专利名称：单片式热敏电阻温度感应塞的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种单片式PTC温度感应塞的制造方法，属于汽车配件领域。
在当今的信息社会，汽车作为一种交通和运输工具，在人们的生活中所起的作用越来越大，汽车工业的发展方兴未艾，一些新材料不断的用在汽车的零部件上，大大提高了汽车的性能，如PTC热敏电阻即正温度系数热敏电阻(PositiveTemperataneCoefficient)用在汽车水温感应器上就是一例。PTC热敏电阻主要特性有三电阻-温度特性;电压-电流特性及电流-时间特性。50年代荷兰人首先发现了PTC特性，引起了世界关注，很多国家争先进行机理和应用的研究。60年代中期，日本人率先使PTC技术实用化并开发出产品，轰动于世。70年代后期PTC技术获得了高速发展，应用领域不断扩大。80年代初PTC技术在汽车上的应用获得成功，更是令人瞩目。目前国外及国内较先进的汽车都装备了双片式PTC水温感应器。这种双片式PTC水温感应器采用了一种双片式的PTC温度感应塞，其结构形式是由两种PTC材料制成的双片陶瓷片粘合而成的，所需材料是高纯度的，生产工艺复杂，工艺要求严格，成本高，严重影响了生产效率和成品率。制成的产品受振动后易脱落，造成整个器件的性能不稳定，使用寿命缩短等问题。
本发明的目的就是为了解决上述存在的问题，提出了一种单片式PTC温度感应塞的制造方法。
本发明的主要内容该单片式热敏电阻温度感应塞的制造方法主要步骤是首先选取BaCo3、SrCo3、TiO2、CoO2作为原料，进行球磨混料，时间为24小时，然后进行预烧制成主料，再在主料中加入MnO2、AST料(Al2O3、SiO2、TiO2)原料，二次进行球磨混料，时间为40小时，然后加稀粘合剂，在一定压力下制粒成型，而后进行排胶烧结，最后给成型的样品上电极。
取BaCo3、SrCo3、TiO2、CeO2原料进行球磨混料时，应按一定的比例，其中原料∶球∶水的比例为1∶1，5∶1.8，这里的比例为重量比，通过球磨混料使原料充分混合，在这一步中各种原料的物理机制没有变化。
把混合均匀的原料放入氧化铝坩埚内预烧，制成主料。当温度升到1000℃时要恒温2-3小时，主料的成份是(Ba1-x-ySrxCey)TiO3。此时所加原料的结构机理以发生变化。Ba-合成BaTiO3主晶相，Ti-合成BaTiO3主晶相，Sr-调节居里温度，C6-使BaTiO3陶瓷半导化，形成机理可用下式表示B2+aTiO3+XC3+a-B2+al-xC+ex[Ti41-x(Ti4+e)x]O2-3+XB2+a由上式来看C3e的添加量多，形成的Ti4+e多，这个Ti4+e中电子e是导电的载流子，正是由于Ti4+e的形成才能使电子有可能从一个势垒越过另一个热垒。但Ce的添加量不是越多越好，它存在一个最佳浓度。
在一次球磨混料后的原料中，再加入MnO2、AST(Al2O3、SiO2、TiO2)原料，按料∶球∶水为1∶1，5∶1比例进行第二次球磨混料，时间为40小时，使所加原料充分混合。
在二次球磨后的原料中，加入一种6%(重量比)的稀粘合剂(聚乙烯醇)，然后把原料放入模具中，在压力为190-210kg/cm2的压力下成型。模具尺寸根据需要可以改变，成型单片样品尺寸为ψ8-12mm，厚度为1-2mm。
对已成型的单片样品进行排胶烧结，当温度在室温-1260℃范围内，升温速度应控制在150℃-250℃/小时，温度升到1260℃时要恒温1小时。
在已成型的单片样品上上电极。上电极的方法可以采用真空镀铝的方法，也可采用低温银浆烧银的方法，到此为止一种单片式PTC温度感应塞制造工作完成。
过去生产PTC元件通常是采用高纯度的原材料和严格的控制工艺来实现的，这种方法成本高，工艺复杂，不易推广生产。为了使PTC产品便于推广生产和降低成本，本方法是采用国产低纯度的材料来实现的。本发明方法工艺简单，操作方便，降低了成本，为PTC产品的推广应用创出一条新路。采用本发明方法生产的单片式PTC温度感应塞，具有结构简单，灵敏度高，使用寿命长，抗振动，性能稳定的优点。它不仅可以用在汽车的水温感应器上，也可用在拖拉机上。由于本发明方法的出现，将会更加扩大PTC技术的应用领域。
实施例1、取100克BaCO3、SrCO3、TiO2、CeO2原料，其中BaCO376克，SrCO33克，TiO220.85克，CeO20.15克放入球磨机，按料∶球∶水为1∶1，5∶1.8的比例进行球磨混料，时间为24小时，球的重为150克，水重为180克，混合均匀后把原料放入氧化铝坩埚内预烧，当温度为1000℃时恒温2.5小时，得到主料，取100克主料，再在主料中按重量比0.5%加入0.5克MnO2，按重量比3%加入3克AST料，其中Al2O30.75克，SiO21.5克，TiO20.75克按料∶球∶水为1∶1，5∶1比例进行二次球磨混料，时间为40小时。再在二次球磨后的原料中按重量比6%加入稀粘合剂(聚乙烯醇)6克，把带有稀合剂的原料放入模具内，在200kg/cm2压力下成型，成型的单片样品直径为8mm，厚度为1.7mm，然后对成型的单片样品进行排胶烧结，在由室温→1260℃的过程中，升温速度为250℃/小时，温度达到1260℃时恒温1小时，再在成型的单片样品上利用真空镀铝的方法镀上一层铝，这样就制成了单片式PTC温度感应塞。
权利要求
1.一种单片式热敏电阻温度感应塞的制造方法其特征是(a)取BaCO3、SrCO3、TiO2、CeO2原料进行球磨混料24小时，然后(b)预烧制成主料，而后(c)在主料中再加入MnO2、AST(Al2O3、SiO2、TiO2)原料，再进行球磨混料40小时，然后(d)加稀粘合剂，在一定压力下制粒成型，然后(e)排胶烧结，再(f)上电极。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是在(a)中应按比例进行球磨混料，料∶球∶水为1∶1，5∶1.8。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是在(b)中当温度升到1000℃时应恒温2-3小时。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是在(c)中应按比例进行球磨混料，料∶球∶水为1∶1，5∶1。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是在(d)中添加的稀粘合剂为聚乙烯醇重量比为6%，把混合均匀的原料放入模具内在压力为190-210kg/cm2范围内加压成型，模具尺寸可以改变，成型单片样品尺寸为ψ8-12mm，厚度为1-2mm。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是在(e)中当温度由室温→1260℃的过程中，升温速度应控制在150℃-250℃/小时温度，达到1260℃时要恒温1小时。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是在(f)中可以采用真空镀铝的方法，也可采用低温银浆烧银的方法。
全文摘要
本发明涉及一种单片式PTC温度感应塞的制造方法，属于汽车配件领域。本发明的主要步骤是(a)取BaCO
文档编号G01K5/48GK1087717SQ92113910
公开日1994年6月8日 申请日期1992年11月30日 优先权日1992年11月30日
发明者刘斯栋, 刘华, 邹颂扬, 钟维烈, 张沛霖 申请人:山东大学