[发明专利]一种基于氧化锌的高性能新型NTC热敏电阻材料

权利要求书

1.一种负温度系数热敏电阻材料，其特征是该材料的成分组成为Zn_1-x-y-zCu_xLa_yAl_zO，其中x=0.0005-0.04，y=0.0005-0.01，z=0.0005-0.02。

2.根据权利要求1所述的负温度系数热敏电阻材料，制备这种热敏电阻的原材料可以是含锌、铝、镧和铜元素的单质，氧化物，无机盐，有机盐。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的热敏电阻材料，其特征是掺杂铝元素以实现热敏电阻材料的室温电阻率和材料常数的调节，铝掺杂含量在Zn_1-x-yCu_xLa_yAl_zO成分组成中为z的取值范围由0.0005至0.02。

4.根据权利要求1、权利要求2和权利要求3所述的热敏电阻材料，其特征是掺杂镧元素以实现热敏电阻材料的室温电阻率和材料常数的调节，镧掺杂含量在Zn_1-x-y-zCu_xLa_yAl_zO成分组成中为y的取值范围由0.0005至0.01。

5.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3和权利4所述的热敏电阻材料，其特征是掺杂铜元素以实现热敏电阻材料的室温电阻率和材料常数的调节，铜掺杂量在Zn_1-x-y-zCu_xLa_yAl_zO成分组成中为x的取值范围由0.0005至0.04。

6.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4和权利要求5所述组成成分为Zn_1-x-y-zCu_xLa_yAl_zO的氧化物负温度系数热敏电阻材料，其制备过程如下所述：

（1）以氧化锌（ZnO）、硝酸铝（Al(NO₃)₃·9H₂O）、三氧化二镧（La₂O₃）和氢氧化铜（Cu(OH)₂）为原料，将原料按Zn_1-x-y-zCu_xLa_yAl_zO配方配料，称取相应质量的ZnO、Al(NO₃)₃·9H₂O、La₂O₃和Cu(OH)₂；

（2）将上一工艺步骤称取的原料中的Al(NO₃)₃·9H₂O溶解于去离子水中，ZnO、La₂O₃和Cu(OH)₂原料分别溶解于体积分数为10％的稀硝酸溶液中；

（3）将上一步工艺步骤中配制的四种溶液混合在一起，并利用磁力加热搅拌器搅拌混合均匀、加热干燥；

（4）将上一步工艺制得的前驱粉末在空气环境中进行干灰化，升温速率为15 °C/min，干灰化温度为300 °C，保温30分钟；

（5）将上一工艺步骤干灰化得到的粉体，用预先制备好的聚乙烯醇水溶液为粘结剂，进行造粒，然后在轴向压力为20 MPa下压制成胚体，胚体为圆片型，圆片直径15 mm，厚度2-3mm，之后室温静置10小时；

（6）将上一工艺步骤制得的坯体进行空气环境中烧结，烧结制度为450 °C保温1小时，700 °C保温1小时，1100 °C保温5小时，1250-1400 °C保温1小时，升温和降温速率均为5 °C/min，以此获得陶瓷片；

（7）将上一工艺步骤制得的陶瓷片，用砂纸磨去陶瓷片两圆面表层，使得两圆面平整光滑，涂以银浆并经600°C固化制作电极，获得NTC热敏电阻元件。