一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法技术

一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法，属于电子元器件制备技术领域。其是在以钛酸铅钡为基的PTC热敏元件表面被覆用于阻隔还原性有害气体经瓷体表面缺陷或晶粒边界进入瓷体内部的无机物保护层、有机物保护层或者被覆无机物与有机物相混合的有机无机复合物保护层。优点：可将无机物保护层、有机物保护层或者无机物与有机物相混合的有机无机复合物保护层被覆于以钛酸铅钡为基的PTC热敏元件表面而形成用于阻隔还原性有害气体经瓷体表面缺陷或晶粒边界进入瓷体内部的隔离保护层，因而摆脱使用自行研发并且通过复杂而严苛的制备过程获得的无机玻璃或有机涂层作为包覆材料的制约，简化制备工艺，降低制备成本，提高制造效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法


[0001]本专利技术属于电子元器件制备
，具体涉及一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法。

技术介绍

[0002]上面提及的PTC即为“正温度系数”,是英文“Positive Temperature Coefficient”的缩写，PTC热敏元件主要指但并非绝对限于指：以钛酸铅钡[(Ba、pb)TiO3]为基的正温度系数陶瓷热敏元件。PTC热敏元件是一种高温烧结制备的多晶陶瓷元件，其PTC热敏效应来源于晶粒边界，性能受外界环境气氛影响较大。例如当PTC热敏元件长期工作在还原性气氛等恶劣环境，则易导致PTC性能下降甚至消失。前述恶劣环境中使用的典型的例子如新能源汽车锂电池加热系统用PTC热敏元件等。
[0003]CN112802674B推荐的“一种耐还原气氛强的正温度系数热敏电阻元件及其制备方法”是为消除前述缺陷而旨在持久稳定地服役于还原气氛等恶劣环境而提出的；CN113265636A提供的“一种提高陶瓷PTC热敏元件的抗还原的方法”是同样出于与CN112802674B的相同目的而提出的。前述两项专利的前者通过对钛酸铅钡为基的热敏材料改性而增强抗还原能力，并且在PTC元件表面设置一层自行研发的K2SiF6‑
Zn
‑
Al2‑
Si系微玻璃膜，或者在PTC元件表面被覆硅基有机物密封层，以阻断瓷体与外部环境的关联，提高抗还原性；前述两项专利的后者是采用真空溅射法在PTC热敏元件表面形成一层无机材料薄膜以阻断瓷体与外部环境的关系而提高抗还原性。
[0004]然而，前述CN112802674B由于所用包覆材料即无机玻璃和有机涂层需要专门开发研制，因而制备难度相对大，并且会导致产品成本高而对走向面广量大的市场形成瓶颈因素。前述CN113265636A由于生产效率低并且需要依赖昂贵的设备以及仅能适合小尺寸产品，因而对于工业化高效率的量产存在较大的制约性。鉴于前述，探索更为行之有效的并且能显著增进阻隔还原性等有害气体侵入陶瓷晶界而得以有效延长PTC热敏元件在还原性气氛环境中的服役寿命具有积极意义，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的任务在于提供一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法，该方法有助于摒弃使用自行研发并且通过复杂的制备过程获得的无机玻璃或有机涂层作为包覆材料而得以简化工艺过程并且降低产品制造成本、有利于适合对任何以钛酸铅钡为基的PTC热敏元件的诸如气孔和裂纹之类的表面缺陷封堵而得以形成有效阻止还原性等有害气体进入晶界的理想的隔离保护层、有益于显著提高制造效率而得以满足工业化放大生产要求。
[0006]本专利技术的任务是这样来完成的，一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法，其是在以钛酸铅钡为基的PTC热敏元件表面被覆用于阻隔还原性有害气体经瓷体表面缺陷或晶粒边界进入瓷体内部的无机物保护层、有机物保护层或者被覆无机物与有机物相混合的有机无机复合物保护层。
[0007]在本专利技术的一个具体的实施例中，所述无机物保护层的厚度为小于5微米。
[0008]在本专利技术的另一个具体的实施例中，所述有机物保护层为厚度为小于5微米。
[0009]在本专利技术的又一个具体的实施例中，所述无机物与有机物相混合的有机无机复合物保护层的厚度为小于5微米。
[0010]在本专利技术的再一个具体的实施例中，所述的无机物保护层为玻璃膜层或金属氧化物膜层，并且该玻璃膜层是将由玻璃制备成的浆料以喷涂、印刷、浸渍以及溅射中的任意一种方式被覆到经过表面清洁处理的所述PTC热敏元件的表面，再经高温烧渗形成的；所述金属氧化物膜层是以溅射方法将金属氧化物靶材之氧化物溅射到所述PTC热敏元件的表面，再经热处理形成的；所述表面清洁处理的清洁方式为清洗并且在清洗后烘干；所述清洗采用清洗剂清洗，清洗剂为去离子水；所述的金属氧化物为Al2O3、SiO2或CaO2；所述热处理的温度为300
‑
500℃，热处理的时间为30
‑
60min。
[0011]在本专利技术还有一个具体的实施例中，所述高温烧渗的温度为550～800℃，并且自室温以250℃/h的升温速率升温到所述玻璃的软化点，并且保温10～30min，而后自然降温至室温。
[0012]在本专利技术的更而一个具体的实施例中，所述的有机物保护层为有机硅密封材料层或绝缘漆层，并且所述有机硅密封材料层是以制备成浆料的形式以喷涂、印刷、真空沉积和等静压中的任意一种方式被覆到经过表面清洁处理的所述PTC热敏元件的表面，再经烘干固化形成的；所述烘干固化的温度为150
‑
250℃。
[0013]在本专利技术的进而一个具体的实施例中，所述的有机硅密封材料层是由以下按重量份数配比的原料构成的：有机硅材料1份、交联剂1
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5份、催化剂0.05
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0.5份和助剂0.05
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0.5份；所述有机硅材料为硅油、硅凝胶、硅橡胶和硅树脂中的一种或几种；所述的交联剂为正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、过氧化苯甲酸、MEKP(过氧化甲乙酮)、乙酰基硅烷或酰氨基硅烷；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或乙烯基铂络合物；所述的助剂为纳米无机填料，所述的纳米无机填料为二氧化硅或三氧化二铝。
[0014]在本专利技术的又更而一个具体的实施例中，所述的绝缘漆层为丙烯酸漆、聚氨酯漆、氨基漆或环氧树脂漆。
[0015]在本专利技术的又进而一个具体的实施例中，所述无机物与有机物相混合的有机无机复合物保护层是以制备成浆料的形式通过喷涂、印刷、真空浸渍或等静压方式被覆到经过表面清洗处理的并且在表面清洗处理后烘干的PTC热敏元件的表面，再经150
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250℃烘干固化形成的，所述无机物与有机物相混合的有机无机复合物保护层为金属氧化物与有机硅密封材料按重量比1∶1相混合的混合物，或者为金属氧化物与绝缘漆按重量比1∶1相混合的混合物；所述金属氧化物为Al2O3、SiO2或TiO2，所述的有机硅密封材料由以下按重量份数配比的原料构成：有机硅材料1份、交联剂1
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5份、催化剂0.05
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0.5份和助剂0.05
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0.5份；所述的绝缘漆为丙烯酸漆、聚氨酯漆、氨基漆或环氧树脂漆；所述的有机硅材料为硅油、硅凝胶、硅橡胶和硅树脂中的一种或几种；所述的交联剂为正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、过氧化苯甲酸、MEKP(过氧化甲乙酮)、乙酰基硅烷或酰氨基硅烷；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或乙烯基铂络合物；所述的助剂为纳米无机填料，所述纳米无机填料为二氧化硅或三氧化二铝。
[0016]本专利技术提供的技术方案的技术效果在于：可将无机物保护层、有机物保护层或者无机物与有机物相混合的有机无机复合物保护层被覆于以钛酸铅钡为基的PTC热敏元件表
面而形成用于阻隔还原性有害气体经瓷体表面缺陷或晶粒边界进入瓷体内部的隔离保护层，因而一方面可摆脱使用自行研发并且通过复杂而严苛的制备过程获得的无机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法，其特征在于其是在以钛酸铅钡为基的PTC热敏元件表面被覆用于阻隔还原性有害气体经瓷体表面缺陷或晶粒边界进入瓷体内部的无机物保护层、有机物保护层或者被覆无机物与有机物相混合的有机无机复合物保护层。2.根据权利要求1所述的一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法，其特征在于所述无机物保护层的厚度为小于5微米。3.根据权利要求1所述的一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法，其特征在于所述有机物保护层为厚度为小于5微米。4.根据权利要求1所述的一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法，其特征在于所述无机物与有机物相混合的有机无机复合物保护层的厚度为小于5微米。5.根据权利要求1或2所述的一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法，其特征在于所述的无机物保护层为玻璃膜层或金属氧化物膜层，并且该玻璃膜层是将由玻璃制备成的浆料以喷涂、印刷、浸渍以及溅射中的任意一种方式被覆到经过表面清洁处理的所述PTC热敏元件的表面，再经高温烧渗形成的；所述金属氧化物膜层是以溅射方法将金属氧化物靶材之氧化物溅射到所述PTC热敏元件的表面，再经热处理形成的；所述表面清洁处理的清洁方式为清洗并且在清洗后烘干；所述清洗采用清洗剂清洗，清洗剂为去离子水；所述的金属氧化物为Al2O3、SiO2或CaO2；所述热处理的温度为300
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500℃，热处理的时间为30
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60min。6.根据权利要求5所述的一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法，其特征在于所述高温烧渗的温度为550～800℃，并且自室温以250℃/h的升温速率升温到所述玻璃的软化点，并且保温10～30min，而后自然降温至室温。7.根据权利要求1或3所述的一种提高PTC热敏元件抗还原性能的方法，其特征在于所述的有机物保护层为有机硅密封材料层或绝缘漆层，并且所述有机硅密封材料层是以制备成浆料的形式以喷涂、印刷、真空浸渍和等静压中的任意一种方式被覆到经过表面清洁处理的所述PTC热敏元件的表面，再经烘干固化形成的；所述烘干固化的温度为150
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【专利技术属性】
技术研发人员：傅邱云，何正安，周东祥，
申请(专利权)人：江苏新林芝电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：