PTC的制造及应用VIP免费

PTC 的制造及应用1(2006-11-17 09:16:55) 一．PTC 元件的特点。 PTC 是正温度系数电阻（Positive Temperature Coefficient）的缩写。最常用的PTC 是一类以钛酸钡（Ba TiO3）为基本组成的半导电阻体。这种电阻体在较低温度时，是处于低阻态；但当温度在某一温度（称为居里温度）以上时，其自身电阻急剧上升3~8 个数量级（103~108倍），电阻体具有较大的温度系数。下面，我们就介绍以BaTiO3 为基的PTC 材料。 二、PTC 材料的生产工艺 １．配料 目前，国内外绝大部分厂家均采用固相合成法工艺。所用的原料有BaCO3, SrCO3, Pb3O4, TiO2, Nb2O5, MnCO3 ,SiO2等粉体，纯度一般应在９９.5％以上。原料的纯度、所含杂质的种类及含量、原料的化学活性等等都对ＰＴＣ最终产品的性能产生非常大的影响。配料的精度也对产品性能产生极大的影响。 ２．球磨粉碎、去水 将称好的几种原料粉、磨球、纯水装入球磨机中球磨粉碎，以及混合均匀。球磨好的原料可以直接放入烘箱内烘干，也可采用过滤、离心分离、真空抽滤等方法去水后再烘干。 ３．固相合成 固相合成也叫预烧，是将混合好的原料放入高温炉中进行反应，形成均匀的固溶体，固溶体的通式可写成(Ba x,Sr y, Pb z)TiO3，其中x+y+z＝１，固相合成的温度根据材料和配比选择为1000~ 1250℃之间，保温时间 2~4 小时。 ４．二次球磨 固相合成后，物料结成块，并且有一定的晶粒长大，需要进行球磨粉碎，以利烧成。二次球磨的方法与合成前的球磨类似。 ５．成形 PTC 材料可制成各种形状，如：圆片、方片、蜂房状等。片状元件用干压法成形，在物料中加入粘合用的PVA 溶液，然片用过筛法或喷雾干燥法将物料造粒，再在冲压机上加压成形。蜂房状元件用挤出方法成形。 ６．烧成 将成形后的坯片放入高温炉中，按一定的烧成条件，烧成具有所需 PTC 特性的半导体陶瓷。烧成曲线和烧成气氛对产品的性能影响很大，在生产中要严格控制好，以便提高产品性能和成品率。 三、PTC 材料的内部结构及电极形成。 1. PTC 的结构如图１所示，PTC 材料是一种多晶体陶瓷，由晶粒、气孔及晶界组成。晶粒的尺寸大概在2~10μm 之间,每个晶粒内部都具有电极取向,而且晶粒都是具有较小电阻的施主型半导体。晶界层是一层复杂的结构层，其电阻是晶粒的几倍到几十倍。 2．电极形成 图 2 表示了在 PTC 陶瓷体上附上电极层的示意图。在工作时，PTC 元件的两个电极分别接外电路的两个电极。电...