本發(fā)明涉及電阻材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種熱敏電阻材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
熱敏電阻器是一類對(duì)溫度敏感、在不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值的敏感元件,按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)。其中負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)是一類電阻值隨溫度增大而減小的半導(dǎo)體材料,具有測(cè)溫、控溫、溫度補(bǔ)償、抑制浪涌等作用。
NTC熱敏電阻材料通常為過(guò)渡金屬氧化物組成的尖晶石型固溶體。一般具有一種或兩種金屬元素與氧組成晶體結(jié)構(gòu)。然而,傳統(tǒng)的NTC熱敏電阻材料的熱敏常數(shù)(B值)一般在2000K~6000K,電阻率一般在2Ω·cm以上。B值較高、電阻率較大,不適用于低溫、高頻、大功率等特定場(chǎng)合的溫度衰減補(bǔ)償。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要提供一種B值較低、電阻率較小的熱敏電阻材料及其制備方法和應(yīng)用。
一種熱敏電阻材料,其特征在于,所述熱敏電阻材料的化學(xué)通式為L(zhǎng)axSr1-xCoyFe1-yO3,其中,0.5<x<1,0<y<1。
在一個(gè)實(shí)施方式中,0.6≤x≤0.9,0.4≤y≤0.8。
在一個(gè)實(shí)施方式中,由所述熱敏電阻材料制備的電阻器的熱敏常數(shù)為100K~2000K,由所述熱敏電阻材料制備的電阻器的電阻率為0.005Ω·cm~2Ω·cm。
上述熱敏電阻材料的制備方法,包括以下步驟:
將含La化合物、含Sr化合物、含Co化合物以及含F(xiàn)e化合物按熱敏電阻材料的化學(xué)通式中的化學(xué)計(jì)量混合形成混合配料,其中,所述熱敏電阻材料的化學(xué)通式為L(zhǎng)axSr1-xCoyFe1-yO3,0.5<x<1,0<y<1;
向所述混合配料中加入球磨介質(zhì)以及研磨球后進(jìn)行球磨,得到第一粉料;
對(duì)所述第一粉料進(jìn)行預(yù)燒,得到預(yù)燒料;
向所述預(yù)燒料中加入球磨介質(zhì)以及研磨球后進(jìn)行再次球磨,得到第二粉料;以及
對(duì)所述第二粉料進(jìn)行燒結(jié),得到所述熱敏電阻材料。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述含La化合物為L(zhǎng)a2O3,所述含Sr化合物為Sr2CO3,所述含Co化合物為Co3O4,所述含F(xiàn)e化合物為Fe2O3。
在一個(gè)實(shí)施方式中,向所述混合配料中加入球磨介質(zhì)以及研磨球后進(jìn)行球磨的操作中,所述球磨介質(zhì)與所述混合配料的質(zhì)量比為0.8~1.5:1,所述研磨球與所述混合配料的質(zhì)量比為2~8:1,球磨的轉(zhuǎn)速為200r/min~300r/min的,球磨時(shí)間為2h~12h。
在一個(gè)實(shí)施方式中,向所述預(yù)燒料中加入球磨介質(zhì)以及研磨球后進(jìn)行再次球磨的操作中,所述球磨介質(zhì)與所述預(yù)燒料的質(zhì)量比為0.8~1.5:1,所述研磨球與所述預(yù)燒料的質(zhì)量比為2~8:1,球磨的轉(zhuǎn)速為200r/min~400r/min的,球磨時(shí)間為10h~24h。
在一個(gè)實(shí)施方式中,對(duì)所述第一粉料進(jìn)行預(yù)燒的操作具體為:將所述第一粉料置于燒結(jié)設(shè)備中,以1℃/min~10℃/min的升溫速率從室溫升溫至900℃~1100℃,在900℃~1100℃下保溫時(shí)間為2h~12h;
對(duì)所述第二粉料進(jìn)行燒結(jié)的操作具體為:將所述第二粉料置于燒結(jié)設(shè)備中,以0.5℃/min~5℃/min的升溫速率從室溫升溫至1200℃~1300℃,在1200℃~1300℃下保溫時(shí)間為2h~24h。
在一個(gè)實(shí)施方式中,所述球磨介質(zhì)為無(wú)水乙醇或去離子水,所述研磨球?yàn)檠趸喦颉?/p>
上述熱敏電阻材料在電阻器及傳感器中的應(yīng)用。
上述熱敏電阻材料,化學(xué)通式為L(zhǎng)axSr1-xCoyFe1-yO3,其中,0.5<x<1,0<y<1。該熱敏電阻材料包括四種金屬元素La(鑭)、Sr(鍶)、Co(鈷)和Fe(鐵),四種金屬元素與O(氧)組成La-Sr-Co-Fe-O體系。La與Sr兩種元素的摩爾數(shù)之和與Co與Fe兩種元素的摩爾數(shù)之和的比值為1:1,并且,0.5<x<1,La元素在熱敏電阻材料中所占的比例大于Sr元素在熱敏電阻材料中所占的比例。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試,這種La-Sr-Co-Fe-O體系的熱敏電阻材料結(jié)晶度好,B值在100K~2000K,電阻率范圍為0.005Ω·cm~2Ω·cm,B值較低、電阻率較小。能夠適用于低溫、高頻、大功率等特定場(chǎng)合的溫度衰減補(bǔ)償。
附圖說(shuō)明
圖1為一實(shí)施方式的熱敏電阻材料的制備方法的流程圖;
圖2為實(shí)施例1制備得到的熱敏電阻材料的XRD譜圖;
圖3為實(shí)施例1制備得到的熱敏電阻材料的電阻-溫度特征曲線;
圖4為實(shí)施例2制備得到的熱敏電阻材料的XRD譜圖;
圖5為實(shí)施例2制備得到的熱敏電阻材料的電阻-溫度特征曲線;
圖6為實(shí)施例3制備得到的熱敏電阻材料的XRD譜圖;
圖7為實(shí)施例3制備得到的熱敏電阻材料的電阻-溫度特征曲線。
具體實(shí)施方式
下面主要結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)熱敏電阻材料及其制備方法和應(yīng)用作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
一實(shí)施方式的熱敏電阻材料,其化學(xué)通式為L(zhǎng)axSr1-xCoyFe1-yO3,其中,0.5<x<1,0<y<1。
本實(shí)施方式的熱敏電阻材料包括四種金屬元素La(鑭)、Sr(鍶)、Co(鈷)和Fe(鐵),四種金屬元素與O(氧)組成La-Sr-Co-Fe-O體系。La與Sr兩種元素的摩爾數(shù)之和與Co與Fe兩種元素的摩爾數(shù)之和的比值為1:1。并且,0.5<x<1,La元素在熱敏電阻材料中所占的比例大于Sr元素在熱敏電阻材料中所占的比例。
其中,x和y可以表示為各個(gè)元素的摩爾比。進(jìn)一步的,0.6≤x≤0.9,0.4≤y≤0.8。
具體的,由上述熱敏電阻材料制備的電阻器的熱敏常數(shù)為100K~2000K,由上述熱敏電阻材料制備的電阻器的電阻率為0.005Ω·cm~2Ω·cm。
更進(jìn)一步的,在-60℃~120℃溫度范圍內(nèi),上述熱敏電阻材料制備的電阻器的熱敏常數(shù)為100K~1000K,由上述熱敏電阻材料制備的電阻器的電阻率為0.005Ω·cm~0.07Ω·cm。
上述熱敏電阻材料的四種金屬元素(La、Sr、Co和Fe)分別選自鑭系元素、堿土金屬、過(guò)渡金屬元素以及過(guò)渡金屬元素。La與Sr兩種元素的摩爾數(shù)之和與Co與Fe兩種元素的摩爾數(shù)之和的比值為1:1。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試,這種組合的熱敏電阻材料的晶體結(jié)構(gòu)較緊密、衍射峰尖銳、結(jié)晶度好。這種熱敏電阻材料的電阻值隨溫度增大而減小,具有負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)的特性。其B值在100K~2000K,電阻率范圍為0.005Ω·cm~2Ω·cm,B值較低、電阻率較小。能夠適用于低溫、高頻、大功率等特定場(chǎng)合的溫度衰減補(bǔ)償,可應(yīng)用于在半寬溫區(qū)測(cè)溫等領(lǐng)域。
如圖1所示,一實(shí)施方式的熱敏電阻材料的制備方法,包括以下步驟S110~S150。
S110、將含La化合物、含Sr化合物、含Co化合物以及含F(xiàn)e化合物按熱敏電阻材料的化學(xué)通式中的化學(xué)計(jì)量混合形成混合配料。
其中,熱敏電阻材料的化學(xué)通式為L(zhǎng)axSr1-xCoyFe1-yO3,0<x<1,0<y<1。
更進(jìn)一步的,0.6≤x≤0.9,0.4≤y≤0.8。將含La化合物、含Sr化合物、含Co化合物以及含F(xiàn)e化合物按照化學(xué)通式中的化學(xué)計(jì)量混合均勻。
具體的,含La化合物為L(zhǎng)a2O3(三氧化二鑭),含Sr化合物為Sr2CO3(碳酸鍶),含Co化合物為Co3O4(四氧化三鈷),含F(xiàn)e化合物為Fe2O3(三氧化二鐵)。其中,Sr2CO3(碳酸鍶)經(jīng)過(guò)預(yù)燒工序后可分解成的SrO(氧化鍶)和CO2(二氧化碳)。這幾種化合物的分別含有La(鑭)、Sr(鍶)、Co(鈷)和Fe(鐵)元素,混合后經(jīng)球磨和燒結(jié)等操作得到的熱敏電阻材料僅含有La-Sr-Co-Fe-O體系,不會(huì)引入其他雜質(zhì)。當(dāng)然,在其他實(shí)施方式中,含La化合物、含Sr化合物、含Co化合物以及含F(xiàn)e化合物也還可以是其他的化合物,例如,含La化合物還可以為L(zhǎng)a2(CO3)3(碳酸鑭)等,含Sr化合物可以為SrO(氧化鍶)等,含Co化合物可以CoO(一氧化鈷)等,含F(xiàn)e化合物可以為FeO(氧化亞鐵)等。
S120、向S110中得到的混合配料中加入球磨介質(zhì)以及研磨球后進(jìn)行球磨,得到第一粉料。
在S110中將各材料混合后得到的混合配料一般為粉末狀或顆粒狀,加入研磨介質(zhì)再研磨可增加粉末的分散效果。具體的,球磨介質(zhì)為無(wú)水乙醇或去離子水,研磨球?yàn)檠趸喦?。氧化鋯球的直徑一般可以?mm~10mm左右。球磨后氧化鋯球可回收重復(fù)使用。
具體的,向混合配料中加入球磨介質(zhì)以及研磨球后進(jìn)行球磨的操作中,球磨介質(zhì)與混合配料的質(zhì)量比為0.8~1.5:1,研磨球與混合配料的質(zhì)量比為2~8:1,球磨的轉(zhuǎn)速為200r/min(轉(zhuǎn)/分鐘)~300r/min(轉(zhuǎn)/分鐘)的,球磨時(shí)間為2h(小時(shí))~12h(小時(shí))。經(jīng)過(guò)球磨后可將含La化合物、含Sr化合物、含Co化合物以及含F(xiàn)e化合物組成的混合配料充分混勻。
進(jìn)一步的,還包括將球磨后得到的第一粉料進(jìn)行烘干以去除球磨介質(zhì)。例如可以在60℃~100℃的溫度條件下將第一粉料烘干。本實(shí)施方式中在85℃的溫度條件下將第一粉料烘干。
進(jìn)一步的,還可將烘干后的第一粉料進(jìn)行過(guò)篩后再進(jìn)行預(yù)燒操作,以去除一些粒徑過(guò)大或過(guò)小的粉料,提高最終熱敏電阻材料的均勻性。
本實(shí)施方式通過(guò)球磨的方式將各材料以固相反應(yīng)的方式混合,將相比傳統(tǒng)的溶液法混合的方式,固相反應(yīng)獲得的混合粉料更有利于在燒結(jié)中形成結(jié)晶度好的晶體。
S130、對(duì)S120中得到的第一粉料進(jìn)行預(yù)燒,得到預(yù)燒料。
對(duì)球磨后得到的第一粉料預(yù)燒,使得第一粉料預(yù)先形成晶形結(jié)構(gòu)。
具體的,對(duì)第一粉料進(jìn)行預(yù)燒的操作具體為:將第一粉料置于燒結(jié)設(shè)備中,以1℃/min~10℃/min的升溫速率從室溫升溫至900℃~1100℃,在900℃~1100℃下保溫時(shí)間為2h~12h。
S140、向S130得到的預(yù)燒料中加入球磨介質(zhì)以及研磨球后進(jìn)行再次球磨,得到第二粉料。
具體的,球磨介質(zhì)為無(wú)水乙醇或去離子水,研磨球?yàn)檠趸喦?。氧化鋯球的直徑一般可以?mm~10mm左右。球磨后氧化鋯球可回收重復(fù)使用。
具體的,向預(yù)燒料中加入球磨介質(zhì)以及研磨球后進(jìn)行再次球磨的操作中,球磨介質(zhì)與預(yù)燒料的質(zhì)量比為0.8~1.5:1,研磨球與預(yù)燒料的質(zhì)量比為2~8:1,球磨的轉(zhuǎn)速為200r/min~400r/min的,球磨時(shí)間為10h~24h。
將第一粉料預(yù)燒結(jié)束后進(jìn)行再次球磨,使得預(yù)燒后的形成晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)重新混勻,進(jìn)一步提高各個(gè)組分的混合均勻性,再次球磨形成新的更小的晶體結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的,還包括將再次球磨后得到的第二粉料進(jìn)行烘干以去除球磨介質(zhì)。例如可以在60℃~100℃的溫度條件下將第二粉料烘干。本實(shí)施方式中在85℃的溫度條件下將第二粉料烘干。
進(jìn)一步的,還可將烘干后的粉料進(jìn)行過(guò)篩,以去除一些粒徑過(guò)大或過(guò)小的粉料,提高最終熱敏電阻材料的均勻性。篩網(wǎng)的大小可以為80目到120目的網(wǎng)篩。
S150、對(duì)S140中得到的第二粉料進(jìn)行燒結(jié),得到熱敏電阻材料。
對(duì)第二粉料燒結(jié),使得粉料形成比較穩(wěn)定的晶形結(jié)構(gòu)。
具體的,對(duì)第二粉料進(jìn)行燒結(jié)的操作具體為:將第二粉料置于燒結(jié)設(shè)備中,以0.5℃/min~5℃/min的升溫速率從室溫升溫至1200℃~1300℃,在1200℃~1300℃下保溫時(shí)間為2h~24h。
具體的,燒結(jié)前可將第二粉料壓制成圓柱狀配體,然后進(jìn)行燒結(jié)即可得到電阻瓷體。在電阻瓷體的上下表面通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀漿等方式可制備得到銀電極,印刷銀漿后經(jīng)800℃燒滲5min~30min,即可進(jìn)行電阻-溫度特性測(cè)試。
第一粉料預(yù)燒結(jié)束后進(jìn)行再次球磨,使得預(yù)燒后的形成晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)重新混勻,進(jìn)一步提高各個(gè)組分的混合均勻性,再次球磨可形成新的更小的晶體結(jié)構(gòu)。將再次球磨后得到的第二粉料進(jìn)行燒結(jié),進(jìn)一步提升La、Sr、Co、Fe以及O五種元素晶體結(jié)構(gòu)的致密性,使得La-Sr-Co-Fe-O體系的熱敏電阻材料結(jié)晶度好,性能更優(yōu)。而晶粒之間排列更加緊致可能是導(dǎo)致B值較低、電阻率較小的原因。
上述熱敏電阻材料的制備方法,將含La化合物、含Sr化合物、含Co化合物以及含F(xiàn)e化合物混合,依次進(jìn)行球磨、預(yù)燒、再次球磨以及燒結(jié)的工序。反應(yīng)時(shí)在固相條件下進(jìn)行的,最小限度地控制其他的雜質(zhì)引入。第一粉料預(yù)燒之后得到的預(yù)燒料進(jìn)行再次球磨,使得預(yù)燒后的形成晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)重新混勻,進(jìn)一步提高各個(gè)組分的混合均勻性,再次球磨形成新的更小的晶體結(jié)構(gòu)。再次球磨得到的第二粉料進(jìn)行燒結(jié)操作,可進(jìn)一步提升La、Sr、Co、Fe以及O五種元素晶體結(jié)構(gòu)的致密性,使得La-Sr-Co-Fe-O體系的熱敏電阻材料結(jié)晶度好,性能更優(yōu)。這種方法制備得到的熱敏電阻材料的晶體結(jié)構(gòu)較緊密、衍射峰尖銳、結(jié)晶度好。B值在100K~2000K,電阻率范圍為0.005Ω·cm~2Ω·cm,B值較低、電阻率較小。能夠適用于低溫、高頻、大功率等特定場(chǎng)合的溫度衰減補(bǔ)償,可應(yīng)用于在半寬溫區(qū)測(cè)溫等領(lǐng)域。
本發(fā)明的熱敏電阻材料可應(yīng)用在電阻器及傳感器等領(lǐng)域中。通過(guò)熱敏電阻材料制得的電阻器及傳感器,B值較低、電阻率較小,因而可用于低溫、高頻、大功率等特定場(chǎng)合的溫度衰減補(bǔ)償。
以下為具體實(shí)施例部分。
以下實(shí)施例如無(wú)特別說(shuō)明,未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法,通常按照常規(guī)條件。各實(shí)施例中得到的B值通過(guò)如下公式計(jì)算:
B=T1T2Ln(RT1/RT2)/(T2-T1),
其中T1和T2表示在兩個(gè)指定的溫度的凱式溫度值(K),RT1表示溫度T1時(shí)的零功率電阻值,RT2表示溫度T2時(shí)的零功率電阻值。
實(shí)施例1
制備La0.8Sr0.2Co0.4Fe0.6O3瓷體
按照化學(xué)通式La0.8Sr0.2Co0.4Fe0.6O3的化學(xué)計(jì)量比稱取三氧化二鑭、碳酸鍶、四氧化三鈷、三氧化二鐵進(jìn)行配料。將稱量后的原料放入球磨罐中,加入無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì),氧化鋯球作為研磨球,其中無(wú)水乙醇的質(zhì)量為混合配料的1倍,氧化鋯球的質(zhì)量為混合配料質(zhì)量的5倍,球磨混合6h,轉(zhuǎn)速為250r/min。將球磨后的漿料在85℃條件下將無(wú)水乙醇烘干后進(jìn)行預(yù)燒,預(yù)燒溫度1100℃,升溫速率為2℃/min,保溫12h,得到預(yù)燒料。向預(yù)燒料中再次加入無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì),并加入氧化鋯球作為研磨球進(jìn)行再次球磨。其中無(wú)水乙醇的質(zhì)量為預(yù)燒料的1倍,氧化鋯球的質(zhì)量為預(yù)燒料質(zhì)量的5倍,球磨12h,轉(zhuǎn)速250r/min。將再次球磨后的漿料在85℃條件下將無(wú)水乙醇烘干。然后將再次球磨后的烘干料壓制成圓柱體,1℃/min的升溫速率至1200℃保溫3h,即可得到配方為L(zhǎng)a0.8Sr0.2Co0.4Fe0.6O3的NTC熱敏電阻瓷體。然后在瓷體的上下表面通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀漿的方式制備銀電極,印刷后銀漿經(jīng)800℃燒滲30min,最后測(cè)試電阻-溫度特性。
請(qǐng)參閱圖2,實(shí)施例1制得的La0.8Sr0.2Co0.4Fe0.6O3瓷體的XRD譜圖。從圖2中可以看出該瓷體為鈣鈦礦結(jié)構(gòu),衍射峰尖銳,結(jié)晶度較好。請(qǐng)參閱圖3,La0.8Sr0.2Co0.4Fe0.6O3瓷體電阻-溫度特性曲線。從圖3中可以看出該材料的室溫電阻率為0.03Ω·cm,計(jì)算得到B25/85值為880K。說(shuō)明La0.8Sr0.2Co0.4Fe0.6O3瓷體的電阻率較小,B值較小。
實(shí)施例2
制備La0.8Sr0.2Co0.7Fe0.3O3瓷體
按照化學(xué)通式La0.8Sr0.2Co0.7Fe0.3O3的化學(xué)計(jì)量比稱取三氧化二鑭、碳酸鍶、四氧化三鈷、三氧化二鐵進(jìn)行配料。將稱量后的原料放入球磨罐中,加入無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì),加入氧化鋯球作為研磨球,其中無(wú)水乙醇的質(zhì)量為混合配料的1倍,氧化鋯球的質(zhì)量為混合配料質(zhì)量的5倍,進(jìn)行球磨混合6h,轉(zhuǎn)速250r/min。將球磨后的漿料85℃條件下烘干無(wú)水乙醇后進(jìn)行預(yù)燒,預(yù)燒溫度1100℃,升溫速率為2℃/min,保溫12h。預(yù)燒料再次以無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì),再次加入氧化鋯球作為研磨球,其中無(wú)水乙醇的質(zhì)量為原料的1倍,氧化鋯球的質(zhì)量為原料質(zhì)量的5倍,進(jìn)行球磨12h,轉(zhuǎn)速250r/min。將球磨后的漿料在85℃烘干無(wú)水乙醇。然后將再次球磨后的烘干料壓制成圓柱體,1℃/min的升溫速率至1200℃保溫3h,即可得到配方為L(zhǎng)a0.8Sr0.2Co0.7Fe0.3O3的NTC熱敏電阻瓷體。然后在瓷體的上下表面通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀漿的方式制備銀電極,印刷后銀漿經(jīng)800℃燒滲30min,最后測(cè)試電阻-溫度特性。
請(qǐng)參閱圖4,實(shí)施例2制得的La0.8Sr0.2Co0.7Fe0.3O3瓷體的XRD圖。從圖4中可以看出該瓷體為鈣鈦礦結(jié)構(gòu),衍射峰尖銳,結(jié)晶度較好。請(qǐng)參閱圖5,La0.8Sr0.2Co0.7Fe0.3O3瓷體的電阻-溫度特性曲線。從圖5中可以看出,該材料的室溫電阻率為0.02Ω·cm,計(jì)算得到B25/85值為780K。說(shuō)明La0.8Sr0.2Co0.7Fe0.3O3瓷體的電阻率較小,B值較小。
實(shí)施例3
制備La0.7Sr0.3Co0.8Fe0.2O3瓷體。
按照化學(xué)通式La0.7Sr0.3Co0.8Fe0.2O3的化學(xué)計(jì)量比稱取三氧化二鑭、碳酸鍶、四氧化三鈷、三氧化二鐵進(jìn)行配料。將稱量后的原料放入球磨罐中,以無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì),加入氧化鋯球作為研磨球,其中無(wú)水乙醇的質(zhì)量為混合配料的0.8倍,氧化鋯球的質(zhì)量為混合配料質(zhì)量的6倍,進(jìn)行球磨混合8h,轉(zhuǎn)速248r/min。將球磨后的漿料85℃烘干無(wú)水乙醇后進(jìn)行預(yù)燒,預(yù)燒溫度1000℃,升溫速率5℃/min,保溫11h。預(yù)燒料再次以無(wú)水乙醇和氧化鋯球作為介質(zhì)進(jìn)行球磨,其中無(wú)水乙醇的質(zhì)量為原料的0.8倍,氧化鋯球的質(zhì)量為原料質(zhì)量的6倍,進(jìn)行球磨12h,轉(zhuǎn)速248r/min。將球磨后的漿料在85攝氏度烘干無(wú)水乙醇;然后將球磨后的烘干料壓制成圓柱體,1℃/min的升溫速率至1250℃保溫3h,即可得到配方為L(zhǎng)a0.7Sr0.3Co0.8Fe0.2O3的NTC熱敏電阻瓷體;然后在瓷體的上下表面通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀漿的方式制備銀電極,印刷后銀漿經(jīng)800℃燒滲30min,最后測(cè)試電阻-溫度特性。請(qǐng)參閱圖6,實(shí)施例3得的La0.7Sr0.3Co0.8Fe0.2O3瓷體的XRD圖。從圖6中可以看出該瓷體為鈣鈦礦結(jié)構(gòu),衍射峰尖銳,結(jié)晶度較好。請(qǐng)參閱圖7,La0.7Sr0.3Co0.8Fe0.2O3瓷體的電阻-溫度特性曲線。從圖7中可以看出,該材料的室溫電阻率為0.007Ω·cm,計(jì)算得到B25/85值為200K。說(shuō)明La0.7Sr0.3Co0.8Fe0.2O3瓷體的電阻率較小,B值較小。
實(shí)施例4
制備La0.6Sr0.4Co0.1Fe0.9O3瓷體
按照化學(xué)通式La0.6Sr0.4Co0.1Fe0.9O3的化學(xué)計(jì)量比稱取三氧化二鑭、碳酸鍶、四氧化三鈷、三氧化二鐵進(jìn)行配料。將稱量后的原料放入球磨罐中,加入去離子水作為球磨介質(zhì),氧化鋯球作為研磨球,其中去離子水的質(zhì)量為混合配料的1.5倍,氧化鋯球的質(zhì)量為混合配料質(zhì)量的8倍,球磨混合2h(小時(shí)),轉(zhuǎn)速為200r/min(轉(zhuǎn)/分鐘)。將球磨后的漿料在85℃條件下將去離子水烘干后進(jìn)行預(yù)燒,預(yù)燒溫度1100℃,升溫速率為10℃/min,保溫12h,得到預(yù)燒料。向預(yù)燒料中再次加入去離子水作為球磨介質(zhì),并加入氧化鋯球作為研磨球進(jìn)行再次球磨。其中去離子水的質(zhì)量為預(yù)燒料的1.5倍,氧化鋯球的質(zhì)量為預(yù)燒料質(zhì)量的8倍,球磨10h,轉(zhuǎn)速200r/min。將再次球磨后的漿料在85℃條件下將去離子水烘干。然后將再次球磨后的烘干料壓制成圓柱體,1℃/min的升溫速率至1300℃保溫3h,即可得到配方為L(zhǎng)a0.6Sr0.4Co0.1Fe0.9O3的NTC熱敏電阻瓷體。然后在瓷體的上下表面通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀漿的方式制備銀電極,印刷后銀漿經(jīng)800℃燒滲30min,最后測(cè)試電阻-溫度特性。
經(jīng)測(cè)試La0.6Sr0.4Co0.1Fe0.9O3瓷體的室溫電阻率為2Ω·cm,B25/85值為1800K。說(shuō)明La0.6Sr0.4Co0.1Fe0.9O3瓷體的電阻率較小,B值較小。
實(shí)施例5
制備La0.9Sr0.1Co0.8Fe0.2O3瓷體
按照化學(xué)通式La0.9Sr0.1Co0.8Fe0.2O3的化學(xué)計(jì)量比稱取三氧化二鑭、碳酸鍶、四氧化三鈷、三氧化二鐵進(jìn)行配料。將稱量后的原料放入球磨罐中,加入無(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì),氧化鋯球作為研磨球,其中無(wú)水乙醇的質(zhì)量為混合配料的0.8倍,氧化鋯球的質(zhì)量為混合配料質(zhì)量的2倍,球磨混合12h(小時(shí)),轉(zhuǎn)速為300r/min(轉(zhuǎn)/分鐘)。將球磨后的漿料在85℃條件下將無(wú)水乙醇烘干后進(jìn)行預(yù)燒,預(yù)燒溫度900℃,升溫速率為1℃/min,保溫12h,得到預(yù)燒料。向預(yù)燒料中再次加入去離子水作為球磨介質(zhì),并加入氧化鋯球作為研磨球進(jìn)行再次球磨。其中去離子水的質(zhì)量為預(yù)燒料的0.8倍,氧化鋯球的質(zhì)量為預(yù)燒料質(zhì)量的10倍,球磨24h,轉(zhuǎn)速400r/min。將再次球磨后的漿料在85℃條件下將去離子水烘干。然后將再次球磨后的烘干料壓制成圓柱體,0.5℃/min的升溫速率至1200℃保溫3h,即可得到配方為L(zhǎng)a0.9Sr0.1Co0.8Fe0.2O3的NTC熱敏電阻瓷體。然后在瓷體的上下表面通過(guò)絲網(wǎng)印刷銀漿的方式制備銀電極,印刷后銀漿經(jīng)800℃燒滲30min,最后測(cè)試電阻-溫度特性。
經(jīng)測(cè)試La0.9Sr0.1Co0.8Fe0.2O3瓷體的室溫電阻率為1.5Ω·cm,B25/85值為2000K。說(shuō)明La0.9Sr0.1Co0.8Fe0.2O3瓷體的電阻率較小,B值較小。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。