[發(fā)明專利]熱敏材料及其制備方法和熱敏傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010825536.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN111933369B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁興煥;汪鵬生;孫笑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥福納科技有限公司
• 主分類號(hào): H01C7/02
• 分類號(hào): H01C7/02;H01C17/00;H01C17/075;G01K7/22
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王煥

本發(fā)明提供了一種熱敏材料及其制備方法和熱敏傳感器，將金屬氧化物納米顆粒和無機(jī)鹽的混合溶液涂布后固化成膜，得到該熱敏材料；其中，所述金屬氧化物納米顆粒包括ZnO、NiO、W₂O₃、Mo₂O₃、TiO₂、SnO、ZrO₂和Ta₂O₃中至少一種；所述無機(jī)鹽包括碳酸氫鹽和/或亞硫酸氫鹽。本發(fā)明利用無機(jī)鹽和金屬氧化物納米顆粒配制的混合液制備的熱敏材料，當(dāng)溫度升高時(shí)，當(dāng)熱敏材料中的無機(jī)鹽受熱生成相應(yīng)的氣體，該氣體會(huì)與熱敏材料中的金屬氧化物納米顆粒的外表面的化合物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生特定的物質(zhì)，使得熱敏材料的電阻顯著升高，且該材料具有成本低、生產(chǎn)工藝簡單、熱敏效果好等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱敏材料和熱敏傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種熱敏材料及其制備方法和熱敏傳感器。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體熱敏電阻是一種電阻值隨溫度變化而顯著變化的電阻元件，大多由金屬氧化物半導(dǎo)體材料制成，或由單晶半導(dǎo)體、玻璃和塑料制成。由于熱敏電阻具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、靈活度高、穩(wěn)定性好、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測量和控制等優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛使用于測溫、控溫、溫度補(bǔ)償、報(bào)警等領(lǐng)域。

金屬氧化物半導(dǎo)體熱敏傳感器所用的材料主要是一些過渡金屬氧化物(如錳、鈷、鎳、鐵、銅)，主要是利用過渡金屬受熱后金屬氧化物半導(dǎo)體電阻的變化來探測溫度。雖然利用過渡金屬氧化物制備的熱敏傳感器用途比較廣泛，但對(duì)于一些報(bào)警器或溫度傳感器而言，只需要對(duì)特定溫度進(jìn)行監(jiān)測，低于特定溫度時(shí)，傳感器的靈敏度不高，起不到警示的作用。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所提供的一種熱敏材料的制備方法，利用無機(jī)鹽和金屬氧化物納米顆粒配制的混合液制備的熱敏材料，當(dāng)溫度升高時(shí)，當(dāng)熱敏材料中的無機(jī)鹽受熱生成相應(yīng)的氣體，該氣體會(huì)與熱敏材料中的金屬氧化物納米顆粒的外表面的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生特定的物質(zhì)，使得熱敏材料的電阻顯著升高，且該材料具有成本低、生產(chǎn)工藝簡單、熱敏效果好等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明所提供的一種熱敏傳感器，包括依次連接的陽極、空穴傳輸層、熱敏層和陰極，所述熱敏層由所述的熱敏材料制備得到，具有成本低、熱敏效果好等優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種熱敏材料的制備方法，包括以下步驟：

將金屬氧化物納米顆粒和無機(jī)鹽的混合溶液涂布后固化成膜，得到所述熱敏材料；

其中，所述金屬氧化物納米顆粒包括ZnO、NiO、W₂O₃、Mo₂O₃、TiO₂、SnO、ZrO₂和Ta₂O₃中至少一種；

所述無機(jī)鹽包括碳酸氫鹽和/或亞硫酸氫鹽。

優(yōu)選的，所述碳酸氫鹽包括NaHCO₃、KHCO₃、RbHCO₃、Be(HCO₃)₂、Ca(HCO₃)₂、Mg(HCO₃)₂和Sr(HCO₃)₂中的至少一種。

優(yōu)選的，所述亞硫酸氫鹽包括NaHSO₃、KHSO₃、RbHSO₃、Be(HSO₃)₂、Ca(HSO₃)₂、Mg(HSO₃)₂和Sr(HSO₃)₂中的至少一種。