專利名稱：一種固相化學(xué)反應(yīng)制備負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用固相化學(xué)反應(yīng)制備負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料，屬于半導(dǎo)體傳感器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
最近幾年，負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻溫度傳感器，已廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)、汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、熱水器、飲水機(jī)、暖風(fēng)機(jī)、咖啡機(jī)，烘干機(jī)以及中低溫干燥箱、恒溫箱等場合的溫度測量與控制。隨著對測溫、控溫精度的不斷提高要求負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻元件具有高精度、高可靠性，并且應(yīng)該具有長期的穩(wěn)定性和互換性。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻元件的性能在很大程度上取決于原料粉體的質(zhì)量。因此尋求工藝簡單、易于操作放大而又能有效地提高熱敏材料質(zhì)量的新方法變得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種固相化學(xué)反應(yīng)制備負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻材料的方法，該方法以錳、鈷、鎳乙酸鹽和堿為原料，進(jìn)行研磨，去離子水洗滌，干燥，預(yù)燒，制備出粒徑均勻，分散性較好的粉體，再將粉體預(yù)壓成型，等靜壓，燒結(jié)，即可制備出負(fù)溫度系數(shù) (NTC)熱敏電阻陶瓷材料。采用本發(fā)明所述方法獲得的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料，經(jīng)常規(guī)方法切片、涂電極、劃片、焊接、封裝，制成的NTC熱敏電阻產(chǎn)品的阻值和B值一致性較高、 互換性能較好，穩(wěn)定性和重復(fù)性好，可廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)、汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、熱水器、 飲水機(jī)、暖風(fēng)機(jī)、咖啡機(jī)，烘干機(jī)以及中低溫干燥箱、恒溫箱等場合的溫度測量與控制。本發(fā)明所述的一種固相化學(xué)反應(yīng)制備負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻材料的方法，采用固相化學(xué)反應(yīng)，具體操作按下列步驟進(jìn)行a、以含鈷、錳、鎳的鹽和堿為原料，按摩爾比錳鈷鎳堿= 22-24 22-24 1 115-117. 5進(jìn)行配料，在室溫下混合研磨，時間1小時，反應(yīng)物發(fā)生固相化學(xué)反應(yīng)變?yōu)樯珴删鶆虻暮谏勰?；b、用去離子水洗滌黑色粉末至中性，同時去除掉可溶的副產(chǎn)物，干燥，獲得粉體；C、將粉體在馬弗爐內(nèi)溫度500-60(TC預(yù)燒2小時，然后進(jìn)行預(yù)壓成型，等靜壓，在溫度1160-1180°C燒結(jié)4小時，即可得到負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料。步驟a中的鈷、錳、鎳的鹽為乙酸鈷、乙酸錳和乙酸鎳，堿為氫氧化鈉。將得到的熱敏電阻陶瓷材料經(jīng)過切片、涂電極、劃片、焊接、封裝，制成的NTC熱敏電阻元件 B25/5Q = 3920-4000X (1 士0. 5% )；阻值 Ι 25 在 2. 0-2. 6k Ω，在 1 % 內(nèi)的成品率為 30-45%，在2%以內(nèi)的成品率達(dá)到75% -95%。本發(fā)明所述的一種固相化學(xué)反應(yīng)制備負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻材料的方法，采用的室溫固相化學(xué)反應(yīng)法操作簡單、反應(yīng)不需要溶劑、節(jié)能、對環(huán)境無污染、產(chǎn)率高、便于放大生產(chǎn)等特點(diǎn)。通過本發(fā)明所述的方法獲得的材料，經(jīng)常規(guī)方法切片、涂電極、劃片、焊接、封裝，制成的NTC熱敏電阻產(chǎn)品的阻值和B值一致性較高、互換性能較好。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1按摩爾比23 23 1 117. 5稱取乙酸錳、乙酸鈷、乙酸鎳和氫氧化鈉，在室溫下混合研磨，時間1小時，反應(yīng)物發(fā)生固相化學(xué)反應(yīng)變?yōu)樯珴删鶆虻暮谏勰?；用去離子水洗滌黑色粉末至中性，同時去除掉可溶的副產(chǎn)物，干燥，獲得粉體；將粉體在馬弗爐內(nèi)溫度500°C預(yù)燒2小時，然后進(jìn)行預(yù)壓成型，等靜壓，在溫度 1160°C燒結(jié)4小時，即可得到負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料。將得到的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料，經(jīng)常規(guī)方法切片、涂電極、劃片、焊接引線和封裝，制成的NTC熱敏電阻元件化5/5(1 = 3920 X (1 士 0. 5% )，阻值Ι 25 約2. Ok Ω，在1 % 內(nèi)的成品率為30-45%，在2%以內(nèi)的成品率達(dá)到75% -90%。實(shí)施例2a、按摩爾比23 22 1 115稱取乙酸錳、乙酸鈷、乙酸鎳和氫氧化鈉，在室溫下混合研磨，時間1小時，反應(yīng)物發(fā)生固相化學(xué)反應(yīng)變?yōu)樯珴删鶆虻暮谏勰?；b、用去離子水洗滌黑色粉末至中性，同時去除掉可溶的副產(chǎn)物，干燥，獲得粉體；C、將粉體在馬弗爐內(nèi)溫度600°C預(yù)燒2小時，然后進(jìn)行預(yù)壓成型，等靜壓，在溫度 1170°C燒結(jié)4小時，即可得到負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料。將得到的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料，經(jīng)常規(guī)方法切片、涂電極、劃片、焊接引線和封裝，制成的NTC熱敏電阻元件化5/5(1 = 3977 X (1 士 0. 5% )，阻值Ι 25 約2. 6k Ω，在1 % 內(nèi)的成品率為30-45%，在2%以內(nèi)的成品率達(dá)到75% -90%。實(shí)施例3a、按摩爾比22 24 1 117. 5稱取乙酸錳、乙酸鈷、乙酸鎳和氫氧化鈉，在室溫下混合研磨，時間1小時，反應(yīng)物發(fā)生固相化學(xué)反應(yīng)變?yōu)樯珴删鶆虻暮谏勰?；b、用去離子水洗滌黑色粉末至中性，同時去除掉可溶的副產(chǎn)物，干燥，獲得粉體；C、將粉體在馬弗爐內(nèi)溫度600°C預(yù)燒2小時，然后進(jìn)行預(yù)壓成型，等靜壓，在溫度 1180°C燒結(jié)4小時，即可得到負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料。將得到的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料，經(jīng)常規(guī)方法切片、涂電極、劃片、焊接引線和封裝，制成的NTC熱敏電阻元件化5/5(1 = 3960 X (1 士 0. 5% )，阻值Ι 25 約2. 2k Ω，在1 % 內(nèi)的成品率為30-45%，在2%以內(nèi)的成品率達(dá)到75% -90%。實(shí)施例4a、按摩爾比M 22 1 116稱取乙酸錳、乙酸鈷、乙酸鎳和氫氧化鈉，在室溫下混合研磨，時間1小時，反應(yīng)物發(fā)生固相化學(xué)反應(yīng)變?yōu)樯珴删鶆虻暮谏勰?；b、用去離子水洗滌黑色粉末至中性，同時去除掉可溶的副產(chǎn)物，干燥，獲得粉體；C、將粉體在馬弗爐內(nèi)溫度550°C預(yù)燒2小時，然后進(jìn)行預(yù)壓成型，等靜壓，在溫度 1175°C燒結(jié)4小時，即可得到負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料。將得到的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料，經(jīng)常規(guī)方法切片、涂電極、劃片、焊接引線和封裝，制成的NTC熱敏電阻元件化5/5(1 = 4000 (1 士 0. 5% )，阻值約2.濁Ω，在1 %內(nèi)的成品率為35-45%，在2%以內(nèi)的成品率達(dá)到80% -95%。
權(quán)利要求
1.一種固相化學(xué)反應(yīng)制備負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料的方法，其特征在于采用固相化學(xué)反應(yīng)，具體操作按下列步驟進(jìn)行a、以含鈷、錳、鎳的鹽和堿為原料，按摩爾比錳鈷鎳堿= 22-24 22-24 1 115-117. 5進(jìn)行配料，在室溫下混合研磨，時間1小時，反應(yīng)物發(fā)生固相化學(xué)反應(yīng)變?yōu)樯珴删鶆虻暮谏勰?；b、用去離子水洗滌黑色粉末至中性，同時去除掉可溶的副產(chǎn)物，干燥，獲得粉體；C、將粉體在馬弗爐內(nèi)溫度500-60(TC預(yù)燒2小時，然后進(jìn)行預(yù)壓成型，等靜壓，在溫度 1160-1180°C燒結(jié)4小時，即可得到負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a中的鈷、錳、鎳的鹽為乙酸鈷、乙酸錳和乙酸鎳，堿為氫氧化鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固相化學(xué)反應(yīng)制備負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料的方法，該方法以含鈷、錳、鎳的鹽和堿為原料，采用室溫固相化學(xué)反應(yīng)法制備出粒徑均勻，分散性較好的粉體，然后將粉體預(yù)壓成型、等靜壓、燒結(jié)制備出負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料。采用本發(fā)明所述方法獲得的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷材料，經(jīng)常規(guī)方法切片、涂電極、劃片、焊接、封裝，制成的NTC熱敏電阻產(chǎn)品的阻值和B值一致性較高、互換性能較好，穩(wěn)定性和重復(fù)性好，可廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)、汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、熱水器、飲水機(jī)、暖風(fēng)機(jī)、咖啡機(jī)，烘干機(jī)以及中低溫干燥箱、恒溫箱等場合的溫度測量與控制。
文檔編號C04B35/622GK102432299SQ201110213400
公開日2012年5月2日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者王軍華, 范艷偉, 賈殿贈, 陳朝陽 申請人:中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所