中國報告大廳網訊，在電子設備朝著小型化、高集成化發展的2025年，電路保護元件的性能要求不斷提升。自恢復保險絲作為一種可重複使用的過流、過熱保護元件，憑藉室溫電阻率低、無需更換維修等優勢，在電池、通信、音響等領域的應用愈發廣泛。其核心依賴聚合物基導電複合材料的正溫度係數(PTC)效應，即溫度上升時電阻率急劇增大，實現電路保護;異常電流消除後，溫度降低又能恢復低阻狀態。而自恢復保險絲行業封裝工藝，對其散熱能力、動作時間和恢復時間等關鍵性能有著直接影響，合理的封裝材料選擇與固化溫度控制，成為優化自恢復保險絲性能的重要環節。以下是2025年自恢復保險絲行業技術分析。
自恢復保險絲在多數應用場景中，需對芯料進行外部封裝，以實現保護芯料和控制傳熱的雙重目的。當電路出現異常電流時，自恢復保險絲產生的熱量若大於散發出的熱量，溫度會驟增，電阻率大幅提高，從而限制電流通過;而異常電流消除後，良好的散熱又能加快其降溫，縮短恢復時間。動作時間與恢復時間存在矛盾關係，需通過封裝工藝權衡優化，因此封裝材料需滿足熱脹係數匹配、熱容量較低、導熱性適當的要求。經研究，改性環氧樹脂能夠滿足這些要求，成為自恢復保險絲封裝的適宜材料，後續實驗也以環氧樹脂為封裝材料展開。
自恢復保險絲芯料及封裝試樣的製備需嚴格控制參數，以保證實驗結果的準確性。在芯料製備方面，將高密度聚乙烯、N550 炭黑及輔料加入密煉機進行混煉，混煉時間設定為 15min;隨後將混煉好的材料在平板硫化機上熱壓成片，熱壓時間為 20min。製備完成後，使用微機控制的阻溫測試儀測定芯料的電阻 - 溫度曲線，測試過程中升溫速率為 5℃/min。
在封裝試樣製備上，先將環氧樹脂、二乙烯三胺、二氧化矽、丁腈及色料在室溫下均勻混合，再將保險絲芯料放入其中進行浸漬，之後分別在室溫和 120℃烘箱中進行固化處理。最終測得封裝層的平均厚度為 0.5mm，為後續分析封裝對熱特性的影響提供了統一的試樣基礎。
《2025-2030年全球及中國自恢復保險絲行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，電流通過自恢復保險絲時，電功率I2R會轉化為熱量，部分熱量散發到環境中，未散發的熱量則導致保險絲溫度升高。若封裝材料在室溫下固化，由於聚乙烯芯料熱膨脹係數明顯大於環氧樹脂，冷卻至室溫後芯料與封裝層間會存在空隙，產生附加接觸熱阻，此時總熱阻需串聯空氣導熱熱阻Rλa，總傳熱量進一步降低，封裝與未封裝試樣散發熱量之比變為Q3/Q1=0.901，封裝對芯料散熱的限制顯著增大。
自恢復保險絲的動作時間受通過電流大小和封裝固化溫度的雙重影響。當通過電流大於 3.5A 時，動作時間對電流變化不敏感，且未封裝、室溫固化封裝、120℃固化封裝三種試樣的動作時間差別很小，此時自恢復保險絲表面無明顯發熱，因電流足夠大，保險絲局部迅速升溫截斷電流，封裝層對芯料散熱的限制幾乎不起作用。
當通過電流小於 3.2A 時，電流對動作時間影響顯著，且三種試樣的動作時間差異較大。此時自恢復保險絲表面明顯發燙，需整個試樣發熱膨脹才能截斷電流。相同電流下，120℃固化封裝的自恢復保險絲因封裝層與芯料間存在空隙，芯料散熱能力變差且熱膨脹可順利進行，動作時間最短;室溫固化封裝的試樣與未封裝試樣動作時間較長，且兩者差別不大，這是因為室溫固化封裝對散熱限制較小，同時封裝層熱膨脹係數小於芯料，抑制了芯料熱膨脹，導致升溫速度慢，達到高阻區的時間變長。
從阻溫特性來看，120℃固化封裝的自恢復保險絲與未封裝試樣的阻溫曲線幾乎無差別，而室溫固化封裝的試樣阻溫曲線發生明顯變化，PTC 效應強度降低，進一步證明室溫固化會限制芯料熱膨脹，影響自恢復保險絲性能。
綜合以上實驗與分析可知，自恢復保險絲的封裝層對芯料散熱能力有直接影響，進而影響其動作時間。當通過電流足夠大時，自恢復保險絲局部迅速升溫截斷電流，封裝對動作時間幾乎無影響;當通過電流較小時，需整個試樣發熱膨脹實現保護，120℃固化封裝的自恢復保險絲因芯料與封裝層間存在空隙，散熱能力變差且熱膨脹順利，動作時間更短。因此，自恢復保險絲封裝應在芯料達到最大熱膨脹的溫度下進行，以優化其保護性能，滿足電子設備對電路保護元件的高要求。
在2025年自恢復保險絲行業技術發展背景下，這一封裝工藝優化結論為行業生產提供了關鍵技術參考，有助於提升自恢復保險絲在各類電子設備中的應用可靠性，推動電路保護技術的進一步發展。
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