本發(fā)明涉及一種陶瓷類PTC表面電極的制造方法。
背景技術：
：PTC陶瓷是一種鈦酸鋇基類陶瓷材料，在一定溫度點(稱之為“居里溫度”)以下電阻值相對較小，約為幾百歐姆至幾千歐姆。一旦達到和超過居里溫度，電阻急劇增大幾個數(shù)量級，因此稱為“熱敏電阻”材料。該材料制造的元器件廣泛用于發(fā)熱器件、電路過流保護等領域。而表面電極與PTC陶瓷形成無勢壘的歐姆接觸，所以被電極工藝對于PTC這種半導體材料在發(fā)熱器件或電路限流保護中的應用極為重要。電弧噴涂是利用燃燒于兩根連續(xù)送進的金屬絲之間的電弧來熔化金屬，用高速氣流把熔化的金屬霧化，并對霧化的金屬粒子加速使它們噴向工件形成涂層的技術。電弧噴涂是鋼結構防腐蝕、耐磨損和機械零件維修等實際應用工程中最普遍使用的一種熱噴涂方法。傳統(tǒng)PTC陶瓷芯片電極制造工藝普遍使用絲材火焰噴涂，即乙炔-氧焰線材噴涂：以氧、乙炔火焰作為加熱金屬絲的熱源，使金屬絲端部加熱達到熔化狀態(tài)，借助于壓縮空氣將熔化狀態(tài)的絲材金屬霧化成微粒，噴射到經過預處理的基材表面而形成牢固結合的圖層。然而火焰噴涂又有不足之處，氧氣、乙炔的存儲與運輸，火焰噴涂過程中高溫燃燒(乙炔焰溫度約為3200℃)都會在工業(yè)生產中造成安全隱患。電弧噴涂僅實用電和壓縮空氣，不用氧氣、乙炔等，噴涂過程中也沒有高溫燃燒過程，相對安全得多；電弧噴涂不僅十分經濟而且在制造陶瓷PTC電極上又有其獨特優(yōu)勢。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種能排除爆炸可能性，使用安全；制成的產品表面電阻小、抗老化和安全性好的陶瓷類PTC表面電極的制造方法。本發(fā)明目的的實現(xiàn)方式為，一種陶瓷類PTC表面電極的制造方法，具體步驟如下：1)將電弧噴槍固定在固定橫板正中央，并將其裝載在自動化前后擺動系統(tǒng)的終端中，且噴槍垂直高度，噴槍及連接件擺動頻率可調；2)在電弧噴槍正下方設置傳送平臺，傳送平臺前進方向與電弧噴槍擺動方向垂直，傳送平臺前進速度可調；3)將其上有開孔的蓋板與中板、底板用螺釘緊固在一起成為裝載陶瓷PTC片的開孔模具；所述中板、底板的開孔與蓋板同樣；4)將成型陶瓷PTC片用步驟3)的開孔模具裝載，開孔露出陶瓷類PTC基體表面，并將載有PTC陶瓷的開孔模具放置于傳送平臺上；5)利用兩根連續(xù)送進的電極絲作為自耗電極，在其端部產生電弧作為熱源，利用壓縮空氣將熔化了的電極絲霧化微溶滴，用電弧噴槍以高的速度噴向陶瓷類PTC基體表面形成電極層，即制造出陶瓷類PTC表面電極；所述電弧電壓20-44V，噴槍送絲速度8-20V、噴槍導管口距PTC基體表面高度10-25mm、電弧噴槍前后擺動速度9-25Hz、電弧噴槍下方傳送平臺移動速度10-15Hz。本發(fā)明利用兩根連續(xù)送進的電極絲作為自耗電極，在其端部產生電弧作為熱源；利用壓縮空氣將熔化了的電極絲霧化，并以高的速度噴向陶瓷類PTC基體表面形成一層表面電極。因本發(fā)明使用的是電與壓縮空氣，不用乙炔與氧氣，使其安全性提高，排除了爆炸的可能性。采用本發(fā)明制成的陶瓷類PTC表面電極電性能與火焰噴涂的相比在減小表面電阻、抗老化和安全性方面有其獨特優(yōu)勢。附圖說明圖1是發(fā)明的原理圖；圖2是電弧噴槍的裝配圖；圖3是本發(fā)明的整體設備結構示意圖，圖4是開孔模具的蓋板結構示意圖，圖5是開孔模具裝配圖。具體實施方式下面參照附圖詳述本發(fā)明。參照圖1，本發(fā)明的具體步驟如下：1)將電弧噴槍8固定在固定橫板上(見圖2)，并將其裝載在自動化前后擺動系統(tǒng)的終端中，且噴槍垂直高度可調，噴槍及連接件系統(tǒng)擺動頻率可調；2)在電弧噴槍正下方設置傳送平臺，傳送臺前進方向與電弧噴槍8擺動方向垂直，傳送臺前進速度可調；3)將其上有開孔11的蓋板10與中板、底板用螺釘12緊固在一起成為裝載陶瓷PTC片的開孔模具；所述中板、底板的開孔與蓋板同樣；4)將成型陶瓷PTC片用步驟3)的開孔模具裝載，開孔露出PTC基體表面，并將載有PTC陶瓷的模具放置于固定傳送平臺9上。開孔模具開孔將陶瓷PTC基體5表面暴露在外，以防止矩形片狀的陶瓷PTC基體兩側電極短接。5)電極絲到管7將電極絲送入，利用兩根連續(xù)送進的電極絲3作為自耗電極，在其端部產生電弧1作為熱源，壓縮空氣導管6將壓縮空氣2送入，利用壓縮空氣將熔化了的電極絲霧化微溶滴4，用電弧噴槍以高的速度噴向陶瓷類PTC基體表面形成電極層，即制造出陶瓷類PTC表面電極。本發(fā)明的自動化噴涂設備中電弧電壓、噴槍送絲速度、噴槍導管口距陶瓷PTC基體表面高度、噴槍前后擺動速度、噴槍下方傳送平臺移動速度等參數(shù)可調，以此調整所需性能的電極層。所述電弧電壓20-44V，噴槍送絲速度8-20V、噴槍導管7管口距陶瓷類PTC基體表面高度10-25mm、電弧噴槍前后擺動速度9-25Hz、電弧噴槍下方傳送平臺移動速度10-15Hz。所述噴涂電極絲主要是鋅絲或鋁絲。所述陶瓷類PTC基體表面形成的電極層厚0.05±0.01mm。所述陶瓷PTC基體外形、厚度無限制。本發(fā)明的電弧電壓分為20V、26V、44V三個檔位，一般情況下使用二檔位、送絲電壓20-40V、噴槍垂直高度為15mm、噴槍擺動頻率8Hz、傳送帶轉速為10Hz，使噴涂效果達到陶瓷類PTC表面電極性能要求。將本發(fā)明的電弧噴涂鋁電極層與火焰噴涂鋁電極層作對比實驗，實驗項目包 括拉力測試和抗老化測試等，電弧噴涂與火焰噴涂拉力測試數(shù)據(jù)對比結果見表1。表1電噴鋁拉力/N火焰噴鋁拉力/N1489.41499.22498.52471.93509.43406從表1可見，兩種噴涂方式的電極附著力相差不大。表2是電弧噴涂與火焰噴涂抗老化測試數(shù)據(jù)對比結果見表2。表2從表2可見，電弧噴涂陶瓷類PTC芯片和火焰噴涂抗老化實驗數(shù)據(jù)，阻值變化率均在10％以下，二者無明顯差別。對比實驗說明：利用本發(fā)明的電弧噴涂技術制造陶瓷類PTC電極相比與傳統(tǒng)火焰噴涂具有安全性高的優(yōu)勢，且對電極層電性能沒有影響，利用電弧噴涂制造陶類瓷PTC電極完全可行。當前第1頁1 2 3