本发明涉及耐高温电阻技术领域,尤其涉及一种高温型电阻及其制备方法。
背景技术:
以高分子导电复合材料为基材的正温度系数热敏电阻,在临界转变温度的前后,使电阻率发生几个数量级的变化,即ptc的电阻可随其使用的环境温度的升高而增加,从而可以在较高温度下减小或切断电流,起到过流、过温保护,目前,这类器件已经在各种电路保护装置中大量使用,如锂离子电池、汽车马达等。一般的,填充导电粒子的结晶高分子复合材料可表现出正温系数ptc现象,也就是说在较低的温度时,这类导体呈现较低的电阻率,而当温度升高到达高分子聚合物熔点以上,电阻率会急速升高。目前常规的聚合物材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、eva、eaa、eba,导电填料包括炭黑、石墨、碳纤维、镍粉、铜粉、铝粉等。
目前一般生产企业制造热敏电阻粉体使用的工艺为:称料、加入施主杂质球磨混料、烘干、压块1150℃预合成、粉碎、称料、加入受主杂质和烧结助剂球磨混料、加入余料量为8%的浓度为10%的pva、喷雾造粒。按此工艺生产的电阻组份分散不均匀、晶粒大小不匀、α系数低、耐电压性能差,使用时容易出现热击穿等致命缺陷。
技术实现要素:
本发明的实施例提供一种高温型电阻及其制备方法,原料简单,,组分分散均匀,较高的耐电压能力,具有较好的耐压等级,稳定性、一致性、重复性好,提升了器件在高温高压下的可靠性。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
本发明的实施例提供一种高温型电阻,包括以下的重量份数的原料制备而成:高分子聚合物40-65份,炭黑25-50份,氢氧化银1-10份,硅烷偶联剂1-5份,对苯二酚0.1-2份,分散助剂0.01-0.1份。
进一步的,所述的一种高温型电阻元件是以下重量份数的原料制备而成:高分子聚合物50-60份,炭黑30-40份,氢氧化银5-8份,硅烷偶联剂1-3份,对苯二酚0.5-1份,分散助剂0.03-0.08份。
进一步的,所述高分子聚合物是聚偏氟乙烯,高密度聚乙烯,乙烯-四氟乙烯共聚物,乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种混合物。
进一步的,所述分散助剂是二氧化锰,三氧化二锑,碳酸锂的混合物。
进一步的,所述分散助剂是由以下重量份数的原料组成:二氧化锰40-60份,三氧化二锑40-60份,碳酸锂10-30份。
本发明还提供了一种高温型电阻的制备方法,包括:
s1、将所有粉料混合均匀,在一定配比的溶剂中研磨成纳米粉末;
s2、将步骤1得到的纳米粉末加入密炼机进行混炼,混炼温度200-250℃,混炼30-60分钟,压成薄片;
s3、将步骤2得到的薄片在1100-1400℃条件下烧结2-3小时,缓慢降温至100℃,保温1-2小时,自然冷却,得到半导体材料;
s4、将步骤2得到的所述半导体材料的两端涂覆银层,根据目的电阻值进行划片,得到半导体银片。
s5、将导线和所述半导体银片焊接成二线电阻或者三线电阻,固化,得到所述高温型电阻。
进一步的,所述一定配比的溶剂是由以下体积份数的原料组成:乙醇70-90份,甲苯5-10份,分散剂1-5份,塑化剂0.1-0.5份。
进一步的,所述分散剂是水解聚马来酸酐,聚乙烯,乙烯-丙烯酸共聚物的一种或多种混合物。
进一步的,所述塑化剂是邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯,邻苯二甲酸二辛酯,邻苯二甲酸二异癸酯的一种。
本发明实施例提供的一种高温型电阻及其制备方法,具有以下优点:
(1)制备工艺简单可行,生产成本低廉;(2)组分分散均匀,晶粒大小匀称、α系数高;(3)耐压耐高温,衰减性能较好;(4)稳定性、一致性、重复性好。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种高温型电阻,由下列重量份数的原料制备而成:聚偏氟乙烯40-50份,炭黑25-30份,氢氧化银1-5份,硅烷偶联剂1-2份,对苯二酚0.1-0.5份,二氧化锰0.01-0.04份,三氧化二锑0.01-0.04份,碳酸锂0.01-0.02份。
一种高温型电阻制备方法,包括:
s1、将所有粉料混合均匀,在由以下体积份数的乙醇70-80份,甲苯5-7份,水解聚马来酸酐1-3份,邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯0.1-0.3份组成的溶剂中研磨成纳米粉末;
s2、将步骤1得到的纳米粉末加入密炼机进行混炼,混炼温度200℃,混炼60分钟,压成薄片;
s3、将步骤2得到的薄片在1200℃条件下烧结3小时,缓慢降温至100℃,保温1小时,自然冷却,得到半导体材料;
s4、将步骤2得到的所述半导体材料的两端涂覆银层,根据目的电阻值进行划片,得到半导体银片。
s5、将导线和所述半导体银片焊接成二线电阻或者三线电阻,固化,得到所述高温型电阻。
实施例2
一种高温型电阻元件,由下列重量份数的原料制备而成:聚偏氟乙烯40-50份,炭黑25-30份,氢氧化银1-5份,硅烷偶联剂1-2份,对苯二酚0.1-0.5份,二氧化锰0.01-0.04份,三氧化二锑0.01-0.04份,碳酸锂0.01-0.02份。
一种高温型电阻制备方法,包括:
s1、将所有粉料混合均匀,在由以下体积份数的乙醇80-90份,甲苯7-10份、水解聚马来酸酐3-5份,邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯0.3-0.5份组成的溶剂中研磨成纳米粉末;
s2、将步骤1得到的纳米粉末加入密炼机进行混炼,混炼温度250℃,混炼30分钟,压成薄片;
s3、将步骤2得到的薄片在1350℃条件下烧结2小时,缓慢降温至100℃,保温2小时,自然冷却,得到半导体材料;
s4、将步骤2得到的所述半导体材料的两端涂覆银层,根据目的电阻值进行划片,得到半导体银片。
s5、将导线和所述半导体银片焊接成二线电阻或者三线电阻,固化,得到所述高温型电阻。
实施例3
一种高温型电阻元件,由下列重量份数的原料制备而成:聚偏氟乙烯50-60份,炭黑30-40份,氢氧化银5-8份,硅烷偶联剂2-3份,对苯二酚0.5-1份,二氧化锰0.01-0.04份,三氧化二锑0.01-0.04份,碳酸锂0.01-0.02份。
一种高温型电阻制备方法,包括:
s1、将所有粉料混合均匀,在由以下体积份数的乙醇70-80份,甲苯5-7份,水解聚马来酸酐1-3份,邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯0.1-0.3份组成的溶剂中研磨成纳米粉末;
s2、将步骤1得到的纳米粉末加入密炼机进行混炼,混炼温度200℃,混炼60分钟,压成薄片;
s3、将步骤2得到的薄片在1200℃条件下烧结3小时,缓慢降温至100℃,保温1小时,自然冷却,得到半导体材料;
s4、将步骤2得到的所述半导体材料的两端涂覆银层,根据目的电阻值进行划片,得到半导体银片。
s5、将导线和所述半导体银片焊接成二线电阻或者三线电阻,固化,得到所述高温型电阻。
实施例4
一种高温型电阻元件,由下列重量份数的原料制备而成:聚偏氟乙烯50-60份,炭黑30-40份,氢氧化银5-8份,硅烷偶联剂2-3份,对苯二酚0.5-1份,二氧化锰0.01-0.04份,三氧化二锑0.01-0.04份,碳酸锂0.01-0.02份。
一种高温型电阻制备方法,包括:
s1、将所有粉料混合均匀,在由以下体积份数的乙醇80-90份,甲苯7-10份、水解聚马来酸酐3-5份,邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯0.3-0.5份组成的溶剂中研磨成纳米粉末;
s2、将步骤1得到的纳米粉末加入密炼机进行混炼,混炼温度250℃,混炼30分钟,压成薄片;
s3、将步骤2得到的薄片在1350℃条件下烧结2小时,缓慢降温至100℃,保温2小时,自然冷却,得到半导体材料;
s4、将步骤2得到的所述半导体材料的两端涂覆银层,根据目的电阻值进行划片,得到半导体银片。
s5、将导线和所述半导体银片焊接成二线电阻或者三线电阻,固化,得到所述高温型电阻。
实施例5
一种高温型电阻元件,由下列重量份数的原料制备而成:聚偏氟乙烯60-65份,炭黑40-50份,氢氧化银8-10份,硅烷偶联剂3-5份,对苯二酚1-2份,二氧化锰0.03-0.08份,三氧化二锑0.03-0.08份,碳酸锂0.02-0.04份。
一种高温型电阻制备方法,包括:
s1、将所有粉料混合均匀,在由以下体积份数的乙醇70-80份,甲苯5-7份,水解聚马来酸酐1-3份,邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯0.1-0.3份组成的溶剂中研磨成纳米粉末;
s2、将步骤1得到的纳米粉末加入密炼机进行混炼,混炼温度200℃,混炼60分钟,压成薄片;
s3、将步骤2得到的薄片在1200℃条件下烧结3小时,缓慢降温至100℃,保温1小时,自然冷却,得到半导体材料;
s4、将步骤2得到的所述半导体材料的两端涂覆银层,根据目的电阻值进行划片,得到半导体银片。
s5、将导线和所述半导体银片焊接成二线电阻或者三线电阻,固化,得到所述高温型电阻。。
实施例6
一种高温型电阻元件,由下列重量份数的原料制备而成:聚偏氟乙烯60-65份,炭黑40-50份,氢氧化银8-10份,硅烷偶联剂3-5份,对苯二酚1-2份,二氧化锰0.03-0.08份,三氧化二锑0.03-0.08份,碳酸锂0.02-0.04份。
一种高温型电阻制备方法,包括:
s1、将所有粉料混合均匀,在由以下体积份数的乙醇80-90份,甲苯7-10份、水解聚马来酸酐3-5份,邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯0.3-0.5份组成的溶剂中研磨成纳米粉末;
s2、将步骤1得到的纳米粉末加入密炼机进行混炼,混炼温度250℃,混炼30分钟,压成薄片;
s3、将步骤2得到的薄片在1350℃条件下烧结2小时,缓慢降温至100℃,保温2小时,自然冷却,得到半导体材料;
s4、将步骤2得到的所述半导体材料的两端涂覆银层,根据目的电阻值进行划片,得到半导体银片。
s5、将导线和所述半导体银片焊接成二线电阻或者三线电阻,固化,得到所述高温型电阻。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于设备实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。