本發(fā)明涉及一種類鈣鈦礦型高溫?zé)崦綦娮璨牧霞捌渲苽浞椒?，該熱敏電阻材料在溫?5℃-800℃范圍具有明顯的負溫度系數(shù)特性，是一種適用于制造高溫?zé)崦綦娮杵鞯男滦蜔崦綦娮璨牧稀?/p>
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外用于高溫檢測的主要為鉑電阻。鉑電阻溫度探測器用于測量溫度低于600℃的情況已有很長的歷史，目前的發(fā)展主要集中在薄型和厚型鉑膜上，即在陶瓷物質(zhì)上帶一層薄膜的膜型電阻溫度探測器。經(jīng)最新改進后，它的測量溫度最高可達850℃。鉑膜電阻溫度傳感器依靠電阻－溫度的線性化特性實現(xiàn)溫度測量，在低于500℃時，可充分呈線性化，但由于鉑金屬材料自身的特性，高溫下的線性化很難實現(xiàn)。另外，欲提高靈敏度須采用制造技術(shù)手段增加元件尺寸，這使傳感器的響應(yīng)時間隨尺寸增加而增大，造成了性能改進的矛盾。
負溫度系數(shù)熱敏電阻器具有靈敏度高、響應(yīng)快的特點，然而，傳統(tǒng)的mn-co-ni-o系尖晶石型熱敏電阻材料主要用于300℃以下，這就給新型高溫?zé)崦綦娮璨牧系拈_發(fā)提出了新的挑戰(zhàn)性課題。
本發(fā)明對氧化物固相法制備的cacu2.5mn0.5ti4o12熱敏電阻材料電學(xué)性能進行了初步研究，其材料常數(shù)為6400k，有望用于制造高溫?zé)崦綦娮杵??？紤]到y(tǒng)2o3的耐高溫性能，且y3+與ca2+具有相近的離子半徑，y3+取代ca2+可調(diào)節(jié)cacu2.5mn0.5ti4o12熱敏電阻材料電學(xué)性能，制造不同電性能參數(shù)的高溫?zé)崦綦娮杵鳌?/p>
本發(fā)明從cacu2.5mn0.5ti4o12的半導(dǎo)體特性出發(fā)，通過y2o3摻雜設(shè)計合成了類鈣鈦礦型ca1-xyxcu2.5mn0.5ti4o12(0≤x≤0.1)高溫25℃-800℃的熱敏電阻材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，提供一種類鈣鈦礦型高溫?zé)崦綦娮璨牧霞捌渲苽浞椒?，該材料以碳酸鈣，氧化銅，二氧化錳，二氧化鈦，三氧化二釔為原料，經(jīng)混合研磨、煅燒、冷等靜壓成型、高溫?zé)Y(jié)、涂燒電極，即可得到類鈣鈦礦型高溫?zé)崦綦娮璨牧希牧铣?shù)為b300℃/500℃＝6800k—7700k，溫度25℃電阻率為1.09×107ωcm-3.60×107ωcm。采用本發(fā)明制備的熱敏電阻材料在25℃-800℃范圍具有明顯的負溫度系數(shù)特性，材料體系電性能穩(wěn)定，一致性好，適合制造高溫?zé)崦綦娮杵鳌?/p>
本發(fā)明所述的一種類鈣鈦礦型高溫?zé)崦綦娮璨牧?，該熱敏電阻材料以碳酸鈣，氧化銅，二氧化錳，二氧化鈦，三氧化二釔為原料，結(jié)構(gòu)為體心立方的類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，其化學(xué)組成為ca1-xyxcu2.5mn0.5ti4o12，其中0≤x≤0.1。
所述的一種類鈣鈦礦型高溫?zé)崦綦娮璨牧系闹苽浞椒ǎ聪铝胁襟E進行：
a、按ca1-xyxcu2.5mn0.5ti4o12分別稱取碳酸鈣，氧化銅，二氧化錳，二氧化鈦，三氧化二釔進行混合，將混合的原料置于瑪瑙研缽中研磨5-10小時，得到粉體；
b、將步驟a中研磨好的粉體在溫度800℃-1000℃煅燒4-8小時，研磨5-10小時后即得ca1-xyxcu2.5mn0.5ti4o12粉體；
c、將步驟b得到的粉體材料以10-20kg/cm2的壓力進行壓塊成型，時間為0.5-2分鐘，將成型的塊體材料進行冷等靜壓，在壓強為300—400mpa下保壓1-3分鐘，然后于溫度1000℃-1200℃燒結(jié)4-8小時，制得高溫?zé)崦籼沾刹牧希?/p>
d、將步驟c燒結(jié)的陶瓷材料正反兩面涂覆鉑漿電極，然后于溫度900℃下退火30分鐘，即得到溫度范圍為25℃-800℃，材料常數(shù)為b300℃/500℃＝6800k-7700k，溫度25℃電阻率為1.09×107ωcm-3.60×107ωcm的高溫?zé)崦綦娮璨牧稀?/p>
本發(fā)明所述的一種類鈣鈦礦型高溫?zé)崦綦娮璨牧霞捌渲苽浞椒ǎ捎霉滔喾▽⑩}、銅、錳、鈦、釔的氧化物進行混和研磨、煅燒、混合、再研磨即得負溫度系數(shù)熱敏電阻粉體材料，再將該粉體材料片式冷等靜壓成型，高溫?zé)Y(jié)后正反兩面涂燒鉑漿電極獲得熱敏電阻圓片，該圓片熱敏電阻為類鈣鈦結(jié)構(gòu)的ca1-xyxcu2.5mn0.5ti4o12的陶瓷材料，其材料常數(shù)為b300℃/500℃＝6800k-7700k，溫度25℃電阻率為1.09×107ωcm-3.60×107ωcm。采用本發(fā)明所述方法制備的類鈣鈦礦型高溫?zé)崦綦娮璨牧闲阅芊€(wěn)定，一致性好，該熱敏電阻材料在溫度25℃-800℃范圍具有明顯的負溫度系數(shù)特性，適合制造高溫?zé)崦綦娮杵鳌?/p>
附圖說明
圖1為本發(fā)明的熱敏陶瓷材料的x射線衍射圖譜。
具體實施方式
實施例1
a、首先按cacu2.5mn0.5ti4o12分別稱取分析純碳酸鈣，氧化銅，二氧化錳，二氧化鈦進行混合，將混合的原料置于瑪瑙研缽中研磨5小時，得到粉體；
b、將步驟a中研磨好的粉體在溫度800℃煅燒4小時，研磨5小時后即得cacu2.5mn0.5ti4o12粉體；
c、將步驟b得到的粉體材料以20kg/cm2的壓力進行壓塊成型，時間為1分鐘，將成型的塊體材料進行冷等靜壓，在壓強為300mpa下保壓2分鐘，然后于溫度1000℃燒結(jié)8小時，制得高溫?zé)崦籼沾刹牧希?/p>
d、將步驟c燒結(jié)的陶瓷材料正反兩面涂覆鉑漿電極，然后于900℃下退火30分鐘，即可得到溫度范圍為25℃-800℃，材料常數(shù)為b300℃/500℃＝7110k，溫度25℃電阻率為1.09×107ωcm的高溫?zé)崦綦娮璨牧稀?/p>
實施例2
a、按ca0.95y0.05cu2.5mn0.5ti4o12分別稱取碳酸鈣，氧化銅，二氧化錳，二氧化鈦，三氧化二釔進行混合，將混合的原料置于瑪瑙研缽中研磨10小時，得到粉體；
b、將步驟a中研磨好的粉體在溫度900℃煅燒6小時，研磨8小時后即得ca0.95y0.05cu2.5mn0.5ti4o12粉體；
c、將步驟b得到的粉體材料以15kg/cm2的壓力進行壓塊成型，時間為0.5分鐘，將成型的塊體材料進行冷等靜壓，在壓強為400mpa下保壓1分鐘，然后于溫度1100℃燒結(jié)6小時，制得高溫?zé)崦籼沾刹牧希?/p>
d、將步驟c燒結(jié)的陶瓷材料正反兩面涂覆鉑漿電極，然后于溫度900℃下退火30分鐘，即可得到溫度范圍為25℃-800℃，材料常數(shù)為b300℃/500℃＝6800k，溫度25℃電阻率為2.01×107ωcm的高溫?zé)崦綦娮璨牧稀?/p>
實施例3
a、按ca0.9y0.1cu2.5mn0.5ti4o12分別稱取碳酸鈣，氧化銅，二氧化錳，二氧化鈦，三氧化二釔進行混合，將混合的原料置于瑪瑙研缽中研磨8小時，得到粉體；
b、將步驟a中研磨好的粉體在溫度1000℃煅燒8小時，研磨10小時后即得ca0.9y0.1cu2.5mn0.5ti4o12粉體；
c、將步驟b得到的粉體材料以10kg/cm2的壓力進行壓塊成型，時間為2分鐘，將成型的塊體材料進行冷等靜壓，在壓強為350mpa下保壓3分鐘，然后于溫度1200℃燒結(jié)4小時，制得高溫?zé)崦籼沾刹牧希?/p>
d、將步驟c燒結(jié)的陶瓷材料正反兩面涂覆鉑漿電極，然后于溫度900℃下退火30分鐘，即可得到溫度范圍為25℃-800℃，材料常數(shù)為b300℃/500℃＝7700k，溫度25℃電阻率為3.60×107ωcm的高溫?zé)崦綦娮璨牧稀?/p>