【技术实现步骤摘要】
这是美国系列No.09/497,845的连续部分申请，于2000年2月3日申请，其整体在本文引入参考。本专利技术涉及PTC(“正温度电阻系数”)复合材料，例如，有利地用于控制故障电流的限流元件。PTC材料的电阻随着特定温度范围内的温度升高突然增大。所以，PTC材料例如用作控制电路中故障电流的限流元件。最熟知的PTC材料是钛酸钡型陶瓷，其电性能在其居里点变化。然而，用这种PTC材料，由于其高室温电阻率，功率损耗大，而且，生产成本高。因此，工业上开始寻找表现出PTC性能的其它物质。因此，发现由聚合物基质和导电填料制造的复合材料表现出与钛酸钡型陶瓷具有的相同类型的PTC性能。例如，由特定比例的结晶聚合物(例如，聚乙烯)作为绝缘体和导电颗粒(例如碳颗粒)作为在聚合物基质中形成的导电途径所组成的混合物，表现出非常低的室温(即30℃)电阻，并且由于绝缘体-导体转变而作为导体。具体地，由于聚合物具有比导电颗粒大得多的热膨胀系数，在加热复合材料并熔化晶体聚合物时，晶体聚合物剧烈膨胀。因此，在聚合物中形成导电途径的导电颗粒在聚合物的熔点温度下相互分开，导电途径被切断，所述复合材料的电...
【技术保护点】
一种ＰＴＣ材料，它包含具有方石英晶体结构和鳞石英晶体结构之一的基质材料，每种结构中用Ｂｅ、Ｂ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ和Ｗ中的至少一种的氧化物掺杂，导电相分散在整个所述基质中，所述导电相包含金属、硅化物、氮化物、碳化物和硼化物中的至少一种。
【技术特征摘要】
US 2000-2-3 09/497845;US 2000-5-15 09/5707491．一种PTC材料，它包含具有方石英晶体结构和鳞石英晶体结构之一的基质材料，每种结构中用Be、B、Mg、Al、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge和W中的至少一种的氧化物掺杂，导电相分散在整个所述基质中，所述导电相包含金属、硅化物、氮化物、碳化物和硼化物中的至少一种。2．根据权利要求1的PTC材料，其中，所述基质材料是方石英相SiO2、鳞石英相SiO2、方石英相AlPO4和鳞石英相AlPO4的至少一种。3．根据权利要求1的PTC材料，其中，所述材料的转变温度不大于200℃。4．根据权利要求1的PTC材料，其中，所述基质掺杂0.1摩尔％-20摩尔％的所述氧化物。5．根据权利要求1的PTC材料，其中，250℃时的材料电导率至少比30℃的材料电阻率大10倍。6．根据权利要求1的PTC材料，其中，所述材料的室温电阻率不大于1Ωcm。7．根据权利要求2的PTC材料，其中，所述材料的室温电阻率不大于1Ωcm，所述材料的转变温度不大于200℃，250℃时的材料电导率至少比30℃的材料电阻率大10倍。8．根据权利要求1的PTC材料，其中，所述导电相是至少一种含有至少一种选自Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Co和Fe的元素的硅化物。9．根据权利要求1的PTC材料，其中，所述导电相是至少一种含有至少一种选自Nb、Ta、Cr、Mo和W的元素的硅化物。10．根据权利要求1的PTC材料，其中，所述材料在其转变温度的体积膨胀为0.2％-1.4％。11．根据权利要求1的PTC材料，其中，所述导电相的存在量为10-45vol％。12．根据权利要求1的PTC材料，其中，所述氧化物是TiO2。13．根据权利要求12的PTC材料，其中，所述TiO2的存在量为2-6摩尔％。14．根据权利要求1的PTC材料，其中，所述氧化物是钨酸盐。15．根据权利要求14的PTC材料，其中，所述钨酸盐的存在量为1-5摩尔％。16．根据权利要求1的PTC材料，还包含在所述PTC材料的至少一个表面上形成的复合电极层，所述复合电极层包含一种基质材料和导电成分。17．根据权利要求16的PTC材料，其中，所述导电成分的存在量为30-90vol％。18．根据权利要求17的PTC材料，其中，所述导电成分是至少一种选自Co、Cr、Fe、Mo、Nb、Ni、Pt、Rh、Ti、W和Zr及其合金的成分。19．根据权利要求16的PTC材料，其中，所述复合电极的所述基质材料与所述PTC材料的所述基质材料相...
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