本發(fā)明涉及負(fù)溫度系數(shù)(ntc)熱敏電阻技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種能在室溫到1000℃工作范圍內(nèi)的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻及其制備方法。
背景技術(shù):
對(duì)負(fù)溫度系數(shù)(ntc)熱敏電阻的研究分為低溫(≤-60℃);中溫(-60℃—300℃)和高溫(≥300℃)。高溫ntc熱敏電阻在:宇宙空間、汽車排出氣體溫度的測量、工業(yè)設(shè)備的溫度測量和控制等領(lǐng)域有其無可替代的應(yīng)用。但是高溫工作環(huán)境下的ntc熱敏電阻容易出現(xiàn)電性能不穩(wěn)定,即電阻漂移率過大,影響ntc熱敏電阻在實(shí)際研究和生產(chǎn)上的應(yīng)用。因此獲得在高溫下性能良好且穩(wěn)定的ntc材料是很重要的。
雙層結(jié)構(gòu)在ntc熱敏電阻領(lǐng)域的應(yīng)用主要分為兩種:一種是a層為ntc敏感層,b層為高電導(dǎo)支撐層,以減小敏感層的厚度來降低電阻,同時(shí)b值變化不大,從而獲得高b值、低電阻的負(fù)溫度系數(shù)(ntc)材料;另一種是a層、b層均為負(fù)溫度系數(shù)(ntc)敏感層,通過兩層負(fù)溫度系數(shù)(ntc)熱敏材料之間的作用調(diào)節(jié)負(fù)溫度系數(shù)(ntc)材料的電性能。
經(jīng)檢索中國專利cn104124014a披露,采用一種以axmn3-xo4(a為zn、ni、co、fe中的一種或多種)與lasrybo3(b為fe、co、ni、mn中的一種或幾種)組成的雙層負(fù)溫度系數(shù)(ntc)熱敏電阻,電阻率范圍為10-104ω·cm,電阻率過小,只能適用于溫度300℃以下的環(huán)境,且其雙層結(jié)構(gòu)是通過流延的方式制備的雙層薄膜,對(duì)原材料的限制較多,不是所有的材料能較好地制備成漿料,繼而得到雙層薄膜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,克服高溫下負(fù)溫度系數(shù)(ntc)材料電性能不穩(wěn)定的缺陷,提供一種能應(yīng)用于室溫到1000℃,并能穩(wěn)定工作的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻及其制備方法。該電阻是由a層mgal2o4和b層lacro3組成雙層結(jié)構(gòu),或a層mgal2o4摻雜物mg1-xmxal2o4與b層lacro3組成雙層結(jié)構(gòu),或a層mgal2o4與b層lacro3摻雜物la1-xmxcro3組成雙層結(jié)構(gòu),或a層mgal2o4摻雜物mg1-xmxal2o4與b層lacro3摻雜物la1-xmxcro3組成雙層結(jié)構(gòu),經(jīng)測試:本發(fā)明所述的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的電阻率范圍為342—5.5×108ω·cm,a層與b層的摩爾數(shù)之比為:a/b=0.28-2.33。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明制備的雙層ntc熱敏電阻工作范圍寬,可適用于室溫到1000℃,高溫下電性能穩(wěn)定,制備流程簡單高效。
本發(fā)明所述的一種雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,該電阻是由a層mgal2o40.1-0.8g和b層lacro30.3-1.6g組成雙層結(jié)構(gòu),或a層mg1-xcaxal2o4,0.01≤x≤0.5與b層lacro3組成雙層結(jié)構(gòu),其中a層為0.2-0.8536g,b層為0.3-1.6g;或a層mgal2o4與b層la1-xcaxcro3,0.01≤x≤0.38組成雙層結(jié)構(gòu),其中a層為0.1-0.8g,b層為0.2389-1.4336g;或a層mg1-xcaxal2o4,0.01≤x≤0.5與b層la1-xcaxcro3,0.01≤x≤0.38組成雙層結(jié)構(gòu),其中a層為0.2-0.8536g,b層為0.2389-1.4336g,該雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的工作溫度范圍從室溫到1000℃,電阻率范圍為342—5.5×108ω·cm,a層與b層的摩爾數(shù)之比為:a/b=0.28-2.33。
所述雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的制備方法,按下列步驟進(jìn)行:
a、mgal2o4粉體的制備:分別將分析純al2o3和分析純mgo進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨6h-10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在溫度1000-1300℃下煅燒1.5-4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mgal2o4粉體;
b、lacro3粉體的制備:分別將分析純la2o3和分析純cr2o3進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨6-10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在溫度1000-1300℃下煅燒1.5-4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得lacro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的mgal2o40.1-0.8g粉體,步驟b得到的lacro30.3-1.6g粉體,先將lacro3粉體倒入成型ф10mm模具,搖勻后再倒入mgal2o4粉體,以30-60kg/cm2的壓力進(jìn)行壓塊成型,保壓時(shí)間為1-3min,將成型的塊體材料進(jìn)行冷等靜壓,在壓強(qiáng)為180-400mpa下保壓1min,然后于普通燒結(jié)溫度1500-1800℃、真空燒結(jié)溫度1300-1600℃或熱壓燒結(jié)溫度1200-1500℃下進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)時(shí)間為1-6h,得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為1.5-3h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)工作溫度范圍寬(室溫到1000℃):通過調(diào)節(jié)雙層(高電阻的mgal2o4及其摻雜物和高穩(wěn)定性的lacro3及其摻雜物)之間的厚度比(摩爾比)或者是實(shí)驗(yàn)條件和參數(shù),可以獲得電阻率適用于室溫到1000℃的負(fù)溫度系數(shù)(ntc)熱敏電阻。(2)高溫下穩(wěn)定性好:通過將高電阻的mgal2o4及其摻雜物與高穩(wěn)定性的lacro3及其摻雜物構(gòu)建成的雙層結(jié)構(gòu),兼具了高電阻、高穩(wěn)定性兩大特征,得到在高溫下能穩(wěn)定工作的負(fù)溫度系數(shù)(ntc)熱敏電阻。(3)實(shí)驗(yàn)流程簡單高效,降低了成本:對(duì)于雙層結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)只需要簡單的壓制成型、燒結(jié),不需要如流延、濺射等復(fù)雜工藝。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的sem照片。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所給出的實(shí)施例,但不局限于下述實(shí)施例。
實(shí)施例1
a、mgal2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3和5.6661g分析純mgo進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨6h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在溫度1100℃下煅燒1.5h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mgal2o4粉體;
b、lacro3粉體的制備:分別稱取20.3920g分析純la2o3和9.6080g分析純cr2o3進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨6h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1000℃煅燒1.5h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得lacro3粉體;
c、雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.498gmgal2o4粉體,步驟b得到的0.359glacro3粉體,先將lacro3粉體倒入ф10mm成型模具,搖勻后再倒入mgal2o4粉體,以30kg/cm2的壓力進(jìn)行壓塊成型,保壓時(shí)間為1min,將成型的塊體材料進(jìn)行冷等靜壓,在壓強(qiáng)200mpa下保壓1min,然后使用普通燒結(jié)在溫度1650℃燒結(jié)6h,得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為1.5h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,熱敏電阻的電阻漂移率=(r-r0)/r0*100%,r0為未經(jīng)老化的熱敏電阻于溫度800℃,測得的阻值,r為經(jīng)溫度800℃老化500h后于溫度800℃測得的電阻值,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻在溫度1000℃下電阻率為2.47×106ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為7.59%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=2.33。
實(shí)施例2
a、mgal2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3和5.6661g分析純mgo進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨8h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在溫度1000℃下煅燒2h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mgal2o4粉體;
b、lacro3粉體的制備:分別稱取20.3920g分析純la2o3和9.6080g分析純cr2o3進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨8h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在溫度1300℃煅燒4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得lacro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.8gmgal2o4粉體,步驟b得到的1.6glacro3粉體,先將lacro3粉體倒入真空熱壓爐配套的石墨模具,搖勻后倒入mgal2o4粉體,以溫度1500℃、1ton的條件下燒結(jié)1h,得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為2h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻在溫度1000℃下電阻率為2542ω·cm,室溫下電阻率為2.47×106ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為7.59%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=0.84。
實(shí)施例3
a、mgal2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3和5.6661g分析純mgo進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃下煅燒4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mgal2o4粉體;
b、lacro3粉體的制備:分別稱取20.3920g分析純la2o3和9.6080g分析純cr2o3進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃煅燒2h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得lacro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.1gmgal2o4粉體,步驟b得到的0.6glacro3粉體,先將lacro3粉體倒入ф10mm成型模具,搖勻后再倒入mgal2o4粉體,以60kg/cm2的壓力進(jìn)行壓塊成型,保壓時(shí)間為3min,將成型的塊體材料進(jìn)行冷等靜壓,在壓強(qiáng)400mpa下保壓1min,然后進(jìn)行真空燒結(jié),溫度為1500℃、真空度為-0.8bar下燒結(jié)1小時(shí),得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為3h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)其進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度1000℃下電阻率為342ω·cm,室溫下電阻率為1.49×106ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為19.19%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=0.28。
實(shí)施例4
a、mg0.99ca0.01al2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3、5.6044g分析純mgo和0.079g分析純cao進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃下煅燒4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mg0.99ca0.01al2o4粉體;
b、lacro3粉體的制備:分別稱取20.3920g分析純la2o3和9.6080g分析純cr2o3進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃煅燒3h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得lacro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.2gmg0.99ca0.01al2o4粉體,步驟b得到的0.4glacro3粉體,先將lacro3粉體倒入ф10mm成型模具,搖勻后再倒入mg0.99ca0.01al2o4粉體,以60kg/cm2的壓力進(jìn)行壓塊成型,保壓時(shí)間為3min,將成型的塊體材料進(jìn)行冷等靜壓,在壓強(qiáng)400mpa下保壓1min,然后進(jìn)行真空燒結(jié),溫度為1300℃、真空度為-0.8bar下燒結(jié)6小時(shí),得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為3h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)其進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度1000℃下電阻率為1×106ω·cm,溫度500℃下電阻率為5.5×108ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為17.3%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=0.842。
實(shí)施例5
a、mg0.5ca0.5al2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3、2.8331g分析純mgo和3.9414g分析純cao進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨8h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1200℃下煅燒4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mg0.5ca0.5al2o4粉體;
b、lacro3粉體的制備:分別稱取20.3920g分析純la2o3和9.6080g分析純cr2o3進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃煅燒3h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得lacro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.3gmg0.5ca0.5al2o4粉體,步驟b得到的0.4glacro3粉體,先將lacro3粉體倒入ф10mm成型模具,搖勻后再倒入mg0.5ca0.5al2o4粉體,以60kg/cm2的壓力進(jìn)行壓塊成型,保壓時(shí)間為3min,將成型的塊體材料進(jìn)行冷等靜壓,在壓強(qiáng)400mpa下保壓1min,然后進(jìn)行普通燒結(jié),在溫度1500℃下燒結(jié)6小時(shí),得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為2h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)其進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度1000℃下電阻率為2.13×103ω·cm,室溫下電阻率為4.22×106ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為9.7%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=1.1972。
實(shí)施例6
a、mg0.7ca0.3al2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3、1.6998g分析純mgo和3.3783g分析純cao進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1200℃下煅燒4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mg0.7ca0.3al2o4粉體;
b、lacro3粉體的制備:分別稱取20.3920g分析純la2o3和9.6080g分析純cr2o3進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨6h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在溫度1300℃煅燒2h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得lacro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.2gmg0.7ca0.3al2o4粉體,步驟b得到的0.5glacro3粉體,先將lacro3粉體倒入ф10mm成型模具,搖勻后再倒入mg0.7ca0.3al2o4粉體,以60kg/cm2的壓力進(jìn)行壓塊成型,保壓時(shí)間為3min,將成型的塊體材料進(jìn)行冷等靜壓,在壓強(qiáng)400mpa下保壓1min,然后進(jìn)行普通燒結(jié),在溫度1800℃下燒結(jié)1小時(shí),得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為3h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)其進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度1000℃下電阻率為2.13×103ω·cm,室溫下電阻率為7.81×107ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為12.1%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=0.7981。
實(shí)施例7
a、mgal2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3和5.6661g分析純mgo進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃下煅燒4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mgal2o4粉體;
b、la0.99ca0.01cro3粉體的制備:分別稱取20.1881g分析純la2o3、9.6080g分析純cr2o3和0.0709g分析純cao進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃煅燒2h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得la0.99ca0.01cro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.1778gmgal2o4粉體,步驟b得到的0.2986gla0.99ca0.01cro3粉體,先將la0.99ca0.01cro3粉體倒入ф10mm成型模具,搖勻后再倒入mgal2o4粉體,以60kg/cm2的壓力進(jìn)行壓塊成型,保壓時(shí)間為3min,將成型的塊體材料進(jìn)行冷等靜壓,在壓強(qiáng)400mpa下保壓1min,然后進(jìn)行真空燒結(jié),溫度為1600℃、真空度為-0.8bar下燒結(jié)2小時(shí),得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為3h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)其進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度1000℃下電阻率為8.03×103ω·cm,室溫下電阻率為4.22×106ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為18.4%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=1.002。
實(shí)施例8
a、mgal2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3和5.6661g分析純mgo進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃下煅燒4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mgal2o4粉體;
b、la0.87ca0.13cro3粉體的制備:分別稱取17.7410g分析純la2o3、9.6080g分析純cr2o3和1.0488g分析純cao進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃煅燒2h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得la0.87ca0.13cro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.5692gmgal2o4粉體,步驟b得到的1.4336gla0.87ca0.13cro3粉體,先將la0.87ca0.13cro3粉體倒入配套的石墨模具,搖勻后再倒入mgal2o4粉體,然后進(jìn)行熱壓燒結(jié),溫度為1200℃、壓力為1ton下燒結(jié)6小時(shí),得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為3h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)其進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度1000℃下電阻率為5.98×104ω·cm,室溫下電阻率為8.12×105ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為6.53%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=0.667。
實(shí)施例9
a、mgal2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3和5.6661g分析純mgo進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃下煅燒4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mgal2o4粉體;
b、la0.62ca0.38cro3粉體的制備:分別稱取12.6430g分析純la2o3、9.6080g分析純cr2o3和4.3020g分析純cao進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃煅燒2h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得la0.62ca0.38cro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.2134gmgal2o4粉體,步驟b得到的0.2389gla0.62ca0.38cro3粉體,先將la0.62ca0.38cro3粉體倒入ф10mm模具,搖勻后再倒入mgal2o4粉體,以60kg/cm2的壓力進(jìn)行壓塊成型,保壓時(shí)間為3min,將成型的塊體材料進(jìn)行冷等靜壓,在壓強(qiáng)400mpa下保壓1min,然后進(jìn)行普通燒結(jié),在溫度1600℃下燒結(jié)4.5小時(shí),得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為3h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)其進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度1000℃下電阻率為3.31×104ω·cm,室溫下電阻率為4.81×106ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為11.2%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=1.314。
實(shí)施例10
a、mg0.89ca0.11al2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3、5.0428g分析純mgo和0.9742g分析純cao進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃下煅燒4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mg0.89ca0.11al2o4粉體;
b、la0.62ca0.38cro3粉體的制備:分別稱取12.6430g分析純la2o3、9.6080g分析純cr2o3和4.3020g分析純cao進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃煅燒2h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得la0.62ca0.38cro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.2134gmg0.89ca0.11al2o4粉體,步驟b得到的0.2389gla0.62ca0.38cro3粉體,先將la0.62ca0.38cro3粉體倒入ф10mm模具,搖勻后再倒入mg0.89ca0.11al2o4粉體,以60kg/cm2的壓力進(jìn)行壓塊成型,保壓時(shí)間為3min,將成型的塊體材料進(jìn)行冷等靜壓,在壓強(qiáng)400mpa下保壓1min,然后進(jìn)行普通燒結(jié),在溫度1600℃下燒結(jié)4.5小時(shí),得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為3h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)其進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度1000℃下電阻率為1.21×103ω·cm,室溫下電阻率為3.81×105ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為8.81%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=1.437。
實(shí)施例11
a、mg0.89ca0.11al2o4粉體的制備:分別稱取14.3339g分析純al2o3、5.0428g分析純mgo和0.9742g分析純cao進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃下煅燒4h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得mg0.89ca0.11al2o4粉體;
b、la0.87ca0.13cro3粉體的制備:分別稱取17.7410g分析純la2o3、9.6080g分析純cr2o3和1.0488g分析純cao進(jìn)行混合,置于瑪瑙研缽中研磨10h,得到氧化物粉體,將氧化物粉體在1300℃煅燒2h,煅燒后的粉體再研磨8h后即得la0.87ca0.13cro3粉體;
c、雙層ntc熱敏電阻的制備:分別稱取步驟a得到的0.8536gmg0.89ca0.11al2o4粉體,步驟b得到的0.9556gla0.87ca0.13cro3粉體,先將la0.87ca0.13cro3粉體倒入配套石墨模具,搖勻后再倒入mg0.89ca0.11al2o4粉體,然后進(jìn)行熱壓燒結(jié),在溫度1300℃、1ton下燒結(jié)2小時(shí),得到a層和b層雙層陶瓷塊體;
d、將步驟c得到的a層和b層雙層陶瓷塊體正反兩面涂覆鉑漿電極,并燒滲電極,溫度為1200℃,時(shí)間為3h,即得雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
測試:在室溫到1000℃下對(duì)其進(jìn)行阻溫測試,在溫度800℃下進(jìn)行500h的老化測試,所得到的雙層負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度1000℃下電阻率為2374ω·cm,室溫下電阻率為4.39×105ω·cm,溫度800℃下老化500h的電阻漂移率為5.54%,a層與b層的摩爾數(shù)比為:a/b=1.402。