本發(fā)明屬于玻封ntc熱敏電阻材料，具體涉及一種摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、ntc（negative?temperature?coefficient）熱敏電阻器也稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器，是一類電阻值隨溫度增大而減小的傳感器電阻。通常以錳、鈷、鎳、銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成。ntc熱敏電阻被廣泛用于溫度檢測、溫度補(bǔ)償，抑制浪涌電流，在航空航天、深海探測、汽車工業(yè)和家用電器等眾多領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。

2、ntc貼片玻封熱敏電阻通常是將ntc熱敏電阻和電子線焊接在一起，通過樹脂包封或套管絕緣，然后再固定在金屬外殼上，電子線另一端鉚接端子連接器。在ntc貼片玻封熱敏電阻器件生產(chǎn)過程中，為避免電極金屬絲氧化，玻璃封裝工序必須在高溫氮?dú)鈼l件下進(jìn)行，但是該條件下會(huì)導(dǎo)致電阻材料電學(xué)性能發(fā)生漂移，偏離設(shè)計(jì)參數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料。

2、還有必要提供一種摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料的制備方法。

3、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

4、一種摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料，其原料包括：mn3o4、fe2o3、co3o4、zno、稀土氧化物；

5、其中：mn3o4、fe2o3、co3o4、zno、稀土氧化物的摩爾比為：?5-12:11-16:10-15:8-12:0.02~1。

6、優(yōu)選地，所述mn3o4、fe2o3、co3o4、zno、稀土氧化物的摩爾比為：8.5:14.5:12:10:0.08~0.67。

7、一種摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料，包括以下步驟：

8、s1：按預(yù)定配比將mn3o4、fe2o3、co3o4、zno、稀土氧化物原料粉體、分散劑進(jìn)行球磨，球磨第一預(yù)定時(shí)間后烘干去除分散劑，得到原料混合粉體；

9、s2：將原料混合粉體進(jìn)行煅燒，得到預(yù)燒粉體；

10、s3：將預(yù)燒粉體、分散劑進(jìn)行球磨第二預(yù)定時(shí)間后烘干去除分散劑，得到前驅(qū)體；

11、s4：將前驅(qū)體壓制為圓片狀生坯，進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后冷卻至室溫，獲得所述基于稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料。

12、優(yōu)選地，所述s1中，所述稀土氧化物為氧化鑭（la2o3）、氧化釤（sm2o3）、氧化鈰（ceo2）、氧化釔（y2o3）中的一種。

13、優(yōu)選地，所述s1中，所述mn3o4、fe2o3、co3o4、zno、稀土氧化物的預(yù)定配比為：8.5:14.5:12:10:0.08~0.67。

14、優(yōu)選地，所述s1中，所述分散劑為純度99.5?%以上無水乙醇，原料粉體、無水乙醇的質(zhì)量比為1:1.5~2.5，所述球磨的第一預(yù)定時(shí)間為：4~8?h，轉(zhuǎn)速為200~300?rpm。

15、優(yōu)選的，所述s1中，烘干溫度為80~100?℃，烘干時(shí)間為8~12?h。

16、優(yōu)選地，所述s2中，所述煅燒溫度為900~1100?℃，升溫速率為5~10?℃/min煅燒時(shí)間為1~2?h。

17、優(yōu)選地，所述s3中，所述分散劑為純度99.5?%以上無水乙醇，預(yù)燒粉體、無水乙醇的質(zhì)量比為1:1.5~2.5，所述球磨的第二預(yù)定時(shí)間為：4~8?h，轉(zhuǎn)速為200~300?rpm，以獲得前驅(qū)體。

18、優(yōu)選的，所述s3中，烘干溫度為80~100?℃，烘干時(shí)間為8~12?h。

19、優(yōu)選地，所述s4中，所述將前驅(qū)體壓制為圓片狀生坯采用的壓力為150~200?mpa，保壓時(shí)間為30?s。

20、優(yōu)選地，所述s4中，所述燒結(jié)溫度為1100~1180?℃，燒結(jié)時(shí)間為4~6?h，升溫速率為8~12?℃/min，降溫過程為以1~3?℃/min的降溫速率緩慢降溫至500?℃后再隨爐冷卻至室溫。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

22、本發(fā)明提供一種摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料，通過將稀土氧化物摻雜進(jìn)ntc熱敏電阻原料中制備出高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料，提高了熱敏電阻材料在高溫氮?dú)猸h(huán)境下的穩(wěn)定性。稀土氧化物摻雜使得ntc熱敏電阻材料晶界處稀土元素偏聚替代尖晶石b位的過渡金屬元素，在晶界處較強(qiáng)的r-o鍵，故高溫氮?dú)猸h(huán)境下形成氧空位等缺陷更困難，進(jìn)而使得熱敏電阻材料電學(xué)性能更穩(wěn)定。

技術(shù)特征：

1.一種摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料，其特征在于：其組分包括：mn3o4、fe2o3、co3o4、zno、稀土氧化物；

2.如權(quán)利要求1所述的摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料；其特征在于：所述mn3o4、fe2o3、co3o4、zno、稀土氧化物的摩爾比為：8.5:14.5:12:10:0.08~0.67。

3.一種摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

4.如權(quán)利要求3所述的摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料的制備方法，其特征在于：所述s1中，所述稀土氧化物為氧化鑭、氧化釤、氧化鈰、氧化釔中的一種。

5.如權(quán)利要求3所述的摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料的制備方法，其特征在于：所述s1中，所述mn3o4、fe2o3、co3o4、zno、稀土氧化物的預(yù)定配比為：8.5:14.5:12:10:?0.08~0.67。

6.如權(quán)利要求3所述的摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料的制備方法，其特征在于：所述s1中，所述分散劑為純度99.5?%以上無水乙醇，原料粉體、無水乙醇的質(zhì)量比為1:1.5~2.5，所述球磨的第一預(yù)定時(shí)間為：4~8?h，轉(zhuǎn)速為200~300?rpm。

7.如權(quán)利要求3所述的摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料的制備方法，其特征在于，所述s2中，所述煅燒溫度為900~1100?℃，升溫速率為5~10?℃/min，煅燒時(shí)間為1~2h。

8.如權(quán)利要求3所述的摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料的制備方法，其特征在于，所述s3中，所述分散劑為純度99.5?%以上無水乙醇，預(yù)燒粉體、無水乙醇的質(zhì)量比為1:1.5~2.5，所述球磨的第二預(yù)定時(shí)間為：4~8?h，轉(zhuǎn)速為200~300?rpm，以獲得前驅(qū)體。

9.如權(quán)利要求3所述的摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料的制備方法，其特征在于，所述s4中，所述將前驅(qū)體壓制為圓片狀生坯采用的壓力為150mpa~200?mpa，保壓時(shí)間為30s。

10.如權(quán)利要求3所述的摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性ntc熱敏電阻材料的制備方法，其特征在于，所述s4中，所述燒結(jié)溫度為1100~1180?℃，燒結(jié)時(shí)間為4~6?h，升溫速率為8~12℃/min，降溫過程為以1~3?℃/min的降溫速率緩慢降溫至500?℃后再隨爐冷卻至室溫。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供摻雜稀土氧化物的高穩(wěn)定性NTC熱敏電阻材料及其制備方法，涉及玻封NTC熱敏電阻材料技術(shù)領(lǐng)域，通過將稀土氧化物摻雜進(jìn)NTC熱敏電阻原料中制備出高穩(wěn)定性NTC熱敏電阻材料，提高了熱敏電阻材料在高溫氮?dú)猸h(huán)境下的穩(wěn)定性。稀土氧化物摻雜使得NTC熱敏電阻材料晶界處稀土元素偏聚替代尖晶石B位的過渡金屬元素，在晶界處較強(qiáng)的R?O鍵，故高溫氮?dú)猸h(huán)境下形成氧空位等缺陷更困難，進(jìn)而使得熱敏電阻材料電學(xué)性能更穩(wěn)定。

技術(shù)研發(fā)人員：梁森,王君暢,張延洪,顏炳躍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧夏大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/17