[發明專利]基于高熵稀土鋯酸鹽的氧不敏感型負溫度系數熱敏材料

有效

• 申請號: 202310002704.1
• 申請日: 2023-01-03
• 公開（公告）號: CN115894029B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 高博;陳肖伊;孔雯雯;李曉卉;常愛民
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C04B35/50
• 分類號: C04B35/50;C04B35/622;H01C7/04
• 代理公司: 綿陽山之南專利代理事務所(普通合伙) 51288
• 代理人: 沈強

1.基于高熵稀土鋯酸鹽的氧不敏感型負溫度系數熱敏材料，其特征在于，其化學式為(La_0.2Nd_0.2Sm_0.2Eu_0.2A_0.2)₂Zr₂O₇，其中的A為Gd、Dy、Ho、Er中的一種；該高熵稀土鋯酸鹽負溫度系數熱敏電阻材料的電性能參數如下：B_{400℃/1500℃}=10413~11957?±1.97%?K，ρ_1500℃=1.20~1.28×10^2?±2.13%?Ω·cm，適用溫區范圍為400℃-1500℃。

2.根據權利要求1所述基于高熵稀土鋯酸鹽的氧不敏感型負溫度系數熱敏材料，其特征在于，該負溫度系數熱敏材料由原料三氧化二鑭、三氧化二釹、三氧化二釤、三氧化二銪、二氧化鋯分別和A的氧化物進行混合燒制而成；所述A的氧化物為三氧化二釓、三氧化二鏑、三氧化二鈥或三氧化二鉺。

3.根據權利要求1或2所述高熵稀土鋯酸鹽的氧不敏感型負溫度系數熱敏材料，其特征在于，該負溫度系數熱敏材料采用包括如下步驟的方法制備而成：

a、按La:Nd:Sm:Eu:A:Zr=1:1:1:1:1:5的物質的量比，其中的A為Gd、Dy、Ho、Er中的一種，分別稱取氧化物粉末三氧化二鑭、三氧化二釹、三氧化二釤、三氧化二銪、A的氧化物和二氧化鋯進行混合，得到第一混合物；將第一混合物進行濕法三維震動球磨5~15小時后，將濕磨后的漿料在溫度100℃下烘干，取出置于瑪瑙研缽中手動研磨1~5小時，得到前驅粉體；所述A的氧化物為三氧化二釓、三氧化二鏑、三氧化二鈥或三氧化二鉺；

b、將步驟a中得到的前驅粉體在1400℃下煅燒3~10小時后，再濕法球磨2小時，并經烘干和手工研磨后，得到燒綠石相粉體；

c、將步驟b中得到的燒綠石相粉體進行壓塊成型，得到第二成型塊體；將第二成型塊體進行冷等靜壓成型后，得到第三靜壓塊體；將第三靜壓塊體在1600℃下燒結20~24h，即得高熵稀土鋯酸鹽的氧不敏感型負溫度系數熱敏材料。

4.根據權利要求3所述高熵稀土鋯酸鹽基氧不敏感型負溫度系數熱敏材料，其特征在于，所述步驟a中，按La:Nd:Sm:Eu:A:Zr=1:1:1:1:1:5的物質的量比，其中的A為Gd、Dy、Ho、Er中的一種，稱取氧化物粉末三氧化二鑭、三氧化二釹、三氧化二釤、三氧化二銪、A的氧化物和二氧化鋯進行混合，置于球磨罐中，以瑪瑙為球磨介質，以分析純無水乙醇為分散介質，進行8小時的濕法三維震動球磨，將濕磨后的漿料在溫度100℃下烘干，取出置于瑪瑙研缽中手動研磨2小時，得到前驅粉體。

5.根據權利要求3所述負溫度系數熱敏材料，其特征在于，所述步驟b中，將步驟a中得到的前驅粉體在1400℃下煅燒3~6小時，再濕法球磨2小時，并經烘干和手工研磨后，即得到燒綠石相(La_0.2Nd_0.2Sm_0.2Eu_0.2A_0.2)₂Zr₂O₇粉體，其中的A為Gd、Dy、Ho、Er中的一種。

6.根據權利要求3所述負溫度系數熱敏材料，其特征在于，所述步驟c中，將步驟b中得到的燒綠石相粉體用單軸油壓機在15~20kg/cm²的壓力進行壓塊成型，時間為2分鐘，得到第二成型塊體；將第二成型塊體進行冷等靜壓，在壓強為250~300?MPa下保壓3分鐘，得到第三靜壓塊體；將第三靜壓塊體在溫度1600℃下燒結20~24小時，即得到高熵稀土鋯酸鹽基氧不敏感型負溫度系數熱敏材料(La_0.2Nd_0.2Sm_0.2Eu_0.2A_0.2)₂Zr₂O₇，其中的A為Gd、Dy、Ho、Er中的一種。