一种负温度系数热敏电阻材料的制备方法与流程

文档序号:11222899阅读:619来源:国知局

本发明涉及负温度系数热敏电阻材料领域,具体涉及基本不含fe,co,mn元素的负温度系数热敏电阻材料的及其制备方法。



背景技术:

进入新世纪,随着国防、通讯等领域的快速发展,特别近几年,对国防设备,终端通讯设备的电磁抗干扰能力的要求越来越高。这些要求,给予弱电线路的设计布局等带来极大的挑战,大的容抗感抗可能给通讯的可靠性造成影响。特别是在国防领域,通过增大空间减少容抗和感抗干扰的方法,但这样增加了军事设备的体积和暴露的机会。在此情况下,高可靠性低容抗低感抗的元器件的研制越来越紧迫了。

传统的热敏电阻材料一般由过渡元素锰钴镍及铁的氧化物组成,例如:cn103208340b公开了一种功率型负温度系数热敏电阻器的制造方法,包括以下步骤:调配热敏陶瓷粉料,使所述热敏陶瓷粉料中四氧化三钴:二氧化锰:氧化镍:三氧化二铝的摩尔比为30~60%:40~70%:10~30%:5~20%;将调配好的热敏陶瓷粉料与粘合剂、溶剂、增塑剂、分散剂混合,并磨成浆料,其中,所述粘合剂为聚乙烯醇缩丁醛树脂,所述溶剂为醋酸正丙脂与异丁醇的混合物,所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂,所述分散剂为乙二酸二甲脂;流延所述浆料使之成型为膜带,膜带裁切出所需尺寸的空白膜片;空白膜带上印刷内电极制成热敏电阻膜片;先叠置多片空白膜片,接着叠置多片热敏电阻膜片,再叠置多片空白膜片,由叠置后的空白膜片及热敏电阻膜片构成热敏电阻生坯;切割成多个热敏电阻单体,排胶后烧结;两端上端电极。

众所周知,由于铁钴镍的元素电子排布原因,这几种元素的磁特性特别突出,含有这些元素的热敏电阻材料容易磁化及有较高的磁导率。不含铁钴镍元素的材料就可以消除这类影响,但目前该类材料国内外研究极少。不含铁钴镍的钙钛矿结构的lamno3的电阻负温度特性,可以通过al,mn的含量调整材料的阻值及b值,以达到最终使用要求。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述现状,旨在提供一种几乎不含fe,co,ni元素,磁导率接近1,不易磁化且不导磁的负温度系数热敏电阻材料的制备方法。

本发明目的的实现方式为,一种负温度系数热敏电阻材料的制备方法,具体步骤如下:

1)以la2o3、mnco3、al2o3为原料,按la2o3为100,al2o3为5~50,mnco3为55~110的摩尔比置于锆球球磨罐中,按原料:锆球:水重量比为1:3:2的比加锆球、水,球磨8小时,得浆料;

2)将经步骤1)球磨的浆料在200℃烘干,在900-1200℃煅烧2-8小时得到固体粉体材料;

3)将经步骤2)煅烧后的固体粉体材料重新置于锆球磨罐,按固体粉体材料:锆球:水为1:3:1.5的重量比加锆球、水,球磨8小时,后在200℃条件下,烘干24h,压制成型;再在1100—1500℃烧结5小时,可到负温度系数热敏电阻材料

本发明采用la2o3、mnco3、al2o3为原料,原料经锆球球磨、烘干,900-1200℃煅烧,再球磨,烘干、烧结,得到基本不含fe、co、ni元素的负温度系数热敏电阻材料。因材料中fe、co、ni含量低于0.005%,解决了传统的热敏电阻含fe、co、ni系材料较多,容易磁化及有较高的磁导率的问题,所得负温度系数热敏电阻材材料不易磁化,磁导率接近1,不导磁,进而解决了弱电线路中因ntc热敏电阻磁化而导致的电磁干扰问题。

具体实施方式

本发明采用la2o3、mnco3、al2o3为原料,原料经锆球球磨、烘干,900-1200℃煅烧,再球磨,烘干、烧结,得到几乎不含fe、co、ni元素的负温度系数热敏电阻材料。

本发明通过对al,mn的含量控制,以调节钙钛矿结构。具有电阻负温度系数的lamno3的参数,按la2o3为100,al2o3为5~50,mnco3为55~110的摩尔比,当al2o3和mnco3超出下限范围时,不能得到稳定的钙钛矿结构且ntc特性弱,不具备实用性;当al2o3和mnco3超出上限范围时,不能得到稳定的钙钛矿结构,且ntc特性弱、电阻率太高,同样不具备实用性。

下面用具体实施例详述本发明:

实施例1、

1)以la2o3、mnco3、al2o3为原料,按la2o3为100,al2o3为5,mnco3为100的摩尔比置于锆球球磨罐中,按重量比料:锆球:水为1:3:2的比例,球磨8小时,得浆料;

2)将经步骤1)球磨的浆料在200℃烘干,在1000℃煅烧6小时得到固体粉体材料;

3)将经步骤2)煅烧后的固体粉体材料重新置于锆球磨罐球磨8小时,后在200℃烘干24小时,压制成型,再在1100℃烧结5小时,可得到几乎不含fe、co、ni元素的负温度系数热敏电阻材料。

所得负温度系数热敏电阻材料电阻率1.1ω·cm,b25/501587k。

实施例2、同实施例1,不同的是,

1)以la2o3、mnco3、al2o3为原料,按la2o3为100,al2o3为5,mnco3为110的摩尔比置于锆球球磨罐中;

2)将经步骤1)球磨的浆料在200℃烘干,在900℃煅烧8小时得到固体粉体材料;

3)将经步骤2)煅烧后的固体粉体材料重新置于锆球磨罐,按重量料:锆球:水为1:3:1.5球磨8小时,后在200℃烘干,压制成型在1200℃烧结5小时。

所得负温度系数热敏电阻材料电阻率18ω·cm,b25/502212k。

实施例3、同实施例1,不同的是,

1)以la2o3、mnco3、al2o3为原料,按la2o3为100,al2o3为25,mnco3为80的摩尔比置于锆球球磨罐中;

2)将经步骤1)球磨的浆料在200℃烘干,在1200℃煅烧2小时得到固体粉体材料;

3)将经步骤2)煅烧后的固体粉体材料重新置于锆球磨罐,按重量料:锆球:水为1:3:1.5球磨8小时,后在200℃烘干,压制成型在1500℃烧结5小时。

所得负温度系数热敏电阻材料电阻率23ω·cm,b25/502311k。

实施例4、同实施例1,不同的是,

1)以la2o3、mnco3、al2o3为原料,按la2o3为100,al2o3为25,mnco3为110的摩尔比置于锆球球磨罐中;

2)将经步骤1)球磨的浆料在200℃烘干,在1100℃煅烧5小时得到固体粉体材料;

3)将经步骤2)煅烧后的固体粉体材料重新置于锆球磨罐,按重量料:锆球:水为1:3:1.5球磨8小时,后在200℃烘干,压制成型在1300℃烧结4小时。

所得负温度系数热敏电阻材料电阻率78ω·cm,b25/502587k。

实施例5、同实施例1,不同的是,

1)以la2o3、mnco3、al2o3为原料,按la2o3为100,al2o3为50,mnco3为55的摩尔比置于锆球球磨罐中;

2)将经步骤1)球磨的浆料在200℃烘干,在900℃煅烧6小时得到固体粉体材料;

3)将经步骤2)煅烧后的固体粉体材料重新置于锆球磨罐,按重量料:锆球:水为1:3:1.5球磨8小时,后在200℃烘干,压制成型在1000℃烧结5小时。

所得负温度系数热敏电阻材料电阻率55ω·cm,b25/502492k。

实施例6、同实施例1,不同的是,

1)以la2o3、mnco3、al2o3为原料,按la2o3为100,al2o3为50,mnco3为70的摩尔比置于锆球球磨罐中;

2)将经步骤1)球磨的浆料在200℃烘干,在1000℃煅烧4小时得到固体粉体材料;

3)将经步骤2)煅烧后的固体粉体材料重新置于锆球磨罐,按重量料:锆球:水为1:3:1.5球磨8小时,后在200℃烘干,压制成型在1300℃烧结5小时。

所得负温度系数热敏电阻材料电阻率1301ω·cm,b25/503315k。

实施例7、同实施例1,不同的是,

1)以la2o3、mnco3、al2o3为原料,按la2o3为100,al2o3为50,mnco3为90的摩尔比置于锆球球磨罐中;

2)将经步骤1)球磨的浆料在200℃烘干,在1100℃煅烧4小时得到固体粉体材料;

3)将经步骤2)煅烧后的固体粉体材料重新置于锆球磨罐,按重量料:锆球:水为1:3:1.5球磨8小时,后在200℃烘干,压制成型在1200℃烧结5小时。

所得负温度系数热敏电阻材料电阻率8087ω·cm,b25/503782k。

实施例8、同实施例1,不同的是,

1)以la2o3、mnco3、al2o3为原料,按la2o3为100,al2o3为50,mnco3为110的摩尔比置于锆球球磨罐中;

2)将经步骤1)球磨的浆料在200℃烘干,在1000℃煅烧6小时得到固体粉体材料;

3)将经步骤2)煅烧后的固体粉体材料重新置于锆球磨罐,按重量料:锆球:水为1:3:1.5球磨8小时,后在200℃烘干,压制成型在1400℃烧结5小时。

所得负温度系数热敏电阻材料电阻率28702ω·cm,b25/504050k。

从上述实施例的电阻率可见:本发明所得到得fe、co、ni元素含量低于0.005%的负温度系数热敏电阻材料,其磁导率接近于1,电阻率1.1~28702ω·cm,b25/50:1587~4050(k)。

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