高居里点无铅PTC陶瓷材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种高居里点无铅PTC陶瓷材料及其制备方法。该材料的主要组成为：Ba_1-x(Na_0.5Bi_0.5)_xTiO₃，其中0.08≤x≤0.3。本发明提供的高居里点PTC陶瓷材料不含铅，避免了电阻元器件在制造和使用过程中对人体和环境产生危害。采用氧化再还原的工艺，实现了材料在不进行施主掺杂的情况下的半导化。并能通过对NBT掺杂量的控制，以实现不同居里点的PTC热敏材料的制备。

主权项

一种高居里点无铅PTC陶瓷材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）首先将Na₂CO₃、Bi₂O₃以及TiO₂按照Na₂CO₃:Bi₂O₃:TiO₂=1:1:4的摩尔比混合得混合物A，然后将BaCO₃以及TiO₂按照1:1的摩尔比混合得混合物B，向混合物A以及混合物B中加入去离子水后分别在350‑500r/min的转速下球磨4h，球磨后在80‑100℃下烘干；2）经过步骤1）后，将混合物A在800‑850℃下保温2‑3h合成Na_0.5Bi_0.5TiO₃粉体，将混合物B在1100‑1150℃下保温2‑3h合成BaTiO₃粉体；3）将Na_0.5Bi_0.5TiO₃粉体、BaTiO₃粉体和M按照下面的配方进行配料得混合物C：Ba_1‑x(Na_0.5Bi_0.5)_xTiO₃+yM其中0.08≤x≤0.3，0<y≤0.05，所述M为含Si、Al、Ti或者Mn的氧化物中的一种或者几种的混合物，向混合物C中加入去离子水后在350‑500r/min的转速下球磨4h，球磨后在80‑100℃下烘干，然后造粒、成型得坯体；4）将坯体在通入氮气的气氛炉中于1300℃保温2h，得到半导化的陶瓷样品；5）将半导化的陶瓷样品在混合有微量氧气的氮气中、800‑1100℃下保温1‑2h，得到高居里点无铅PTC陶瓷材料，所述混合有微量氧气的氮气中氧气的体积分数为0.5‑4%。