本发明专利技术公开了NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法，该工艺通过对传统NTC热敏陶瓷电阻材料进行优化，通过对高熔点、高化学稳定性的MgAl2O4材料中添加Cr2O3，使得制备出的NTC热敏陶瓷电阻材料在500‑1000℃温度区间电阻率随着温度升高而减小，表现出了良好的负温度系数特性。根据本发明专利技术制备方法获得的电阻材料在家用电器、光通信模块、车载产品等方面有广泛的应用前景，例如空调冰箱、通信模块、车载导航系统等。
Preparation of NTC thermosensitive ceramic resistance material
The invention discloses a preparation method of NTC thermistor ceramics. By optimizing the traditional NTC thermistor ceramics and adding Cr2O3 into MgAl2O4 with high melting point and high chemical stability, the resistivity of the prepared NTC thermistor ceramics increases with temperature in the temperature range of 500 1000. High and decreased, showing a good negative temperature coefficient characteristics. The resistance material obtained according to the preparation method of the invention has a wide application prospect in the fields of household appliances, optical communication modules, vehicle products, etc., such as air conditioning refrigerator, communication module, vehicle navigation system, etc.
【技术实现步骤摘要】
NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法
本专利技术涉及电阻材料这一
，特别涉及到NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法。
技术介绍
NTC是NegativeTemperatureCoefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10-1000000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可NTC热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面。NTC热敏电阻材料利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数（NTC）的热敏电阻．其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化．现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料。然而，传统的NTC热面电阻材料在300℃以上使用由于自身加热存在老化严重的现象，而且因其非线性的电性能特征和潮湿故障等问题也使得传统的NTC热敏陶瓷电阻材料在各种高端精密仪器的发展中失去了竞争的优势。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题和需求，本专利技术的目的是提供一种NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法。本专利技术在优化生产工艺的基础上通过对传统NTC热敏陶瓷电阻材料进行优化，通过对高熔点、高化学稳定性的MgAl2O4材料中添加Cr2O3，使得制备出的NTC热敏陶瓷电阻材料在500-1000℃温度区间电阻率随着温度升高而减小，表现出了良好的负温度系数特性。技术方案：为了实现上述目的，本专利技术公开了NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将MnO5-8份、Cr2O33-6份、MgAl2O45-9份、B2O33-8份、Fe2O37-12份、ZnO35-6份、Al2O32-5份、SiO210-13份、尖晶石25-35份，置于球磨罐中，然后加入分散介质，进行球磨，烘干得到粉末混合物；（2）将步骤（1）的粉末混合物中加入蒙脱石7-15份、碳酸氢钠3-6份、偶联剂1-4份中进行熔融，在惰性气体保护的气氛中做高温烧结，然后自然冷却至室温；（3）将步骤（2）的反应物加入到超声震荡器中打碎，过筛分选得到小颗粒产物；（4）将步骤（3）的产物进行压制成型，脱模干燥，即得成品。优选地，所述步骤（1）中的分散介质为无水乙醇、异丁醇、石蜡油和焦磷酸钠的混合物，其摩尔质量比为无水乙醇：异丁醇：石蜡油：焦磷酸钠为7：5：5：1。优选地，所述步骤（1）中的球磨转速为100-500转/分钟，球磨时间为3-6h。优选地，所述步骤（1）中的烘干温度为65-90℃。优选地，所述步骤（2）中的偶联剂选自3-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷中的一种或几种。优选地，所述步骤（2）中的惰性气体为氮气，气体流入速率为0.5L/min，保持炉内气压为2-5MPa。优选地，所述步骤（2）中的高温烧结的温度为700-750℃，反应时间为2-3h。优选地，所述步骤（3）中的超声处理的频率为50-60KHz，功率为300W，超声时间为60-75分钟。优选地，所述步骤（3）中的过筛孔径为500目。优选地，所述步骤（4）中的脱模干燥的温度控制在65-70℃：与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术所述的NTC热敏陶瓷电阻材料制备方法步骤简单易行，原材料易得，均为市面上常见材料，价格便宜。（2）通过本专利技术所述的NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法获得的电阻材料在电化学性能上较市面上常见的同类材料有明显的提升，制备出的NTC热敏陶瓷电阻材料在500-1000℃温度区间电阻率随着温度升高而减小，表现出了良好的负温度系数特性。（3）通过本专利技术所述的NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法获得的电阻材料在家用电器、光通信模块、车载产品等方面有较大的应用前景，例如空调冰箱、通信模块、车载导航系统等。具体实施方式以下通过结合下述具体实施方式进一步说明本专利技术。需要指出的是，以下具体实施方式仅用于解释本专利技术，并不用于对本专利技术的内容进行限定。本专利技术提供的NTC热敏陶瓷电阻材料在优化生产工艺的基础上通过对传统NTC热敏陶瓷电阻材料进行优化，通过对高熔点、高化学稳定性的MgAl2O4材料中添加Cr2O3，使得制备出的NTC热敏陶瓷电阻材料在500-1000℃温度区间电阻率随着温度升高而减小，表现出了良好的负温度系数特性。根据本专利技术制备方法获得的电阻材料在家用电器、光通信模块、车载产品等方面有广泛的应用前景，例如空调冰箱、通信模块、车载导航系统等。下面通过实施例进一步阐明本专利技术。需要指出的是，本专利技术并非仅局限于所述实施例。实施例1（1）将MnO5份、Cr2O33份、MgAl2O45份、B2O33份、Fe2O37份、ZnO35份、Al2O32份、SiO210份、尖晶石25份，置于球磨罐中，然后加入分散介质，进行球磨，球磨转速为100转/分钟，球磨时间为3h，然后在65℃温度下烘干得到粉末混合物，其中分散介质为无水乙醇、异丁醇、石蜡油和焦磷酸钠的混合物，其摩尔质量比为无水乙醇：异丁醇：石蜡油：焦磷酸钠为7：5：5：1，；（2）将步骤（1）的粉末混合物中加入蒙脱石7份、碳酸氢钠3份、3-氨丙基三甲氧基硅烷1份中进行熔融，在氮气气体保护的气氛中做高温烧结，高温烧结的温度为700-750℃，反应时间为2h，然后自然冷却至室温，其中氮气气体流入速率为0.5L/min，保持炉内气压为2Mpa；（3）将步骤（2）的反应物加入到超声震荡器中打碎，超声处理的频率为50KHz，功率为300W，超声时间为60分钟，过筛分选得到小颗粒产物，其中过筛孔径为500目；（4）将步骤（3）的产物进行压制成型，脱模干燥，即得成品，其中脱模干燥的温度控制在65-70℃。实施例2（1）将MnO6份、Cr2O34份、MgAl2O46份、B2O35份、Fe2O39份、ZnO35份、Al2O33份、SiO211份、尖晶石28份，置于球磨罐中，然后加入分散介质，进行球磨，球磨转速为200转/分钟，球磨时间为4h，然后在70℃温度下烘干得到粉末混合物，其中分散介质为无水乙醇、异丁醇、石蜡油和焦磷酸钠的混合物，其摩尔质量比为无水乙醇：异丁醇：石蜡油：焦磷酸钠为7：5：5：1，；（2）将步骤（1）的粉末混合物中加入蒙脱石9份、碳酸氢钠4份、乙烯基三乙氧基硅烷2份中进行熔融，在氮气气体保护的气氛中做高温烧结，高温烧结的温度为700-750℃，反应时间为2.3h，然后自然冷却至室温，其中氮气气体流入速率为0.5L/min，保持炉内气压为3Mpa；（3）将步骤（2）的反应物加入到超声震荡器中打碎，超声处理的频率为55KHz，功率为300W，超声时间为65分钟，过筛分选得到小颗粒产物，其中过筛孔径为500目；（4）将步骤（3）的产物进行压制成型本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将MnO 5‑8份、Cr2O3 3‑6份、MgAl2O4 5‑9份、B2O3 3‑8份、Fe2O3 7‑12份、ZnO3 5‑6份、Al2O3 2‑5份、SiO2 10‑13份、尖晶石25‑35份，置于球磨罐中，然后加入分散介质，进行球磨，烘干得到粉末混合物；（2）将步骤（1）的粉末混合物中加入蒙脱石7‑15份、碳酸氢钠3‑6份、偶联剂1‑4份中进行熔融，在惰性气体保护的气氛中做高温烧结，然后自然冷却至室温；（3）将步骤（2）的反应物加入到超声震荡器中打碎，过筛分选得到小颗粒产物；（4）将步骤（3）的产物进行压制成型，脱模干燥，即得成品。
【技术特征摘要】
1.NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将MnO5-8份、Cr2O33-6份、MgAl2O45-9份、B2O33-8份、Fe2O37-12份、ZnO35-6份、Al2O32-5份、SiO210-13份、尖晶石25-35份，置于球磨罐中，然后加入分散介质，进行球磨，烘干得到粉末混合物；（2）将步骤（1）的粉末混合物中加入蒙脱石7-15份、碳酸氢钠3-6份、偶联剂1-4份中进行熔融，在惰性气体保护的气氛中做高温烧结，然后自然冷却至室温；（3）将步骤（2）的反应物加入到超声震荡器中打碎，过筛分选得到小颗粒产物；（4）将步骤（3）的产物进行压制成型，脱模干燥，即得成品。2.根据权利要求1所述的NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的分散介质为无水乙醇、异丁醇、石蜡油和焦磷酸钠的混合物，其摩尔质量比为无水乙醇：异丁醇：石蜡油：焦磷酸钠为7：5：5：1。3.根据权利要求1所述的NTC热敏陶瓷电阻材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的球磨转速为100-500转/分钟，球磨时间为3-6h。4.根据权利要求1所述的NTC热敏陶瓷电...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵娟，赵秋锋，
申请(专利权)人：赵娟，
类型：发明
国别省市：青海,63
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。