[發(fā)明專利]一種高性能多溫區(qū)NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710363428.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN107129284B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林榕;謝冬桔;胡勇;黃瑞南;趙明輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汕頭保稅區(qū)松田電子科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/10
• 分類號(hào): C04B35/10;C04B35/622;C04B35/634;C04B35/638;C01G23/00;C01G29/00;C01G53/00;G01K7/22
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務(wù)有限公司 44230
• 代理人: 林天普;俞詩(shī)永

一種高性能多溫區(qū)NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料，其特征在于由下述重量配比的原料制成：Al₂O₃25?43%，WO₃4?12%，MnO₂13?22%，Ni₂O₃16?30%，F(xiàn)e₂O₃5?15%，BiLiTiSiO₆0.5?5%，(Li_1/2La_1/2)TiO₃0.3?5%，LaNiO₃0.2?3%。本發(fā)明還提供上述高性能多溫區(qū)NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料的一種制備方法。本發(fā)明的NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料可在寬溫區(qū)（如25?1130℃）使用，在不同溫區(qū)有不同的材料常數(shù)B值，并且在高溫區(qū)具有高材料常數(shù)B值。本發(fā)明的高性能多溫區(qū)NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料用于制作NTC熱敏傳感器，制得的NTC熱敏電阻可在寬溫區(qū)（如25?1130℃）使用，且在高溫下使用時(shí)靈敏度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高性能多溫區(qū)NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料及其制備方法。

背景技術(shù)

NTC(negative temperature coefficient,負(fù)溫度系數(shù)）熱敏電阻是指隨溫度升高而其阻值降低的電阻，由于其對(duì)溫度敏感、響應(yīng)快、測(cè)量精度高，廣泛應(yīng)用于溫度測(cè)量、溫度控制、溫度補(bǔ)償、抑制浪涌電流等方面。NTC熱敏電阻陶瓷材料是研究廣泛的熱敏電阻器介質(zhì)材料，它通常使用過(guò)渡金屬元素鎳、銅、鋁、錳、鉻等氧化物組成。

NTC熱敏電阻的電阻率與溫度的關(guān)系符合Arrhenius指數(shù)關(guān)系：ρ=ρ₀exp(E_a/kT), ρ和ρ₀分別為溫度在T(絕對(duì)溫度）和無(wú)窮大時(shí)的電阻率，k是玻爾茲曼常數(shù)，E_a是活化能。熱敏電阻器介質(zhì)材料通常采用室溫（25℃）下的電阻率和材料常數(shù)B表征，材料常數(shù)B與活化能的關(guān)系為：B=E_a/k，材料常數(shù)B與材料活化能成正比。NTC熱敏電阻的溫度-電阻特性可表示為：R=R₀exp(B(1/T-1/T₀)），R、R₀分別為T、T₀（絕對(duì)溫度）時(shí)的電阻。電阻溫度系數(shù)為：α_T=1/R（dR/dT)= -B/T²。材料常數(shù)B表征了NTC熱敏電阻對(duì)溫度的敏感性，B值越大，則NTC熱敏電阻的電阻對(duì)于溫度的變化率越大，材料對(duì)溫度敏感性越好。

對(duì)NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料的研究，目前多數(shù)集中于常溫?zé)崦綦娮杵鹘橘|(zhì)材料的研究，而高溫（300℃以上）和較寬溫區(qū)（25-1000℃或1000℃以上）熱敏電阻器介質(zhì)材料的研究相對(duì)較少。目前常用的NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料的B值為2000-6000K，而為了提高高溫時(shí)NTC熱敏電阻的靈敏度，B值應(yīng)在6000K以上。因此，為了適應(yīng)寬溫區(qū)（如25-1130℃）的測(cè)溫，有必要開發(fā)在不同溫區(qū)有不同材料常數(shù)B值、并且在高溫區(qū)具有高材料常數(shù)B值的NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料，以滿足寬溫區(qū)和高溫環(huán)境下的測(cè)溫和控制的應(yīng)用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高性能多溫區(qū)NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料及其制備方法，這種NTC熱敏電阻器介質(zhì)材料可在寬溫區(qū)（如25-1130℃）使用，在不同溫區(qū)有不同的材料常數(shù)B值，并且在高溫區(qū)具有高材料常數(shù)B值。采用的技術(shù)方案如下：