本發明專利技術公開了一種高均勻性高穩定性負溫度系數熱敏材料及其制備方法，所述高均勻性高穩定性負溫度系數熱敏材料是由Ｍｎ↓［３］Ｏ↓［４］、Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｃ和Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］組成，其重量百分比分別為Ｍｎ↓［３］Ｏ↓［４］∶Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］∶ＺｎＯ∶ＣｕＯ∶ＮｉＯ∶Ｃ∶Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＝４２％－４７％∶１５％－１７％∶１３％－１５％∶１７％－１８％∶５．０％∶２．５％－３．５％∶０．３％。上述熱敏材料的制備方法為：經球磨－造粒－成型－高溫燒結陶瓷工藝制成。材料的電阻率為２３００Ωｃｍ，Ｂ值為３９００Ｋ，電阻率的分散性小于±０．６５％，敏化系數為０．１６％－０．１７％，是很理想的高均勻性、高穩定性熱敏材料，特別適合用于制作高精度測溫熱敏電阻和特殊用途的熱敏電阻。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及敏感材料領域，具體涉及一種高均勻性高穩定性負溫度系數熱 敏材料及其制備方法。
技術介紹
負溫度系數(NTC)熱敏電阻包括高精度測溫熱敏電阻、溫度補償熱敏電 阻和浪涌電流吸收功率型熱敏電阻三類。高精度測溫熱敏電阻要求阻值互換精 度AR/R^iP/。， B值(材料常數) 一致性優于±0.8%。溫度補償元件阻值互換性 △R/R^5%， B值一致性優于士2。/。。浪涌電流吸收功率型熱l丈電阻的B值大于 2600K。目前，國內外對這三種熱敏電阻釆用的材料配方均由Mn、 Fe、 Co、 Ni 和Cu的過渡金屬氧化物組成的材料配方，使用粉體成型陶瓷工藝或化學共沉淀 和等靜壓成型工藝，材料電阻率的均勻性Ap/p二士3。/。-土5。/Q, B值的一致性為土l0/。-±2%。為提高材料的一致性和穩定性曾采用溶膠一凝膠法、水熱法以及配方引入 高溶點雜質，如ZrO、 MgO和Si02等，但這些努力未能從根本上解決熱敏材料 的高均勻性和高穩定性問題。直至今日，高精度測溫熱敏電阻互換精度為±1% 的合格品率仍只有30°/。-50%。研究表明，熱敏材料電學特性的均勻性主要取決于材料成份均勻性，相結 構均勻性和材料中缺陷和雜質分布的均勻性。成份的不均勻致使材料各處的電 導起伏；相結構(包括晶界密度)的不均勻導致材料各處能級畸變，載流散射 幾率不相同；雜質分布不均勻使材料各處電阻率不相同。尤其是材料中的熱應 力不相等，使材料產生熱致結構變化，導致材料的不穩定性。制備高均勻、高穩定性熱敏材料是熱敏電阻制造的核心技術。
技術實現思路
本專利技術為了彌補現有技術的不足，提供一種高均勻性高穩定性負溫度系數 熱敏材料及其制備方法。為達到上述專利技術目的，本專利技術所采用的技術方案為提供一種高均勻性高 穩定性負溫度系數熱敏材料，其特征在于所述熱敏材料的各個組份及其重量份比如下所示Mn3。442% ~'47%;Fe20315%'-17%.,ZnO13%--15%;CuO17% '-18%;NiO5.0%;C2.5% '-3.5%;A1203上述高均勻性高穩定性負溫度系數熱敏材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟A、 按照上述配方配制熱敏配方料；B、 按照熱敏配方料水乙醇磨球=1. 0: 0. 8: 0. 6: 1. 5的重量比球磨16 小時；C、 將球磨粉料烘干后，碾細后過150目篩，并加入球磨粉料總重量的15%-18%、濃度為10%的聚乙烯醇溶液，造粒成粒度為80目-200目的粉體；D、 按照成型密度為3.2 g/cm3 ~ 3.4g/cm3制成坯體，并將坯件置于匣缽中后 在高溫電爐中燒結，燒結曲線為室溫 500。C升溫速率0. 5°C/min500°C ~ 800。C升溫速率0. 8°C/min4呆溫 (60~ 120) min800°C ~ ( 1050°C ~ 1250°C )升溫速率1. 0°C/min(1050°C ~ 1250°C )保溫 (150~ 300 )min(1050°C ~ 1250°C ) ~ 200°C隨爐降溫；E、燒結后的材料在U5。C保持100小時進行敏化處理，制成具有高密度的 反尖晶石結構的陶瓷半導體熱敏材料。上述聚乙烯醇溶液作為粘合劑，使得球磨所得的粉料造粒成粒度為80目~ 200目的粉體；再將造粒所得的粉體壓制成密度為3.2 g/cm3 ~ 3.4g/cm3、 <D10的 圓片或①35x20mm的圓柱錠；并將樣品置于匣缽中，放入高溫電爐中燒結。將OIO 的圓片狀樣品的兩面印刷Ag電極在85(TC還原30min,對于035的圓錠則需切 割成圓片，再在圓片兩面印刷Ag漿電極，然后再劃成要求尺寸的芯片。綜上所述，采用本專利技術所提供的配方以及方法所制備的高均勻性高穩定性 負溫度系數熱敏材料的電阻率為2300Qcm，電阻的誤差<±1.0%; 825/5()為3900K, 其誤差<±0.2%,敏化系數為0.16%-0.17%，是很理想的高均勻性、高穩定性熱 敏材料，特別適合用于制作各種高精度測溫熱敏電阻和特殊用途的熱敏電阻。 附圖及其說明附圖說明圖1為實施例1中測量得出的4丈化曲線。 具體實施例方式本專利技術所提供的高均勻性高穩定性負溫度系數熱敏材料的各個組份及其重 量4分比如下所示Mn304為42% ~ 47%; Fe203為15% ~ 17%; ZnO為13% ~ 15%; CuO為17% ~ 18%; NiO為5.0%; C為2.5% ~ 3.5%; A1203為0.3%。上述高均勻性高穩定性負溫度系數熱敏材料的制備方法，其特征在于，所 述制備方法包括如下步驟A、按照上述配方配制熱敏配方料；B、按照熱敏配 方料水乙醇磨球=1. 0: 0.8: 0.6: 1. 5的重量比球磨16小時；C、將球磨 粉料烘干后，碾細后過150目篩，并加入球磨粉料總重量的15%-18%、濃度為10% 的聚乙烯醇溶液，造粒成粒度為80目-200目的粉體；D、按照成型密度為3.2 g/cms-3.4g/cms制成坯體，并將坯件置于匣4^中后在高溫電爐中燒結，燒結曲 線為室溫~ 500°C 500°C ~ 800°C 800°C800°C ~ ( 1050°C ~ 1250°C )(1050。C ~ 1250°C ) (1050。C ~ 1250°C ) ~ 200°C升溫速率0. 5°C/min 升溫速率0.8。C/min 保溫 (60~ 120) min 升溫速率1. (TC/min 保溫 (150 — 300 ) min 隨爐降溫；E、燒結后的材料在1"。C保持100小時進行敏化處理，制成具有高密度的 反尖晶石結構的陶瓷半導體熱敏材料。將上述所制得的陶瓷半導體熱敏材料在25。C和50°C恒溫油槽中分別測量其 電阻值，即R25和Rsq。并按下式計算其電阻率^25和萬25/5。值<table>table see original document page 7</column></row><table>式中S為電極的面積(對圓片樣品S^;zr2，丄是兩電極之間的距離，對于圓 片樣品，丄即圓片厚度)。 實施例1:采用下表的材料配方<table>table see original document page 7</column></row><table>采用以下制備工藝(1 )按上表比例配料lOOOg,并按比例料lOOOg:水800g:乙醇600g和磨 球1500g置于球磨機上，球磨16小時，取出后在IO(TC烘干，碾細過150目篩。(2) 將球磨粉料稱重，并加入粉料重量15%的，濃度為10%的聚乙烯醇溶 液，手工造粒成粒度為80目-200目的粉體。(3) 在粉末成型機上將造粒粉體壓制成直徑為10mm，厚度為2.0mm，壓 制密度為3.2g/cm3的材料測試樣品坯件。(4) 將樣品坯件豎排在陶瓷匣缽內，將匣缽方文入高溫電爐中燒結，燒結曲 線如下室溫一500。C 500。C—,°C 800 。C 800°C-1070。C 1070°C 1070°C-200°C(5) 將燒成的瓷片測量其物理參數，升本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高均勻性高穩定性負溫度系數熱敏材料，其特征在于：所述熱敏材料的各個組份及其重量份比如下所示： Ｍｎ↓［３］Ｏ↓［４］ ４２％～４７％； Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］ １５％～１７％； ＺｎＯ １３％～１５％； Ｃ ｕＯ １７％～１８％； ＮｉＯ ５．０％； Ｃ ２．５％～３．５％； Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ ０．３％。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：陶明德，唐本棟，周軍有，
申請(專利權)人：四川西漢電子科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：90[中國|成都]
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