玻璃%2fNi%2fBaTiO3基复合PTC材料地研究.pdfVIP

208 华北地区硅酸盐学会第八届学术技术变流舍论文集 曲远方 李小燕 单 丹 (天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室天津300072) 摘要：研究在Pirc陶瓷中复合金属以达到复合PI℃材料低阻化的目的。为了促进 烧结，配料中加入了玻璃料。本文研究了金属Ni和玻璃料的加入对复合PTC材料的宣温 电阻率和升阻比的影响。经过大量的实验，复合材料的性能达到了较好的水平，室温电阻 率为28．9,Q·cm，升阻比为j．09×j03。 关键词：Ni玻璃添加荆BaTiq基陶瓷VI、C复合材料 1 引言 自从BaTi0，半导体陶瓷的PTC效应被发现以来，由于其独特的电性能，在过流保护、自控温加 热和温度传感等方而得到，广泛的应用。当前伴随着对PTC元件的大电流和小型化的需求，降低 PrC材料的室温电阻率成为迫切需要解决的问题之一¨。J。 本文引对PTC陶瓷材料遇到的上述问题，通过在BaTi03基PTC陶瓷中掺杂金属的方法，探讨 降低PTC复合材料室温电阻率和同时提高其升阻比的新途径。在改善丌℃复合材料的性能的同 时还研究了低温玻璃料作为结台剂对PTC材料性能的影响。 2实验 2．1 PTC陶瓷材料的制备 入物为Mn02、AST等。制备过程如下： 将主配方混合料以去离子水为介质湿磨4h，烘干后在1050。C预,合成。预合成料中配入少量受 烧成。烧成料经球磨和烘干后再过80目筛，备用。 2．2玻璃添加剂的制备 实验所用的玻璃添加剂为铅硼硅系低温玻璃，其组成质量百分比为： PbO：B203：ZnO：si02=71．5：12．5：15．O：1．0 按f：述玻璃组成称取相关原料，混合，在700。C一800。C熔炼，经水淬，磨细，干燥备用。 2。3玻璃／Ni／PTC陶瓷复合材料的制备 将上述PTC陶瓷粉料、金属Ni粉和玻璃添加剂按不同比例混合，经造粒、成型，然后在石墨j廿 腧瓷、晶体 埚中扣烧，最后进行微氧化热处理。 2．4测试 用精密万用电桥测量试样的摩温电阻，用阻温特性测试仪测量试样的阻温特性曲线。 3结果与讨论 3．1金属／陶瓷复合体系的研究 表1中列出了PTC陶瓷粉中复合不同量的金属M，试样的室温电阻率和升阻比，麒中试样在 208。C保温30mln烧结。 表1不同镍粉含量下试样的电阻率和升阻比 镍含量(wt％) 室温电阻事(p／O·cm) 最大电阻率(0／O·cm) 升阻此 O 908 3×106 2960．0 1 851 l×l驴 13100 4 702 5．2×105 7380 7 475 40x105 833，0 11 357 1 2×105 346．0 0 15 183 1 3×104 70 18 8 4．1xⅢ3 518．O 21 0 0 0 从表1中可以看H5，随着N】含量的增加，样品的室温电阻率和最大电阻率都急剧下降，当炖 的含量超过18wt％以后，样品的电阻率不再有较大变化，非常小。 在金属Ni／PTC陶瓷复合材料中存在大量的陶瓷一陶瓷界面，陶瓷一金属界面．金属一金属界面，还 有少量的其他晶