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一种高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料制造技术

技术编号:3877612 阅读:358 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料。材料的化学通式为(Ba1-xAx)(FeyTi1-2yNby)O3,其中0≤x<0.1,0<y<0.3,A为选自Ca、Sr、Y、La、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Er和Yb中的一种或多种。与现有技术相比,本发明专利技术所述高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料,通过对BaTiO3基础相掺杂Fe、Nb元素,同时对Ba位进行掺杂,获得的NTCR材料具有高电阻率、低B值且工作温度区间宽的的优点,该材料的工作温度区间不低于400℃,可实现材料的温度系数B值为1910K,室温电阻率为102kΩ.cm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于负温度系数热敏电阻材料
,具体涉及一种高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料。
技术介绍
负温度系数热敏电阻(简称NTCR,下同)在温度测量、抑制浪涌电流和温度补偿方面有广泛的应用。目前,大部分NTCR陶瓷材料均为尖晶石结构,常见的调节电阻率和B值的方法就是改变体系中元素含量或者掺杂新的元素,这种方法的实质是通过改变体系的活化能来改变阻值,在改变电阻率的过程中B值也发生较大幅度的变化,因此容易制备出"高电阻率高B值或者低电阻率低B值"的NTC材料,但很难用这种方法来制备出"高电阻率低B值"的NTC材料。 BaTi03是常见的制备PTC热敏电阻和电容器的基体材料。然而,通过掺杂合适的离子和采用合适的制备工艺,BaTi03基材料也具有NTC特性。如公开号为CN101445366A的中国专利技术专利《一种钛酸钡基负温度系数电阻材料及其制备方法》,公开了一种BaTi03基负温度系数电阻材料,电阻材料的化学通式为(Ba卜XAX) (LnyTi卜y)03+z mol% Mn02,其中0. 0《x《0. 35 ;0. 0《y《0. 20 ;0《z《2 ;A为Sr、Ca、Y、La中的一种或多种;Ln为Ca、Mn、 Zr、 Nb、 Ta、 Sb的一种或多种。该材料的常温电阻率约为3000 Q cm,没有提供相应的热敏感系数数值,但该材料具有NTC特性的工作温度区间不大于120°C 。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种热敏感系数低、室温电阻率高且工作温度区间宽的以钛酸钡为基础相的高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料。 本专利技术的技术方案 —种高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料,材料的化学通式为(Ba卜XAX)(Fe/Ti卜2yNby)03,其中0《x < 0. l,O < y < 0. 3,A为选自Ca、Sr、Y、La、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Er和Yb中的一种或多种。 所述A优选为选自Sr、La、Y、Nd、Pr、Dy中的一种。 本专利技术所述高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料可采用现有方法制备,优选按以下方法制备 1)配料按照通式(Bai—XAX) (Fe/Ti卜2yNby) 03 (其中0《x < 0. 1, 0 < y < 0. 3, A为选自Ca、 Sr、 Y、 La、 Pr、 Nd、 Sm、 Gd、 Dy、 Er和Yb中的一种或多种),把各种元素的摩尔比换算为相应原料化合物的质量比称取原料,按照球、料、水的质量比例为i : i : 2的标准加入玛瑙球、所称原料和去离子水,球磨8小时后,干燥; 2)焙烧将干燥后的物料在90(TC下焙烧,保温4小时; 3)造粒向焙烧所得的物料中加入浓度为2wt^的聚乙烯醇溶液,混合物烘干后再进行造粒,然后过60目筛;4)压型采用干压成型,成型压强200MPa,试样的直径18mm,厚度为1. 5 3mm ; 5)烧成烧成温度为1250 135(TC,保温时间为1 4小时; 6)电极制备在产品上下表面用丝网印刷低温银电极桨料,烘干后,再升温至520°C ,保温15分钟,空气中冷却。 与现有技术相比,本专利技术所述高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料,通过在BaTi03基础上掺杂Fe、 Nb元素,同时对Ba位进行掺杂,获得的NTCR材料具有高电阻率、低B值且工作温度区间宽的的优点,该材料的工作温度区间不低于40(TC,可实现材料的B值为1910K,室温电阻率为102KQ cm。附图说明 图1为本专利技术实施例3制得的NTCR材料的P -T曲线图。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术进行进一步描述,但本专利技术并不局限于这些实施例。 以下各实施例中所用原料均为分析纯原料。 实施例1 取x = 0, y = 0. 05,以Ti02、BaC03、Fe203和Nb205为原料合成Ba(Fe0 05Ti09Nb0 05) 03。 制备方法 1)按照化学式Ba (Fe。.。5Ti。. 9Nb。.。5) 03进行配料,以球、料、水的质量比例为i:i: 2的标准加入玛瑙球和去离子水,球磨8小时,干燥; 2)干燥所得物料在90(TC下焙烧,保温4小时; 3)在焙烧所得物料中加入浓度为2wt^的聚乙烯醇溶液,混合物烘干后再进行造粒,然后过60目筛;4)在200MPa下干压成型,样品的直径18mm,厚度为2mm ; 5)将所得样品在1300°C 、保温2小时、空气气氛下烧结,随炉冷却; 6)将烧结后的陶瓷片双面用丝网印刷低温银电极桨料,烘干后,再升温至520°C,保温15分钟,空气中冷却,即得。 实施例2 取x = O,y = 0. 28,以Ti02、BaC03、Fe203和Nb205为原料合成Ba(Fe。.28Ti。.44Nb。.28) 03。 制备方法 按照化学式Ba (Fe。. 28Ti。. 44Nb。. 28) 03配料,烧结温度为1320°C ,其它制备工艺步骤与实施例1相同。 实施例3 取x = 0. 002, y = 0. 05, A为La,以Ti02、 BaC03、 Fe203、 La203和Nb205为原料合成(Ba0.鹏Lao. oo》(Fe0.05Tio. 9oNb0.0》03o 制备方法 按照化学式(Bao.998Lao.oo2) (Feo.o5Tio.9oNbo.o5) 03配料,其它制备工艺步骤与实施例1相同。其电阻率温度曲线如图1所示。 实施例4 取x = 0. 02, y = 0. 05, A为Y,以Ti02、 BaC03、 Fe203、 Y203和Nb205为原料合成(Ba0. g8Yo.o》(Fe0.05Tio. gc)Nbo.o》03o 制备方法 按照化学式(Ba。.98Y。.。2) (Fe。.。5Ti。.9。Nb。.。5) 03配料,其它制备工艺步骤与实施例1相同。 实施例5取x = 0. 09, y = 0. 25, A为Sr,以Ti02、 BaC03、 Fe203、 SrC03和Nb205为原料合成(Ba0.91Sr0.09) (Fe0.25Ti0.50Nb0.25) 03 。 制备方法 按照化学式(Ba。.91Sr。.。9) (Fe。.25Ti。.5。Nb。.25) 03配料,其它制备工艺步骤与实施例1相同。 实施例6 取x = 0. 002, y = 0. 05, A为Nd,以Ti02、 BaC03、 Fe203、 Nd203和Nb205为原料合成(Ba0.998Nd0.002) (Fe0.10Ti0.80Nb0.10) 03。 制备方法 按照化学式(Ba。.998Nd。.。。2) (Fe。. 1QTi。.8。Nb。. 1Q)03配料,烧结温度为1280。C,其它制备工艺步骤与实施例l相同。 实施例7 取x = 0. 05, y = 0. 15, A为Pr,以Ti02、 BaC03、 Fe203、 Pr203和Nb205为原料合成(Ba0.95Pr0.05) (Fe0.15Ti0.70Nb0.15) 03。 制备方法 按照化学式(Ba。.95Pr。.。5) (Fe。. 15Ti。.7。Nb。. 15)03配料,烧结温度为1300。C,其它制备工艺步骤与实施例l相同。 实施例8 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料,其特征在于:化学通式为(Ba↓[1-x]A↓[x])(Fe↓[y]Ti↓[1-2y]Nb↓[y])O↓[3],其中0≤x<0.1,0<y<0.3,A为选自Ca、Sr、Y、La、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Er和Yb中的一种或多种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:骆颖李旭琼刘心宇
申请(专利权)人:骆颖
类型:发明
国别省市:45[]

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