[發明專利]一種超低電阻率低B值NTC熱敏電阻材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610093845.9
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN105732034A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 張繼華;王著搬;唐新宇;梁天鵬;黃佳鵬;張鵬
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C04B35/50
• 分類號: C04B35/50;C04B35/622;H01C7/04
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 張楊

技術領域

本發明屬于電阻材料技術領域，尤其涉及一種具有超低電阻率低B值NTC熱敏電阻材料及其制備方法。

背景技術

熱敏電阻是指電阻隨溫度發生明顯變化的電阻材料，一般按溫度系數可分為電阻隨溫度的升高而增大的正溫度系數PTC熱敏電阻，電阻隨溫度的升高而減小的負溫度系數NTC熱敏電阻和電阻在特定溫度范圍內急劇減小的臨界溫度系數CTR熱敏電阻。NTC熱敏電阻具有測溫精度高、互換性好和可靠性高等特點，在溫度測量、控制、補償等方面應用十分廣泛。

現在市場上開發的NTC熱敏電阻材料都是基于低阻高B值或者高阻低B值的熱敏材料，且市場上的低阻NTC電阻，其室溫電阻率為幾百kΩ·cm，甚至幾千kΩ·cm以上。

在溫度補償方面，往往需要低電阻率低B值NTC熱敏電阻材料，比如設計一種衰減量隨溫度變化的微波溫度補償衰減器，在室溫為小衰減量的π型微波溫度補償衰減器的設計中，使得微波溫補衰減器的衰減量，隨溫度變化平緩變化一定的衰減量，需要設計其中的NTC熱敏電阻的室溫阻值為幾十歐姆，采用材料厚度為幾個μm到幾十個μm的厚膜材料來設計微波溫補衰減器，則需要一種超低室溫電阻率，以及電阻率隨溫度變化平緩的熱敏電阻材料來達到設計要求。

因此有必要開發一種可用于高溫環境的、低成本、組成簡單的，具有超低電阻率低B值的NTC熱敏電阻材料。

發明內容

針對上述存在問題或不足，為實現一種可用于高溫環境的、低成本、組成簡單，且具有超低電阻率低B值的NTC熱敏電阻材料。本發明提供了一種超低電阻率低B值NTC熱敏電阻材料及其制備方法。

一種超低電阻率低B值NTC熱敏電阻材料，其化學組成滿足通式：La_xSr_1-xMn_yO₃，其中0.3≤x≤0.8，0.6≤y≤1.2，原料為La₂O₃、SrCO₃和MnO₂，室溫電阻率為0.2～0.3Ω·cm，B值25/50的范圍為230K～350K。

其制備方法，包括以下具體步驟：

步驟1、按照通式La_xSr_1-xMn_yO₃，其中0.3≤x≤0.8，0.6≤y≤1.2，分別稱取La₂O₃、SrCO₃和MnO₂粉料進行混合，將混合粉料、磨介材料和分散劑裝入球磨罐進行一次球磨，球磨時間為18-26小時；

步驟2、將步驟1磨得的粉體放入烘箱，103℃干燥8-14小時；

步驟3、干燥后的粉料送入燒結爐在700～1000℃煅燒2～4小時，再將煅燒后的粉料、磨介材料和分散劑裝入球磨罐進行二次球磨，球磨18-26小時，并烘干；

步驟4、將松油醇、氫化蓖麻油、二甲酸二甲酯、乙基纖維素和吐溫80，按45:1:10:3:1的質量比配制成有機載體；

步驟5、將步驟3制得的粉料先過300目篩，然后按照粉料和有機載體的質量比1:1或1:2，添加到步驟4制得的有機載體中，85℃水浴加熱攪拌8小時，制得漿料；

步驟6、將步驟5制得的漿料攪拌均勻后通過絲網印刷將其印刷在Al₂O₃基板上，130℃烘干，印刷后并烘干算一層，需要印刷4-6層，印刷成型后的材料放入高溫爐中，于1100℃～1350℃，燒結2～4小時，制成厚膜陶瓷，然后刷銀電極，即得到超低電阻率低B值NTC熱敏電阻。

所述步驟1的磨介材料為氧化鋯球或瑪瑙球，分散劑為去離子水。

所述步驟1和步驟2中一次和二次球磨時粉料、磨介材料和分散劑的質量比均為1：2：3。

所述步驟1和步驟3中球磨的轉速均為250r/min～300r/min。

所述步驟6中的絲網印刷的網孔目數是300目，厚膜的總厚度為10μm～16μm。

本發明提供的超低電阻率低B值NTC熱敏陶瓷材料，其室溫電阻率為0.2～0.3Ω·cm，B值25/50范圍為230K～350K，制備工藝簡單，生產成本較低，適合工業化生產，制成超低電阻率低B值熱敏電阻，滿足在溫度測量以及平緩的溫度補償中的應用。

附圖說明

圖1為實施例所得厚膜NTC熱敏陶瓷樣品電阻率隨溫度變化曲線；

圖2為實施例所得厚膜NTC熱敏陶瓷電阻樣品的絲網印刷的實物圖。