[發明專利]一種負溫度系數熱敏電阻及其制備方法

有效

• 申請號: 200910109970.4
• 申請日: 2009-10-31
• 公開（公告）號: CN102054548A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 陳炎;劉倩倩;林信平
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01C7/04
• 分類號: H01C7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種負溫度系數熱敏電阻及其制備方法。

背景技術

負溫度系數熱敏電阻(NTC熱敏電阻)是指電阻值隨溫度升高而呈指數關系降低的熱敏電阻，由于其獨特的阻溫特性和伏安特性，NTC熱敏電阻有著廣闊的應用前景，德國科學家在1932年用氧化鈾制得了世界上第一個負溫度系數熱敏電阻。

負溫度系數熱敏電阻種類繁多，依照材料組成和結構，可分為氧化物系、非氧化物系和單體等，存在有尖晶石、螢石、鈣鈦礦、金紅石等多種結構類型。早期的負溫度系數熱敏電阻材料主要為含Mn、Co、Ni、Cu、Fe等過渡族金屬氧化物的負溫度系數半導體陶瓷，尤其是含錳尖晶石系負溫度系數熱敏電阻材料已成為負溫度系數材料的基石。

下面以含錳尖晶石系負溫度系數材料為例，闡述負溫度系數熱敏電阻材料的導電機理，具有尖晶石結構的過渡族金屬氧化物的一般表達式為AB₂O₄。A以+2價的過渡族金屬離子為主，B是Mn³⁺等+3價離子。其中電子跳躍導電模型要點為：1、二價金屬離子A進入B位，形成了半反或全反尖晶石結構；2、部分Mn³⁺被驅趕到A位，以Mn²⁺占據A位，同時將會在B位上產生Mn⁴⁺；3、在B位上出現的Mn³⁺/Mn⁴⁺離子對構成了電子跳躍電導的核心機構，負溫度系數材料的很多性質都和這一機構有關。

現有技術中，大部分負溫度系數熱敏電阻材料的生產和研究仍沿用傳統的固相法生產工藝，采用金屬氧化物或金屬的碳酸鹽、堿式碳酸鹽作原料，經球磨、煅燒等一系列加工過程完成粉體材料的制備，此外，廣泛應用于電子陶瓷粉體材料制備和研究的還有軟化學合成法，包括共沉淀法、均與沉淀法、溶膠凝膠法、水熱法等，但現有技術中制備的負溫度系數熱敏電阻大都存在制備工藝復雜，生產成本高的缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種制備工藝簡單，生產成本低的負溫度系數熱敏電阻。

為了解決上述的技術問題，本發明提供一種負溫度系數熱敏電阻，該電阻包括依次疊放的電極板/芯片/電極板，和密封膠，密封膠與兩電極板組成一密閉空腔，芯片位于空腔內，所述芯片包括絕緣多孔載體和分布于多孔載體孔道內的導電鹽水合物。

本發明還通過這種負溫度系數熱敏電阻的制備方法，包括：

1)將導電鹽水合物溶于水中，制成飽和的導電鹽溶液；

2)絕緣多孔載體浸入飽和導電鹽溶液中，取出并烘干，獲得芯片，芯片包括絕緣多孔載體和分布于多孔載體孔道內的導電鹽水合物；

4)將芯片以及兩塊電極板按照電極板/芯片/電極板依次疊放，然后用密封膠密封，使得密封膠與兩電極板形成一密閉空腔，芯片位于空腔內。

通過本發明所提供的方法制備的負溫度系數熱敏電阻具有制備工藝簡單，生產成本低的特點。

附圖說明

圖1為本發明實施例2提供的負溫度系數熱敏電阻的剖視圖

圖2為本發明實施例3提供的負溫度系數熱敏電阻的剖視圖

圖3為本發明實施例2提供的負溫度系數熱敏電阻的俯視圖

圖中1為電極板

2為電極引出端

3為芯片

4為密封膠

具體實施方式

本發明所提供的負溫度系數熱敏電阻的導電機理與現有技術中負溫度系數熱敏電阻的導電機理不同，下面以現有技術中含錳尖晶石系NTC材料為例，闡述現有技術中負溫度系數熱敏電阻材料的導電機理。，具有尖晶石結構的過渡族金屬氧化物的一般表達式為AB₂O₄。A以+2價的過渡族金屬離子為主，B是Mn³⁺等+3價離子。其中電子跳躍導電模型要點為：1、二價金屬離子A進入B位，形成了半反或全反尖晶石結構；2、部分Mn³⁺被驅趕到A位，以Mn²⁺占據A位，同時將會在B位上產生Mn⁴⁺；3、在B位上出現的Mn³⁺/Mn⁴⁺離子對構成了電子跳躍電導的核心機構，負溫度系數熱敏電阻的很多性質都和這一機構有關。