[发明专利]一种负温度系数珠状热敏电阻的制备方法

说明书

本发明公开了一种负温度系数珠状热敏电阻的制备方法。采用三氧化二钴、四氧化三锰、氧化镍、三氧化二铁和氧化镁为原材料，经过球磨法制备五元系氧化物热敏电阻粉体材料；采用有机溶剂配制热敏电阻浆料；采用点胶机定量控制珠状成型；经过高温烧结、焊接外引线后，采用无机高温胶封装、焊接测试线后制得珠状热敏电阻。本发明制备的热敏电阻适用于高温，材料常数B_25℃/50℃为3500K±5％，温度0℃时电阻值为45kΩ±10％，温度900℃，高温老化200h后R_0℃阻值变化率小于±4％。本发明制备的高温热敏电阻高温性能稳定，一致性好，老化性能稳定，适用于航空航天、汽车领域温度测量与控制。

技术领域

本发明涉及一种负温度系数珠状热敏电阻的制备方法，该热敏电阻经过高 温900℃老化后性能稳定，一致性好，适用于航空航天、汽车领域温度测量与控 制。

背景技术

高温负温度系数(NTC)热敏电阻材料可制备用于汽车电子、军工、航空 航天等领域超宽温区测温的热敏元件。在航空领域可用于对涡轮发动机高温燃 气的温度进行测量；在航天领域可用于对推力器加热阶段和工作阶段的温度进 行实时监测；在汽车领域可用于对发动机引擎的温度进行测量和控制。

NTC热敏电阻最常见的是Mn-Co-Ni-O基三元体系及对其元素掺杂的多元 体系。目前对高温NTC热敏电阻的研究较少，且经过高温老化后热敏电阻材料 的阻值易出现漂移，影响热敏电阻器的测试准确度。

热敏电阻封装形式通常为玻璃封装，但是普通玻璃封装在高温时会发生软 化或熔化，采用高温玻璃封装又存在成型困难，且高温玻璃需要在高温下封装， 封装温度接近热敏电阻的烧结温度，会影响热敏电阻的性能。

片状、杆状热敏电阻通常用银电极作为瓷体和引线之间的过渡层，在长期 高温作用下，银电极会产生老化，使接触电阻增大。而珠状热敏电阻直接在铂 丝上成型，可以避免银电极的制备及电极和引线的焊接，提高使用的可靠性。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种负温度系数珠 状热敏电阻的制备方法，解决热敏电阻材料经过高温老化后阻值易出现漂移的 问题。

本发明的技术解决方案是：一种负温度系数珠状热敏电阻的制备方法，该方 法包括如下步骤：

(1)、采用三氧化二钴、四氧化三锰、氧化镍、三氧化二铁和氧化镁为原材 料，制备热敏电阻粉体材料；

(2)、采用有机溶剂与热敏电阻粉体材料混合，配制热敏电阻浆料；

(3)、将热敏电阻浆料成型在两根相互平行的铂丝引线上，形成珠状热敏电 阻生坯，之后，将珠状热敏电阻生坯固化成型；

(4)、对固化成型后的珠状热敏电阻生坯进行烧结；

(5)、为烧结后的珠状热敏电阻焊接外引线；

(6)、将焊接外引线后的珠状热敏电阻封装，制得珠状热敏电阻。

所述热敏电阻粉体材料中钴、锰、镍、铁、镁各组分的摩尔百分比为：钴： 锰：镍：铁：镁＝30～35：35～40：6～10：15～20：1～5。

热敏电阻浆料中热敏电阻粉体材料与有机溶剂的质量比例为：50～70：30～50。

所述有机溶剂为松油醇、一缩二乙二醇和邻苯二甲酸二丁酯的混合物，松油 醇、一缩二乙二醇和邻苯二甲酸二丁酯的质量配比为：60～80：10～30：5～15。

所述步骤(3)采用点胶机定量控制珠状成型。

所述铂丝的直径为80～100μm，两根铂丝之间的距离为260～300μm。

所述步骤(4)烧结温度范围为1150℃～1250℃。