[发明专利]负温度系数热磁复合敏感电阻材料及其制备方法

说明书

负温度系数热磁复合敏感电阻材料及其制备方法，属于电子元器件材料领域。本发明的电阻材料按重量百分比，以氧化物计，含有以下成分：Mn₃O₄ 73～78％，Co₂O₃ 10.5～13％，NiO 11.5～14％，CuO 0～0.5％。本发明的配方中不含Fe，保证了在高温烧结条件下均一性高；烧结温度较低，仅为1140℃，具有一定的节能优势；原材料在国内充足，价格适宜，使其规模化生产没有太高的成本限制。

技术领域

本发明涉及一种负温度系数热磁复合敏感电阻材料及其制备方法，属于电子元器件材料领域。

背景技术

负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)热敏电阻材料是一种电阻率随温度的升高而降低的材料。由于其具有体积小、制备方法简单、响应快、灵敏度高、价格低等优点，被广泛应用于温度测量、温度控制和温度补偿等领域。

目前用于工业化生产的NTC热敏电阻材料主要以Mn、Co、Ni、Fe、Cu等过渡金属氧化物中的两种或两种以上为原料，制得的热敏电阻材料主晶相为尖晶石结构，且只有单一的温度敏感特性。本发明在常见NTC热敏电阻的功能基础上，复合了磁场监测功能。

由于铁钴镍的元素电子排布原因，这几种元素的磁特性特别突出，含有这些元素的热敏电阻材料容易磁化且具有较高的磁导率。通过监测磁化的情况，可以有效的反映出元器件所处的磁场磁感应强度大小。使NTC热敏电阻复合磁场监测的功能，具有极大的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有较高的B值、低电阻率、成本低廉并具有良好加工性的适用于温控电路与磁场测定的负温度系数热磁复合陶瓷材料及其制备方法。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，负温度系数热磁复合敏感电阻材料，其特征在于，按质量百分比，以氧化物计，含有以下成分：

Mn₃O₄ 73～78wt.％，Co₂O₃ 10.5～13wt.％，NiO 11.5～14wt.％，CuO 0～0.5wt.％。

本发明还提供一种负温度系数热磁复合敏感电阻材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)配料：将原材料按下述质量百分比称取得到混合料：

Mn₃O₄ 73～78wt.％，Co₂O₃ 10.5～13wt.％，NiO 11.5～14wt.％，CuO 0～0.5wt.％；

(2)球磨：将上述混合料投入球磨机，球磨后出料；

(3)预烧：将第2步得到的干燥粉体过100目筛，在850℃保温，得到粉料；

(4)造粒：将第3步制得的粉料与聚乙烯醇水溶液混合后造粒，造粒尺寸控制在60目；

(5)成型：将粒料放入成型模具中干压成型得到生坯，后将生坯等静压处理；

(6)烧结：等静压处理后的生坯于1100～1150℃下烧结2～3小时，随炉自然冷却制得负温度系数热磁复合敏感电阻材料。

进一步的，所述步骤(2)为：

球磨：将上述混合料投入球磨机，以直径2mm的氧化锆球为球磨介质，以去离子水为溶剂，以50wt％聚丙烯酸水溶液作为分散剂，按照混合料：磨球：水的重量比为1:3:1.5进行研磨6小时，出料；

所述步骤(3)中，在850℃保温1小时。