提高PTC陶瓷性能的表面處理方法技術

本發明專利技術公開了一種提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，包括如下步驟：①提供一種PTC陶瓷體；②分別配制Ca(OH)2溶液，硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液，備用；③將PTC陶瓷體浸泡于Ca(OH)2溶液中，得A品；④取出A品，加熱烘干，得B品；⑤將B品浸泡于硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液中，得C品；⑥取出C品，先烘干，再進行熱處理，在PTC陶瓷表面生成硼磷酸鈣玻璃薄膜，得成品。本發明專利技術由于采用了上述技術方案，增強了PTC陶瓷的過載能力和耐溫度循環性能，并且由于玻璃薄膜的存在，同時也顯著提高了PTC陶瓷的耐潮能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種陶瓷表面的處理方法，特別是一種提高PTC陶瓷性能的表面處理 方法。
技術介紹
PTC陶瓷又稱為正溫度系數熱敏陶瓷，正溫度系數熱敏陶瓷的電阻率隨溫度升高 按指數關系增加。這種特性由陶瓷組織中晶粒和晶界的電性能所決定，只有晶粒充分半導 體化、晶界具有適當絕緣性的陶瓷才具有這種特性。常用的正溫度系數熱敏陶瓷是摻入施 主雜質、在還原氣氛中燒結的半導體化BaTiO陶瓷，主要用于制作開關型和緩變型熱敏陶 瓷電阻、電流限制器等。 現有的PTC陶瓷中，過載能力、耐溫度循環性能和耐潮性能都不高，使用過程中容 易影響器件的整體性能和使用壽命，研宄發現，造成這種現象的原因是傳統工藝制作的PTC 陶瓷表面存在孔洞，從而降低了器件的過載能力和耐溫度循環能力，且孔洞的存在也大大 降低了PTC陶瓷的耐潮性能。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種提高PTC陶瓷性能的表面處理方法。本專利技術能夠填 補PTC陶瓷表面的孔洞，提高了PTC陶瓷的過載能力、耐溫度循環性能和耐潮性能。 本專利技術通過如下方法實現：一種提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，包括如下步 驟： ①提供一種PTC陶瓷體； ②分別配制Ca(OH) 2溶液，硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液，備用； ③將PTC陶瓷體浸泡于Ca(OH) 2溶液中，得A品； ④取出A品，加熱烘干，得B品； ⑤將B品浸泡于硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液中，得C品； ⑥取出C品，先烘干，再進行熱處理，得成品。 前述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法中，所述步驟③中，PTC陶瓷體浸泡于 Ca(OH) 2溶液中的時間為至少5秒鐘。 前述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法中，所述步驟⑤中，B品浸泡于硼酸和磷 酸二氫鈣的混合溶液中的時間為至少5秒鐘。 述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法中，所述步驟②中，Ca(OH) 2溶液的濃度為 0.1-0. 15g/L〇 前述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法中，所述步驟②中，硼酸和磷酸二氫鈣 的混合溶液是將濃度為0.l_5g/L的硼酸溶液和濃度為0.l-5g/L的磷酸二氫鈣溶液按重量 比1:1混合所得。 前述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法中，所述步驟②中，硼酸和磷酸二氫鈣 的混合溶液是將濃度為0.2-lg/L的硼酸溶液和濃度為0.2-lg/L的磷酸二氫鈣溶液按重量 比1:1混合所得。 前述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法中，所述步驟④及步驟⑥中的烘干溫度 均為100-150°C，烘干時間為8-30分鐘。 前述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法中，所述步驟⑥中的熱處理是在 700°C-1000°C之間的某一溫度下保溫I. 5-2. 5h。 本專利技術所述PTC陶瓷體浸泡于Ca(OH)2溶液、以及浸泡于硼酸和磷酸二氫鈣的混 合溶液中的時間達到5秒時即能達到效果，延長浸泡時間對陶瓷性能的影響不大。 本專利技術的有益效果：與現有技術比較，本專利技術由于采用了上述技術方案，在傳統陶 瓷工藝處理的PTC陶瓷片表面生成薄膜，通過高溫燒結能夠使之反應生成玻璃，能夠與陶 瓷牢固地結合為一體；由于高溫下玻璃液的流動性極好，能夠填充陶瓷體表面的孔洞，因此 增強了PTC陶瓷的過載能力和耐溫度循環性能，并且由于玻璃薄膜的存在，同時也顯著提 高了PTC陶瓷的耐潮能力。 為進一步說明本專利技術的有益效果，申請人設計了以下實驗： 實驗例 1、實驗方法：本實驗例共設置三組實驗，第一組為傳統工藝處理的PTC陶瓷片，第 二組為使用本專利技術實施例1所述的方法處理的PTC陶瓷片，第三組為使用本專利技術實施例2 所述的方法處理的PTC陶瓷片，三組PTC陶瓷片均采用IEC60068和UL1434測試標準，分別 對三組PTC陶瓷片的過載能力、耐溫度循環性能和恒定濕熱進行測量。 2、實驗結果：表1為三組PTC陶瓷片實驗數據結果對比表，從表1可以看出：經本 專利技術所述方法處理的PTC陶瓷片的過載能力在120%Imax以及其他性能指標不變的條件 下，過載循環周期提尚了 60%，耐溫度循環性能提尚了 20%，耐潮性能提尚了 50%。 表1:三組PTC陶瓷片實驗數據結果對比表【主權項】1. 一種提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，其特征在于：包括如下步驟： ① 提供一種PTC陶瓷體； ② 分別配制Ca (OH)2溶液，硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液，備用； ③ 將PTC陶瓷體浸泡于Ca (OH) 2溶液中，得A品； ④ 取出A品，加熱烘干，得B品； ⑤ 將B品浸泡于硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液中，得C品； ⑥ 取出C品，先烘干，再進行熱處理，得成品。2. 根據權利要求1所述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，其特征在于：所述步驟 ③ 中，PTC陶瓷體浸泡于Ca(OH)2溶液中的時間為至少5秒鐘。3. 根據權利要求1所述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，其特征在于：所述步驟 ⑤ 中，B品浸泡于硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液中的時間為至少5秒鐘。4. 根據權利要求1所述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，其特征在于：所述步驟 ②中，Ca(OH)2溶液的濃度為0. 1-0. 15g/L。5. 根據權利要求1所述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，其特征在于：所述步驟 ②中，硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液是將濃度為〇. l_5g/L的硼酸溶液和濃度為0. l-5g/L 的磷酸二氫鈣溶液按重量比1:1混合所得。6. 根據權利要求5所述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，其特征在于：所述步驟 ②中，硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液是將濃度為〇. 2-lg/L的硼酸溶液和濃度為0. 2-lg/L 的磷酸二氫鈣溶液按重量比1:1混合所得。7. 根據權利要求1所述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，其特征在于：所述步驟 ④ 及步驟⑥中的烘干溫度均為100_150°C，烘干時間為8-30分鐘。8. 根據權利要求1所述的提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，其特征在于：所述步驟 ⑥ 中的熱處理是在700°C -1000°C之間的某一溫度下保溫I. 5-2. 5h。【專利摘要】本專利技術公開了一種提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，包括如下步驟：①提供一種PTC陶瓷體；②分別配制Ca(OH)2溶液，硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液，備用；③將PTC陶瓷體浸泡于Ca(OH)2溶液中，得A品；④取出A品，加熱烘干，得B品；⑤將B品浸泡于硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液中，得C品；⑥取出C品，先烘干，再進行熱處理，在PTC陶瓷表面生成硼磷酸鈣玻璃薄膜，得成品。本專利技術由于采用了上述技術方案，增強了PTC陶瓷的過載能力和耐溫度循環性能，并且由于玻璃薄膜的存在，同時也顯著提高了PTC陶瓷的耐潮能力。【IPC分類】C04B41-85【公開號】CN104876643【申請號】CN201510235974【專利技術人】龐馳, 鄭德一, 周芳 【申請人】貴州大學【公開日】2015年9月2日【申請日】2015年5月11日本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高PTC陶瓷性能的表面處理方法，其特征在于：包括如下步驟：①提供一種PTC陶瓷體；②分別配制Ca(OH)2溶液，硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液，備用；③將PTC陶瓷體浸泡于Ca(OH)2溶液中，得A品；④取出A品，加熱烘干，得B品；⑤將B品浸泡于硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液中，得C品；⑥取出C品，先烘干，再進行熱處理，得成品。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：龐馳，鄭德一，周芳，
申請(專利權)人：貴州大學，
類型：發明
國別省市：貴州;52