[發明專利]負溫度系數熱磁復合敏感電阻材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810972113.6
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109293343B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 劉敬松;李惠琴;李大倫
• 申請（專利權）人: 西南科技大學;綿陽固特科技有限公司
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/622;H01C7/04;H01F1/01
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 劉勛

負溫度系數熱磁復合敏感電阻材料及其制備方法，屬于電子元器件材料領域。本發明的電阻材料按重量百分比，以氧化物計，含有以下成分：Mn₃O₄ 73～78％，Co₂O₃ 10.5～13％，NiO 11.5～14％，CuO 0～0.5％。本發明的配方中不含Fe，保證了在高溫燒結條件下均一性高；燒結溫度較低，僅為1140℃，具有一定的節能優勢；原材料在國內充足，價格適宜，使其規模化生產沒有太高的成本限制。

技術領域

本發明涉及一種負溫度系數熱磁復合敏感電阻材料及其制備方法，屬于電子元器件材料領域。

背景技術

負溫度系數(Negative Temperature Coefficient,NTC)熱敏電阻材料是一種電阻率隨溫度的升高而降低的材料。由于其具有體積小、制備方法簡單、響應快、靈敏度高、價格低等優點，被廣泛應用于溫度測量、溫度控制和溫度補償等領域。

目前用于工業化生產的NTC熱敏電阻材料主要以Mn、Co、Ni、Fe、Cu等過渡金屬氧化物中的兩種或兩種以上為原料，制得的熱敏電阻材料主晶相為尖晶石結構，且只有單一的溫度敏感特性。本發明在常見NTC熱敏電阻的功能基礎上，復合了磁場監測功能。

由于鐵鈷鎳的元素電子排布原因，這幾種元素的磁特性特別突出，含有這些元素的熱敏電阻材料容易磁化且具有較高的磁導率。通過監測磁化的情況，可以有效的反映出元器件所處的磁場磁感應強度大小。使NTC熱敏電阻復合磁場監測的功能，具有極大的應用前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種具有較高的B值、低電阻率、成本低廉并具有良好加工性的適用于溫控電路與磁場測定的負溫度系數熱磁復合陶瓷材料及其制備方法。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是，負溫度系數熱磁復合敏感電阻材料，其特征在于，按質量百分比，以氧化物計，含有以下成分：

Mn₃O₄ 73～78wt.％，Co₂O₃ 10.5～13wt.％，NiO 11.5～14wt.％，CuO 0～0.5wt.％。

本發明還提供一種負溫度系數熱磁復合敏感電阻材料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)配料：將原材料按下述質量百分比稱取得到混合料：

Mn₃O₄ 73～78wt.％，Co₂O₃ 10.5～13wt.％，NiO 11.5～14wt.％，CuO 0～0.5wt.％；

(2)球磨：將上述混合料投入球磨機，球磨后出料；

(3)預燒：將第2步得到的干燥粉體過100目篩，在850℃保溫，得到粉料；

(4)造粒：將第3步制得的粉料與聚乙烯醇水溶液混合后造粒，造粒尺寸控制在60目；

(5)成型：將粒料放入成型模具中干壓成型得到生坯，后將生坯等靜壓處理；

(6)燒結：等靜壓處理后的生坯于1100～1150℃下燒結2～3小時，隨爐自然冷卻制得負溫度系數熱磁復合敏感電阻材料。

進一步的，所述步驟(2)為：

球磨：將上述混合料投入球磨機，以直徑2mm的氧化鋯球為球磨介質，以去離子水為溶劑，以50wt％聚丙烯酸水溶液作為分散劑，按照混合料：磨球：水的重量比為1:3:1.5進行研磨6小時，出料；

所述步驟(3)中，在850℃保溫1小時。