成

固相合成也叫預(yù)燒，是將混合好的原料放入高溫爐中舉行反應(yīng)，形成勻稱的固溶體，固溶體的通式可寫成(Ba x,Sr y, Pb z)TiO3，其中x+y+z＝１，固相合成的溫度根據(jù)材料和配比選定為1000~ 1250℃之間，保溫時(shí)間2~4小時(shí)。

四、二次球磨

固相合成后，物料結(jié)成塊，并且有必然的晶粒長大，需求舉行球磨摧毀，以利燒成。二次球磨的技巧與合成前的球磨相似。

五、成形

PTC材料可制成種種樣式，如：圓片、方片、蜂房狀等。片狀元件用干壓法成形，在物猜中加入粘適用的PVA溶液，然片用過篩法或噴霧干涸法將物料造粒，再在沖壓機(jī)上加壓成形。蜂房狀元件用擠出技巧成形。

六、燒成

將成形后的坯片放入高溫爐中，按必然的燒成前提，燒成具有所需PTC特征的半導(dǎo)體陶瓷。燒成曲線和燒成空氣對(duì)產(chǎn)品的機(jī)能影響非常大，在生產(chǎn)中要嚴(yán)酷控制好，以便進(jìn)步產(chǎn)品機(jī)能和制品率。  

PTC材料因此BaTiO3為基的半導(dǎo)體陶瓷材料。這種材料的電阻率在某一區(qū)域內(nèi)隨溫度上升而急劇上升，電阻率突變上升的溫度稱為居里溫度。BaTiO3居里溫度為120℃。當(dāng)用一片面Pb2+來置換Ba2+后，成為Ba（1-X）PbX TiO3材料，其居里溫度跟著Pb2+含量的增加而上升。當(dāng)前曾經(jīng)適用化的PTC發(fā)燒材料的非常高溫度為300℃。
BaTiO3半導(dǎo)體陶瓷的PTC效應(yīng)來源于材料介電常數(shù)的異常變更。Pb2+來置換Ba2+后，介電常數(shù)的異常變更削減，故PTC效應(yīng)不如不含Pb的材料大。所謂PTC效應(yīng)即材料電阻--溫度曲線中非常大電阻與非常小電阻之比。含Pb高溫PTC材料的PTC效應(yīng)隨居里溫度TC的變更如圖1所示。別的，跟著含Pb量的進(jìn)步，控制燒成時(shí)PbO氣體的揮發(fā)是不容易的。燒成時(shí)PbO氣體的揮發(fā)，使PTC材料的布局成分偏離，無法燒成布局勻稱一致的陶瓷體。這些緣故都邑使高溫PTC材料不如低溫PTC材料壽命長、可靠性高。