[发明专利]一种复合正温度系数热敏电阻材料及制备方法

说明书

本发明为一种正温度系数热敏电阻复合材料及制备方法。将制备的BaTiO₃基正温度系数热敏电阻多孔陶瓷片浸入到盐酸、苯胺与过硫酸胺的混合溶液中，搅拌2～12h，搅拌完成后，将浸入到混合溶液中的多孔陶瓷片取出后静置2～20h，再经去离子水洗涤，烘干，磨去表面的聚苯胺膜，制成本发明的正温度系数热敏电阻复合材料片。在正温度系数热敏电阻复合材料片上下平行平面上制备欧姆接触电极进行电阻和电阻温度特性测试。本发明的正温度系数热敏电阻复合材料的室温电阻率显著降低，同时具有较高的升阻比。扩大了正温度系数热敏电阻材料的应用领域和范围。

技术领域

本发明属于正温度系数热敏电阻材料，广泛应用于电子产品、微电子产品、家用电器、可穿戴产品、医疗器械、汽车、军工产品、仪器仪表、机械电器控制等领域。

背景技术

目前，已有的钛酸钡基系列正温度系数热敏电阻陶瓷材料的室温电阻率较高，使这种材料的应用受到很大的限制。一般采取加入金属或高分子/导电材料制备复合材料，室温电阻率可以降低，但是工艺条件复杂、制得的复合正温度系数热敏电阻的成本高、性能较差，达不到大量应用的要求，如以下论文和专利报导：[Zeming He,Jan Ma，Qu Yuanfang,Wangchengang.A structural model of Cr/(Ba,Pb)TiO₃positive temperaturecoefficient composites[J].Journal of materials science:Materials inElectronics.2000,11(3):235-238；李晓雷，曲远方，徐廷献.烧成及热处理工艺对Ni/PTC陶瓷复合材料性能的影响[J].硅酸盐通报,2001.3:50～54]；专利“Ni/石墨/BaTiO3基复合PTC热敏电阻及制备方法”，天津大学，申请日：2008-11-24；专利“一种正温度系数热塑性热敏电阻复合材料及其制备方法”，电子科技大学中山学院，申请日：2019-06-26。目前，降低正温度系数热敏电阻陶瓷材料的室温电阻率、并保持较好的升阻比，仍为这一研究领域的重点热门课题，以推动正温度系数热敏电阻元件在电子、微电子、家用电器、可穿戴产品、航天航空、军工、仪器仪表、自动控制等较低工作电压领域的更广泛应用。

发明内容

本发明的目的是将具有良好导电性能的聚苯胺与BaTiO₃基正温度系数热敏电阻陶瓷材料复合，制备出具有较低室温电阻率和良好升阻比特性的复合材料，为正温度系数热敏电阻在更广泛的应用领域奠定了更好的基础。

本发明是将制备的BaTiO₃基正温度系数热敏电阻多孔陶瓷材料与聚苯胺复合，制备复合正温度系数热敏电阻复合材料。将制备好的BaTiO₃基正温度系数热敏电阻多孔陶瓷片浸入到配制的盐酸、苯胺和过硫酸胺溶液中，由于制备过程反应生成的导电型聚苯胺作为低阻相停留在BaTiO₃基正温度系数热敏电阻多孔陶瓷的晶界上，使本发明复合材料的室温电阻率显著降低，同时具有较好的升阻比特性。

本发明的技术方案如下：

一种BaTiO₃基正温度系数热敏电阻多孔陶瓷材料的组份和摩尔比配方为：

BaCO₃:0.6100～1.0000；

SrCO₃:0～0.3100；

Pb₃O₄:0～0.0250；

TiO₂：(1.0060～1.0120)；

Sb₂O₃：(0.0003～0.0007)；

Nb₂O₅：(0.0001～0.0011)；