一种热敏陶瓷的生产工艺的制作方法

本申请涉及电子材料的领域，更具体地说，它涉及一种热敏陶瓷的生产工艺。

背景技术：

1、热敏陶瓷是一种电阻率明显随温度变化的一类功能陶瓷。在工作温度范围内，零功率电阻随温度变化而变化的陶瓷材料。主要用于制作热敏电阻器、温度传感器、加热器以及限流元件等。

2、随着科技的发展，热敏陶瓷以其对温度敏感的特性越来越成为日常生活中件的必要组成部分。尤其是ntc、ptc热敏陶瓷以其特性在温度控制系统中作为开用温差在居里温度点的性质而实现器件预期的工作为主。

3、热敏陶瓷在生产过程中需要将各种氧化物经过混合、高温烧结后制得，但是目前的热敏陶瓷的任然存在致密性不高，导致热敏陶瓷的热敏效果降低。

技术实现思路

1、为了提高热敏陶瓷的热敏效果，本申请提供一种热敏陶瓷的生产工艺。

2、本申请提供的一种热敏陶瓷的生产工艺采用如下的技术方案：

3、一种热敏陶瓷的生产工艺，包括以下制备步骤：

4、1)：将热敏陶瓷原料分别静置6-9h，密封保存，得到待用配料；

5、2)：按照重量百分比计，分别称取待用配料，混合，得到混合料，将200-300份混合料与380-420份水，混合，球磨4-6h，烘干，得到球磨料；

6、3)：将球磨料过筛，在700-900℃下，预烧4-6h，得到预烧料；

7、4)：按照重量份计，将200-300份混合料与380-420份水，混合，球磨7-9h，得到二磨料；

8、5)：将二磨料静压成型，得到陶瓷胚，将陶瓷胚在温度1200-1300℃下，烧结5-7h，得到；

9、6)：将陶瓷芯锭切割成陶瓷片,再将银浆涂布于陶瓷片的表面，固化，固化温度为780-850℃，切割，得到热敏陶瓷。

10、上述的工艺操作生产效率高，且得到的热敏陶瓷的密实性较好，其热敏常数高达3950±3％。

11、通过将热敏陶瓷原料进行静置6-9h，再密封，使各热敏陶瓷原料都保持一样的状态，便于后续进行加工；当配料后，再将其与水进行磨球，使得热敏陶瓷原料体系中的各原料充分混合均匀。

12、将球磨料在700-900℃，进行预烧4-6h，能够使热敏陶瓷原料受热膨胀，便于后续进行磨球，再次进行研磨，有利于提高球磨料的细腻性，当二磨料静压时，二磨料能够充分充实模具，并在1200-1300℃下，烧结5-7h，得到陶瓷芯锭较高的陶瓷芯锭，而陶瓷芯锭经过切割、银浆涂布、780-850℃固化等工艺后，得到的热敏陶瓷具有较好的热敏效果。

13、优选的所述热敏陶瓷的原料由以下重量百分比的原料组成：

14、nio：5-9％

15、mn3o4：46-50％

16、fe2o3：13-18％

17、zn：23-27％

18、zno：1-8％。

19、优选的，所述2)的混合料由以下方法得到：按照重量百分比计，称取nio、mn3o4、fe2o3、zn、zno混合，得到混合料。

20、通过nio、mn3o4、fe2o3、zn、zno作为原料，得到半导体陶瓷芯锭具有较好的密实性，使制得的热敏陶瓷具有较好的热敏效果。

21、优选的，所述1)中的静置温度为23-27℃，相对湿度为27-35％。

22、在以上湿度和温度下，使静置的热敏陶瓷原料能够保持恒定的状态。

23、优选的，所述1)和2)中的球磨速率均为150-200r/min。

24、选用以上球磨速率使得热敏陶瓷的原料体系充分混合均匀，提高热敏陶瓷的密实性。

25、优选的，3)中的过筛的目数为100-800目。

26、选用以上目数范围，能够使热敏陶瓷的原料充分充实模具，形成结构密实的热敏陶瓷，进而提高热敏陶瓷的热敏效果。

27、优选的，所述陶瓷片的厚度为0.40-0.50mm。

28、优选的，5)中的银浆涂布厚度为50-100μm。

29、选用以上涂布厚度的范围的银浆，使得到的热敏陶瓷的热敏效果较好。

30、优选的，所述热敏陶瓷的原料由以下重量百分比的原料组成：

31、吸附复合物13-15％

32、nio：5-9％

33、mn3o4：36-40％

34、fe2o3：10-15％

35、zn：23-27％

36、zno：1-3％。

37、通过nio、mn3o4、fe2o3、zn、zno、吸附复合物作为原料，使获得的陶瓷芯锭结构密实，提高热敏陶瓷的热敏效果。

38、其中，加入的吸附复合物不仅对热敏感，而且还具有绝缘的效果和粘附性，当二磨料静压成型时，使各原料结合紧密，进而制得的陶瓷芯锭具有较好的密实性，提高热敏陶瓷的热敏效果。

39、优选的，所述吸附复合物由高岭土、licl·2al(oh)3·nh2o、六方氮化硼、莫来石粉以重量份之比为3：(1.2-1.5)：(1.5-1.8)：(1.3-1.7)组成。

40、高岭土是一种粘性土，其晶体化学式为2sio2·al2o3·2h2o，六方氮化硼中氮和硼也组成六角网状层面，互相重叠，构成晶体，具有较好的绝缘性和导热性，因此对热敏感，六方氮化硼主要用于耐火材料、半导体固相掺杂源，因此当加入六方氮化硼能够提高热敏陶瓷的热敏效果。

41、莫来石的化学式为3a2lo3·2sio2，含有a2lo3和sio2，提高陶瓷的强度。

42、licl·2al(oh)3·nh2o铝锂化合物中含有稀有金属li，当在煅烧过程中，能改善热敏陶瓷的内部结构，使之变得更加致密，从而提高热敏陶瓷的热敏效果。

43、因此，通过莫来石、licl·2al(oh)3·nh2o、高岭土、六方氮化硼进行复合得到的吸附复合物兼备较好的粘性、绝缘性、导热性、强度等，使得陶瓷芯锭的结构更紧密，得到的热敏陶瓷的导热效果较好。

44、综上所述，本申请具有以下有益效果：

45、1、通过两次的磨球使得热敏陶瓷的原料更细腻，且原料之间充分混合均匀，而通过预热处理，进一步提高其原料体系的相容性，提高制得的热敏陶瓷的致密性，使得热敏陶瓷获得较佳热敏效果。

46、2、通过莫来石、licl·2al(oh)3·nh2o、高岭土、六方氮化硼进行复合得到的吸附复合物兼备较好的粘性、绝缘性、导热性、强度等，使得陶瓷芯锭的结构更紧密，得到的热敏陶瓷的导热效果较好。

技术特征：

1.一种热敏陶瓷的生产工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的一种热敏陶瓷的生产工艺，其特征在于：所述热敏陶瓷的原料由以下重量百分比的原料组成：

3.根据权利要求2所述的一种热敏陶瓷的生产工艺，其特征在于，所述2）的混合料由以下方法得到：按照重量百分比计，称取nio、mn3o4、fe2o3、zn、zno混合，得到混合料。

4.根据权利要求1所述的一种热敏陶瓷的生产工艺，其特征在于：所述1）中的静置温度为23-27℃，相对湿度为27-35%。

5.根据权利要求1所述的一种热敏陶瓷的生产工艺，其特征在于：所述1）和2）中的球磨速率均为150-200r/min。

6.根据权利要求1所述的一种热敏陶瓷的生产工艺，其特征在于：3）中的过筛的目数为100-800目。

7.根据权利要求1所述的一种热敏陶瓷的生产工艺，其特征在于：所述陶瓷片的厚度为0.40-0.50mm。

8.根据权利要求1所述的一种热敏陶瓷的生产工艺，其特征在于：5）中的银浆涂布厚度为50-100μm。

9.根据权利要求1所述的一种热敏陶瓷的生产工艺，其特征在于：所述热敏陶瓷的原料由以下重量百分比的原料组成：

10.根据权利要求9所述的一种热敏陶瓷的生产工艺，其特征在于：所述吸附复合物由高岭土、licl·2al(oh)3·nh2o、六方氮化硼、莫来石粉以重量份之比为3：（1.2-1.5）：（1.5-1.8）：（1.3-1.7）组成。

技术总结
本申请涉及一种热敏陶瓷的生产工艺。包括以下制备步骤：1）：将热敏陶瓷原料分别静置，密封保存，得到待用配料；2）：分别称取待用配料，混合，得到混合料，将混合料与水，球磨，烘干，得到球磨料；3）：将球磨料过筛，预烧，得到预烧料；4）：将混合料与水，混合，球磨，得到二磨料；5）：将二磨料静压成型，烧结，得到陶瓷芯锭；6）：将陶瓷芯锭切割成陶瓷片,再将银浆涂布于陶瓷片的表面，固化，切割，得到热敏陶瓷：上述工艺中，通过两次的磨球使得热敏陶瓷的原料更细腻，且原料之间充分混合均匀，而通过预热处理，进一步提高其原料体系的相容性，提高制得的热敏陶瓷的致密性，使得热敏陶瓷获得较佳热敏效果。

技术研发人员：曹军
受保护的技术使用者：东莞市科蓬达电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15