PTC 热敏陶瓷 资料简介

PTC热敏陶瓷1定义及分类热敏陶瓷定义(heatsensitiveceramics)：电阻率明显随温度变化的一类功能陶瓷。热敏陶瓷按阻温特性分为：正温度系数(positivetemperaturecofficient，简称PTC)热敏陶瓷；负温度系数(negativetemperaturecoefficient，简称NTC)热敏陶瓷。2PTC发展历程1950年荷兰PHLIPS公司的海曼等人，在BaTiO3材料中掺入稀土元素做半导化实验时，发现这种半导体材料的电阻率具有很高的正温度系数，存在很强的PTC效应，探索这种现象的机理很快成为引人瞩目的研究课题。几十年来，在世界众多科学工作者的努力下，在许多方面取得了重大突破不仅理论日臻成熟，其应用范围也在不断扩大。随着研发和设计工程师对PTC热敏电阻的了解越来越深刻，许多新用途不断被开发出来，目前已渗透到日常生活、工业技术、军事科学、通讯、宇航等各个领域。在我国，从60年代开始PTC热敏电阻的科研工作并逐步发展到生产，1982年，"仪表材料学会”从敏感元件角度组织第一次PTC讨论会；1990年，＜家电科技〉杂志在广州组织家电轻工系统PTC讨论会，迄今已举行过八次；1990年，国家科委组织科研院所及厂家对PTC热敏电阻及应用器件进行攻关，使PTC热敏电阻进入快速发展时期，到目前已形成多个年产5000万只的骨干大厂分布于山东、广东、浙江、四川、湖北、江苏等地。3PTC效应原理在低于Tc的温区，为铁电相，存在自发极化，晶界区的电荷势垒被自发极化的电荷分量部分抵消，从而形成低阻通道，使得低温区的电阻较低。在Tc以上的温度范围内，铁电相转变成为顺电相，当两个晶轴取向不同的晶粒接触后，在晶界区有空间电荷，形成势垒，即对电子电导构成电阻。介电常数急剧下降，则势垒急剧增高，使电阻激增，形成PTC效应。PTC效应在晶界区形成，由三种现象汇合而成：可形成半导性；有铁电相；能形成界面受主态。显然，任何(包括组成和制造工艺)影响上述三个因素中的任何一个，并均会影响PTC性能，这使得PTC陶瓷制备工艺比其他介质瓷组成工艺敏感性更高。4PTC的应用加热用PTC热敏电阻具有恒温加热特点可以设计应用在直发器、发夹板、烫发板、灭蚊器、驱蚊器、蚊香机、加香器、香水器热熔胶枪、洗脚加热、过胶机、保温杯、开水器、咖啡加热器、冷热饮水机、热水器、淋浴加热、电热蚊药驱蚊器、暖手器、干燥器、电热板、电烫斗、电烙铁、电热粘合器、卷发烫发器、淋浴器、暖风机、烘房、电暖炉、电暖器、冷暖空调、空调加热、取暖器、空气加热等等。过流保护用PTC热敏电阻传统的保险丝在线路熔断后无法自行恢复，而过流保护用PTC热敏电阻在故障撤除后即可恢复到预保护状态，当再次出现故障时又可以实现其过流过热保护功能。它取代传统的保险丝，可广泛用于马达、变压器、开关电源、电子线路等的过流过热保护。俗称"自复保险丝""万次保险丝"。过热保护用PTC热敏电阻根据PTC热敏电阻对温度敏感的特性，设计用在过热保护及温度传感的场合，应用于开关电源，电器设备（电机、变压器），功率器件（晶体管）。特点是体积小，反应时间快、安装方便。温度传感用PTC热敏电阻生产中需要连续运转的车床，电热烘箱，球磨机等机电设备以及其它无人值守的设备，因电机过热或温控失灵造成的事故比较常见，使用电机过热保护用PTC热敏电阻可以有效预防事故发生。对电机过热保护常用的方法是在电机定子的绕组里埋设体积极小的传感器用PTC热敏电阻感温头，在正常情况下电机过热保护用PTC热敏电阻处于低阻态，不影响电机的正常运转。当电机内部因故障过热时，电机过热保护用PTC热敏电阻受热阻值跃变，与之配合的继电器失电释放，电机停止运转，等候排除故障后重新运转。延时启动用PTC热敏电阻电机在启动时，要克服本身的惯性，同时还要克服负载的反作用力（如冰箱压缩机启动时必须克服制冷剂的反作用力），因此电机启动时需要较大的电流和转矩。当转动正常后，为了节约能源，需要的转矩又要大幅度下降。给电机加一组辅助线圈，只在启动时工作，正常后它就断开。将PTC热敏电阻串联在启动辅助线圈，启动后PTC热敏电阻进入高阻态切断辅助线圈，正好可以达到这种效果.5PTC加热片的制备工艺5.1加热用PTC陶瓷片主要性能指标：本企业的情况：常温电阻：0.8——4K耐电压：550V升阻比：〜104居里温度：130——280°C5.2主要影响因素：烧成制度：烧成温度，保温时间，升降温制度，烧结气氛。原料：晶型（TiO2，金红石型比锐钛矿型好），纯度：98.5%以上，有害元素：Fe,Na,K等。水，去离子水。受主元素：MnO25.3发展前景和趋势：家用电暖气，冷暖空调的普及，需求量很大。产业前景很好，目前整个行业处于供不应求的状况，我们分公司的产量接近6000万片，每年扩产30%以上。BaTiO3居里温度130C左右，日常生产和生活需要，特别是加热器要求温度在200〜300C之间，PbTi03居里温度接近500C，为了提高温度加入铅代替部分钡，得到Ba0.7Pb0.3TiO3。居里温度可以达到260C。但铅是一种能够致病的神经性有毒重金属，铅以及含铅材料被很多国家列为严格限制或禁止使用的材料。目前，由于无铅PTC性能还无法与含铅产品相比，因此各国不得已暂时放宽了对PTC产品含铅量的限制。一旦无铅产品的性能获得突破，将迅速取代现有含铅高温PTC。因此，可以说目前的PTC行业