压敏电阻坯体及其制备方法、压敏电阻及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及压敏电阻的制造，特别是涉及一种压敏电阻坯体及其制备方法、压敏 电阻及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 传统压敏电阻的生产工艺技术主要是干压成型法。有很多优点：如生产效率高，人 工较少、废品率低，生产周期短，生产的制品密度大、强度高，适合大批量工业化生产。缺点 是成型产品的形状有较大限制，产品脱模容易出现缺边掉角的现象，坯体强度低，坯体内部 致密性不一致，组织结构的均匀性相对较差等。又由于干压成型一般只能生产结构简单的 压敏电阻，对于复杂的压敏电阻，干压成型一般不能一次性完成，需要借助其它工艺和设备 完成，这样不仅增加工序，而且增加了生产成本和时间，对产品的一致性也没有保证。注射 成型很好地解决了这方面的问题，不仅能够一次性生产结构简单的压敏电阻，而且还可以 一次性生产结构复杂的压敏电阻；同时注射成型的产品坯体强度很高，生产搬途中不会破 损，而且产品内部没有应力，产品的密度大、密度均一，在生产时可以一次性生产十几个产 品甚至几十个产品，生产效率极大提高。但目前并没有注射成型法生产压敏电阻用的方法。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：弥补现有干压成型技术的不足，提出一种压敏电 阻坯体及其制备方法以及压敏电阻及其制备方法。
[0004] 本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
[0005] -种压敏电阻坯体的制备方法，包括如下步骤：
[0006] (1)将重量百分比为70%~95%的压敏电阻粉料和重量百分比为5%~30%的 粘结剂进行混炼成泥料，冷却至室温后，破碎成注射成型用的粒料；其中，所述压敏电阻粉 料包括如下重量百分比的各组分：85%~95%的氧化锌，5%~15%的添加剂；所述添加剂 包括如下重量百分比的各组分：碳酸锰5% -8%，氧化铋35% -50%，二氧化锡2% -4%， 三氧化二钴15 % -25 %，二氧化钛5 % -10 %，碳酸钡1 % -3 %，碳酸锶0. 1 % -1 %，硼酸 5% -20%，三氧化二镍2% -10%，硝酸铝0. 1% -1% ;所述粘结剂包括如下重量百分比的 各组分：石蜡30 % -88 %，聚甲基丙烯酸甲酯5 % -30 %，乙烯-醋酸乙烯共聚物5 % -30 %， 硬脂酸2 % -10% ;
[0007] (2)使用所述粒料进行注射成型，形成压敏电阻坯体。
[0008] 根据实施例，可以采用以下优选技术方案：
[0009] 所述步骤（2)包括如下步骤：
[0010] (21)在120 °C~200 °C下，将所述粒料在注塑机料筒里加热熔化，在50Bar~ 150Bar的压力下将熔融的粒料注入模腔中，填充模腔；
[0011] (22)模腔填充后，粒料中的热量通过模具传导出去，打开模具，取出已固化的坯 体，即为所述压敏电阻坯体。
[0012] 所述步骤（1)包括如下步骤：
[0013] (11)制备粘结剂：将石蜡加热到120°C-200°c待石蜡全部熔解后，加入聚甲基丙 烯酸甲酯和乙烯-醋酸乙烯共聚物，并搅拌至全部溶解后，再加入硬脂酸，得到粘结剂；
[0014] (12)制备粉料：通过搅拌球磨机将氧化锌和添加剂均匀混合，所述搅拌球磨 机的转速为30r/min-60r/min，球磨时间为30h-50h;然后进行煅烧，所述煅烧的温度为 500°C-700°C，煅烧时间为lh-3h;待煅烧完后用球磨机将其球磨至粒度为0. 5ym-2. 0ym 的粉料；
[0015] (13)粉料和粘结剂的密炼：先将所述粉料烘干然后冷却至室温，所述烘干的 温度为80°C-150°C，烘干时间为lh_2h;再将其与所述步骤（11)得到的粘结剂在密炼 机中密炼，密炼温度为120°C_200°C，密炼机的搅拌器的频率为25Hz-65Hz，密炼时间为 60min-120min，得到块状泥料；
[0016] (14)块状泥料的粉碎：将所述块状泥料粉碎至平均粒径为3mm~8mm的粒料。
[0017] 所述粉料的重量百分比为80%，所述粘结剂的重量百分比为20% ;所述粉料中包 括重量百分比为90%的氧化锌，重量百分比为10%的添加剂；所述添加剂包括如下重量百 分比的各组分：碳酸锰6. 67 %，氧化铋43. 28 %，二氧化锡3. 5 %，三氧化二钴19. 26 %，二 氧化钛7. 42 %，碳酸钡2. 29 %，碳酸锶0. 17 %，硼酸12. 92 %，三氧化二镍3. 84 %，硝酸铝 0. 65% ;所述粘结剂包括如下重量百分比的各组分：石蜡55%，聚甲基丙烯酸甲酯20%，乙 烯-醋酸乙烯共聚物20 %，硬脂酸5 %。
[0018] -种压敏电阻坯体，是根据所述的制备方法制得的压敏电阻坯体。
[0019] -种压敏电阻的制备方法，包括如下步骤：将经所述的制备方法制备得到的压敏 电阻坯体，依次经过热脱脂和烧结得到所述压敏电阻。
[0020] 根据实施例，可以采用以下优选技术方案：
[0021] 所述热脱脂在以0. 1°C/min~I.(TC/min的升温速度升温至450°C-600°c条件 下进行。
[0022] 所述烧结包括：
[0023] 升温阶段：缓缓升温，以升温速率0. 3°C/min~I.(TC/min使温度从室温缓缓 升至400°C~500°C，待粘结剂排出后，以升温速率I. 0°C/min~2. 0°C/min，继续升温至 850°C~950°C;
[0024] 坯件逐渐收缩阶段：以升温速率0. 5°C/min~I. 5°C/min继续升温至1020°C~ IlOO0C；
[0025] 保温阶段：在所述1020°C~IlOOcC下保温0. 5h~I. 5h;
[0026] 降温阶段：产品烧好后，进行降温，冷却速率为0. 5°C/min~2.(TC/min。
[0027] 所述热脱脂和烧结均是在自然空气中进行的。
[0028] -种压敏电阻，是根据所述的制备方法制得的压敏电阻。
[0029] 本发明与现有技术对比的有益效果是：本发明采用注射成型工艺很好地解决了 不同形状压敏电阻成型的问题，对产品的一致性也有保证，具有生产效率高，可以一模几十 个，自动化程度较高，且产品的密度大、密度均一，通过本发明的方法成型的压敏电阻，其密 度大于5. 5g/cm3,而干压成型的压敏电阻密度为5. 43g/cm3;通过本发明的方法成型的压敏 电阻力学强度高，抗压强度大于100N，而干压成型的压敏电阻抗压强度小于100N。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明优选实施例的压敏电阻的制备方法工艺流程图。
【具体实施方式】
[0031] 下面对照附图和结合优选【具体实施方式】对本发明进行详细的阐述，本文中所述的 室温是指20°C~30°C。
[0032] 本发明提供一种压敏电阻坯体的制备方法，在一个实施例中，包括如下步骤：
[0033] (1)将70%~95%的压敏电阻粉料和5%~30%的粘结剂进行混炼成粒料，冷却 至室温后，破碎成〇 3_~8_的粒料，为成型做准备；其中，压敏电阻粉料包括如下重量百 分比的组分：85%~95%的氧化锌，5%~15%的添加剂；添加剂包括如下重量百分比的组 分：碳酸锰5 % -8 %，氧化铋35 % -50 %，二氧化锡2 % -4 %，三氧化二钴15 % -25 %，二氧化 钛5 % -10 %，碳酸钡1 % -3 %，碳酸锶0? 1 % -1 %，硼酸5 % -20 %，三氧化二镍2 % -10 %， 硝酸铝0. 1% -1% ;粘结剂包括如下重量百分比的组分：石蜡30% -88%，聚甲基丙烯酸甲 酯5% -30%，乙烯-醋酸乙烯共聚物5% -30%，硬脂酸2% -10% ;
[0034] (2)在120°C~200°C下，将粒料在注塑机料筒里加热熔化，在50Bar~150Bar的 压力下将熔融的粒料注