[发明专利]高B值、高稳定性的NTC热敏电阻材料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热敏电阻材料及其生产方法，具体是一种NTC热敏电阻材料及其生产方法。 

背景技术

NTC（Negative Temperature Coefficient）是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻特征的材料。该材料是利用锰、钴、铁、镍、铜、硅、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数（NTC）的热敏电阻体。其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化。现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料。 　　 

NTC热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷，具有负的温度系数，电阻值可近似表示为： 

Rt = RT *EXP(B*(1/T-1/T0) 

式中RT、RT0分别为温度T、T0时的电阻值，B为材料常数。

材料常数Bn是描述热敏电阻材料物理特性的参数，也是热灵敏度指标，Bn值越大，表示热敏电阻器的灵敏度越高。 

目前所生产的NTC热敏电阻材料普遍存在材料常数B较小，故热敏电阻器的灵敏度有待进一步提高。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种灵敏度高的NTC热敏电阻材料及其生产方法，通过该生产方法生产出来的NTC热敏电阻材料，其材料常数B的值较大，使NTC热敏电阻材料的灵敏度高得到进一步的提升。 

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 

一种高B值、高稳定性的NTC热敏电阻材料，含有重量百分比为：30～45%

的Co，15～25%的Fe，1～8%的Al，0.1～0.5%的Cu，0.1～0.5%的Nd，0.05～0.4%的Zr，余量为Mn。

本发明热敏电阻材料的最佳重量百分比为：37.5%的Co，20%的Fe，4.5%的Al，0.3%的Cu，0.3%的Nd，0.2%的Zr，余量为Mn。 

将上述各组分制成本发明热敏电阻材料的生产方法，包括以下步骤： 

1.配料：对含有上述组分的各原料Mn₃O₄ 、CO₃O₄、Fe₂O₃、Al₂O₃、CUO、Nd₂O₃和ZrO₂ ，在使用前进行水分测试，测试温度120℃±10℃，恒温时间3～5min；依据上述成分重量百分比对各原料进行配料，配料时先根据原材料的水分含量扣除水分；

2.球磨：将已配好的各原材料混合均匀，进行球磨，将其粉碎研磨细化；

3.烘干：用专用不锈钢烘盘盛装待烘浆料，再将烘盘推入烘炉中，烘料温度控制在200℃～300℃，出烘炉的粉料冷却0.5～1.0小时后再倒入装料桶；

4.预烧：对烘干的混合料放在纳博炉或马沸炉预烧，预烧温度为900～1000℃，预烧时间为2～3小时；

5.二次球磨并烘干：对预烧后的混合料进行二次球磨并烘干；

6.打粉：将烘干后的混合料用专用打粉机以20目筛网进行打粉；

7.高温烧结：将打粉后的混合料压制成型后，放在纳博炉或马沸炉中进行高温烧结，烧结温度为1150～1250℃，烧结时间为6～8小时；

8.经过切锭，被银、划片等工艺，得到电阻率ρ为1200～2300Ω·cm，Bn值在4200～4500K之间的热敏电阻材料。

   本发明的有益效果：由于采用上述的配料并采用粉料干法及二次球磨的生产方法，大大提高了热敏电阻材料的材料常数Bn值，可使料常数Bn值高达4500K，利用本发明NTC热敏电阻材料制成的NTC热敏电阻器具有灵敏度高、反应快、性能稳定、互换性好的特点，可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 

具体实施方式      

 实施例1：一种高B值、高稳定性的NTC热敏电阻材料，其特征是含有重量百分比为：37.5%的Co，20%的Fe，4.5%的Al，0.3%的Cu，0.3%的Nd，0.2%的Zr，余量为Mn。

将上述各组分制成本发明热敏电阻材料的生产方法，包括以下步骤：