提高ntc陶瓷性能的表面处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种陶瓷表面的处理方法，特别是一种提高NTC陶瓷性能的表面处理 方法。
【背景技术】
[0002] NTC陶瓷又称为负温度系数热敏电阻陶瓷，负温度系数热敏陶瓷的电阻率随温度 升高按指数关系减小。这种陶瓷大多是具有尖晶石结构的过渡金属氧化物固溶体，即多数 含有一种或多种过渡金属（如Mn，Cu，Ni，Fe等）的氧化物，化学通式为AB 2O4，其导电机理 因组成、结构和半导体化的方式不同而异。负温度系数热敏陶瓷主要用于温度测量和温度 补偿。
[0003] 现有的NTC陶瓷器件中，器件耐温度循环性差，焊接中易被损坏，经研宄发现，造 成这一现象的原因是经传统工艺处理的NTC陶瓷表面存在孔洞，器件在高低温循环环境中 产生热胀冷缩，孔洞处易受损坏，且多孔的陶瓷表面耐潮性能较低，从而影响器件性能和使 用寿命。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于，提供一种提高NTC陶瓷性能的表面处理方法。本发明能够填 补NTC陶瓷表面的孔洞，提高NTC陶瓷表面的耐温度循环性能和耐焊接性能，有效的提高 NTC陶瓷器件的性能和使用寿命。
[0005] 本发明通过如下方法实现：一种提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，包括如下步 骤：
[0006] ①提供一种NTC陶瓷体；
[0007] ②分别配制Ca (OH) 2溶液，硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液，备用；
[0008] ③将NTC陶瓷体浸泡于Ca (OH) 2溶液中，得A品；
[0009] ④取出A品，加热烘干，得B品；
[0010] ⑤将B品浸泡于硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液中，得C品；
[0011] ⑥取出C品，先烘干，再进行热处理，得成品。
[0012] 前述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤③中，NTC陶瓷体浸泡于 Ca (OH) 2溶液中的时间为至少5秒钟。
[0013] 前述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤⑤中，B品浸泡于硼酸和磷 酸二氢钙的混合溶液中的时间为至少5秒钟。
[0014] 前述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤②中，Ca (OH) 2溶液的浓度 为 0·1-0. 15g/L。
[0015] 前述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤②中，硼酸和磷酸二氢钙 的混合溶液是将浓度为0. l_5g/L的硼酸溶液和浓度为0. l-5g/L的磷酸二氢钙溶液按重量 比1:1混合所得。
[0016] 前述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤②中，硼酸和磷酸二氢钙 的混合溶液是将浓度为0. 2-lg/L的硼酸溶液和浓度为0. 2-lg/L的磷酸二氢钙溶液按重量 比1:1混合所得。
[0017] 前述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤④及步骤⑥中的烘干温度 均为100-150°C，烘干时间为8-30分钟。
[0018] 前述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤⑥中的热处理是在 700°C -1000°C之间的某一温度下保温I. 5-2. 5h。
[0019] 本发明所述NTC陶瓷体浸泡于Ca (OH)2溶液、以及浸泡于硼酸和磷酸二氢钙的混 合溶液中的时间达到5秒时即能达到效果，延长浸泡时间对陶瓷性能的影响不大。
[0020] 本发明的有益效果：与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，在传统陶 瓷工艺处理的NTC陶瓷片表面生成薄膜，通过高温烧结能够使之反应生成玻璃，能够与陶 瓷牢固地结合为一体；由于高温下玻璃液的流动性极好，能够填充陶瓷体表面的孔洞，因此 增强了 NTC陶瓷的耐焊接性能和耐温度循环性能，并且由于玻璃薄膜的存在，也显著提高 了 NTC陶瓷的耐潮能力。
[0021] 为进一步说明本发明的有益效果，申请人设计了以下实验：
[0022] 实验例
[0023] 1、实验方法：本实验例共设置三组实验，第一组为传统工艺处理的NTC陶瓷片，第 一组为使用本发明实施例1所述方法处理的NTC陶瓷片，第三组为使用本发明实施例2所 述方法处理的NTC陶瓷片，三组NTC陶瓷片均采用IEC60068测试标准，分别对三组NTC陶 瓷片做耐焊接性能实验、温度循环试验和恒定湿热实验。
[0024] 2、实验结果：表1为三组NTC陶瓷实验数据结果对比表，从表1可以看出：经本发 明处理的NTC陶瓷片的耐焊接温度提高了 20°C，在其他性能指标不变的情况下，耐温度循 环性能提尚了 60%，耐潮性能提尚了 50%。
[0025] 表1 :三组NTC陶瓷实验数据结果对比表
[0026]
【具体实施方式】
[0027] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实 施方式做详细的说明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域 技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体 实施的限制。
[0028] 实施例1 :提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，包括如下步骤：
[0029] ①提供一种NTC陶瓷体；
[0030] ②分别配制浓度为0. lg/L的Ca (OH) 2溶液、浓度为0. 2g/L的硼酸溶液和浓度为 lg/L的磷酸二氢钙溶液，将所述的硼酸溶液和磷酸二氢钙溶液按重量比1:1混合，得硼酸 和磷酸二氢钙混合溶液，备用；
[0031] ③将NTC陶瓷体浸泡于Ca (OH) 2溶液中5秒，得A品；
[0032] ④取出A Ban，加热烘干，烘干温度为100°C，时间为30分钟，得B品；
[0033] ⑤将B品浸泡于硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液中5秒，得C品；
[0034] ⑥取出C Ban，先烘干，烘干温度为100°C，时间为30分钟，再在700-750°C下保温 2. 5h，在NTC陶瓷体表面生成硼磷酸钙玻璃薄膜，得成品。
[0035] 实施例2 :提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，包括如下步骤：
[0036] ①提供一种NTC陶瓷体；
[0037] ②分别配制浓度为0. 15g/L的Ca(OH)2溶液、浓度为lg/L的硼酸溶液和浓度为 0. 2g/L的磷酸二氢钙溶液，将所述的硼酸溶液和磷酸二氢钙溶液按重量比1:1混合，得硼 酸和磷酸二氢钙混合溶液，备用；
[0038] ③将NTC陶瓷体浸泡于Ca (OH) 2溶液中5分钟，得A品；
[0039] ④取出A品，加热烘干，烘干温度为150°C，时间为8分钟，得B品；
[0040] ⑤将B品浸泡于硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液中5分钟，得C品；
[0041] ⑥取出C品，先烘干，烘干温度为150°C，时间为8分钟，再在950-1000°C下保温 1. 5h，在NTC陶瓷体表面生成硼磷酸钙玻璃薄膜，得成品。
【主权项】
1. 一种提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，其特征在于：包括如下步骤： ① 提供一种NTC陶瓷体； ② 分别配制Ca(OH)2溶液，硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液，备用； ③ 将NTC陶瓷体浸泡于Ca(OH) 2溶液中，得A品； ④ 取出A品，加热烘干，得B品； ⑤ 将B品浸泡于硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液中，得C品； ⑥ 取出C品，先烘干，再进行热处理，得成品。2. 根据权利要求1所述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，其特征在于：所述步骤 ③ 中，NTC陶瓷体浸泡于Ca(OH)2溶液中的时间为至少5秒钟。3. 根据权利要求1所述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，其特征在于：所述步骤 ⑤ 中，B品浸泡于硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液中的时间为至少5秒钟。4. 根据权利要求1所述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，其特征在于：所述步骤 ②中，Ca(OH)2溶液的浓度为0. 1-0. 15g/L。5. 根据权利要求1所述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，其特征在于：所述步骤 ②中，硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液是将浓度为〇.l_5g/L的硼酸溶液和浓度为0.l-5g/L 的磷酸二氢钙溶液按重量比1:1混合所得。6. 根据权利要求5所述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，其特征在于：所述步骤 ②中，硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液是将浓度为〇. 2-lg/L的硼酸溶液和浓度为0. 2-lg/L 的磷酸二氢钙溶液按重量比1:1混合所得。7. 根据权利要求1所述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，其特征在于：所述步骤 ④ 及步骤⑥中的烘干温度均为100_150°C，烘干时间为8-30分钟。8. 根据权利要求1所述的提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，其特征在于：所述步骤 ⑥ 中的热处理是在700°C-1000°C之间的某一温度下保温I. 5-2. 5h。
【专利摘要】本发明公开了一种提高NTC陶瓷性能的表面处理方法，包括如下步骤：①提供一种NTC陶瓷体；②分别配制Ca(OH)2溶液，硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液，备用；③将NTC陶瓷体浸泡于Ca(OH)2溶液中，得A品；④取出A品，加热烘干，得B品；⑤将B品浸泡于硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液中，得C品；⑥取出C品，先烘干，再进行热处理，在NTC陶瓷表面生成硼磷酸钙玻璃薄膜，得成品。本发明由于采用了上述技术方案，增强了NTC陶瓷的耐温度循环性能和耐焊接性能，并且由于玻璃薄膜的存在，也显著提高了NTC陶瓷的耐潮能力。
【IPC分类】C04B41/89, C04B41/52
【公开号】CN104909827
【申请号】CN201510235961
【发明人】庞驰, 郑德一, 周芳
【申请人】贵州大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月11日