[發明專利]一種高溫熱敏電阻材料及其微波制備方法

有效

• 申請號: 202110082579.0
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112851313B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 殷增斌;郝肖華;陳何強
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C04B35/117
• 分類號: C04B35/117;C04B35/42;C04B35/622;C04B35/64;H01C7/04;H01C17/30
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

1.一種高溫熱敏電阻材料的微波制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟（1）：采用亞微米級別的三氧化二鑭粉末、三氧化二鉻粉末混合、球磨、研磨后在1100℃煅燒3h-5h制備得到鉻酸鑭粉末；

步驟（2）：將步驟（1）得到的鉻酸鑭粉末和氧化鋁粉體混合、加入PVA、冷壓成型、在1350-1500℃溫度下，微波燒結5-10min得到高溫熱敏電阻材料；其中，鉻酸鑭粉末和氧化鋁粉體的摩爾比如下：鉻酸鑭30-70%，氧化鋁30-70%；

熱敏電阻材料常數為B_300/700=4144K-6828K，溫度25℃電阻率為6.31×10⁵Ωcm -2.41×10⁹Ωcm，在25℃-800℃具有負溫度系數特性。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中的三氧化二鑭粉末和三氧化二鉻粉末的摩爾比如下：三氧化二鑭50%，三氧化二鉻50%。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，三氧化二鑭粉末、三氧化二鉻粉末和氧化鋁粉體粒徑均為200nm-500nm。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟（1）具體包括如下步驟：

步驟（11）：按比例稱取原料，原料包括亞微米級別的三氧化二鑭粉末、三氧化二鉻粉末，按照摩爾比混合；

步驟（12）：將步驟（11）的原料混合，以工業無水乙醇和瑪瑙球作為混合介質，將混合好的原料粉體經過行星球磨機球磨；

步驟（13）：將步驟（12）球磨后的粉體，進行真空干燥；

步驟（14）：將步驟（13）干燥之后的粉體在瑪瑙研缽中進行研磨；

步驟（15）：將步驟（14）研磨之后的粉體在1100℃進行煅燒3h-5h；

步驟（16）：將步驟（15）煅燒之后的粉體進行研磨，得到鉻酸鑭粉末。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟（2）具體包括如下步驟：

步驟（21）：將步驟（16）得到的鉻酸鑭粉體與氧化鋁粉體進行混合，以工業無水乙醇和瑪瑙球作為研磨介質，將混合好的原料粉體經過行星球磨機球磨；

步驟（22）：將步驟（21）球磨后的粉體，進行真空干燥；

步驟（23）：將步驟（22）干燥之后的粉體進行篩分造粒；

步驟（24）：將步驟（23）過篩之后的粉體進行冷壓成型，脫模；

步驟（25）：脫模之后放入保溫桶，進行微波燒結，形成了高溫熱敏陶瓷材料；

步驟（26）：從保溫桶中取得高溫熱敏陶瓷材料。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟（12）及步驟（21）中將混合好的原料粉體經過行星球磨機球磨6-24小時，并在取出2小時前加入PVA；

所述步驟（13）和步驟（22）中真空干燥的溫度為100℃-200℃；

所述步驟（23）中的篩分造粒具體為：干燥粉體經過100-400目的篩盤，進行篩分造粒。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟（12）及步驟（21）中將混合好的原料粉體經過行星球磨機球磨8小時；所述步驟（13）和步驟（22）中真空干燥的溫度為110℃；所述步驟（23）中的篩分造粒具體為：干燥粉體經過100目的篩盤，進行篩分造粒。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟（24）的冷壓成型具體為：在硬質合金模具內部涂上油，后將過篩的粉體進行裝填模具，對石墨模具施加200-300MPa壓力，保壓2-3分鐘，冷壓成型并脫模。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟（24）的冷壓成型具體為：在硬質合金模具內部涂上油，后將過篩的粉體進行裝填模具，對石墨模具施加200MPa壓力，保壓2分鐘，冷壓成型并脫模。