[发明专利]NTC热敏电阻材料及其制备方法与NTC热敏电阻器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热敏电阻材料技术领域，特别是涉及一种NTC热敏电阻材料及其制备方法与NTC热敏电阻器及其制备方法。

背景技术

负温度系数(Negative Temperature Coefficient，NTC)热敏电阻材料通常作为过渡金属氧化物组成的固溶体材料，具有测温、控温、温度补偿、抑制浪涌等作用，目前广泛应用于日常生活和工业生产中。常用的NTC热敏电阻材料的热敏常数即B值一般为B_25/85，其数值一般为2000～6000K，电阻率一般为3～75Ω·cm。

低电阻率低B值的NTC热敏电阻材料由于其较低的B值和电阻率，能够适用于低温、高频、大功率及大的温度衰减补偿中，在汽车电子、各种半导体器和传感器以及宽温区测温等领域得到了广泛的应用。

然而，近年来，对高电阻率高B值的NTC热敏电阻材料和低电阻率高B值的NTC热敏电阻材料的研究较多，也取得了一定的成果。对低电阻率低B值的NTC热敏电阻材料的研究较少，目前还没有得到满足实际应用的低电阻率低B值的NTC热敏电阻材料。

发明内容

基于此，有必要提供一种低电阻率低B值的NTC热敏电阻材料及其制备方法。

进一步，提供一种NTC热敏电阻器及其制备方法。

一种NTC热敏电阻材料，化学通式为Cu_xMn_2-yCo_yO₄-zRuO₂，其中，x、y和z均表示摩尔量，1≤x≤1.3，0.3≤y≤0.7，0<z≤0.8。

在其中一个实施例中，x为1.3，y为0.7，z为0.1。

在其中一个实施例中，x为1.3，y为0.3，z为0.8。

一种NTC热敏电阻材料的制备方法，包括如下步骤：

按照化学通式Cu_xMn_2-yCo_yO₄的化学计量比分别称取锰的氧化物、钴的氧化物和铜的氧化物，其中，x和y均表示摩尔量，1≤x≤1.3，0.3≤y≤0.7；

将所述锰的氧化物、钴的氧化物和铜的氧化物进行混合得到混合物，将所述混合物进行球磨，烘干后加热至700℃～900℃，并于700℃～900℃下保温2小时～12小时，得到化学通式为Cu_xMn_2-yCo_yO₄的粉体；及

将二氧化钌和所述化学通式为Cu_xMn_2-yCo_yO₄的粉体按化学通式Cu_xMn_2-yCo_yO₄-zRuO₂进行混合，球磨，烘干，得到化学通式为Cu_xMn_2-yCo_yO₄-zRuO₂的NTC热敏电阻材料，其中，z表示摩尔量，0<z≤0.8。

在其中一个实施例中，所述将所述混合物进行球磨的操作中，以无水乙醇及去离子水中的一种和氧化锆球作为球磨介质，所述无水乙醇及去离子水中的一种的质量是所述混合物的质量的0.8倍～1.5倍，所述氧化锆球的质量是所述混合物的质量的2倍～10倍。

在其中一个实施例中，所述将所述混合物进行球磨的操作中，转速为200转/分钟～400转/分钟，球磨时间为2小时～24小时。

在其中一个实施例中，所述烘干后加热至700℃～900℃时的升温速率为1℃/分钟～10℃/分钟。

一种NTC热敏电阻器，所述NTC热敏电阻器由上述NTC热敏电阻材料制备得到。

一种NTC热敏电阻器的制备方法，包括如下步骤：将上述NTC热敏电阻材料制成坯体，将所述坯体加热至900℃～1150℃，并于900℃～1150℃下保温2小时～24小时，得到NTC热敏电阻器瓷体，分别在所述NTC热敏电阻器瓷体的相对的两个表面上制备电极，得到所述NTC热敏电阻器。

在其中一个实施例中，所述将所述坯体加热至900℃～1150℃时的升温速率为0.5℃/分钟～5℃/分钟。

经实验表明，上述NTC热敏电阻材料的电阻率为0.01Ω·cm～20Ω·cm，B值为700K～2000K，其电阻率和B值均低于传统的NTC热敏电阻材料的电阻率和B值。

附图说明