[发明专利]一种高TCR多晶陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开一种高TCR多晶陶瓷的制备方法，按化学计量比称取硝酸镧、硝酸钙和硝酸锰溶于水，加入葡萄糖酸、乙二醇得到混合溶液，经磁力搅拌加热、过滤洗涤干燥再加乙二醇搅拌加热再干燥，将产物研磨、压块，进行富氧预烧结，然后加入银浆通入氮气烧结，将烧结产物再进行富氧烧结，得到高TCR La_0.67Ca_0.33MnO₃:Ag_x多晶陶瓷；本发明制备得到的La_0.67Ca_0.33MnO₃:Agx多晶陶瓷，晶粒均匀性好，而且具有更大的晶粒尺寸，比固相反应得到的多晶陶瓷微粒更加规整，La_0.67Ca_0.33MnO₃:Ag_0.35多晶陶瓷的TCR在275K时高达31.6%/K，能够应用于近室温的热辐射、红外探测器。

技术领域

本发明涉及电子陶瓷技术领域，具体涉及一种制备高TCR的La_0.67Ca_0.33MnO₃:Ag_x多晶陶瓷的制备方法。

背景技术

钙钛矿型锰氧化物La_1-xA_xMnO₃（A=Ca、Ba、Sr、Pb…）由于其具有不同寻常的磁性和传输行为（例如超巨磁电阻效应CMR和激光感声热电电压效应LIV），以及居里温度（T_c）附近的近室温的金属-绝缘体转变温度（T_p）和高的电阻温度系数（TCR），使得钙钛矿锰氧化物能广泛的应用于光电快速器件、磁敏传感器、自旋阀器件和超巨磁阻测辐射热仪等器件中。然而，对于温度敏感器件，例如超巨磁阻测辐射热仪等红外探测器，要求其具有较高的灵敏度，因此，用于制备探测器的锰氧化物材料需要获取高 TCR 数值和近室温T_k（T_k为TCR转变点温度，通常与金属-绝缘转变温度T_p的位置非常接近）。

研究表明，当掺杂量 x=1/3时，体系的双交换作用最强，具有高的 TCR（10%以上）和接近室温的金属-绝缘态转变温度T_p（大约266K）。2007年，V.P.S，Awana等人采用传统固相法，获得Ag掺杂量x=0.4（wt%）的La_0.67Ca_0.33MnO₃:Agx多晶复合材料，其 TCR=15% K^-1，T_k=270.5 K。与未掺杂的La_0.67Ca_0.33MnO₃相比，La_0.67Ca_0.33MnO₃:Agx材料的TCR和T_k得到了明显的提高。但是，固相法有能耗大、效率低、粉体不够细、易混入杂质等缺点。

发明内容

本发明目的在于提供一种高TCR多晶陶瓷的制备方法，通过该方法获得TCR高达31.6% K^-1的多晶陶瓷，该方法工艺简单、易重复、成本低廉。

本发明通过下列技术方案实现：一种高 TCR La_0.67Ca_0.33MnO₃:Ag_x多晶陶瓷的制备方法，经过下列各步骤；

（1）按化学计量比称取硝酸镧、硝酸钙和硝酸锰溶于水，按溶液中阳离子的物质的量：葡萄糖酸酸根离子的物质的量=1:2~1:4的比例，称取葡萄糖酸加入到溶液中，再加入乙二醇得到混合溶液；

（2）步骤（1）所得混合溶液在80～90℃磁力搅拌2~3h，在加热搅拌过程中原料进行充分的化学反应，得到棕黄色溶胶；