EDTA络合物溶液。
[0099](2)制备凝胶
[0100]按上述溶液:有机单体:交连剂=100ml: 20g: 5g的比例，在溶液中加入有机单体和交连剂，搅拌至有机单体及交连剂溶解，再加入引发剂和催化剂，在引发剂和催化剂的作用下，溶液中的有机单体和交连剂交联聚合得到凝胶。
[0101]所述有机单体可为丙烯酰胺；交连剂可为N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺；引发剂可为过硫酸铵或过氧化氢；催化剂可为N，N，N’，N’ -四甲基乙二胺。
[0102]所述引发剂和催化剂可按溶液:引发剂:催化剂=100ml: 60mg: lml的比例加入。
[0103](3)制备粉体
[0104]将所得凝胶在750°C煅烧1小时，得到掺杂的BaTi03S PTCR陶瓷粉体；
[0105](4)烧制陶瓷
[0106]将所得粉体加入粘合剂造粒、干压成型后在高温1200°C下烧结2小时，即可得到超低电阻率1.ο Ω.cm的PTCR热敏陶瓷。
[0107]实施例4
[0108](1)配制溶液
[0109]分别制备含Ba、T1、Y、Nb、Cl等离子的溶液:
[0110]按BaC03:柠檬酸=1: 4的摩尔比，称量碳酸钡BaCO 3与柠檬酸。首先在柠檬酸中加入去离子水，配制成柠檬酸溶液，再将柠檬酸溶液与BaC(V混合，反应完成后，得到含有Ba2+的溶液，并加氨水至pH为7 ;
[0111]按钛酸丁酯Ti(0C4H9)4:柠檬酸=1: 1.1的重量比，称量钛酸丁酯Ti(0C4H9)g柠檬酸，在柠檬酸中加入去离子水，配制成柠檬酸溶液，并用氨水调节pH值为7，将所得溶液与钛酸丁酯Ti (0C4H9) 4混合，加热至80°C，搅拌后静置，得到含有Ti 4+的溶液，并加氨水至pH 为 7 ;
[0112]按Y203:硝酸=1: 7的摩尔比，称量Υ 203与硝酸，在硝酸中加入去离子水稀释，再将稀释后的溶液γ203混合，加热至80°C，搅拌，反应完成后，得到含有Y 3+的溶液，并加氨水至pH为7 ;
[0113]按Nb205 *5H20:草酸=1: 7的摩尔比，称量Nb205.5H20与草酸，加热至沸腾，搅拌，反应完成后，并加氨水至pH为7 ;
[0114]按TiCl3:乙醇=1: 2的摩尔比，称量TiCl 3与乙醇，搅拌，反应完成后，并加氨水至pH为7 ;
[0115]将以上分别制得的溶液，按⑤式中给出的摩尔比例配制含有Ba、T1、Y、Nb、Cl离子的混合溶液。
[0116]BaTi03+0.18% Y203+0.18% Nb205.5Η20+0.06% TiCl3 ⑤
[0117]在所述混合溶液中，可再加入四甲基乙二胺EDTA，并调节pH为6，形成稳定的EDTA络合物溶液。
[0118](2)制备凝胶
[0119]按上述溶液:有机单体:交连剂=100ml: 20g: 5g的比例，在溶液中加入有机单体和交连剂，搅拌至有机单体及交连剂溶解，再加入引发剂和催化剂，在引发剂和催化剂的作用下，溶液中的有机单体和交连剂交联聚合得到凝胶。
[0120]所述有机单体可为丙烯酰胺；交连剂可为N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺；引发剂可为过硫酸铵或过氧化氢；催化剂可为N，N，N’，N’ -四甲基乙二胺。
[0121]所述引发剂和催化剂可按溶液:引发剂:催化剂=100ml: 60mg: lml的比例加入。
[0122](3)制备粉体
[0123]将所得凝胶在750°C煅烧2小时，得到掺杂的BaTi03S PTCR陶瓷粉体；
[0124](4)烧制陶瓷
[0125]将所得粉体加入粘合剂造粒、干压成型后在高温1200°C下烧结1.5小时，即可得到超低电阻率1.6 Ω.cm的PTCR热敏陶瓷。
[0126]实施例5
[0127](1)配制溶液
[0128]分别制备含Ba、T1、Y、Nb、Cl等离子的溶液:
[0129]按BaC03:柠檬酸=1: 4的摩尔比，称量碳酸钡BaCO 3与柠檬酸。首先在柠檬酸中加入去离子水，配制成柠檬酸溶液，再将柠檬酸溶液与BaC(V混合，反应完成后，得到含有Ba2+的溶液，并加氨水至pH为7 ;
[0130]按钛酸丁酯Ti(0C4H9)4:柠檬酸=1: 1.1的重量比，称量钛酸丁酯Ti(0C4H9)g柠檬酸，在柠檬酸中加入去离子水，配制成柠檬酸溶液，并用氨水调节pH值为7，将所得溶液与钛酸丁酯Ti (0C4H9) 4混合，加热至80°C，搅拌后静置，得到含有Ti 4+的溶液，并加氨水至pH 为 7 ;
[0131]按Y203:硝酸=1: 7的摩尔比，称量Υ 203与硝酸，在硝酸中加入去离子水稀释，再将稀释后的溶液γ203混合，加热至80°C，搅拌，反应完成后，得到含有Y 3+的溶液，并加氨水至pH为7 ;
[0132]按Nb205 *5H20:草酸=1: 7的摩尔比，称量Nb205.5H20与草酸，加热至沸腾，搅拌，反应完成后，并加氨水至pH为7 ;
[0133]按TiCl3:乙醇=1: 2的摩尔比，称量TiCl 3与乙醇，搅拌，反应完成后，并加氨水至pH为7 ;
[0134]将以上分别制得的溶液，按⑥式中给出的摩尔比例配制含有Ba、T1、Y、Nb、Cl离子的混合溶液。
[0135]BaTi03+0.15% Y203+0.15% Nb205.5Η20+0.06% TiCl3 ⑥
[0136]在所述混合溶液中，可再加入四甲基乙二胺EDTA，并调节pH为6，形成稳定的EDTA络合物溶液。
[0137](2)制备凝胶
[0138]按上述溶液:有机单体:交连剂=100ml: 20g: 5g的比例，在溶液中加入有机单体和交连剂，搅拌至有机单体及交连剂溶解，再加入引发剂和催化剂，在引发剂和催化剂的作用下，溶液中的有机单体和交连剂交联聚合得到凝胶。
[0139]所述有机单体可为丙烯酰胺；交连剂可为N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺；引发剂可为过硫酸铵或过氧化氢；催化剂可为N，N，N’，N’ -四甲基乙二胺。
[0140]所述引发剂和催化剂可按溶液:引发剂:催化剂=100ml: 60mg: lml的比例加入。
[0141](3)制备粉体
[0142]将所得凝胶在700 °C煅烧2小时，得到掺杂的BaTi03基PTCR陶瓷粉体；
[0143](4)烧制陶瓷
[0144]将所得粉体加入粘合剂造粒、干压成型后在高温1200°C下烧结1.5小时，即可得到超低电阻率1.8 Ω.cm的PTCR热敏陶瓷。
[0145]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多位掺杂的正温度系数热敏陶瓷材料的制备方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: (1)制备包括Ba、T1、A、B、F或Cl离子的混合溶液，所述A离子为Sm、La、Nd和Y其中的任一种，所述Β离子为Nb; (2)在所述混合溶液中添加有机单体和交联剂制备凝胶； (3)将所述凝胶进行煅烧，得到掺杂的BaTi03SPTCR陶瓷粉体； (4)将所述粉体加入粘合剂造粒、干压成型后在高温下烧结，即可得到超低电阻率的PTCR热敏陶瓷。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按以下公式中给出的摩尔比例配制所述混合溶液；BaTi03+x A203+y B205+z X式中:x = 0.15 ?0.2% ；y = 0.15 ?0.2% ；ζ = 0.02 ?0.08%。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述混合溶液中，可再加入四甲基乙二胺EDTA，并调节pH为5?6，形成稳定的EDTA络合物溶液。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机单体为丙烯酰胺。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中还可以加入引发剂和催化剂。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述凝胶在700-800°C煅烧1?2小时。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，所述粉体在1150°C?1200°C下烧结1?2小时。
【专利摘要】本发明公开了一种多位掺杂的正温度系数热敏陶瓷的制备方法，属于陶瓷材料技术领域。本发明通过同时在A、B、O位掺杂，相比单一掺杂或双掺杂而言，晶格结构发生较大畸变，居里点以下铁电四方相产生较大的自发极化强度Ps，由于较大自发极化空间变化率部分或全部抵消了空间电荷作用，导致居里温度下晶界势垒减小或消失，使得常温电阻率进一步降低，因此可以制备得到超低常温电阻率的PTCR，使PTC陶瓷材料的室温电阻率下降到2Ω·cm以下。另一方面，本发明的陶瓷材料通过将所有组分以溶液形式在原子/分子水平上按比例均匀混合，可制得混合十分均匀的材料，达到均匀掺杂的目的，使得材料的电阻率降低的同时，材料重复性好，产品均匀一致。
【IPC分类】C04B35/468, C04B35/622
【公开号】CN105314979
【申请号】CN201510903326
【发明人】傅邱云, 郑志平, 周东祥, 胡云香, 罗为
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年12月9日