[发明专利]一种低电阻率高B值负温度系数热敏陶瓷材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及负温度系数热敏陶瓷材料，特别涉及一种低电阻率高B值负温 度系数热敏陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

目前，负温度系数(NTC)热敏电阻广泛应用于温度检测、温度控制、浪 涌电流抑制等场合。NTC半导体热敏电阻材料的激活能越高，电阻率ρ越大， 因此高材料常数B值材料对应于高电阻率材料，以目前现有的技术与配方，低 电阻率高材料常数B值的NTC热敏陶瓷材料很难开发，无法满足在室温下需要 低电阻，高材料常数B值的特殊场合。

公开号为CN102285789B，名称为“一种含铅四元系负温度系数热敏电阻器” 的专利申请，虽然公开了材料常数为B＝3485-4106K，R₂₅＝70-630Ω的NTC热 敏电阻，但其材料体系中含有铅，对人体与环境有害，而且其电阻率相对来说 依然较大。公开号为CN102249648B，名称为“一种含镁四元系负温度系数热敏 电阻材料”，虽然公开的NTC热敏电阻的材料常数B＝3630-3720K，但是其电阻 率达到ρ_25℃＝1270-3522Ω·cm，电阻率较大，无法满足在室温下需要更加低的电 阻值要求。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种低电阻 率高B值负温度系数热敏陶瓷材料，具有优越的低阻高B值特性，室温电阻率 为6～15Ω·cm，材料常数B值可达到2900～3100K。

本发明的另一目的在于提供上述低电阻率高B值负温度系数热敏陶瓷材料 的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种低电阻率高B值负温度系数热敏陶瓷材料，以MnO₂、NiO和CuO为 主成分，ZnO、Nb₂O₅、Y₂O₃、Nd₂O₃为副成分；

其中，主成分中MnO₂的含量为65.0～70.4mol％，NiO的含量为 16.3～18.3mol％，CuO的含量13.3～16.7mol％；

所述ZnO的加入量为主成分的3.3～13.3mol％；Y₂O₃加入量为主成分的 0.3～0.7mol％；：Nb₂O₅的加入量为主成分的0.3～3.3mol％、Nd₂O₃的加入量为主 成分的0.3～1.7mol％。

所述低电阻率高B值负温度系数热敏陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取MnO₂、NiO、CuO及ZnO，球磨2h～3h，得到混合均匀的浆料；

(2)将步骤(1)得到的浆料烘干，研磨均匀后置于氧化铝坩埚中，在 930～950℃预烧2～2.5h，得到预烧后的粉料；

(3)在预烧后的粉料中掺入Y₂O₃、Nb₂O₅、Nd₂O₃，球磨1～2h，烘干研磨 得到混合均匀的粉料，在混合均匀的粉料中加入聚乙烯醇溶液造粒，经压力成 型、排胶后，覆盖氧化铝粉，升温至1080℃～1100℃烧结2.5～3h，得到低电阻 率高B值负温度系数热敏陶瓷材料。

步骤(1)所述球磨具体为：

采用行星式球磨机进行球磨，转速250r/min。

步骤(3)所述压力成型，具体为：在80～90Mpa的压力下成型。

步骤(3)中所述聚乙烯醇溶液为质量浓度为10％的聚乙烯醇水溶液。

步骤(3)中所述聚乙烯醇溶液的加入量为混合均匀的粉料的8～10wt％。

步骤(2)所述烘干为在150～180℃烘干。

步骤(3)所述烘干为在150～180℃烘干。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：