專利名稱：：一次固相合成ptc熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片料配方及生產工藝的制作方法
技術領域：
：:本發明涉及一種陶瓷料配方，具體地說是一次固相合成PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片料配方及生產工藝。
背景技術：
：:目前在國內生產的PTC熱敏電阻馬達啟動芯片幾乎都是傳統的配方，此類配方中由于SrC03、CaC03沒有預燒分解，如果按照常規經驗壓制密度3.23.3g/Cr^焙燒后瓷基體內晶界空隙較大，氣孔多，收縮系數較大，甚至瓷基表面有氣泡產生。PTC熱敏電阻馬達啟動芯片的傳統制造工藝是經一次球磨后脫水烘干，必須在11001190。C預燒反應，然后將預燒塊粉碎，進行二次球磨、造粒、干壓、成型、焙燒制成PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷基片。發明人在《多施主摻雜一次固相合成CPTC熱敏電阻的研究》(貴州工業大學學報自然科學版第37巻第3期08.5.)—文中提出Y203、她205雙施主摻雜，用BaTi03粉體一次固相合成CPTC熱敏電阻的構思，為本發明提供理論基礎
發明內容:本發明的目的，在于采用多施主摻雜一次固相合成CPTC熱敏陶瓷電阻的原理，根據馬達啟動PTC熱敏電阻的特點，研究提出一種新的PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片料配方，并對目前國內生產PTC熱敏電阻馬達啟動芯片生產工藝進行改進。本發明提出的新的PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片的配方、配比和加工工藝與目前國內生產的PTC熱敏電阻馬啟動陶瓷芯片的配方、配比和加工藝完全不同。目前國內生產PTC熱敏電阻馬達啟動芯片的配方和質量百分配比為l.BaC036067%2.CaC0356%3.Ti022632%4.Si020.380.55%5.SrC030.570.68%6.Y2030.1890.265%7.Mn(N03)20.420.54%從配方可知，配方中碳酸鹽含量高，一次焙燒分解產生大量氣體，另外一次焙燒分解也不完全，焙燒壓制密度3.23.3g/cm3，不能符合作PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片的要求，必須將預熱塊粉碎，進行二次球磨造粒、干壓成型和焙燒，制成PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片，稱為二次球磨或二次焙燒工藝，其工藝流程依次為配料一球磨一脫水一烘干一造粒一預壓一成型一焙燒一粉碎一球磨一造粒一干壓一成型一焙燒工序多達十多步驟本發明根據多施主摻雜一次料固相合成原理，采取BaTi03粉體控制，以Y203+Nb203+Sb203三施主過剩摻雜，并結合添加Li2C03或K2C03受主雜質，研制的PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片配方和質量百分配比為-1.BaTiOs88.2894.85%2.CaC032.6085.65%3.Ti021.285.012%4.Si020.680.84%5.[Y203+Nb203+Sb203]0,1530.182%6.Li2C03或K2C030.0080.012%7.Mn(NQ3)20.1650.192%仁發明優選配方和質量百分配比為1.BaTi0388,2894.85%2.CaC032細5.65%3.Ti021.285.012%4.Si020.680.84%5.[Y203+Nb203+Sb203]0.1756.Li2C030.0107.Mn(N。3)20.183上述配方中各成份的配比是質量百分數，總的質量百分數為100%Y203、Nb2OjBSb203的摩爾比7:2:1本發明配方，用BaTi03代替BaC03并嚴格控制BaTi03粉體的質量，采用三施主過剩摻雜，并結合添加Li2C03或K2C03受主雜質，一次球磨焙燒即可壓制密度達到3.43.6g/cr^的符合PCT熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片要求。本發明工藝流程依次為配料一球磨一烘干一造粒一干壓一成型一焙燒，本發明生產工藝稱為一次球磨一次固相合成工藝，與二次球磨或二次焙燒工藝相比，工藝步驟已大大簡化。本發明對BaTi03粉體質量控制要求游離BaO〈1.5;比表面積〈2.0粒度分布D5o《38mm;鋇鈦比Ba/Ti=l;雜質含量控制Sr2+《15ppm、Ca2+《18ppm、Mg2+《4Ppm、Fe2+、3+《3ppm、Na+《5ppm、k+《6ppm、Al3+《5ppm、Si4+《9ppm。具體操作是將原料按比例稱好，放入滾動球磨罐內，按料球水=1:2:2的重量比，球磨24h然后出料在120士5。C的烘箱內烘干，造粒、用高效自動成型機成型；用14米爐長、ll組溫區、18點控溫隧道爐，高溫區焙燒溫度12801340°C，高溫固相合成時間1.52小時，進爐至出爐總時間控制1522小時，高溫燒成后的芯片經歐姆電極及表面電極處理即成。本發明配方和工藝具有下列特點(1)本發明的瓷料配方采用Y203、她203和Sb20s多施主過剩摻雜并結合添Li2C03或K2C03受主雜質粉體一次料固相合成PTC熱敏電阻馬達啟動芯片的配方及工藝，從而大降低了產品成本，提高了產量合格率。(2)瓷料配方的具體技術方案是以BaTi03粉體為基體、采用￥203、她203和Sb203三施主過剩摻雜、并結合添加Li2C03或K2C03等受主雜質一次料固相合成的，而且控制造粒度均勻性，提高瓷基體生坯壓制密度為3.43.6g/cm這樣焙燒后陶瓷體收縮系為數不大，表面光滑、無氣泡。(3)工藝的具體技術方案是，直接通過球磨、造粒、干壓、成型、焙燒制得PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷基片，(工藝中不需要瓷料預燒，直接一次固相合成)，與傳統的制造方法相比減少了預壓、預燒、再粉碎、二次球磨等工藝環節，降低能耗，減少環境雜質帶入產品中形成污染，從而提咼廣品質量。本發明具配方經濟合理，生產工藝簡單。還能提高產品質量，提高產品合格率，由于減少了工藝流程，節約了能源，是對傳統配方的一種創新。具體實施方式:實施例1配方配比(質量百分數)稱量(重i1、BaTi0388.28%203.322.、CaC035.65%13.0133、Ti025.012%11.5434、Si020.69%1.5895、Y203+Nb203+0.175%0.403+Sb2036、Li2C030.010%0.0237、Mn(N03)20.183%0.421E230.31將原料按比例稱好，放入滾動球磨罐內，按料球水二i:2:2的比例球磨24h，然后出料在120士5i:的烘箱內烘干后造粒，用高效自動成型機成型；用14米爐長、11組溫區、18點控溫隧道爐，高溫區焙燒溫度12801340°C，高溫固相合成時間1.52小時，進爐至出爐時間控制15~22小時。燒成后的芯片經歐姆電極及表面電極處理，再進行電性能測試。產品檢查結果請看檢査報告書(1)P.7配比(質量百分數)實施例2配方1、BaTi0394.85%2、、CaC032.608%3、Ti021.28%4、Si020.69%5、Y203+Nb2030.175%+Sb2036、Li2C030.010%7、Mn(N03)20.183%操作同實施例1稱量(重量份)219.6856.042.9641.5980.4050.02310.42E231.61產品檢查結果，請看檢查報告書(2)P.8<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>檢查報告書(2)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權利要求1、一次固相合成PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片料配方，包括采用多施主摻雜次料固相合成原理，其特征是采取BaTiO3粉體質量控制，三施主過剩摻雜，并結合添加Li2CO3或K2CO3等受主雜質，其具體配方和質量百分配比為1.BaTiO388.28～94.85％2.CaCO32.608～5.65％3.TiO21.28～5.012％4.SiO20.68～0.84％5.[Y2O3+Nb2O3+Sb2O3]0.153～0.182％6.Li2CO3或K2CO30.008～0.012％7.Mn(NO3)20.165～0.192％2.根據權利要求l所述的-一次固相合成PTC配方，其特征配方和質量百分配比是1.BaTi0388.2894.85%2.CaC032.6085.65o/o3.Ti021.285.0120/o4.Si020.680.84%5.[Y203+Nb203+Sb203]0.1756.Li2C03O細7.Mn(N03)20.1833、根據權利要求1或2所述的一次固相合成PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片料配方，其特征是BaTi03粉體質量控制為游離BaCKl.5;比表面積<2.0，粒度分布D5()《38mm;鋇鈦比Ba/Ti=l;雜質含量控制Sr2+《15ppm、Ca2+《18ppm、Mg2+《4ppm、Fe2+、3+《3ppm、Na+《5ppm、k+《6ppm、Al3+《5ppm、Si軒《9ppm。4、根據權利要求1或2所述的一次固相合成PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片料的制法，其特征是采用一次球磨工藝，一次固相合成，其工藝流程依次為配料、球磨、烘干、造粒、干壓、成型和焙燒。全文摘要本發明“一次固相合成PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片料配方及生產工藝”，采用多施主摻雜原理，根據馬達啟動熱敏電阻的特點，研究出一種新的PTC熱敏電阻馬達啟動陶瓷芯片料配方，并根據此配方對目前國內生產PTC熱敏電阻馬達啟動芯片生產工藝進行改進，其配方和重量百分配比為BaTiO<sub>3</sub>88.28～94.85％；CaCO<sub>3</sub>2.608～5.65％；TiO<sub>2</sub>1.28～5.012％；SiO<sub>2</sub>0.68～0.84％；[Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+Nb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]0.153～0.182％；Li<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>0.008～0.012％；Mn(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>0.165～0.192％；生產工藝從原來的十多步工序簡化為幾步，本發明生產工藝簡單，能提高產品質量和產品合格率，節約能源，是對傳統配方的一種創新。文檔編號C04B35/622GK101423388SQ20081006897公開日2009年5月6日申請日期2008年11月5日優先權日2008年11月5日發明者楊紅平,王學杰申請人:中國振華集團紅云器材廠