提高ntc陶瓷性能的表面處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種陶瓷表面的處理方法，特別是一種提高NTC陶瓷性能的表面處理 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] NTC陶瓷又稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷，負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷的電阻率隨溫度 升高按指數(shù)關(guān)系減小。這種陶瓷大多是具有尖晶石結(jié)構(gòu)的過(guò)渡金屬氧化物固溶體，即多數(shù) 含有一種或多種過(guò)渡金屬（如Mn，Cu，Ni，F(xiàn)e等）的氧化物，化學(xué)通式為AB 2O4，其導(dǎo)電機(jī)理 因組成、結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體化的方式不同而異。負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷主要用于溫度測(cè)量和溫度 補(bǔ)償。
[0003] 現(xiàn)有的NTC陶瓷器件中，器件耐溫度循環(huán)性差，焊接中易被損壞，經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn)，造 成這一現(xiàn)象的原因是經(jīng)傳統(tǒng)工藝處理的NTC陶瓷表面存在孔洞，器件在高低溫循環(huán)環(huán)境中 產(chǎn)生熱脹冷縮，孔洞處易受損壞，且多孔的陶瓷表面耐潮性能較低，從而影響器件性能和使 用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，提供一種提高NTC陶瓷性能的表面處理方法。本發(fā)明能夠填 補(bǔ)NTC陶瓷表面的孔洞，提高NTC陶瓷表面的耐溫度循環(huán)性能和耐焊接性能，有效的提高 NTC陶瓷器件的性能和使用壽命。
[0005] 本發(fā)明通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)：一種提高NTC陶瓷性能的表面處理方法，包括如下步 驟：
[0006] ①提供一種NTC陶瓷體；
[0007] 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；
[0008] ③將NTC陶瓷體浸泡于Ca (OH) 2溶液中，得A品；
[0009] ④取出A品，加熱烘干，得B品；
[0010] ⑤將B品浸泡于硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液中，得C品；
[0011] ⑥取出C品，先烘干，再進(jìn)行熱處理，得成品。
[0012] 前述的提高NTC陶瓷性能的表面處理方法中，所述步驟③中，NTC陶瓷體浸泡于 Ca (OH) 2溶液中的時(shí)間為至少5秒鐘。
[0013] 前述的提高NTC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(shí)間為至少5秒鐘。
[0014] 前述的提高NTC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。
[0015] 前述的提高NTC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。
[0016] 前述的提高NTC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。
[0017] 前述的提高NTC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(shí)間為8-30分鐘。
[0018] 前述的提高NTC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。
[0019] 本發(fā)明所述NTC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(shí)間達(dá)到5秒時(shí)即能達(dá)到效果，延長(zhǎng)浸泡時(shí)間對(duì)陶瓷性能的影響不大。
[0020] 本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，在傳統(tǒng)陶 瓷工藝處理的NTC陶瓷片表面生成薄膜，通過(guò)高溫?zé)Y(jié)能夠使之反應(yīng)生成玻璃，能夠與陶 瓷牢固地結(jié)合為一體；由于高溫下玻璃液的流動(dòng)性極好，能夠填充陶瓷體表面的孔洞，因此 增強(qiáng)了 NTC陶瓷的耐焊接性能和耐溫度循環(huán)性能，并且由于玻璃薄膜的存在，也顯著提高 了 NTC陶瓷的耐潮能力。
[0021] 為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的有益效果，申請(qǐng)人設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：
[0022] 實(shí)驗(yàn)例
[0023] 1、實(shí)驗(yàn)方法：本實(shí)驗(yàn)例共設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)，第一組為傳統(tǒng)工藝處理的NTC陶瓷片，第 一組為使用本發(fā)明實(shí)施例1所述方法處理的NTC陶瓷片，第三組為使用本發(fā)明實(shí)施例2所 述方法處理的NTC陶瓷片，三組NTC陶瓷片均采用IEC60068測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，分別對(duì)三組NTC陶 瓷片做耐焊接性能實(shí)驗(yàn)、溫度循環(huán)試驗(yàn)和恒定濕熱實(shí)驗(yàn)。
[0024] 2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：表1為三組NTC陶瓷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比表，從表1可以看出：經(jīng)本發(fā) 明處理的NTC陶瓷片的耐焊接溫度提高了 20°C，在其他性能指標(biāo)不變的情況下，耐溫度循 環(huán)性能提尚了 60%，耐潮性能提尚了 50%。
[0025] 表1 :三組NTC陶瓷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比表
[0026]

【具體實(shí)施方式】
[0027] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí) 施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體 實(shí)施的限制。
[0028] 實(shí)施例1 :提高NTC陶瓷性能的表面處理方法，包括如下步驟：
[0029] ①提供一種NTC陶瓷體；
[0030] ②分別配制濃度為0. lg/L的Ca (OH) 2溶液、濃度為0. 2g/L的硼酸溶液和濃度為 lg/L的磷酸二氫鈣溶液，將所述的硼酸溶液和磷酸二氫鈣溶液按重量比1:1混合，得硼酸 和磷酸二氫鈣混合溶液，備用；
[0031] ③將NTC陶瓷體浸泡于Ca (OH) 2溶液中5秒，得A品；
[0032] ④取出A Ban，加熱烘干，烘干溫度為100°C，時(shí)間為30分鐘，得B品；
[0033] ⑤將B品浸泡于硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液中5秒，得C品；
[0034] ⑥取出C Ban，先烘干，烘干溫度為100°C，時(shí)間為30分鐘，再在700-750°C下保溫 2. 5h，在NTC陶瓷體表面生成硼磷酸鈣玻璃薄膜，得成品。
[0035] 實(shí)施例2 :提高NTC陶瓷性能的表面處理方法，包括如下步驟：
[0036] ①提供一種NTC陶瓷體；
[0037] ②分別配制濃度為0. 15g/L的Ca(OH)2溶液、濃度為lg/L的硼酸溶液和濃度為 0. 2g/L的磷酸二氫鈣溶液，將所述的硼酸溶液和磷酸二氫鈣溶液按重量比1:1混合，得硼 酸和磷酸二氫鈣混合溶液，備用；
[0038] ③將NTC陶瓷體浸泡于Ca (OH) 2溶液中5分鐘，得A品；
[0039] ④取出A品，加熱烘干，烘干溫度為150°C，時(shí)間為8分鐘，得B品；
[0040] ⑤將B品浸泡于硼酸和磷酸二氫鈣的混合溶液中5分鐘，得C品；
[0041] ⑥取出C品，先烘干，烘干溫度為150°C，時(shí)間為8分鐘，再在950-1000°C下保溫 1. 5h，在NTC陶瓷體表面生成硼磷酸鈣玻璃薄膜，得成品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高NTC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NTC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NTC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(jìn)行熱處理，得成品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高NTC陶瓷性能的表面處理方法，其特征在于：所述步驟 ③ 中，NTC陶瓷體浸泡于Ca(OH)2溶液中的時(shí)間為至少5秒鐘。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高NTC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(shí)間為至少5秒鐘。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高NTC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(jù)權(quán)利要求1所述的提高NTC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(jù)權(quán)利要求5所述的提高NTC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(jù)權(quán)利要求1所述的提高NTC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(shí)間為8-30分鐘。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高NTC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】本發(fā)明公開了一種提高NTC陶瓷性能的表面處理方法，包括如下步驟：①提供一種NTC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NTC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(jìn)行熱處理，在NTC陶瓷表面生成硼磷酸鈣玻璃薄膜，得成品。本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，增強(qiáng)了NTC陶瓷的耐溫度循環(huán)性能和耐焊接性能，并且由于玻璃薄膜的存在，也顯著提高了NTC陶瓷的耐潮能力。
【IPC分類】C04B41/89, C04B41/52
【公開號(hào)】CN104909827
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510235961
【發(fā)明人】龐馳, 鄭德一, 周芳
【申請(qǐng)人】貴州大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月11日