CN104064297A - 用于超低温环境的热敏电阻材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于超低温环境的热敏电阻材料,包括如下重量百分比的成分:Mn2O320%~50%、Co2O310%~40%、Ni2O35%~20%、CuO10%~30%和氧化锶0.1%~2.0%。本发明的用于超低温环境的热敏电阻材料线性较好,可以很方便应用在测温行业,原有技术锰、钴、镍、铜四元系配方,在不加特殊添加物之前,B值若做到3000~3500K,则电阻率只能做到0.1~1.0(kΩ.mm),现加入氧化锶后热敏电阻材料的B值为3000~3500K,电阻率0.001~0.01(kΩ.mm),在低温段测温较为方便且灵敏度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种热敏电阻材料,具体说涉及一种用于超低温环境的热敏电阻材料。
背景技术
NTC(Negative Temperature Coefficient,负的温度系数)热敏电阻材料一般是由过渡金属氧化物粉末烧结而成,现有的过渡金属氧化物粉末的组分和含量有较多体系和配方。热敏电阻材料的材料特性常数B值即受金属氧化物粉末配方的影响,同时也与热敏电阻材料的电阻率有关。现有技术锰、钴、镍、铜四元系配方,在不加特殊添加物之前,B值若做到3000~3500K,则电阻率只能做到0.1~1.0(kΩ.mm),要想将电阻率做小,B值也会同样变小,导致R-T曲线趋于平缓,测温灵敏度变低,不能满足客户要求。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术的不足,本发明的目的是提供一种线性较好、灵敏度高的用于超低温环境的热敏电阻材料,可以实现在材料常数B值做到3000~3500K时电阻率0.001~0.01(kΩ.mm)。
技术方案:为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:
一种用于超低温环境的热敏电阻材料,其特征在于,包括如下重量百分比的成分:Mn2O320%~50%、Co2O310%~40%、Ni2O35%~20%、CuO10%~30%和氧化锶0.1%~2.0%。
作为优选方案,所述用于超低温环境的热敏电阻材料包括如下重量百分比的成分:Mn2O338%、Co2O327%、Ni2O315%、CuO19%和氧化锶1%。
利用上述配方制备的热敏电阻材料的B值为3000~3500K,电阻率0.001~0.01(kΩ.mm)。
本发明还提出了上述用于超低温环境的热敏电阻材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)陶瓷浆料制备:首先将上述各成分按照重量百分比混合成粉料,然后加入乙醇、粘合剂、分散剂配成浆料;
(2)流延成型,将配置好的浆料置于真空箱中,采用导管将浆料吸水承载膜上,得厚度为20~70μm的膜,然后环形传送并经烘箱以30~60℃烘干各层,循环制作至设计的层数和厚度,烘干后经分离、切割、排胶、烧结得瓷片;
(3)制电极,将烧结好的瓷片两面涂覆银电极;
(4)划片,根据阻值需求划成所需尺寸即得。
其中,步骤(1)中,粉料:乙醇:粘合剂:分散剂的重量比=1:(30%~50%):(50%~70%):(5%~10%)。
具体地,所述的粘合剂为CK24,分散剂BYK110。
有益效果:与现有技术相比,本发明的优点是:其线性较好,可以很方便应用在测温行业,原有技术锰、钴、镍、铜四元系配方,在不加特殊添加物之前,B值若做到3000~3500K,则电阻率只能做到0.1~1.0(kΩ.mm),现加入氧化锶后热敏电阻材料的B值为3000~3500K,电阻率0.001~0.01(kΩ.mm),在低温段测温较为方便且灵敏度高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
实施例1:一种用于超低温环境的热敏电阻材料,包括如下重量百分比的成分:Mn2O338%、Co2O327%、Ni2O315%、CuO19%和氧化锶1%。
其制作方法包括如下步骤:
(1)陶瓷浆料制备:首先将上述各成分按照重量百分比混合成粉料,然后加入乙醇、粘合剂、分散剂配成浆料,其中粉料:乙醇:粘合剂(CK24):分散剂(BYK110)的重量比=1:0.32:0.54:0.08;其中,粘合剂采用CK24,CK24是一种电子陶瓷乙烯基改性粘合剂。分散剂采用型号为BYK110的分散剂。
(2)流延成型,将配置好的浆料置于真空箱中,采用导管将浆料吸水承载膜上,得厚度为20~70μm的膜,然后环形传送并经烘箱以30~60℃烘干各层,循环制作至设计的层数和厚度,烘干后经分离、切割、排胶、烧结得瓷片;
(3)制电极,将烧结好的瓷片两面涂覆银电极;
(4)划片,根据阻值需求划成所需尺寸即得。
检测方法:电阻率算法:ρ=RS/T
式中:R:NTC芯片在25℃温度下(测试精度在+/_0.02℃)测得的阻值
S:NTC芯片的面积:长×宽
T:NTC芯片的厚度
B值算法:B=(T1*T2/(T2-T1))*㏑(R1/R2)
R1=温度T1时之电阻值
R2=温度T2时之电阻值
T1=298.15K(273.15+25℃)
T2=323.15K(273.15+50℃)
经检测,该热敏电阻材料的B值为3000~3500K,电阻率0.001~0.01(kΩ.mm),温度使用范围在-60℃~120℃。
实施例2:与实施例1基本相同,所不同的是热敏电阻材料的成分以及粉料与乙醇、粘合剂、分散剂的配比,具体如下:
各成分的重量百分比如下:Mn2O333%、Co2O321.5%、Ni2O320%、CuO25%和氧化锶0.5%。
粉料:乙醇:粘合剂:分散剂的重量比=1:0.46:0.66:0.08。
经检测,该热敏电阻材料的B值为3000~3500K,电阻率0.001~0.01(kΩ.mm)
实施例3:与实施例1基本相同,所不同的是热敏电阻材料的成分以及粉料与乙醇、粘合剂、分散剂的配比,具体如下:
各成分的重量百分比如下Mn2O322%、Co2O320%、Ni2O332%、Fe2O325.5%和氧化钛0.5%。
粉料:乙醇:粘合剂:分散剂的重量比=1:0.47:0.62:0.07。
经检测,该热敏电阻材料的B值为3000~3500K,电阻率0.001~0.01(kΩ.mm)。
实施例4:与实施例1基本相同,所不同的是热敏电阻材料的成分以及粉料与乙醇、粘合剂、分散剂的配比,具体如下:
各成分的重量百分比如下Mn2O335%、Co2O332%、Ni2O38%、CuO23.5%和氧化锶1.5%。
粉料:乙醇:粘合剂:分散剂的重量比=1:0.39:0.68:0.1。
经检测,该热敏电阻材料的B值为3000~3500K,电阻率0.001~0.01(kΩ.mm)。
实施例5:与实施例1基本相同,所不同的是热敏电阻材料的成分以及粉料与乙醇、粘合剂、分散剂的配比,具体如下:
各成分的重量百分比如下Mn2O338%、Co2O320%、Ni2O318%、CuO22%和氧化锶2%。
粉料:乙醇:粘合剂:分散剂的重量比=1:0.49:0.68:0.09。
经检测,该热敏电阻材料的B值为3000~3500K,电阻率0.001~0.01(kΩ.mm)。
Claims (6)
1.一种用于超低温环境的热敏电阻材料,其特征在于,包括如下重量百分比的成分:Mn2O320%~50%、Co2O310%~40%、Ni2O35%~20%、CuO10%~30%和氧化锶0.1%~2.0%。
2.根据权利要求1所述的用于超低温环境的热敏电阻材料,其特征在于,包括如下重量百分比的成分:Mn2O338%、Co2O327%、Ni2O315%、CuO19%和氧化锶1%。
3.根据权利要求1所述的用于超低温环境的热敏电阻材料,其特征在于,所述热敏电阻材料的B值为3000~3500K,电阻率0.001~0.01(kΩ.mm)。
4.权利要求1所述的用于超低温环境的热敏电阻材料,其特征在于,包括如下步骤:
(1)陶瓷浆料制备:首先将上述各成分按照重量百分比混合成粉料,然后加入乙醇、粘合剂、分散剂配成浆料;
(2)流延成型,将配置好的浆料置于真空箱中,采用导管将浆料吸水承载膜上,得厚度为20~70μm的膜,然后环形传送并经烘箱以30~60℃烘干各层,循环制作至设计的层数和厚度,烘干后经分离、切割、排胶、烧结得瓷片;
(3)制电极,将烧结好的瓷片两面涂覆银电极;
(4)划片,根据阻值需求划成所需尺寸即得。
5.根据权利要去4所述的用于超低温环境的热敏电阻材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,粉料:乙醇:粘合剂:分散剂的重量比=(30%~50%):(50%~70%):(5%~10%)。
6.根据权利要求5所述的用于超低温环境的热敏电阻材料的制备方法,其特征在于,所述的粘合剂为CK24,分散剂BYK110。
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