PTC加热元件的可靠性

2、陶瓷坯体配料：在烧成前长石能起瘠性原料的作用，减少坯体的干燥收缩和变形，改善干燥性能，缩短干燥时间，在烧成时可作为熔剂充填于坯体，使坯体致密而减少空隙，还能提高坯体的透光性。烧结生产工艺流程由原料的接受、贮存和中和，熔剂、燃料的破碎、筛分，配料，混合料的制备，烧结，烧结产成品的处理以及烧结过程的除尘等环节组成。3、型煤设备机头耐磨成形套管，包括管体、型腔、湿煤入口、型煤出口，其特征在于：管体包括金属外管（1）和陶瓷内管（2），型腔在陶瓷内管（2）内，陶瓷内管（2）嵌于金属外管（1）内，并与金属外管（1）粘结。

三、PTC 陶瓷的内部结构及电极层。

1. PTC的内部结构。

终端的结构是和电缆的结构相配套的，冷绝缘结构的电缆，由于多了一层超导屏蔽层和液氮回流层，结构较复杂，但基本结构如图3所示。 ②适用范围：广泛应用于楼板厚度不大的弹性板结构中，比如体育场馆等空旷结构、楼板局 部大开洞结构、楼板平面布置时产生的狭长板带（如图 1（c）所示，图略）、框支转换结 构中的转换层楼板、多塔联体结构中的弱连接板（如图 3 所示，图略）等结构。按结晶理论认为水泥熟料矿物水化以后生成的晶体物质相互交错,聚结在一起从而使整个物料凝结并硬化.按胶体理论认为水化后生成大量的胶体物质,这些胶体物质由于内,比面积很大罢了.所以现在比较统一的认识是：水泥水化初期生成了许多胶体大小范围的晶体如csh(b)和一些大的晶体如ca(oh)2包裹在水泥颗粒表面,它们这些细小的固相质点靠极弱的物理引力使彼此在接触点处粘结起来,而连成一空间网状结构,叫做凝聚结构.由于这种结构是靠较弱的引力在接触点进行无秩序的连结在一起而形成的,所以结构的强度很低而有明显的可塑性.以后随着水化的继续进行,水泥颗粒表面不大稳定的包裹层开始破坏而水化反应加速,从饱和的溶液中就析出新的、更稳定的水化物晶体,这些晶体不断长大,依靠多种引力使彼此粘结在一起形成紧密的结构,叫做结晶结构.这种结构比凝聚结构的强度大得多.水泥浆体就是这样获得强度而硬化的.随后,水化继续进行,从溶液中析出新的晶体和水化硅酸钙凝胶不断充满在结构的空间中,水泥浆体的强度也不断得到增长.。

2．电极的形成。

PTC元件的两个面，需要镀覆导电的电极层。电极层的制造方法有：化学镀镍，溅射、熔喷或印刷-烧渗及各种活性金属层，如铝、铝锌合金、锡锌合金、铜、黄铜、镍、镍铬合金、银锌合金等。还可以根据需要，在活性金属层表面再覆盖银层。

二、 PTC的耐电压。

关于热击穿、电压击穿、耐电压测试仪器：。由于电路采用射极输出形式,所以输出电压必然降低（升高）,从而使输出电压得到稳定.由于输出电流较大,达到1a,为防止电流过大烧坏调整管,需要选择功率中等或者较大的三极管,调整管的击穿电流必须大于1a,又由于三极管ce间的承受的最大管压降应该大于15-6=9v,考虑到30%的电网波动,我们的调整管所能承受的最大管压降应该大于13v,最小功率应该达到 =6.5w.我们可以选择适合这些参数最大功率为60w,最大电流超过6a,所能承受的最大管压降为100v.基准电路由3v的稳压管和10kΩ的保护电阻组成.由于输出电压要求为3v-6v、6v-9v和9v-12v,因此采样电路的采样电阻应该可调,则采样电路由一个电阻和三个可调电阻组成,根据公式：。粘结砂浆胶粉的性能：可在冷水中溶解为线型带环结构，与水泥砂浆有优良的融合性和亲和性，经水解后能完全融解于水泥基干混砂浆膏体中，可在砂浆中形成线状网络结构，能与挤塑板、聚苯板、混凝土墙面、瓷砖等断面形成接 触 点，迅速亲和微渗并粘结，使粘结强度大大提 高 ，固化后不降 低 水泥的强度，既保持了pva(聚乙 烯 醇粉末）的粘结作用和可再分散乳胶粉的成膜性和柔性，又具有良好的耐侯性和稳 定 性，用本品最 明显的优势是超 强 的粘结性、抗裂性。

1. 耐电压与PTC效应的关系。

PTC在施加电压时，自身发热，而且施加的电压越高，发热温度越高。当电压很高时，发热温度超过Tmax，这时PTC不在具有自控温特性，最终出现热击穿。

在同等常温电阻值的情况下，PTC效应越大，Rmax越大，在高电压下，PTC的发热功率越小， PTC不容易过热击穿。

但是一般测试R-T曲线以及PTC效应，是在非常低的电压测得，要测试较高电压下的R-T曲线则很难实现。因为PTC的电阻值具有电压效应，即在测试PTC的电阻值时，测试电压越高，测出的电阻越小。所以在低电压下测得的PTC效应，要比高低压下测得的小得多。在低电压下测得的PTC效应不能用来衡量PTC耐电压的高低，即PTC效应大的，不代表其耐电压高。

2. 耐电压与居里温度的关系。

8、 红云牌光波炉特设超高电压恒定功率输出设计功能，当用户用电电压波动超过220v时，特别设定的控制程序，将控制炉仔的输出功率不随电压上升而上升，该设计方案能保护电路板稳定运行和防止磁板温度过高而损毁。云的变化条件是0度以上 如果地面温度为15摄氏度,气压为1013百帕,那么温度随高度上升而下降,每上升1000英尺,温度下降2摄氏度,或者每上升1000米,温度下降6摄氏度.云的高度从600米到20000米之间都可能出现,甚至有更低或更高的云.。那时因为电击功率太小,在水中带不动负载,压降太大.电压太低只能给鱼儿骚痒,这是因为水阻的缘故,电压太低流过水中的电流太小,电压过高,必将增大输出内阻,这样负载能力又差.,而且元器件的耐压,变压器的绝缘等方面要求高.这样又降低了可靠性.我个人认为输出电压(空载)在500-1200v较好. 输出功率要根据使用场合来定,至少要在150w(带220v150w的灯泡发白光)以上.单人背负功率不宜超过800w,因为800w满载输入电流将达到70a,最大背40ah的电瓶也用不了几个小时的.如果用在船上功率则可达数千瓦.12v机子功率最大不宜超过1500w，因为1500w时电流已经超过120a，电瓶吃不消的。

试验方法具体包含绝缘电阻试验、绝缘耐电压试验、枯化点灯、基本特性试验、配光试验、电压变动率试验、温度循环试验、开关试验、耐久性试验、耐湿开关试验、突波保护试验、电磁噪声试验、防尘防水试验、风洞试验和振动试验。它由镀锌外压板、不锈钢波纹状弹簧片、镀锌内压板、单层铝散热件、ptc发热片、双层铝散热件、镀镍铜电极端子和pps高温塑胶电极护套所组成。我公司生产各种陶瓷点火电极针，该产品具有点火迅速，导电性能强，使用寿命长、绝缘强度高等优点，所用材料均为耐高温高压陶瓷为al2o395％，电极则采用ni80cr20镍铬丝、0cr25al5、0cr21al6铁铬铝和国外的kanthald、kanthalamp耐高温电热丝、日本的yss-sytt点火针芯极材料等，耐温超过1100-1500度等，耐电压18kv.。

PTC加热片Tc

100℃

170℃

200℃

230℃

255℃

290

700V耐压后电阻变化

-8%

-12%

-13%

-20%

-29%

击穿

耐受电压

800V以上

800V以上

800V以上

800V

750V

650V

3. 耐电压与电阻的关系。

PTC的电阻越大，R-T曲线上的Rmax越大，PTC能承受的电压越高，耐压越高。但是电阻越大，PTC的冲击电流越小，冲击功率越低，升温变慢，而且稳定功率可能变小。一般选择电阻是，考虑PTC的冲击功率为稳定功率的1.1~3倍，根据实际需要确定。

此外PTC的电阻值会随施加的高电压，以及施加电压的延长而变小。在高电压下电阻值下降比较多的PTC，耐电压会明显降低。

表2。Tc260℃的PTC加热片的常温电阻与耐电压的关系。

常温电阻

500Ω

1000Ω

2000Ω

4000Ω

耐受电压

550V

650V

780V

900V

表3。PTC加热片（Tc255℃）耐压测试的试验电压与耐压试验后的电阻变化。

试验电压

360V

500V

600V

700V

750V

电阻变化

-17%

-20%

-24%

-29%

-38%

4. 耐压与厚度的关系。

PTC的厚度越厚，耐压越高。适当的增加厚度，可以提高PTC的耐压。一般厚度增加到2倍，耐电增加到1.6倍。但是增加厚度会使传热变差，稳定功率下降，对需要高功率的场合不利。

5. 耐压与晶粒结构的关系。

PTC的晶粒大小，对耐压的影响很大。晶粒尺寸在4~8μm之间，而且大小均匀，则PTC的耐电压比较好。如果晶粒尺寸过大，每个晶界上所承受的电压增加；晶粒不均匀，使内部晶界的电压分布不均匀。两者都会使耐电压明显下降。

6 耐压与电极材料的关系。

PTC表面电极涂层，也对耐压产生影响。PTC陶瓷体内部存在裂缝、气孔、缺口等缺陷，当施加电压时，电极材料会穿透到缺陷的内部，引起PTC的电阻值下降，或造成尖端放电。有些电极材料（镀镍、烧银等）的穿透性比较强，使PTC的耐电压下降。

7. 耐压与环境温度的关系。

环境温度越高，PTC的散热越慢，PTC容易过热，甚至超过Tmax，引起击穿。相反，在环境温度较低的情况下，PTC散热快，耐电压会提高。

8. 耐压与散热的关系。

5、制冷系统：在用ipl光子脱毛仪做治疗的时候，手具的出光头是贴着皮肤的，它应该是冰凉的感觉，这样有助于降低光热对皮肤的灼热感，其次，ipl灯管在发光的瞬间释放大量的热量，这个热量只能靠内部的水循环带走，如果热量不能及时带走并散出机器外，对灯管及反射体的寿命以及机器内部其他电子部件的稳定性都有较严重的负面影响，另外，就需要保证水循环的洁净度，因为水质不理想，时间一长，较多的水污就会粘在灯管及反射体上面，严重影响部件的使用寿命及能量输出，所以采用316医用级别的内循环水管，外配紫铜散热片，在保证水质的前提下，散热更有效率。作为电子设备，发热是必然的，可是笔者翻看了几遍华为matebook x却没有找到任何的散热风扇与开孔，这里不得不提华为的黑科技：空间智冷技术（space cooling technology），这也是首次将航天领域广泛应用的微胶囊相变散热材质应用到pc领域，可在笔记本升温时吸收大量热量，停止使用时再将热量释放。主动散热 基本主要指代散热器上的风扇了，风扇产生风量直接带走鳍片上的热量，这个就是主动散热，主动散热取得的效果比被动散热要好，但主动散热由于靠风扇运作维持，因此是会产生噪音的。

表4。不同散热方式，对PTC加热片耐电压的影响。

散热方式

敞开在大气，弹簧夹紧

上下面增加粘接铝片

上下面粘接1mm纤维保温层

敞开在大气，弹簧夹紧，吹风

500V/3分钟后电阻变化率

-22%

-28%

-48%

-10%

耐电压

800V

850V

600V

900V

9. 耐压与环境气氛的关系。

在高温下（施加高电压引起的高温或高温烘烤），PTC表面的电极层，会渗入PTC陶瓷体内部，使PTC的电阻下降。在氧化气氛中，电阻下降比较小；而在还原气氛中，或在密闭环境中，电阻下降较多。所以在还原气氛，或者密闭环境中，与敞开的环境中对比，PTC的耐电压明显下降，有时耐电压可能会下降到一半以下。

10. 耐压与陶瓷体内部缺陷的关系。

PTC的内部存在裂缝、气孔、缺口、电阻分布不均、熔点、黄点等缺陷。在高温和电场的作用下，会造成电极材料在陶瓷体表面渗入，使电阻下降，耐压下降；陶瓷体内部电场分布不均，发热分布不均，造成开裂、分层；陶瓷体内部部分区域电场集中，造成这部分区域预先击穿。有时，由于工艺控制不当，元件边缘的PTC效应小于中部或电阻值小于中部，边缘部分的VB较低，会使边缘部分预先击穿。

二、 PTC的性能老化。

在使用过程中，PTC加热元件的电阻、冲击电流、加热功率、表面温度等性能都会随时间而变化，称为性能老化。老化性能对PTC的使用可靠性影响很大，大功率PTC加热器如果老化性能不良，功率下降明显，使用PTC就不能达到长寿命的效果，甚至不如传统的电热丝加热器。表面恒温加热用途的PTC元件，如果长期使用后，电阻明显增加，升温速度下降，恒温表面温度下降，甚至因为电阻太大而无法升温。

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