[发明专利]一种高温复合热敏电阻材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高温复合热敏电阻材料及其制备方法，该材料以分析纯二氧化铈，五氧化二铌，三氧化二铝为原料，经混合研磨、煅烧、冷等静压成型、高温烧结、涂烧电极，即可得xCeNbO₄‑(1‑x)Al₂O₃，其中0≤x≤1高温复合热敏陶瓷电阻材料，该材料常数为B_{200℃/600℃}=4926 K—8703 K，温度300℃电阻率为1.17×10⁸Ω.cm—3.13×10⁴Ω.cm，采用本发明制备的高温热敏电阻材料性能稳定，一致性好，在温度200℃—1200℃范围具有明显的负温度系数特性，适合制造高温热敏电阻器。

技术领域

本发明涉及一种新型高温复合热敏电阻材料及其制备方法，该热敏电阻材料在温度200℃-1200℃范围具有明显的负温度系数特性，是一种适用于制造高温热敏电阻器的新型高温热敏电阻材料。

背景技术

高温温度传感器在汽车、冶金、工业生产等众多领域都有着重要的应用。伴随着科技的进步，国家对产品质量和产品工艺的要求也越来越高，这也推动了市场对高灵敏、高精度、高稳定性温度传感器的需求。负温度系数(NTC)热敏电阻器具有高灵敏度、快响应、小体积、低成本等特点，是制备高温温度传感器的理想元件。

CeNbO₄是氧超化学计量比材料、具有优异的高温稳定性，而且通过调节结构中间隙氧的含量可直接影响着Ce离子的价态，进而改变材料中导电极化子的数量。借此我可以通过高温改性氧含量调节CeNbO₄陶瓷的电输运特性。最重要的是CeNbO₄陶瓷材料具有良好的负温度系数特性，是制备高温温度传感器的首选材料。

我们对氧化物固相法制备的CeNbO₄热敏电阻材料电学性能进行了初步研究，其材料常数B值为6195K，有望用于制造高温热敏电阻器。同时考虑到氧化铝是铝的稳定氧化物，六方最密堆积，熔点为2054℃，沸点为2980℃，硬度高，不溶于酸碱耐腐蚀，绝缘性好，是作为复合材料以提高热敏陶瓷高温稳定性和拓展高温测温温区的理想材料。

本发明从CeNbO₄热敏电阻材料的半导体特性出发，通过Al₂O₃复合设计合成了可在200℃-1200℃范围使用的xCeNbO₄-(1-x)Al₂O₃高温热敏电阻材料。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高温复合热敏电阻材料及其制备方法，该材料以二氧化铈，五氧化二铌，三氧化二铝为原料，经混合研磨、预烧、冷等静压成型、高温烧结、涂烧电极，即可得到xCeNbO₄-(1-x)Al₂O₃，其中0≤x≤1，材料常数为B_{200℃/600℃}＝4926K-8703K，温度300℃电阻率为1.17×10⁸Ω.cm-3.13×10⁴Ω.cm的高温热敏电阻材料，该热敏电阻材料性能稳定，一致性好，在200℃-1200℃范围具有明显的负温度系数特性，适合制造高温热敏电阻器。

本发明所述的一种高温复合热敏电阻材料，该热敏电阻材料以二氧化铈，五氧化二铌，三氧二铝为原料，其化学组成体系为xCeNbO₄-(1-x)Al₂O₃，其中0≤x≤1，具体操作按下列步骤进行：

a、按CeNbO₄的组成，分别称取原料二氧化铈，五氧化二铌混合，将混合的原料置于玛瑙研钵中研磨4-10小时，得到粉体；