[發明專利]一種負溫度系數珠狀熱敏電阻的制備方法

有效

• 申請號: 201811242010.0
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109411171B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 宋志華;莊建文;吳芊;趙娜;呂志強;楊宇;朱燁;邵逸愷;徐慶安;劉豫東;孟慶紅
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: H01C17/02
• 分類號: H01C17/02;H01C17/28;H01C17/30;H01C7/04;C04B35/01;C04B35/622
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐曉艷

本發明公開了一種負溫度系數珠狀熱敏電阻的制備方法。采用三氧化二鈷、四氧化三錳、氧化鎳、三氧化二鐵和氧化鎂為原材料，經過球磨法制備五元系氧化物熱敏電阻粉體材料；采用有機溶劑配制熱敏電阻漿料；采用點膠機定量控制珠狀成型；經過高溫燒結、焊接外引線后，采用無機高溫膠封裝、焊接測試線后制得珠狀熱敏電阻。本發明制備的熱敏電阻適用于高溫，材料常數B_25℃/50℃為3500K±5％，溫度0℃時電阻值為45kΩ±10％，溫度900℃，高溫老化200h后R_0℃阻值變化率小于±4％。本發明制備的高溫熱敏電阻高溫性能穩定，一致性好，老化性能穩定，適用于航空航天、汽車領域溫度測量與控制。

技術領域

本發明涉及一種負溫度系數珠狀熱敏電阻的制備方法，該熱敏電阻經過高 溫900℃老化后性能穩定，一致性好，適用于航空航天、汽車領域溫度測量與控 制。

背景技術

高溫負溫度系數(NTC)熱敏電阻材料可制備用于汽車電子、軍工、航空 航天等領域超寬溫區測溫的熱敏元件。在航空領域可用于對渦輪發動機高溫燃 氣的溫度進行測量；在航天領域可用于對推力器加熱階段和工作階段的溫度進 行實時監測；在汽車領域可用于對發動機引擎的溫度進行測量和控制。

NTC熱敏電阻最常見的是Mn-Co-Ni-O基三元體系及對其元素摻雜的多元 體系。目前對高溫NTC熱敏電阻的研究較少，且經過高溫老化后熱敏電阻材料 的阻值易出現漂移，影響熱敏電阻器的測試準確度。

熱敏電阻封裝形式通常為玻璃封裝，但是普通玻璃封裝在高溫時會發生軟 化或熔化，采用高溫玻璃封裝又存在成型困難，且高溫玻璃需要在高溫下封裝， 封裝溫度接近熱敏電阻的燒結溫度，會影響熱敏電阻的性能。

片狀、桿狀熱敏電阻通常用銀電極作為瓷體和引線之間的過渡層，在長期 高溫作用下，銀電極會產生老化，使接觸電阻增大。而珠狀熱敏電阻直接在鉑 絲上成型，可以避免銀電極的制備及電極和引線的焊接，提高使用的可靠性。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種負溫度系數珠 狀熱敏電阻的制備方法，解決熱敏電阻材料經過高溫老化后阻值易出現漂移的 問題。

本發明的技術解決方案是：一種負溫度系數珠狀熱敏電阻的制備方法，該方 法包括如下步驟：

(1)、采用三氧化二鈷、四氧化三錳、氧化鎳、三氧化二鐵和氧化鎂為原材 料，制備熱敏電阻粉體材料；

(2)、采用有機溶劑與熱敏電阻粉體材料混合，配制熱敏電阻漿料；

(3)、將熱敏電阻漿料成型在兩根相互平行的鉑絲引線上，形成珠狀熱敏電 阻生坯，之后，將珠狀熱敏電阻生坯固化成型；

(4)、對固化成型后的珠狀熱敏電阻生坯進行燒結；

(5)、為燒結后的珠狀熱敏電阻焊接外引線；

(6)、將焊接外引線后的珠狀熱敏電阻封裝，制得珠狀熱敏電阻。

所述熱敏電阻粉體材料中鈷、錳、鎳、鐵、鎂各組分的摩爾百分比為：鈷： 錳：鎳：鐵：鎂＝30～35：35～40：6～10：15～20：1～5。

熱敏電阻漿料中熱敏電阻粉體材料與有機溶劑的質量比例為：50～70：30～50。

所述有機溶劑為松油醇、一縮二乙二醇和鄰苯二甲酸二丁酯的混合物，松油 醇、一縮二乙二醇和鄰苯二甲酸二丁酯的質量配比為：60～80：10～30：5～15。

所述步驟(3)采用點膠機定量控制珠狀成型。

所述鉑絲的直徑為80～100μm，兩根鉑絲之間的距離為260～300μm。

所述步驟(4)燒結溫度范圍為1150℃～1250℃。