專(zhuān)利名稱(chēng)：一種改進(jìn)型高分子ptc熱敏電阻器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以導(dǎo)電高分子聚合物復(fù)合材料為主要原料的電子元器件及其制造方法，尤其是涉及一種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器及其制造方法。
背景技術(shù)：
填充導(dǎo)電粒子的結(jié)晶或半結(jié)晶高分子復(fù)合材料，可表現(xiàn)出正溫度系數(shù)PTC(positive temperature coefficient)現(xiàn)象。也就是說(shuō)，在一定的溫度范圍內(nèi)，其自身的電阻率會(huì)隨溫度的升高而增大。這些結(jié)晶或半結(jié)晶聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯，以及它們的共聚物。導(dǎo)電粒子包括碳黑、石墨、碳纖維、金屬粉末，其中，所述的金屬粉末包括如銀粉、銅粉、鋁粉、鎳粉、不銹鋼粉等。在較低的溫度時(shí)，這類(lèi)導(dǎo)體呈現(xiàn)較低的電阻率，而當(dāng)溫度升高到其高分子聚合物熔點(diǎn)以上，也就是所謂的“關(guān)斷”溫度時(shí)，電阻率急驟升高。具有PTC特性的這類(lèi)導(dǎo)電體已制成熱敏電阻器，應(yīng)用于電路的過(guò)流保護(hù)設(shè)置。在通常狀態(tài)下，電路中的電流相對(duì)較小，熱敏電阻器溫度較低，而當(dāng)由電路故障引起的大電流通過(guò)此自復(fù)性保險(xiǎn)絲時(shí)，其溫度會(huì)突然升高到“關(guān)斷”溫度，導(dǎo)致其電阻值變得很大，這樣就使電路處于一種近似“開(kāi)路”狀態(tài)，從而保護(hù)了電路中其他元件。而當(dāng)故障排除后，熱敏電阻器的溫度下降，其電阻值又可恢復(fù)到低阻值狀態(tài)。
高分子PTC熱敏電阻器作為一次性保險(xiǎn)絲的替代品，已廣泛地應(yīng)用到通信、計(jì)算機(jī)、汽車(chē)、工業(yè)控制、家用電器等眾多領(lǐng)域中。對(duì)于通信用高分子PTC熱敏電阻器所面臨的問(wèn)題是要求能夠承受較高的電壓，且電阻穩(wěn)定性較好。而目前的高分子PTC材料有耐電壓等級(jí)不夠，易出現(xiàn)通電后電阻漂移嚴(yán)重或高電壓擊穿的現(xiàn)象，給使用帶來(lái)潛在的隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述技術(shù)存在的缺陷而提供一種高耐電壓等級(jí)、高電阻穩(wěn)定性的改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器及其制造工藝。
本發(fā)明目的可通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器的制造方法，采用以下技術(shù)方案這種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器，在高分子芯片的現(xiàn)有配料中再填有高長(zhǎng)徑比的纖維填料。
該纖維填料的長(zhǎng)徑比從5到100。
所述的高長(zhǎng)徑比的纖維填料可以是無(wú)堿玻璃纖維，或?qū)щ姴ＡЮw維，或無(wú)機(jī)晶須填料。
一種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器的制造方法，其特征在于將由高分子聚合物、導(dǎo)電填料、纖維填料、無(wú)機(jī)非導(dǎo)電填料以及各種助劑通過(guò)混煉設(shè)備密煉機(jī)與開(kāi)煉機(jī)熔融混合成芯材后，通過(guò)壓機(jī)將表面金屬電極片熱壓復(fù)合于一起；再將此復(fù)合片材用γ射線(xiàn)(Co60)或電子輻照交聯(lián)，劑量為5～100Mrad，然后將片材切割成規(guī)定尺寸的小片，經(jīng)插片、環(huán)氧包封，即可制得高分子PTC熱敏電阻器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，于芯材內(nèi)添加高長(zhǎng)徑比的纖維填料，提高PTC在耐壓過(guò)程中承受高溫的能力，從而提高耐電壓等級(jí)及增加耐壓電阻穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將由高分子聚合物、導(dǎo)電填料、無(wú)堿玻璃纖維(玻璃纖維短切原絲，直徑14um，長(zhǎng)1mm)、無(wú)機(jī)非導(dǎo)電填料以及各種助劑通過(guò)混煉設(shè)備密煉機(jī)與開(kāi)煉機(jī)熔融混合成厚1.2mm的芯材后，通過(guò)壓機(jī)將二張金屬電極片于180℃、在3-7MPa復(fù)合壓力下復(fù)合在一起。在真空烘箱中80℃熱處理16小時(shí)后，用γ射線(xiàn)(Co60)輻照，劑量為20Mrad，然后再用沖床沖制成5.5mm*5.5mm大小的小片，再經(jīng)插片、環(huán)氧包封即可制成常溫零功率電阻10Ω的高分子PTC熱敏電阻器。
用本發(fā)明方法制得的產(chǎn)品在3安培電流情況下可耐電壓300伏。在250V/3A初始條件下耐壓1小時(shí)電阻變化小于20％。
實(shí)例2將由高分子聚合物、導(dǎo)電填料、表面鍍鋁導(dǎo)電玻璃纖維(直徑25-33um，鋁層厚度2-7um，長(zhǎng)1um左右)、無(wú)機(jī)非導(dǎo)電填料以及各種助劑通過(guò)混煉設(shè)備密煉機(jī)與開(kāi)煉機(jī)熔融混合成厚2.5mm的芯材后，通過(guò)壓機(jī)將二張金屬電極片于180℃、在5-10MPa復(fù)合壓力下復(fù)合在一起。在真空烘箱中80℃熱處理16小時(shí)后，用電子束輻照，劑量為20Mrad，然后再用沖床沖制成7.9mm*13.0mm大小的小片，再經(jīng)插片、環(huán)氧包封即可制成常溫零功率電阻7Ω的高分子PTC熱敏電阻器。
用本發(fā)明方法制得的產(chǎn)品在9安培電流情況下可耐電壓500伏。在600V/1A初如條件下耐壓1小時(shí)電阻變化小于15％。
實(shí)例3將由高分子聚合物、導(dǎo)電填料、硅灰石晶須(直徑6um，長(zhǎng)徑比6-8左右)、無(wú)機(jī)非導(dǎo)電填料以及各種助劑通過(guò)混煉設(shè)備密煉機(jī)與開(kāi)煉機(jī)熔融混合成厚2.5mm的芯材后，通過(guò)壓機(jī)將二張金屬電極片于180℃、在5-10MPa復(fù)合壓力下復(fù)合在一起。在真空烘箱中80℃熱處理16小時(shí)后，用γ射線(xiàn)(Co60)輻照，劑量為20Mrad，然后再用沖床沖制成7.9mm*13.0mm大小的小片，再經(jīng)插片、環(huán)氧包封即可制成常溫零功率電阻4Ω的高分子PTC熱敏電阻器。
用本發(fā)明方法制得的產(chǎn)品在9安培電流情況下可耐電壓500伏。在600V/1A初如條件下耐壓1小時(shí)電阻變化小于15％。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器，有由高分子聚合物、導(dǎo)電填料、纖維填料、無(wú)機(jī)非導(dǎo)電填料以及助劑混合制得的高分子芯材，在高分子芯材表面貼覆金屬電極部分，其特征在于在高分子芯材內(nèi)填充有高長(zhǎng)徑比的纖維填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器，其特征在于所述的纖維填料的長(zhǎng)徑比從5-100。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器，其特征在于所述的纖維填料是無(wú)堿玻璃纖維、導(dǎo)電玻璃纖維或無(wú)機(jī)晶須材料中的一種或一種以上的組合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器的制造方法，將由高分子聚合物、導(dǎo)電填料、纖維填料、無(wú)機(jī)非導(dǎo)電填料以及助劑通過(guò)混煉設(shè)備密煉機(jī)與開(kāi)煉機(jī)熔融混合成芯材后，通過(guò)壓機(jī)將金屬電極片復(fù)合在一起；再將此復(fù)合片材用γ射線(xiàn)(Co60)或電子輻照交聯(lián)，劑量為5～100Mrad，然后將片材切割成規(guī)定尺寸的小片，再將其插片、包封，即可制得高分子PTC熱敏電阻器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器及其制造方法。本發(fā)明一種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器，有由高分子聚合物、導(dǎo)電填料、纖維填料、無(wú)機(jī)非導(dǎo)電填料以及助劑混合制得的高分子芯材，在高分子芯材表面貼覆金屬電極部分，其中，在高分子芯材內(nèi)填充有高長(zhǎng)徑比的纖維填料。所述的一種改進(jìn)型高分子PTC熱敏電阻器的制造方法是將由高分子聚合物、導(dǎo)電填料、纖維填料、無(wú)機(jī)非導(dǎo)電填料以及助劑通過(guò)混煉設(shè)備密煉機(jī)與開(kāi)煉機(jī)熔融混合成芯材后，通過(guò)壓機(jī)將金屬電極片復(fù)合在一起；再將此復(fù)合片材用γ射線(xiàn)(Co
文檔編號(hào)H01C7/02GK1805069SQ20051013300
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者王勇, 侯李明, 王軍, 劉鋒, 劉正軍 申請(qǐng)人:上海維安熱電材料股份有限公司