一种低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器及其制备方法，该电阻器是由硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍、碳酸锂为原料，碳酸氢铵为沉淀剂，氨水为缓冲液，油酸为分散剂，采用共沉淀法制备，通过调节原料滴加速度，物料配比，pH值来控制共沉淀法遇到的团聚现象。反应后洗涤抽滤，煅烧得热敏电阻粉体。粉体经压片成型，等静压，高温煅烧，涂电极退火，焊引线，环氧树脂封装，即可得到低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器。该电阻器适用于低温温区，具有相对较低的

【技术实现步骤摘要】
一种低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器及其制备方法
本专利技术涉及一种适用低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器。
技术介绍
负温度系数陶瓷热敏电阻器已被广泛用于温度测量和控制，补偿和抑制浪涌电流。负温度系数热敏陶瓷材料中最常用的配对为高稳定性和低价格的尖晶石结构氧化物，结合含锂陶瓷具有结构紧凑、重量轻、热稳定性好、成本低、性能优良和烧结温度低的优点，可满足现代集成电子行业的需求。负温度系数尖晶石氧化物的组成广泛，高阻值和低B值(材料常数)没有可用的尖晶石氧化物。一种填补这些空白区域的方法是为了引入不同的电阻率大小的组成到尖晶石氧化物基体中，原则上具有高阻值和低B值的热敏陶瓷材料也可以通过以下方法获得：将高阻值的第二相引入低阻值和低B值的尖晶石氧化物，不同的应用需要阻值和B值的不同组合。负温度系数热敏材料在低于室温的温度下使用需要具有相对较低的B值(2700-2800K)和足够高的电阻率(数千Ω·cm)，然而此专利技术正复合低温热敏电阻材料要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器，该电阻器由硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍、碳酸锂为原料，碳酸氢铵为沉淀剂，氨水为缓冲液，油酸为分散剂，采用共沉淀法制备，通过调节原料滴加速度，物料配比，pH值，来控制共沉淀法遇到的团聚现象。反应后洗涤抽滤，煅烧得热敏电阻粉体。粉体经压片成型，等静压，高温煅烧，涂电极退火，焊引线，环氧树脂封装，即可得到材料常数为B25℃/50℃＝3227K-3102K，ρ25℃＝517.38-1640.33Ω·cm的低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器。该电阻器适用于低温温区，并且具有相对较低的B值，和较高的电阻率，适用于低温温区的尖晶石氧化物热敏电阻器。本专利技术所述的一种低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器，该电阻器是由硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍和碳酸锂为原料，碳酸氢铵为沉淀剂，氨水为缓冲液，油酸为分散剂，采用共沉淀法制成，其中各组分的摩尔比为Mn:Co:Ni:Li＝6:9:15-13:0-2，具体操作按下列步骤进行：a、按摩尔比为Mn:Co:Ni:Li＝6:9:15-13:0-2分别称取分析纯的硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍和碳酸锂，配制成浓度为1.2M/L的混合溶液加入反应釜中，再匀速滴加沉淀剂NH4HCO3，再加入油酸，用氨水调节pH8-9，反应温度恒定50℃，搅拌速度200r/min，使其充分溶解，滴加完成后继续反应40h；b、反应结束后抽滤，用去离子水和乙醇各洗5遍，烘干，得到粉体；c、将步骤b中烘干后的粉体研磨8-12h后，温度700℃煅烧2h，得热敏粉体；d、将步骤c得到的热敏粉体于300MPa冷等静压90s后，得到直径8mm，厚度1.7mm圆片；e、将步骤d得到的圆片在空气中温度1100℃烧结8h，得到陶瓷片，然后在陶瓷片两面各涂银浆并温度835℃退火处理后焊引线，环氧树脂封装，即得到参数为B25℃/50℃＝3227K-3102K，ρ25℃＝517.38-1640.33Ω·cm的低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器。所述一种低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器的制备方法，按下列步骤进行：a、按摩尔比为Mn:Co:Ni:Li＝6:9:15-13:0-2分别称取分析纯的硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍和碳酸锂，配制成浓度为1.2M/L的混合溶液加入反应釜中，再匀速滴加沉淀剂NH4HCO3，再加入油酸，用氨水调节pH8-9，反应温度恒定50℃，搅拌速度200r/min，使其充分溶解，滴加完成后继续反应40h；b、反应结束后抽滤，用去离子水和乙醇各洗5遍，烘干，得到粉体；c、将步骤b中烘干后的粉体研磨8-12h后，温度700℃煅烧2h，得热敏粉体；d、将步骤c得到的热敏粉体于300MPa冷等静压90s后，得到直径8mm，厚度1.7mm圆片；e、将步骤d得到的圆片在空气中温度1100℃烧结8h，得到陶瓷片，然后在陶瓷片两面各涂银浆并温度835℃退火处理后焊引线，环氧树脂封装，即得到材料常数为B25℃/50℃＝3227K-3102K，ρ25℃＝517.38-1640.33Ω·cm的低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器。附图说明图1为本专利技术的XRD图，随着Li+浓度的增加，所有样品的衍射峰都能很好地匹配立方尖晶石结构，并且没有次级相；Li离子的添加导致出现肩峰，为立方尖晶石LiMn2O4(PDF#54-0252)晶相，仅与MnCo2O4同构晶相。图2为本专利技术锂掺杂所得样品Mn1.2Ni0.3Co1.5-xLixO4的阻温关系图，展示出了烧结的Mn0.6Ni0.9Co1.5-xLixO4陶瓷的电阻率(ρ)值与温度的关系和lnρ与温度倒数1000/T的关系图电阻率随着温度的升高呈指数下降，这是典型的NTC行为，从图中可以知道，从-50℃到100℃的两个参数之间存在线性关系。具体实施方式实施例1a、按摩尔比为Mn:Co:Ni＝6:9:15分别称取分析纯的硫酸锰、硫酸钴和硫酸镍，配制成浓度为1.2M/L的混合溶液加入反应釜中，再以每分钟24-32滴的速度加沉淀剂NH4HCO3，再加入油酸，添加量为原料的1％，用氨水调节pH8，反应温度恒定50℃，搅拌速度200r/min，使其充分溶解，滴加完成后继续反应40h；b、反应结束后抽滤，用去离子水和乙醇各洗5遍，烘干，得到粉体；c、将步骤b中烘干后的粉体研磨8h后，温度700℃煅烧2h，得热敏粉体；d、将步骤c得到的热敏粉体于300MPa冷等静压90s后，得到直径8mm，厚度1.7mm圆片；e、将步骤d得到的圆片在空气中温度1100℃烧结8h，得到陶瓷片，然后在陶瓷片两面各涂银浆并温度835℃退火处理后焊引线，环氧树脂封装，即得到材料常数为B25℃/50℃＝3227K-3102K，ρ25℃＝517.38-1640.33Ω·cm的低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器。实施例2a、按摩尔比为Mn:Co:Ni:Li＝6:9:13:1分别称取分析纯的硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍和碳酸锂，配制成浓度为1.2M/L的混合溶液加入反应釜中，再以每分钟24-32滴的速度加沉淀剂NH4HCO3，再加入油酸，添加量为原料的1.2％，用氨水调节pH9，反应温度恒定50℃，搅拌速度200r/min，使其充分溶解，滴加完成后继续反应40h；b、反应结束后抽滤，用去离子水和乙醇各洗5遍，烘干，得到粉体；c、将步骤b中烘干后的粉体研磨8-12h后，温度700℃煅烧2h，得热敏粉体；d、将步骤c得到的热敏粉体于300MPa冷等静压90s后，得到直径8mm，厚度1.7mm圆片；e、将步骤d得到的圆片在空气中温度1100℃烧结8h，得到陶瓷片，然后在陶瓷片两面各涂银浆并温度835℃退火处理后焊引线，环氧树脂封装，即得到材料常数为B25℃/50℃＝3227K-3102K，ρ25℃＝517.38-1640.33Ω·cm的低温尖晶石氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器，其特征在于该电阻器是由硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍和碳酸锂为原料，碳酸氢铵为沉淀剂，氨水为缓冲液，油酸为分散剂，采用共沉淀法制成，其中各组分的摩尔比为Mn:Co:Ni:Li=6:9:15-13:0-2，具体操作按下列步骤进行：/na、按摩尔比为Mn:Co:Ni:Li=6:9:15-13:0-2分别称取分析纯的硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍和碳酸锂，配制成浓度为1.2M/L的混合溶液加入反应釜中，再匀速滴加沉淀剂NH

【技术特征摘要】
20201209 CN 20201144661061.一种低温尖晶石氧化物负温度系数热敏电阻器，其特征在于该电阻器是由硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍和碳酸锂为原料，碳酸氢铵为沉淀剂，氨水为缓冲液，油酸为分散剂，采用共沉淀法制成，其中各组分的摩尔比为Mn:Co:Ni:Li=6:9:15-13:0-2，具体操作按下列步骤进行：
a、按摩尔比为Mn:Co:Ni:Li=6:9:15-13:0-2分别称取分析纯的硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍和碳酸锂，配制成浓度为1.2M/L的混合溶液加入反应釜中，再匀速滴加沉淀剂NH4HCO3，再加入油酸，用氨水调节pH8-9，反应温度恒定50℃，搅拌速度200r/min，使其充分溶解，滴加完成后继续反应40h；
b、反应结束后抽滤，用去离子水和乙醇各洗5次，烘干，得到粉体；
c、将步骤b中烘干后的粉体研磨8-12h后，温度700℃煅烧2h，得热敏粉体；
d、将步骤c得到的热敏粉体于300MPa冷等静压90s后，得到直径8mm，厚度1.7mm圆片；
e、将步骤d得到的圆片在空气中温度1100℃烧结8h，得到陶瓷片，然后在陶瓷片两面各涂银浆并温度835℃退火处理后焊引线，环氧树脂封装，即得到参数为B25℃/...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢永新，赵一风，常爱民，
申请(专利权)人：中国科学院新疆理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：新疆;65