加热元件.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200780031650.0

申请日:

2007.08.31

公开号:

CN101507350A

公开日:

2009.08.12

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H05B 3/14申请公布日:20090812|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H05B3/14

主分类号:

H05B3/14

申请人:

埃普科斯股份有限公司

发明人:

W·卡尔

地址:

德国慕尼黑

优先权:

2006.9.1 DE 102006041054.8

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

曾祥夌;梁 冰

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内容摘要

公开了一种带陶瓷体(1)的加热元件,其具有PTC特性。该加热元件具有电极(2,3),该电极(2,3)布置在该陶瓷体(1)处。陶瓷体和电极都是无铅的。

权利要求书

1.  一种加热元件,其包括
-陶瓷体(1),所述陶瓷体(1)具有PTC特性,
-电极(2,3),所述电极(2,3)布置在所述陶瓷体(1)处,
-其中,所述陶瓷体(1)和所述电极(2,3)是无铅的。

2.
  根据权利要求1所述的加热元件,
-其特征在于,所述陶瓷体(1)含BaTiO3

3.
  根据权利要求1所述的加热元件,
-其特征在于,所述陶瓷体(1)含SrTiO3

4.
  根据权利要求1所述的加热元件,
-其特征在于,所述陶瓷体(1)不含SrTiO3

5.
  根据权利要求1至4中任一项所述的加热元件,
-其特征在于,所述电极(2,3)具有至少一个层,其用以下方法中的一种来制造:喷涂,蒸镀,电镀沉积,化学沉积,焙烧。

6.
  根据权利要求1至5中任一项所述的加热元件,
-其特征在于,所述电极(2,3)含铝。

7.
  根据权利要求1至5中任一项所述的加热元件,
-其特征在于,所述电极(2,3)分别具有层序列,所述层序列包括内接触层(2a,3a)、扩散阻挡层(2b,3b)和外接触层(2c,3c)。

8.
  根据权利要求1至7中任一项所述的加热元件,
-其特征在于,所述电极(2,3)具有玻璃成份。

9.
  根据权利要求1至7中任一项所述的加热元件,
-其特征在于,所述电极(2,3)不含玻璃添加物。

10.
  根据权利要求1至9中任一项所述的加热元件,
-其特征在于,在所述陶瓷体(1)的第一主面上布置有第一电极(2)且在所述陶瓷体的第二主面上布置有第二电极(3)。

11.
  根据权利要求1至9中任一项所述的加热元件,
-所述加热元件是可表面安装的。

说明书

加热元件
带陶瓷PTC电阻的加热元件(Heizelement)例如从文件US4,899,032中已知。
有待解决的任务在于,提供一种环保的加热元件。
公开了一种带有陶瓷体(Keramikkoerper)的加热元件,其具有PTC特性。PTC代表正温度系数。该加热元件具有电极,该电极布置在该陶瓷体处。不仅该陶瓷体是无铅的,而且该电极也是无铅的。
利用本发明提供的加热元件基本上避免了与重金属的清除(Entsorgen)相关的环境负担。
该加热元件可在汽车应用的情况下在12/24/42V的运行中优选地被应用以用于车辆内舱的供暖,尤其在柴油车辆(客车,载重汽车,商用车)以及汽油驱动的车辆中被应用。优选地将多个相同的加热元件布置在共同的支座(Traeger)上,使其彼此导通地相连接并从而联成加热组件。
该陶瓷体被烧结。使用没有铅添加物(Bleizusaetze)的陶瓷原材料来制造该陶瓷体。陶瓷原材料优选地含BaTiO3。陶瓷体在变型中(例如除了钛酸钡)还包含SrTiO3的成分。备选地,本体(Koerper)可以是不含SrTiO3的。
例如以下的陶瓷组分(Keramikzusammensetzung)被视为是有利的:BaTiO3 50%到85%,CaTiO3 3%到15%,SrTiO3到50%,SiO21%到2%。
电极或其子层优选地通过金属沉积方法(Metallabscheideverfahren)来制造。对此的例子为喷涂(Sputtem)、蒸镀(Bedampfen)、电镀沉积(galvanische Abscheidung)、化学沉积(chemische Abscheidung)。但是,电极也可通过金属浆料(Metallpaste)的焙烧(Einbrennen)而制成。电极的厚度可根据变型而为从2μm到25μm。
在优选的变型中,电极可以包含金属铝(Al)作为基底材料(Grundmaterial)。电极的基底材料可以添加玻璃物质(Glasfluss)。优选地,玻璃物质的含量优选地为约5%。包含铝作为基底材料且包含玻璃物质作为添加物的电极的厚度优选地为20μm。
备选地,可以放弃玻璃物质,以使得电极不含玻璃添加物(Glaszusaetzen)。由铝制成、不含玻璃物质的电极的厚度优选地为4μm。
电极可以具有层序列(Schichtenfolge),其包括多个子层。该层序列尤其可具有起内接触层(innere Kontaktierschicht)作用的基层(Grundschicht),以及扩散阻挡层(Diffusionsperrschicht)。内接触层用作陶瓷体的欧姆接触。作为接触层,举例而言,铝、铬、或含锌的层是合适的。作为扩散阻挡层,镍层是合适的,其根据变型可直接涂(aufgetragen)到陶瓷体上或涂到接触层上。该层序列优选地还包括传导层(外接触层),其具有高于位于其之下的层的良好的电传导能力。作为传导层,举例而言,银层或含银的层是合适的。此外,在此没有提及的层序列也可以考虑用于所说明的加热元件的电极。
用焙烧方法制作的电极是由焙烧浆料(Einbrennpasten)制成的,其具有玻璃成份(Glasanteil)。在这种电极的制作中,使用带有无铅的玻璃添加物的金属浆料。此外,该金属浆料含有有机粘合剂,其在电极的焙烧中优选地被完全地烧尽(ausgebrannt)。
该加热元件优选地具有两个主面(Hauptflaechen)。在一种优选的变型中,在第一主面上布置有第一电极而在第二主面上布置有第二电极。
该加热元件可以设计成可表面安装的(oberflaechenmontierbares)模块。
加热元件的比电阻(spezifische Widerstand)可例如调整在10Ohmcm到500Ohm cm之间。然而,电阻值并不受限于所说明的区域。
将根据示意性的并不按比例的附图对所说明的加热元件进行描述。其中:
图1在横截面中显示了加热元件;
图2在横截面中显示了带多层电极的加热元件;
图1中所示的加热元件包括陶瓷体1,第一电极2和第二电极3。电极2布置在该陶瓷体1的下主面上而电极3布置在该陶瓷体1的上主面上。本体1和电极2,3都是无铅的。
在图2中描述了图1所示加热元件的一种变型,在其中,每个电极包括多个层。下电极具有内接触层2a,扩散阻挡层2b和外接触层2c。上电极相应地具有内接触层3a,扩散阻挡层3b和外接触层3c。
扩散阻挡层2b,3b布置在接触层2a,3a和2c,3c之间。内接触层2a,3a布置在本体1和扩散阻挡层2b,3b之间。
层2a,2b,2c,3a,3b,3c中的每个都是无铅的。
附图标记列表
1        本体
2,3     电极
2a,3a   内接触层
2b,3b   扩散阻挡层
2c,3c   外接触层

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公开了一种带陶瓷体(1)的加热元件,其具有PTC特性。该加热元件具有电极(2,3),该电极(2,3)布置在该陶瓷体(1)处。陶瓷体和电极都是无铅的。 。

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