專利名稱:稀土高溫?zé)崦綦娮璧闹圃旒夹g(shù)
本發(fā)明屬于測(cè)溫和控溫用高溫?zé)崦綦娮璧闹圃炫浞脚c工藝。
氧化物熱敏電阻多數(shù)是由兩種以上Cr、Mg、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等的氧化物混合燒結(jié)制成，由于在較高溫度下易產(chǎn)生分解，因此不適于高溫(500℃以上)使用。
福特汽車(chē)公司(美國(guó)專利申請(qǐng)，05、12、77、US、857498)介紹了由過(guò)渡金屬元素(如Fe)、稀土元素或釔，氧組成的熱敏電阻，其中詳細(xì)描述的PrFeO3熱敏電阻作為T(mén)iO2氧傳感器的溫度補(bǔ)償器用在汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)燃料反饋控制系統(tǒng)中。該申請(qǐng)中提到的RFeO3(R是稀土元素或釔)類熱敏電阻除PrFeO3之外，均無(wú)實(shí)例介紹，更沒(méi)有給出作為溫度傳感器的主要熱敏電阻參數(shù)。
本發(fā)明采用Er2O3和Fe2O3為原料制成E1FeO3熱敏電阻，經(jīng)石英管封裝的器件，可適用于500-900℃溫度的測(cè)量和控制。
RFeO3化合物作為熱敏電阻材料，在logR與1/T關(guān)系中往往存在折點(diǎn)，我們觀察到隨稀土原子序數(shù)的增加，該折點(diǎn)逐漸減小，對(duì)于本發(fā)明中提到的ErFeO3，在500-900℃范圍內(nèi)觀察不到logR與1/T關(guān)系中的折點(diǎn)，因此ErFeO3作500℃-900℃溫區(qū)使用的高溫?zé)崦綦娮璨牧鲜沁m宜的。
本發(fā)明ErFeO3熱敏電阻的制造工藝如下將原料Fe2O3和Er2O3分別在100-200℃和800-900℃下烘干;按Fe2O3∶Er2O3＝1∶1稱料;混勻;在1300-1350℃下予燒5-6小時(shí)，予燒料研細(xì)調(diào)勻以2%濃度的聚乙烯醇調(diào)至糊狀;在平行的細(xì)鉑絲間將糊料點(diǎn)制成珠(直徑1.0-1.2mm);陰干24小時(shí);1350℃燒結(jié)4小時(shí)后自然冷卻。
將上述制得的熱敏電阻元件封裝在石英管中并用毛細(xì)石英管絕緣引線，外引線為杜美絲，它與熱敏電阻冷端接線柱相焊，所得熱敏電阻在950℃下老化240小時(shí)測(cè)試各種參數(shù)如下1.適用溫區(qū)500-900℃2.標(biāo)稱阻值R500＝6×104-1×105ΩR900＝200-600Ω3.溫度系數(shù)α500＝-2.0%/℃α900＝-0.9%/℃4.材料常數(shù)B＝12000-12500°K5.測(cè)量電流＜100μA6.穩(wěn)定性900℃考驗(yàn)1000小時(shí)，電阻值飄移不超過(guò)4%7.溫度再現(xiàn)性900℃至室溫的冷熱沖擊試驗(yàn)下，電阻值偏差均不超過(guò)4%。
本發(fā)明的熱敏電阻不僅可以制成珠狀而且可以制成或封裝成所需要的各種形狀。
本發(fā)明的實(shí)施例將Fe2O3和Er2O3分別在200℃和900℃下烘干，稱取Fe2O30.2945克，Er2O30.7055g置兩種化合物于瑪瑙研缽中研細(xì)混勻，研好的混合物放在剛玉坩堝中在硅碳棒爐內(nèi)1300℃予燒6小時(shí)，將予燒后已生成ErFeO3的燒結(jié)物再次充分研細(xì)，加入適量濃度為2%的聚乙烯醇調(diào)至糊狀，將此糊狀物在兩條拉直的平行鉑絲間點(diǎn)制成珠體(鉑絲直徑為0.1mm，絲間距為0.3mm，珠間距為10-12mm，珠體直徑為1.0-1.2mm)。成型后的珠體陰干24小時(shí)，然后置于剛玉舟中在二硅化鉬爐中1350℃燒結(jié)4小時(shí)，自然冷卻后即得ErFeO3熱敏電阻元件。
將熱敏電阻元件封裝在石英管中(直徑為5-6mm，長(zhǎng)300-350mm)并用毛細(xì)管絕緣引線，外引線為杜美絲，并與熱敏電阻器冷端接線柱焊接。將所得熱敏電阻器于950℃下老化240小時(shí)然后測(cè)試各種參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種Er2O3和Fe2O3混合物為原材料制成的稀土高溫?zé)崦綦娮杵涮卣魇怯蒃r2O3∶Fe2O3=1∶1的混合物，經(jīng)予燒、成型、燒結(jié)、封裝等工藝制成。
2.如同權(quán)利要求
1所述的熱敏電阻，其特征是Er2O3和Fe2O3的混合物在1300℃下予燒6小時(shí)生成ErFeO3化合物。
3.如同權(quán)利要求
1所述的熱敏電阻的制造方法，其特征是ErFeO3粉末加入濃度為2%的聚乙烯醇調(diào)至糊狀，于平行的鉑絲間點(diǎn)制成珠體。
4.如同權(quán)利要求
1，3所述的熱敏的制造方法，其特征是成型所用鉑絲直徑為0.1mm，絲間距為0.3mm，點(diǎn)制的珠體直徑為1.0-1.2mm。
5.如同權(quán)利要求
1，4所述的熱敏電阻的制造方法，其特征在于成型后的珠體陰干24小時(shí)，并于1350℃下燒結(jié)4小時(shí)。
6.如同權(quán)利要求
1所述的熱敏電阻，其特征是將成型燒結(jié)后的元件封裝在石英管中，并接以內(nèi)外引線成為熱敏電阻器。
7.如同權(quán)利要求
1所述的熱敏電阻，其特征是適用于500-900℃使用。
專利摘要
本發(fā)明屬于測(cè)溫、控溫用熱敏電阻的制造。
文檔編號(hào)H01C7/04GK85102266SQ85102266
公開(kāi)日1986年9月24日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者杜有如, 唐功本, 麻春山, 高文 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan