专利名称：一种固相化学反应制备负温度系数热敏电阻材料的方法
技术领域：
本发明涉及利用固相化学反应制备负温度系数热敏电阻陶瓷材料，属于半导体传感器领域。
背景技术：
最近几年，负温度系数(NTC)热敏电阻温度传感器，已广泛应用于家用空调、汽车空调、冰箱、冷柜、热水器、饮水机、暖风机、咖啡机，烘干机以及中低温干燥箱、恒温箱等场合的温度测量与控制。随着对测温、控温精度的不断提高要求负温度系数热敏电阻元件具有高精度、高可靠性，并且应该具有长期的稳定性和互换性。负温度系数热敏电阻元件的性能在很大程度上取决于原料粉体的质量。因此寻求工艺简单、易于操作放大而又能有效地提高热敏材料质量的新方法变得十分重要。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种固相化学反应制备负温度系数热敏电阻材料的方法，该方法以锰、钴、镍乙酸盐和碱为原料，进行研磨，去离子水洗涤，干燥，预烧，制备出粒径均勻，分散性较好的粉体，再将粉体预压成型，等静压，烧结，即可制备出负温度系数 (NTC)热敏电阻陶瓷材料。采用本发明所述方法获得的负温度系数热敏电阻陶瓷材料，经常规方法切片、涂电极、划片、焊接、封装，制成的NTC热敏电阻产品的阻值和B值一致性较高、 互换性能较好，稳定性和重复性好，可广泛应用于家用空调、汽车空调、冰箱、冷柜、热水器、 饮水机、暖风机、咖啡机，烘干机以及中低温干燥箱、恒温箱等场合的温度测量与控制。本发明所述的一种固相化学反应制备负温度系数热敏电阻材料的方法，采用固相化学反应，具体操作按下列步骤进行a、以含钴、锰、镍的盐和碱为原料，按摩尔比锰钴镍碱= 22-24 22-24 1 115-117. 5进行配料，在室温下混合研磨，时间1小时，反应物发生固相化学反应变为色泽均勻的黑色粉末；b、用去离子水洗涤黑色粉末至中性，同时去除掉可溶的副产物，干燥，获得粉体；C、将粉体在马弗炉内温度500-60(TC预烧2小时，然后进行预压成型，等静压，在温度1160-1180°C烧结4小时，即可得到负温度系数热敏电阻陶瓷材料。步骤a中的钴、锰、镍的盐为乙酸钴、乙酸锰和乙酸镍，碱为氢氧化钠。将得到的热敏电阻陶瓷材料经过切片、涂电极、划片、焊接、封装，制成的NTC热敏电阻元件 B25/5Q = 3920-4000X (1 士0. 5% )；阻值 Ι 25 在 2. 0-2. 6k Ω，在 1 % 内的成品率为 30-45%，在2%以内的成品率达到75% -95%。本发明所述的一种固相化学反应制备负温度系数热敏电阻材料的方法，采用的室温固相化学反应法操作简单、反应不需要溶剂、节能、对环境无污染、产率高、便于放大生产等特点。通过本发明所述的方法获得的材料，经常规方法切片、涂电极、划片、焊接、封装，制成的NTC热敏电阻产品的阻值和B值一致性较高、互换性能较好。
具体实施例方式实施例1按摩尔比23 23 1 117. 5称取乙酸锰、乙酸钴、乙酸镍和氢氧化钠，在室温下混合研磨，时间1小时，反应物发生固相化学反应变为色泽均勻的黑色粉末；用去离子水洗涤黑色粉末至中性，同时去除掉可溶的副产物，干燥，获得粉体；将粉体在马弗炉内温度500°C预烧2小时，然后进行预压成型，等静压，在温度 1160°C烧结4小时，即可得到负温度系数热敏电阻陶瓷材料。将得到的负温度系数热敏电阻陶瓷材料，经常规方法切片、涂电极、划片、焊接引线和封装，制成的NTC热敏电阻元件化5/5(1 = 3920 X (1 士 0. 5% )，阻值Ι 25 约2. Ok Ω，在1 % 内的成品率为30-45%，在2%以内的成品率达到75% -90%。实施例2a、按摩尔比23 22 1 115称取乙酸锰、乙酸钴、乙酸镍和氢氧化钠，在室温下混合研磨，时间1小时，反应物发生固相化学反应变为色泽均勻的黑色粉末；b、用去离子水洗涤黑色粉末至中性，同时去除掉可溶的副产物，干燥，获得粉体；C、将粉体在马弗炉内温度600°C预烧2小时，然后进行预压成型，等静压，在温度 1170°C烧结4小时，即可得到负温度系数热敏电阻陶瓷材料。将得到的负温度系数热敏电阻陶瓷材料，经常规方法切片、涂电极、划片、焊接引线和封装，制成的NTC热敏电阻元件化5/5(1 = 3977 X (1 士 0. 5% )，阻值Ι 25 约2. 6k Ω，在1 % 内的成品率为30-45%，在2%以内的成品率达到75% -90%。实施例3a、按摩尔比22 24 1 117. 5称取乙酸锰、乙酸钴、乙酸镍和氢氧化钠，在室温下混合研磨，时间1小时，反应物发生固相化学反应变为色泽均勻的黑色粉末；b、用去离子水洗涤黑色粉末至中性，同时去除掉可溶的副产物，干燥，获得粉体；C、将粉体在马弗炉内温度600°C预烧2小时，然后进行预压成型，等静压，在温度 1180°C烧结4小时，即可得到负温度系数热敏电阻陶瓷材料。将得到的负温度系数热敏电阻陶瓷材料，经常规方法切片、涂电极、划片、焊接引线和封装，制成的NTC热敏电阻元件化5/5(1 = 3960 X (1 士 0. 5% )，阻值Ι 25 约2. 2k Ω，在1 % 内的成品率为30-45%，在2%以内的成品率达到75% -90%。实施例4a、按摩尔比M 22 1 116称取乙酸锰、乙酸钴、乙酸镍和氢氧化钠，在室温下混合研磨，时间1小时，反应物发生固相化学反应变为色泽均勻的黑色粉末；b、用去离子水洗涤黑色粉末至中性，同时去除掉可溶的副产物，干燥，获得粉体；C、将粉体在马弗炉内温度550°C预烧2小时，然后进行预压成型，等静压，在温度 1175°C烧结4小时，即可得到负温度系数热敏电阻陶瓷材料。将得到的负温度系数热敏电阻陶瓷材料，经常规方法切片、涂电极、划片、焊接引线和封装，制成的NTC热敏电阻元件化5/5(1 = 4000 (1 士 0. 5% )，阻值约2.浊Ω，在1 %内的成品率为35-45%，在2%以内的成品率达到80% -95%。
权利要求
1.一种固相化学反应制备负温度系数热敏电阻陶瓷材料的方法，其特征在于采用固相化学反应，具体操作按下列步骤进行a、以含钴、锰、镍的盐和碱为原料，按摩尔比锰钴镍碱= 22-24 22-24 1 115-117. 5进行配料，在室温下混合研磨，时间1小时，反应物发生固相化学反应变为色泽均勻的黑色粉末；b、用去离子水洗涤黑色粉末至中性，同时去除掉可溶的副产物，干燥，获得粉体；C、将粉体在马弗炉内温度500-60(TC预烧2小时，然后进行预压成型，等静压，在温度 1160-1180°C烧结4小时，即可得到负温度系数热敏电阻陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a中的钴、锰、镍的盐为乙酸钴、乙酸锰和乙酸镍，碱为氢氧化钠。
全文摘要
本发明涉及一种固相化学反应制备负温度系数热敏电阻陶瓷材料的方法，该方法以含钴、锰、镍的盐和碱为原料，采用室温固相化学反应法制备出粒径均匀，分散性较好的粉体，然后将粉体预压成型、等静压、烧结制备出负温度系数热敏电阻陶瓷材料。采用本发明所述方法获得的负温度系数热敏电阻陶瓷材料，经常规方法切片、涂电极、划片、焊接、封装，制成的NTC热敏电阻产品的阻值和B值一致性较高、互换性能较好，稳定性和重复性好，可广泛应用于家用空调、汽车空调、冰箱、冷柜、热水器、饮水机、暖风机、咖啡机，烘干机以及中低温干燥箱、恒温箱等场合的温度测量与控制。
文档编号C04B35/622GK102432299SQ201110213400
公开日2012年5月2日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者王军华, 范艳伟, 贾殿赠, 陈朝阳 申请人:中国科学院新疆理化技术研究所