本发明涉及一种类钙钛矿型高温热敏电阻材料及其制备方法，该热敏电阻材料在温度25℃-800℃范围具有明显的负温度系数特性，是一种适用于制造高温热敏电阻器的新型热敏电阻材料。
背景技术：
目前，国内外用于高温检测的主要为铂电阻。铂电阻温度探测器用于测量温度低于600℃的情况已有很长的历史，目前的发展主要集中在薄型和厚型铂膜上，即在陶瓷物质上带一层薄膜的膜型电阻温度探测器。经最新改进后，它的测量温度最高可达850℃。铂膜电阻温度传感器依靠电阻－温度的线性化特性实现温度测量，在低于500℃时，可充分呈线性化，但由于铂金属材料自身的特性，高温下的线性化很难实现。另外，欲提高灵敏度须采用制造技术手段增加元件尺寸，这使传感器的响应时间随尺寸增加而增大，造成了性能改进的矛盾。
负温度系数热敏电阻器具有灵敏度高、响应快的特点，然而，传统的mn-co-ni-o系尖晶石型热敏电阻材料主要用于300℃以下，这就给新型高温热敏电阻材料的开发提出了新的挑战性课题。
本发明对氧化物固相法制备的cacu2.5mn0.5ti4o12热敏电阻材料电学性能进行了初步研究，其材料常数为6400k，有望用于制造高温热敏电阻器。考虑到y2o3的耐高温性能，且y3+与ca2+具有相近的离子半径，y3+取代ca2+可调节cacu2.5mn0.5ti4o12热敏电阻材料电学性能，制造不同电性能参数的高温热敏电阻器。
本发明从cacu2.5mn0.5ti4o12的半导体特性出发，通过y2o3掺杂设计合成了类钙钛矿型ca1-xyxcu2.5mn0.5ti4o12(0≤x≤0.1)高温25℃-800℃的热敏电阻材料。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种类钙钛矿型高温热敏电阻材料及其制备方法，该材料以碳酸钙，氧化铜，二氧化锰，二氧化钛，三氧化二钇为原料，经混合研磨、煅烧、冷等静压成型、高温烧结、涂烧电极，即可得到类钙钛矿型高温热敏电阻材料，材料常数为b300℃/500℃＝6800k—7700k，温度25℃电阻率为1.09×107ωcm-3.60×107ωcm。采用本发明制备的热敏电阻材料在25℃-800℃范围具有明显的负温度系数特性，材料体系电性能稳定，一致性好，适合制造高温热敏电阻器。
本发明所述的一种类钙钛矿型高温热敏电阻材料，该热敏电阻材料以碳酸钙，氧化铜，二氧化锰，二氧化钛，三氧化二钇为原料，结构为体心立方的类钙钛矿结构，其化学组成为ca1-xyxcu2.5mn0.5ti4o12，其中0≤x≤0.1。
所述的一种类钙钛矿型高温热敏电阻材料的制备方法，按下列步骤进行：
a、按ca1-xyxcu2.5mn0.5ti4o12分别称取碳酸钙，氧化铜，二氧化锰，二氧化钛，三氧化二钇进行混合，将混合的原料置于玛瑙研钵中研磨5-10小时，得到粉体；
b、将步骤a中研磨好的粉体在温度800℃-1000℃煅烧4-8小时，研磨5-10小时后即得ca1-xyxcu2.5mn0.5ti4o12粉体；
c、将步骤b得到的粉体材料以10-20kg/cm2的压力进行压块成型，时间为0.5-2分钟，将成型的块体材料进行冷等静压，在压强为300—400mpa下保压1-3分钟，然后于温度1000℃-1200℃烧结4-8小时，制得高温热敏陶瓷材料；
d、将步骤c烧结的陶瓷材料正反两面涂覆铂浆电极，然后于温度900℃下退火30分钟，即得到温度范围为25℃-800℃，材料常数为b300℃/500℃＝6800k-7700k，温度25℃电阻率为1.09×107ωcm-3.60×107ωcm的高温热敏电阻材料。
本发明所述的一种类钙钛矿型高温热敏电阻材料及其制备方法，采用固相法将钙、铜、锰、钛、钇的氧化物进行混和研磨、煅烧、混合、再研磨即得负温度系数热敏电阻粉体材料，再将该粉体材料片式冷等静压成型，高温烧结后正反两面涂烧铂浆电极获得热敏电阻圆片，该圆片热敏电阻为类钙钛结构的ca1-xyxcu2.5mn0.5ti4o12的陶瓷材料，其材料常数为b300℃/500℃＝6800k-7700k，温度25℃电阻率为1.09×107ωcm-3.60×107ωcm。采用本发明所述方法制备的类钙钛矿型高温热敏电阻材料性能稳定，一致性好，该热敏电阻材料在温度25℃-800℃范围具有明显的负温度系数特性，适合制造高温热敏电阻器。
附图说明
图1为本发明的热敏陶瓷材料的x射线衍射图谱。
具体实施方式
实施例1
a、首先按cacu2.5mn0.5ti4o12分别称取分析纯碳酸钙，氧化铜，二氧化锰，二氧化钛进行混合，将混合的原料置于玛瑙研钵中研磨5小时，得到粉体；
b、将步骤a中研磨好的粉体在温度800℃煅烧4小时，研磨5小时后即得cacu2.5mn0.5ti4o12粉体；
c、将步骤b得到的粉体材料以20kg/cm2的压力进行压块成型，时间为1分钟，将成型的块体材料进行冷等静压，在压强为300mpa下保压2分钟，然后于温度1000℃烧结8小时，制得高温热敏陶瓷材料；
d、将步骤c烧结的陶瓷材料正反两面涂覆铂浆电极，然后于900℃下退火30分钟，即可得到温度范围为25℃-800℃，材料常数为b300℃/500℃＝7110k，温度25℃电阻率为1.09×107ωcm的高温热敏电阻材料。
实施例2
a、按ca0.95y0.05cu2.5mn0.5ti4o12分别称取碳酸钙，氧化铜，二氧化锰，二氧化钛，三氧化二钇进行混合，将混合的原料置于玛瑙研钵中研磨10小时，得到粉体；
b、将步骤a中研磨好的粉体在温度900℃煅烧6小时，研磨8小时后即得ca0.95y0.05cu2.5mn0.5ti4o12粉体；
c、将步骤b得到的粉体材料以15kg/cm2的压力进行压块成型，时间为0.5分钟，将成型的块体材料进行冷等静压，在压强为400mpa下保压1分钟，然后于温度1100℃烧结6小时，制得高温热敏陶瓷材料；
d、将步骤c烧结的陶瓷材料正反两面涂覆铂浆电极，然后于温度900℃下退火30分钟，即可得到温度范围为25℃-800℃，材料常数为b300℃/500℃＝6800k，温度25℃电阻率为2.01×107ωcm的高温热敏电阻材料。
实施例3
a、按ca0.9y0.1cu2.5mn0.5ti4o12分别称取碳酸钙，氧化铜，二氧化锰，二氧化钛，三氧化二钇进行混合，将混合的原料置于玛瑙研钵中研磨8小时，得到粉体；
b、将步骤a中研磨好的粉体在温度1000℃煅烧8小时，研磨10小时后即得ca0.9y0.1cu2.5mn0.5ti4o12粉体；
c、将步骤b得到的粉体材料以10kg/cm2的压力进行压块成型，时间为2分钟，将成型的块体材料进行冷等静压，在压强为350mpa下保压3分钟，然后于温度1200℃烧结4小时，制得高温热敏陶瓷材料；
d、将步骤c烧结的陶瓷材料正反两面涂覆铂浆电极，然后于温度900℃下退火30分钟，即可得到温度范围为25℃-800℃，材料常数为b300℃/500℃＝7700k，温度25℃电阻率为3.60×107ωcm的高温热敏电阻材料。