[发明专利]一种高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料

说明书

技术领域

本发明属于负温度系数热敏电阻材料技术领域，具体涉及一种高电阻率 低B值负温度系数热敏电阻材料。

背景技术

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。

BaTiO₃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，BaTiO₃基材料也具有NTC特性。如公 开号为CN101445366A的中国发明专利《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BaTiO₃基负温度系数电阻材料，电阻材料的化学通 式为：(Ba_1-xA_x)(Ln_yTi_1-y)O₃+z mol％MnO₂，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3000Ω·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℃。

发明内容

本发明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。

本发明的技术方案：

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 (Ba_1-xA_x)(Fe_yTi_1-2yNb_y)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。

所述A优选为选自Sr、La、Y、Nd、Pr、Dy中的一种。

本发明所述高电阻率低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(Ba_1-xA_x)(Fe_yTi_1-2yNb_y)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)， 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1∶1∶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900℃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1250～1350℃，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浆料，烘干后，再 升温至520℃，保温15分钟，空气中冷却。

与现有技术相比，本发明所述高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料， 通过在BaTiO₃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400℃，可实现材料的B值为1910K，室温电阻率为102KΩ·cm。

附图说明

图1为本发明实施例3制得的NTCR材料的ρ-T曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步描述，但本发明并不局限于这些实 施例。

以下各实施例中所用原料均为分析纯原料。