專利名稱：一種非溫度敏感性的錳氧化物磁電阻材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非溫度敏感性的錳氧化物磁電阻材料的制備方法。
背景技術(shù)：
磁電阻材料具有磁電阻效應(yīng)，在外磁場的作用下其電阻顯著改變。通常用
磁電阻MR來表示磁電阻材料的磁電阻效應(yīng)的大小，MR定義為MR=0o。-/ )/pox 100%,其中/ o表示沒有加外磁場時(shí)材料的電阻，/ 表示加上外磁場后材料的電 阻。磁電阻材料可用于f茲記錄、高靈敏度探測器、傳感器以及光開關(guān)。
鈣鈦礦錳氧化物(Lai.xMxMn03，M為Sr、 Ca、 Pr、 Co等)材料是一類用途 十分廣泛的磁電阻功能材料，但是由于現(xiàn)有的鈣鈦礦錳氧化物只有在幾個(gè)特斯 拉(Tesla)的高磁場下才能表現(xiàn)出大的磁電阻效應(yīng)，因此現(xiàn)在還不能用其制作 磁電子學(xué)器件。近年來，人們通過引入第二相物質(zhì)，如VA、 Zr02、 Ti02、 Ag、 Pd等，將第二相物質(zhì)與錳氧化物母體粉混合均勻后進(jìn)行燒結(jié)，而形成錳氧化物 復(fù)合體系。第二相物質(zhì)分布在晶粒間，增加了錳氧化物母體相晶粒間電子的自 旋極化隧穿效應(yīng)，從而使得復(fù)合體系的磁電阻效應(yīng)得到增強(qiáng)，在小于1 Tesla 的低磁場下就具有明顯磁電阻效應(yīng)的材料，使得磁電阻材料有可能進(jìn)入實(shí)用化 階段。
然而這一類低場增強(qiáng)磁電阻材料，只在250 K以下的較低溫度時(shí)，才表現(xiàn) 為較大的磁電阻值，隨著溫度增加磁電阻效應(yīng)迅速降低，這使得其應(yīng)用受到了 很大的限制。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種非溫度敏感性的錳氧化物磁電阻材料的制備方法，
該方法制備工藝簡單，能耗少，成本低，產(chǎn)品性能穩(wěn)定；制備的錳氧化物磁電
阻材料在廣泛溫度范圍內(nèi)、低磁場下均具有較高的磁電阻值，且溫度改變時(shí)磁 電阻值變化較小。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案為 一種非溫度壽文感性的錳氧化物 磁電阻材料的制備方法，其具體作法是
a、 制備前驅(qū)粉
將1^203、 SrC03和Mn02,按分子式Laa7SrQ.3Mn03的原子比配備原料，將 原料研磨后，進(jìn)行3次的煅燒及煅燒后的研磨，每次煅燒的溫度均為1100~1300 。C,時(shí)間均為5~20小時(shí)，制得La0.3Sra3MnO3前驅(qū)粉;
b、 制備混合粉
在前驅(qū)粉中添加重量為前驅(qū)粉5~15%的金屬錫粉，研磨均勻，得混合粉；
c、 包裹偶聯(lián)劑
將b步的混合粉與重量為前驅(qū)粉1%的偶聯(lián)劑混合，并攪拌均勻；
d、 粘接
將重量為前驅(qū)粉4%的粘接劑及與粘接劑配合的固化劑依次溶于丙酮中，然 后加入c步包裹偶耳關(guān)劑后的混合粉，均勻混合后烘千，在100 800 Mpa壓力下 壓制成型，然后在120~160 。C溫度下固化后即得。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
一、實(shí)驗(yàn)證明，利用本發(fā)明方法制備的錳氧化物磁電阻材料，在50-325 K 的溫度范圍內(nèi)、0. 3 T的低磁場下，磁電阻值達(dá)到20%左右，其磁電阻值隨溫度 的變化小，變化幅度在±10%以內(nèi)。因此，本發(fā)明的產(chǎn)品性能好，^f茲電阻值大， 對溫度不敏感，磁電阻效應(yīng)的溫度范圍寬二、 在前驅(qū)粉中混入錫粉后再加入偶聯(lián)劑，處理混合粉的表面，使其由親 水性變?yōu)槭杷?，從而C步包裹偶聯(lián)劑后的混合粉與d步中的粘接劑之間的界 面結(jié)合良好，粘接牢固，使本發(fā)明制得物的機(jī)械性能好，》茲電阻效應(yīng)強(qiáng)，產(chǎn)品 性能穩(wěn)定。
三、 該制備方法工藝簡單，沒有后期燒結(jié)過程，節(jié)能，生產(chǎn)成本^f氐。
上述C步中加入的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑為常用的偶聯(lián)劑，其 成本低。
上述的d步中加入的祐接劑為環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑是最常用的粘結(jié) 劑，它具有粘附力強(qiáng)，固化收縮率低，較好的耐熱性能，固化成型方便。
下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的制得物的掃描電鏡照片。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的制得物的X射線書f射圖譜。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例一的制得物在外加;F茲場為0. 3 T時(shí)的磁電阻一溫度關(guān) 系曲線，其中橫軸為溫度，單位開爾文(K),縱軸為^F茲電阻。 實(shí)施例一
本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
為
一種非溫度敏感性的錳氧化物磁電阻材料的制備方法，其具體作法為
a、 制備前驅(qū)粉將1^203、 SrC03、癒02按分子式Laa7Sr().3Mn03的原子配 比配料，將配備的原料研磨后，進(jìn)行3次的煅燒及煅燒后的研磨，每次的煅燒 溫度均為1300 。C時(shí)間為10小時(shí)，即得La。.7Sra3Mn03前驅(qū)粉。
b、 制備混合粉在Laa7Sra3Mn03前驅(qū)粉中添加前驅(qū)粉重量10%的金屬錫粉， 并研磨均勻，得到混合粉。C 、包裹偶聯(lián)劑將b步的混合粉與前驅(qū)粉重量1 %的硅烷偶聯(lián)劑充分混合， 并攪拌均勻。
d、粘接將1%前驅(qū)^}分重量的環(huán)氧樹脂粘接劑及與該>份量的環(huán)氧樹脂粘接劑 配合的固化劑依次溶于丙酮溶液中，然后加入c步偶聯(lián)劑包覆后的混合粉，均 勻混合后烘干，在800 Mpa壓力下壓制成型，并在15Q 。C溫度下固化即得。
圖1、 2分別為本例方法制得物的掃描電鏡照片和X射線衍射圖譜。圖1、 2 可見制得物為Lao.7Sra3Mn03與金屬錫的混合物，且其晶相結(jié)構(gòu)良好。圖3為本 例方法制得物的在外加磁場為0. 3 T時(shí)的磁電阻一溫度關(guān)系曲線，由圖3可見， 在50 325 K的溫度范圍內(nèi)，均具有良好的磁電阻效應(yīng)，其磁電阻值為17 21%, 變化范圍小。 實(shí)施例二
本例與實(shí)施例一基本相同，所不同的是a步中每次煅燒的溫度為1100 °C, 時(shí)間為5小時(shí)；b步中添加的金屬錫粉為前驅(qū)粉重量的5°/ ; d步粘接時(shí)壓制成型 的壓力為100 Mpa,固化時(shí)的溫度為160 。C。 實(shí)施例三
本例與實(shí)施例一基本相同，所不同的是a步中每次煅燒的溫度為1200 °C，
時(shí)間為20小時(shí)；b步中添加的金屬錫粉為前驅(qū)粉重量的15%; d步粘接時(shí)壓制成
型的壓力為300 Mpa,固化時(shí)的溫度為120 °C。
本發(fā)明中所采用的與環(huán)氧樹脂配合的固化劑種類及其配合量均為成熟的現(xiàn) 有技術(shù)，如乙二胺、二乙烯三胺、二丙烯三胺、三曱基六亞曱基二胺，而其 與環(huán)氧樹脂相配合的量，也為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，可以從環(huán)氧樹脂的使用說明書 上直接獲取。
本發(fā)明中所采用的硅烷偶聯(lián)劑可采用市售的任何一種牌號的硅烷偶聯(lián)劑，如 KH-550硅烷偶聯(lián)劑，KH-560硅烷偶聯(lián)劑、DL-602硅烷偶耳關(guān)劑等。
權(quán)利要求
1、一種非溫度敏感性的錳氧化物磁電阻材料的制備方法，其具體作法是a、制備前驅(qū)粉將La2O3、SrCO3和MnO2，按分子式La0.7Sr0.3MnO3的原子比配備原料，將原料研磨后，進(jìn)行3次的煅燒及煅燒后的研磨，每次煅燒的溫度均為1100～1300℃，時(shí)間均為5～20小時(shí)，制得La0.3Sr0.3MnO3前驅(qū)粉；b、制備混合粉在前驅(qū)粉中添加重量為前驅(qū)粉5～15％的金屬錫粉，研磨均勻，得混合粉；c、包裹偶聯(lián)劑將b步的混合粉與重量為前驅(qū)粉1％的偶聯(lián)劑混合，并攪拌均勻；d、粘接將重量為前驅(qū)粉4％的粘接劑及與粘接劑配合的固化劑依次溶于丙酮中，然后加入c步包裹偶聯(lián)劑后的混合粉，均勻混合后烘干，在100～800Mpa壓力下壓制成型，然后在120～160℃溫度下固化后即得。
2、 一種如權(quán)利要求1所述的非溫度敏感性的錳氧化物磁電阻材料的制備方 法，其特征在于所述c步中加入的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
3、 一種如權(quán)利要求1所述的非溫度敏感性的錳氧化物磁電阻材料的制備方 法，其特征在于所述的d步中加入的粘接劑為環(huán)氧樹脂。
全文摘要
一種非溫度敏感性的錳氧化物磁電阻材料的制備方法，其具體作法是a.將La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、SrCO<sub>3</sub>和MnO<sub>2</sub>，按分子式La<sub>0.7</sub>Sr<sub>0.3</sub>MnO<sub>3</sub>的原子比配備原料，將原料研磨后，進(jìn)行3次的煅燒及煅燒后的研磨，制得前驅(qū)粉；b.在前驅(qū)粉中添加5～15％的金屬錫粉，得混合粉；c.將混合粉與重量為前驅(qū)粉1％的偶聯(lián)劑混合；d.將重量為前驅(qū)粉4％的粘接劑及固化劑依次溶于丙酮中，加入混合粉，均勻混合后烘干，在100～800MPa壓制成型，在120～160℃溫度下固化后即得。該方法制備工藝簡單，能耗少，成本低，制備的錳氧化物磁電阻材料在廣泛溫度范圍內(nèi)、低磁場下具有較高的磁電阻值，且磁電阻值對溫度不敏感。
文檔編號C04B35/622GK101624291SQ20091006008
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者莉 呂, 楊立芹, 敏 潘, 羊新勝, 勇 趙 申請人:西南交通大學(xué)