PTC热敏电阻的现状与发展趋势(续一)

基于对1995年以来,国内外PTC热敏电阻的研究,介绍了PTC热敏电阻用原料(BaCO3、TiO2、BaTiO3、SrCO3、PbO、Pb3O4、SrTiO3、PbTiO3、Y2O3、Nb2O5、CaCO3、SiO2等);材料(BaTiO3系、V2O3系及高分子);生产技术(瓷粉制造、烧成、芯片制造、质量评定、理化分析、片式PTC生产);重点产品(消磁、马达启动、限流及加热等用)以及基础研究(相变应力模型、表面势垒模型)等方面的现状及今后的发展趋势。     

BaTiO_3系PTCR热敏电阻器用烧结助剂的研究

研究了烧结助剂的作用，实验结果表明：如只引入半导化元素，不引入烧结助剂，则室温电阻率ρ２５很大，甚至是绝缘体。由于烧结助剂的加入，既改善了ＰＴＣＲ热敏电阻陶瓷的烧结性，又改善了其ρ２５、耐电压Ｖｂ、ＰＴＣ效应等特性，从而使产品的各种特性易于重复。烧结助剂昔日多用ＡＳＴ，现在常用ＳｉＯ２，其加入量ｘ宜小于２％。ＳｉＯ２的纯度、杂质等化学特性，与粒子形状、粒度分布、晶系等物理特性，对ＰＴＣＲ热敏电阻器的电性能有很大的影响。据此提出了ＢａＴｉＯ３系ＰＴＣＲ热敏电阻器用ＳｉＯ２的技术标准。     

液相添加剂对PTCR陶瓷电性能的影响

液相添加剂ＡＳＴ（Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）对ＢａＴｉＯ３陶瓷材料电性能的影响很大，随着Ａｌ２Ｏ３含量的增加，材料的电性能降低；ＳｉＯ２、ＴｉＯ２的物理特性对材料电性能影响较大；过量ＴｉＯ２对材料ＰＴＣ效应有重要影响，适当过量ＴｉＯ２含量，可得到性能优良的ＰＴＣＲ陶瓷。     

TiO_2粉体性能对PTC热敏电阻性能的影响

ＴｉＯ_２的纯度、粒度及粒形对ＢａＴｉＯ_３系ＰＴＣＲ的性能影响很大，对所用ＴｉＯ_２加以选择非常重要，国产和日本产ＴｉＯ_２原料在粉体性能上存在差异。     

金属PTC陶瓷复合材料结构及其导电机理

研究了金属ＰＴＣ陶瓷复合材料的电学性能和其材料组分。结果表明，掺入金属的ＰＴＣ陶瓷材料经氮气中烧结，然后在空气中进行热处理，材料表面形成高势垒层，金属ＰＴＣ陶瓷复合材料的室温电阻较ＰＴＣ的陶瓷高。样品之中存在大量不同类型的极化，在低温时样品电阻较高，温度增加后，大量各种类型离子极化出现，在变价金属铁的变价导电作用下，削弱表面势垒，使金属ＰＴＣ陶瓷复合材料电阻降低，表现出ＮＴＣ现象。在电场作用下，正负电荷、晶粒畸变和空位缺陷等产生空间电荷极化使金属ＰＴＣ陶瓷复合材料有较高介电常数。介电损耗（ｔｇδ）频谱和介电δ温度谱上都出现一个介电峰，其主要原因是跃迁极化，金属阳离子由一个位置跃迁到另一个位置，在介电损耗所对应的频率和温度时出现跃迁极化率最大     

程控电话交换机过电流保护元件用高性能PTC陶瓷的研制

阐述了高性能ＰＴＣ陶瓷材料制备的基本要点，并以基方固溶体化学组成、原材料选择、复合添加物改性以及特定烧结工艺等方面开展工作，制得了居里温度为９０℃左右、室温体积电阻率为３０Ω·ｃｍ，电阻率突变ρνｍａｘ／ρνｍｉｎ＞１０５、电阻率温度系数α≈１５％／℃、耐电压强度≥１５０Ｖ／ｍｍ的高性能ＰＴＣ陶瓷材料。此材料制得的元件能满足程控电话交换机过电流保护的要求。     

炭黑填充聚乙烯材料电阻—温度特性研究

研究了炭黑／聚乙烯导电复合材料的ＰＴＣ特性及在不同条件下的电阻变化。发现ＰＴＣ特性与体积膨胀及聚乙烯晶相的熔融有许多一致性。认为材料的体积膨胀及聚乙烯晶相熔融时炭黑颗粒均匀化扩散导致了电阻随温度上升。在较高温度下，炭黑颗粒在分子链段热运动的推动下会发生相对聚集使电阻不断减小，这是材料出现ＮＴＣ现象的原因。材料总的电阻温度特性是体积膨胀、炭黑向聚乙烯熔融区扩散及相互聚集三个因素共同作用的结果。     

高分子基PTC复合材料的研究及其应用

本文概述了高分子基PTC复合材料最近的研究动态，阐述了其作为热敏材料在自控温加热系统和过流保护元件方面的广泛应用。     

有机/无机杂化材料担载季铵盐催化剂的制备及其在相转移催化反应中的应用

利用溶胶-凝胶(S0l-gel)技术制备了新型的有机／无机杂化材料担载的季铵盐催化剂。优化了制备方法、反应条件等多种因素；考察了其作为相转移催化剂在1-溴代正庚烷与碘化钾的亲核取代反应中的应用，转化率最高可达到95％。     

热处理对聚乙烯／炭黑导电复合体系形态结构及PTC特性的影响

借助ＷＡＸＤ、ＳＡＸＤ和ＤＳＣ等手段研究了炭黑与聚乙烯复合体系在不同热处理条件下的结晶行为及聚集态结构的大尺寸效应对ＰＴＣ特性的影响。由此提出，不仅结晶度大小，而且聚集大尺寸效应性能对ＰＴＣ行性有重要影响的新观点。