磁翻板液位計(jì)有關(guān)電流保護(hù)元件的電性能
磁翻板液位計(jì)填充型聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料在正常溫度下可維持在低導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻狀態(tài)，當(dāng)溫度升高到某一臨界溫度時(shí)，其磁翻板液位計(jì)遠(yuǎn)傳電阻發(fā)生突變，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮锠顟B(tài)。因此可把填充型聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料連接到電路中，作為電流保護(hù)元件的材料，此類材料已被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)終端，如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦鋰電池的過電流保護(hù)。
聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料一般由結(jié)晶性聚合物和導(dǎo)電填料復(fù)合而成，導(dǎo)電填料宏觀上均勻分布于結(jié)晶性聚合物中。目前使用普遍的導(dǎo)電填料有碳黑、金屬粉或陶瓷粉［1－3］。碳黑填充的導(dǎo)電復(fù)合材料受碳黑本身的導(dǎo)電能力和可加工性能的限制，很難達(dá)到如 0．1Ω．cm 的體積磁翻板液位計(jì)電阻率［4］。金屬粉具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，但金屬粉容易被氧化而使過電流保護(hù)元件的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻升高，為防止金屬粉被氧化而采用的包封結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜，加工困難，限制了過電流保元件朝小型化方向發(fā)展［5－7］。陶瓷粉具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和抗氧化能力，由其制備的過電流保護(hù)元件無需采用包封工藝，因此結(jié)構(gòu)簡單。分類如下：
一、 實(shí)驗(yàn)部分
1．1 原材料
JSRY( 高密度聚乙烯) ，牌號 5000S，中國石油天然氣股份有限公司大慶石化分公司生產(chǎn)，熔融指數(shù)為0．9 g /10 min，密度為 0．954 g /cm3。碳化鈦 ( TiC) ，灰色粉末，密度為 4．93 g/cm3，導(dǎo)熱系數(shù)( 20 ℃) 為0．058 cal．( cm．s．℃)－1，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻率為22×10－6Ω．cm。氮化鈦( TiN) ，淡黃色粉末，密度為 5．2 g/ cm3，導(dǎo)熱系數(shù)( 20 ℃) 為 0．046 cal．( cm．s．℃)－1，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻率為25×10－6Ω．cm。二硼化鈦 ( TiB2) ，灰色粉末，密度為 4． 45 g/cm3，導(dǎo)熱系數(shù) ( 20 ℃) 為 0． 058 cal．( cm．s．℃)－1，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻率為14×10－6Ω．cm。二硅化鉬( Mo-Si2) ，灰色粉末，密度為6．3 g/cm3，導(dǎo)熱系數(shù)( 20 ℃) 為0．07 cal． ( cm．s．℃ )－1，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻率為 21×10－6Ω．cm。碳化鈦－碳化鎢 ( TiC－WC) ，灰色粉末，密度為 11．5 g/cm3，導(dǎo)熱系數(shù)( 20 ℃) 為 0．066 cal．( cm．s．℃)－二、磁翻板液位計(jì)電阻率為：
25×10－6Ω．cm。
1．2 樣品制作
將 HDPE、陶瓷粉按一定的比例投入到 XSS－300型轉(zhuǎn)矩流變儀中，在180 ℃、40 r/min 條件下熔融混合20 min，將熔融混合好的導(dǎo)電復(fù)合材料通過開煉機(jī)壓延，得到厚度為0．20～0．25 mm 的聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料層，然后通過熱壓合的方法使導(dǎo)電復(fù)合材料層和置
于導(dǎo)電復(fù)合材料層上下表面的金屬電極片緊密結(jié)合在一起。熱壓合的溫度為 180 ℃，壓力為 12 MPa，熱壓時(shí)間為10 min; 然后在冷壓機(jī)上以 12 MPa 的壓力冷壓8 min，將壓合好的芯片沖切成 3 mm×4 mm 的單個(gè)元件; 后通過回流焊接將兩個(gè)金屬引腳連接在兩個(gè)金
屬電極片表面，形成一過電流保護(hù)元件。
1．3 測試與表征
磁翻板液位計(jì)電阻的測試: ZY9967 型數(shù)字直流導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻測試儀測試過電流保護(hù)元件的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻－溫度特性測試: 將樣品置于溫度程序控制儀控制的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻－溫度特性測試箱中以一定速率升溫，升溫
速率為1 ℃/min，同時(shí)自動(dòng)采集測試樣品的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻值。耐電流電壓測試: 熱敏導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻耐流試驗(yàn)儀測試過電流保護(hù)元件的耐電流性能，熱敏導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)電阻耐壓試驗(yàn)儀測試過電流保護(hù)元件的耐電壓性能。環(huán)境性能測試: 使用環(huán)境試驗(yàn)箱測試過電流保護(hù)元件的環(huán)境性能。掃描電子顯微分析( SEM) : 將樣品用液氮脆斷后，用日立公司 S－4800 型掃描電子顯微鏡觀察斷面形貌。
