[发明专利]一种W型中低温NTC-PTC双重复合热敏电阻材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种W型中低温NTC-PTC双重复合热敏电阻材料及其制备方法，属低温热敏电阻材料制备工艺技术领域。 

背景技术

热敏电阻材料包括负温度系数热敏电阻(NTCR)、正温度系数热敏电阻(PTCR)、临界温度系数电阻(CTR)。用热敏电阻材料制作的热敏电阻器作为单个元件单一功能使用时，存在下列缺点：对于NTC材料，在过电压下由于自热导致电阻逐渐下降，存在击穿的可能；对于PTC材料，由于常温下阻值较小，所以通电自热作为加热器时，因冲击电流大而影响其性能稳定性及使用寿命。为此，有人将限制浪涌电流的NTC元件同阻止异常情况下过电流的PTC元件组合起来，以此实现功能的复合化。复合热敏电阻材料是指材料电阻在一定温度范围内同时具有NTC特性和PTC特性，并在不同的温度区间表现出来。较早想到的是将NTC、PTC性能的元件烧成后再焊接在一起，但是阻值易产生非线性的突跃现象。 

1988年，日本科学家浜田宗光等发现了具有PTC和NTC的复合热敏性能(即V型PTC性能)的(Sr，Pb)TiO₃基陶瓷。此类材料是通过添加Yb₂O₃、WO₃等添加物，使负温度系数增大来得到V型温度特性的PTC材料的(参考日本公开特许公报昭54-27555和54-29234)。由于该材料具有独特的阻温特性，能弥补传统单一特性的热敏电阻的不足，因而在抑制电源冲击电流、定时开关、高温限流等方面可能得到广泛应用。 

日本专利(参考日本公开特许公报昭63-28041)和中国专利(CN 1086922A)利用PTC材料固相合成工艺，以(Sr，Pb)TiO₃为基体材料，加入少量二次添加剂制备PTC-NTC复合热敏电阻，但是组分较难控制，再现性差。 

中国专利(CN 1160273A)研制出了中低温下含有PbSiO₃的(Sr，Pb)TiO₃、(Ba，Pb)TiO₃或(Sr，Ba)TiO₃的NTC-PTC复合热敏电阻，但是原料涉及过多，不利于大量生产。 

以上专利共同存在的最大缺点就是都含有有毒元素Pb，对环境会造成污染，影响人们的身体健康，是国家不提倡的工业产品。 

发明内容

本发明的目的是解决以往技术上存在的问题，提供一种在中低温下(2K-380K)具有NTC-PTC双重特性的、W型阻温特性的热敏电阻材料及该材料的制备方法。 

本发明一种W型中低温NTC-PTC双重复合热敏电阻材料的组成及化学分子式为： 

(1-ω)La_2/3Sr_1/3MnO₃+ωLa_1.85Sr_0.15CuO₄， 

其中，ω＝0.015～0.025mol％； 

所用的原料为含有La、Sr、Mn、Cu金属元素的氧化物或无机盐。 

本发明一种W型中低温NTC-PTC双重复合热敏电阻材料的制备方法，其特征在于具有以下的过程和步骤： 

a、制备La_2/3Sr_1/3MnO₃主相化合物 

1)按化学计量配比称取含有La、Sr、Mn这三种金属元素的高纯度的氧化物或无机盐用来制备主相La_2/3Sr_1/3MnO₃化合物； 

2)把制备主相La_2/3Sr_1/3MnO₃的原料混合物研磨8～10小时，并在800～1000℃预烧8～10小时； 

3)把制备主相La_2/3Sr_1/3MnO₃的原料混合物粉碎，粒度小于1um；并且进行成型操作，成型压强为10～14MPa；在1250～1350℃烧结20～24小时，降温后成相； 

4)把成相的La_2/3Sr_1/3MnO₃粉碎、研磨，粒度小于1um，备用； 

b、制备La_1.85Sr_0.15CuO₄掺入相化合物