负温度系数热磁复合敏感电阻材料及其制备方法技术

负温度系数热磁复合敏感电阻材料及其制备方法，属于电子元器件材料领域。本发明专利技术的电阻材料按重量百分比，以氧化物计，含有以下成分：Mn3O473～78％，Co2O310.5～13％，NiO 11.5～14％，CuO 0～0.5％。本发明专利技术的配方中不含Fe，保证了在高温烧结条件下均一性高；烧结温度较低，仅为1140℃，具有一定的节能优势；原材料在国内充足，价格适宜，使其规模化生产没有太高的成本限制。

Negative Temperature Coefficient Thermomagnetic Composite Sensitive Resistor Material and Its Preparation Method

The negative temperature coefficient thermomagnetic composite sensitive resistance material and its preparation method belong to the field of electronic component materials. The resistive material of the invention comprises the following components according to weight percentage and oxide: Mn3O473-78%, Co2O310.5-13%, NiO 11.5-14%, CuO 0-0.5%. The formula of the invention does not contain Fe, which ensures high homogeneity under high temperature sintering conditions; the sintering temperature is low, only 1140 C, which has certain energy-saving advantages; the raw materials are abundant in China, and the price is appropriate, so that the large-scale production of the raw materials has no too high cost limitation.

【技术实现步骤摘要】
负温度系数热磁复合敏感电阻材料及其制备方法
本专利技术涉及一种负温度系数热磁复合敏感电阻材料及其制备方法，属于电子元器件材料领域。
技术介绍
负温度系数(NegativeTemperatureCoefficient,NTC)热敏电阻材料是一种电阻率随温度的升高而降低的材料。由于其具有体积小、制备方法简单、响应快、灵敏度高、价格低等优点，被广泛应用于温度测量、温度控制和温度补偿等领域。目前用于工业化生产的NTC热敏电阻材料主要以Mn、Co、Ni、Fe、Cu等过渡金属氧化物中的两种或两种以上为原料，制得的热敏电阻材料主晶相为尖晶石结构，且只有单一的温度敏感特性。本专利技术在常见NTC热敏电阻的功能基础上，复合了磁场监测功能。由于铁钴镍的元素电子排布原因，这几种元素的磁特性特别突出，含有这些元素的热敏电阻材料容易磁化且具有较高的磁导率。通过监测磁化的情况，可以有效的反映出元器件所处的磁场磁感应强度大小。使NTC热敏电阻复合磁场监测的功能，具有极大的应用前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种具有较高的B值、低电阻率、成本低廉并具有良好加工性的适用于温控电路与磁场测定的负温度系数热磁复合陶瓷材料及其制备方法。本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是，负温度系数热磁复合敏感电阻材料，其特征在于，按质量百分比，以氧化物计，含有以下成分：Mn3O473～78wt.％，Co2O310.5～13wt.％，NiO11.5～14wt.％，CuO0～0.5wt.％。本专利技术还提供一种负温度系数热磁复合敏感电阻材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)配料：将原材料按下述质量百分比称取得到混合料：Mn3O473～78wt.％，Co2O310.5～13wt.％，NiO11.5～14wt.％，CuO0～0.5wt.％；(2)球磨：将上述混合料投入球磨机，球磨后出料；(3)预烧：将第2步得到的干燥粉体过100目筛，在850℃保温，得到粉料；(4)造粒：将第3步制得的粉料与聚乙烯醇水溶液混合后造粒，造粒尺寸控制在60目；(5)成型：将粒料放入成型模具中干压成型得到生坯，后将生坯等静压处理；(6)烧结：等静压处理后的生坯于1100～1150℃下烧结2～3小时，随炉自然冷却制得负温度系数热磁复合敏感电阻材料。进一步的，所述步骤(2)为：球磨：将上述混合料投入球磨机，以直径2mm的氧化锆球为球磨介质，以去离子水为溶剂，以50wt％聚丙烯酸水溶液作为分散剂，按照混合料：磨球：水的重量比为1:3:1.5进行研磨6小时，出料；所述步骤(3)中，在850℃保温1小时。本专利技术的负温度系数热磁复合敏感电阻材料，经检测具有较低的电阻率和较高的B值，一定的磁导率和良好的可加工性。本专利技术所涉及到的负温度系数热磁复合敏感电阻材料制备方法与传统的NTC生产技术相比，生产工艺过程基本相同，主要特点是获得了晶相单一、结构致密且加工性能良好的具有较低烧结温度的热磁复合敏感陶瓷。用扫描电镜SEM对陶瓷进行观察如图1所示，可以看出陶瓷表面平整，较为致密。同时测定了5#样品的磁滞回线，如图2所示。5#样的电阻温度特性如图3所示。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：1、本专利技术的配方中不含Fe，保证了在高温烧结条件下均一性高；2、烧结温度较低，仅为1140℃，具有一定的节能优势；3、原材料在国内充足，价格适宜，使其规模化生产没有太高的成本限制。附图说明图1为热磁复合敏感电阻陶瓷SEM照片。图2为热磁复合敏感电阻陶瓷磁滞回线图。图3为热磁复合敏感电阻陶瓷电阻-温度(25℃/85℃)变化谱曲线图。具体实施方式按照以下步骤实施，表1、表2中每一种组成为一种实施例。第一步：按表1中比例准确称量各原材料；第二步：将上述混合料投入球磨机，以直径2mm的氧化锆球为球磨介质，以去离子水为溶剂，以50wt％聚丙烯酸水溶液作为分散剂，按照混合料：磨球：水的重量比为1:3:1.5进行研磨6小时，出料；第三步：将第二步得到的干燥粉体过100目筛，置于刚玉坩埚中，在850℃保温1小时合成NixCoyMn3-x-yO4粉料；第四步：将第三步制得的干燥粉体与10wt％聚乙烯醇水溶液混合后造粒，造粒尺寸控制在60目；第五步：将粒料放入成型模具中于100MPa压力下干压成型得到生坯，后将生坯于200MPa压力下等静压处理；第六步：等静压处理后的生坯于1140℃下烧结3小时，随炉自然冷却制得负温度系数热磁复合敏感电阻材料。第七步：将制得的负温度系数热磁复合敏感电阻陶瓷切割制成1mm×1mm×0.5mm(长度×宽度×厚度)大小，双面打磨平整、抛光后刷上中温银浆，于550℃煅烧20min完成银电极制作。测试结果如表2所示。表1NixCoyMn3-x-yO4热磁复合敏感陶瓷组成表2NixCoyMn3-x-yO4热磁复合敏感陶瓷性能(最大磁场强度6000Oe)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.负温度系数热磁复合敏感电阻材料，其特征在于，按重量百分比，以氧化物计，含有以下成分：Mn3O4 73～78％，Co2O3 10.5～13％，NiO 11.5～14％，CuO 0～0.5％。

【技术特征摘要】
1.负温度系数热磁复合敏感电阻材料，其特征在于，按重量百分比，以氧化物计，含有以下成分：Mn3O473～78％，Co2O310.5～13％，NiO11.5～14％，CuO0～0.5％。2.负温度系数热磁复合敏感电阻材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)配料：将原材料按下述质量百分比称取得到混合料：Mn3O473～78wt.％，Co2O310.5～13wt.％，NiO11.5～14wt.％，CuO0～0.5wt.％。；(2)球磨：将上述混合料投入球磨机，球磨后出料；(3)预烧：将第2步得到的干燥粉体过100目筛，在850℃保温，得到粉料；(4)造粒：将第3步制得的粉料与聚乙烯醇水溶液混合后造粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬松，李惠琴，李大伦，
申请(专利权)人：西南科技大学，绵阳固特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51