SiC、烧结助剂B4C(0.6wt%)、碳黑3wt%，一共100g，PVB加入量为粉体总质量的lwt%，将粉体配成固含量为45wt %的浆料，以SiC球200g为球磨介质，混合24h。然后喷雾造粒，得到的粉体在平板硫化机上16MPa压力成型，然后在200MPa压力下等静压。脱粘后在常压Ar气气氛下烧结，烧结温度为2100°C，保温时间为lh，得到的SiC。陶瓷密度为3.12gcm—3，抗弯强度为303MPa，常温热导率160W.m—1IT1。将获得陶瓷制成Φ 1mm厚度2mm的小圆片，两端涂覆银浆电极，然后将其在马弗炉中750°C保温30min，获得的电子元件通过马弗炉加热，经Keithley(吉时利)2450多通道测试系统测试其电学性能，获得其20°C时的电阻率为678090(；111，400°(:时的电阻率为5.76 0(；111。热敏感系数0:80681((20°(:-80°(:);20801((80°(:-220°C)a0962K(220°C-400°C)o
[0021]实施例2
31(:、烧结助剂84(:(0.5的％)、(:黑4的％，共10(^，？￥4加入量为粉体总质量的1的％，将粉体配成固含量为45wt %的浆料，以SiC球200g为球磨介质，混合24h，然后喷雾造粒后，得到的粉体在平板硫化机上16Mpa压力成型，然后在200MPa压力下等静压。脱粘后在常压Ar气气氛下烧结，烧结温度为22000C，保温时间为Ih，密度为3.1 lgcm—3，抗弯强度为378MPa，常温热导率158Wi—1K'将获得陶瓷制成Φ 1mm厚度2mm的小圆片，两端涂覆银浆电极，然后将其在马弗炉中750°C保温30min，获得的电子元件通过马弗炉加热，经Keithley (吉时利)2450多通道测试系统测试其电学性能，获得其20°C时的电阻率为259902 Qcm，400°C时的电阻率为 6.42 0 011。热敏感系数0:94611((20°(:-80°(:);23381((80°(:-220°(:)，101131((220°(:-400。。)。
[0022]实施例3
31(:、烧结助剂84(:(0.6的％)、(:黑5的％，共10(^，？￥8加入量为粉体总质量的1的％，将粉体配成固含量为45wt %的浆料，以SiC球200g为球磨介质，混合24h，然后喷雾造粒后，得到的粉体在平板硫化机上16Mpa压力成型，然后在200MPa压力下等静压。脱粘后在常压Ar气气氛下烧结，烧结温度为22000C，保温时间为Ih，密度为3.1 Igcnf3，抗弯强度为420MPa，常温热导率156Wi—1K'将获得陶瓷制成Φ 1mm厚度2mm的小圆片，两端涂覆银浆电极，然后将其在马弗炉中750°C保温30min，获得的电子元件通过马弗炉加热，经Keithley (吉时利)2450多通道测试系统测试其电学性能，获得其20°C时的电阻率为678035 Qcm，400°C时的电阻率为6.55 0 011。热敏感系数0:97551((20°(:-80°(:);27021((80°(:-220°(:)，121631((220°(:-400。。)。
[0023]实施例4
SiC、烧结助剂B4C(0.6wt% )、碳黑3wt%、酸醛树脂(10wt%，高温裂解可产生相当于3wt%单质碳)一共10g将粉体配成固含量为45wt%的楽料，以SiC球200g为球磨介质，混合24h，然后喷雾造粒后，得到的粉体在平板硫化机上16Mpa压力成型，然后在200MPa压力下等静压。脱粘后在常压Ar气气氛下烧结，烧结温度为2200°C，保温时间为lh，得到的SiC陶瓷。单质碳含量为6wt%，密度为3.1(^011—3，抗弯强度为48610^，常温热导率158￥.Hf1K'将获得陶瓷制成Φ 1mm厚度2mm的小圆片，两端涂覆银浆电极，然后将其在马弗炉中750°C保温30min，获得的电子元件通过马弗炉加热，经Keithley(吉时利)2450多通道测试系统测试其电学性能，获得其200C时的电阻率为937138 Qcm,400°C时的电阻率为9.87 Ω cm。热敏感系数0:61O3K(2O°C-8O°C);2731K(8O°C-22O°C)，13884K(22O°C-4OO°C)。
【主权项】
1.一种负温度系数SiC热敏陶瓷，其特征在于，所述负温度系数SiC热敏陶瓷由碳化硅和固相烧结过程中原位复合的碳组成，所述碳在所述负温度系数SiC热敏陶瓷的重量百分含量为3?6wt%，所述负温度系数SiC热敏陶瓷热敏感指数β为:20°c-80°c下为6000K-1OOOOK，80 0C -220 °C 下为 2000K-3000K ,220 °C -400 Γ 下为 10000K-15000K。2.根据权利要求1所述的负温度系数SiC热敏陶瓷，其特征在于，所述负温度系数SiC热敏陶瓷的密度为3.10?3.16g‘cm—3，抗弯强度为300?500Mpa。3.根据权利要求1或2所述的负温度系数SiC热敏陶瓷，其特征在于，所述负温度系数SiC热敏陶瓷的室温下热导率2 150W.Hr1IT1。4.一种如权利要求1至3中任一项所述负温度系数SiC热敏陶瓷的制备方法，其特征在于，包括: 配置原始粉料:碳化硅93?97wt%，烧结助剂7wt%以下，粘结剂加入量为粉体总质量的I?10wt%; 将所述原始粉料通过球磨混合，配成固含量为40?45wt%的楽料； 将所得浆料喷雾造粒，依次进行干压成型和等静压成型，获得坯体； 将所得坯体真空脱粘后，在常压惰性气氛条件下于1900?2300°C下烧结I?2小时，得所述负温度系数SiC热敏陶瓷。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述SiC粉体的粒径为0.1?Ιμπι。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂为C黑、B、B4C中的至少一种。7.根据权利要求4至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为酚醛树脂、PVA和/或 PVB。8.根据权利要求4至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述干压成型的压力为15?10MPa09.根据权利要求4至8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述等静压的压力为150?210MPao
【专利摘要】本发明涉及一种负温度系数SiC热敏陶瓷及其制备方法，所述负温度系数SiC热敏陶瓷由碳化硅和固相烧结过程中原位复合的碳组成，所述碳在所述负温度系数SiC热敏陶瓷的重量百分含量为3～6wt%，所述负温度系数SiC热敏陶瓷热敏感指数β为：20℃-80℃下为6000K-10000K，80℃-220℃下为2000K-3000K，220℃-400℃下为10000K-15000K。本发明提供了一种高导热，高耐腐蚀性负温度系数（negative？temperature？coefficient）NTC碳化硅（SiC）热敏陶瓷，经测试该陶瓷材料具有负温度系数热敏特性，随着温度的升高电阻率降低；在一定电场强度下测定，在温度20℃-400℃之间变化时，电阻率在5-106Ωcm变化。
【IPC分类】C04B35/565, C04B41/88
【公开号】CN105645961
【申请号】
【发明人】陈健, 黄政仁, 刘学建, 陈忠明, 姚秀敏, 袁明, 朱云洲, 刘岩
【申请人】中国科学院上海硅酸盐研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月30日