[發(fā)明專利]一種寬溫區(qū)負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810346749.X
• 申請(qǐng)日: 2018-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN108546114B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅邱云;周東祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01C7/10
• 分類號(hào): H01C7/10;C04B35/468;C04B35/626;C04B35/64
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷材料，其特征在于，該負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷的原材料組成包括BaTiO₃、TiO₂、M₁O、M₂O、M₃O、M₄O以及M₅O，并且BaTiO₃、TiO₂、M₁O、M₂O、M₃O、M₄O以及M₅O七者的摩爾比滿足(1-x-y)：(x+y)：v：w：x：y：y，其中，v=0.1~0.5，w=1.0~5.0， x=0~40.0，y=0.1~10.0，均對(duì)應(yīng)百分比含量；各個(gè)原材料的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系如下式所示：

(1-x-y)BaTiO₃+(x+y)TiO₂+vM₁O+wM₂O+xM₃O+y(M₄O+M₅O)；

此外，所述M₁為Sm、Nd、Y、La、以及Nb中至少1種元素；

所述M₂為Si、Al、以及Ti中的至少2種元素；

所述M₃為Sr、以及Pb中的至少1種元素與Ca元素的組合；

所述M₄為Sb、以及Bi中的至少1種元素；

所述M₅為Na、K、以及Li中的至少1種元素。

2.如權(quán)利要求1所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷材料，其特征在于，所述M₂為Si、以及Al中的至少1種元素與Ti元素的組合，Si、Al或者這兩種元素之和（Si+Al）與Ti的摩爾比為2∶1；

所述M₃中，Sr元素、Pb元素或者這兩種元素之和（Sr+Pb）與Ca元素的摩爾比為3：1。

3.制備如權(quán)利要求1或2所述負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）制備NTC粉體材料：

按BaTiO₃、TiO₂、M₁O、M₂O、M₃O、M₄O、M₅O七者的目標(biāo)摩爾比配比BaTiO₃源粉末、Ti源粉末、M₁源粉末、M₂源粉末、M₃源粉末、M₄源粉末和M₅源粉末，混合得到混合粉體；然后，將該混合粉體與預(yù)混液按（0.4~0.7）：（0.6~0.3）的重量比進(jìn)行球磨混合，所述預(yù)混液是按有機(jī)單體、交聯(lián)劑與水按10：（0.5~1）：100的重量比混合配制的；球磨后將球磨漿料置入容器中，加入催化劑和引發(fā)劑，靜置使該球磨漿料凝固成膠狀體；接著，將膠狀體干燥后排膠，然后煅燒得到NTC粉體材料；

（2）制備NTC熱敏陶瓷：

向所述步驟（1）得到的所述NTC粉體材料中加入粘合劑造粒，接著成型并在1250℃-1350℃的高溫下燒結(jié)，即可得到NTC熱敏陶瓷。

4.如權(quán)利要求3所述制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中，所述在1250℃-1350℃的高溫下燒結(jié)，具體是先以150℃/h~200℃/h的升溫速率升溫至400℃～500℃并保溫至少半小時(shí)；然后再先以150℃/h~250℃/h速率升溫至800℃～1000℃并保溫至少半小時(shí)，接著再以300℃/h~350℃/h的速率升溫至1250℃～1350℃的燒結(jié)溫度進(jìn)行燒結(jié)處理，燒結(jié)處理完成后再以200℃/h~300℃/h的降溫速率冷卻。

5.如權(quán)利要求3所述制備方法，其特征在于，在1250℃～1350℃的燒結(jié)溫度下進(jìn)行燒結(jié)處理的時(shí)間為1~3小時(shí)。