CN110942874A - 一种添加氧化钙的热敏电阻及其制备方法 - Google Patents

一种添加氧化钙的热敏电阻及其制备方法 Download PDF

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刘刚
王梅凤
薛云峰
唐敏
高进
王成
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    • H01C7/04—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient
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Abstract

本发明公开了一种添加氧化钙的热敏电阻及其制备方法，包括重量百分比32％～44％的Mn2O3、50％～60％的Co2O3、3.0％～4.0％的Cr2O3、以及2.2％～4.5％的CaO。将上述原料混合得到粉料混合物，加入乙醇、粘合剂、以及分散剂，混合均匀配成浆料；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，环形传送并经烘箱烘干各层，循环制作至设计的层数和厚度，烘干后经分离、切割、排胶、烧结得到瓷片；将烧结好的瓷片两面涂覆银电极；跟据阻值需求划成所需尺寸，即得。本发明制备得到的热敏电阻线性较好，很方便应用在测温行业，电阻率可做到1.0～5.0(kΩ.mm)，B值做到4600～4800K，可在低温较宽温度范围内使用；本发明热敏电阻因材料常数B值较大，灵敏性较高，可满足特殊客户使用。

Description

一种添加氧化钙的热敏电阻及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种热敏电阻，具体是一种添加氧化钙的、具有低阻值、高B值的热敏电阻及其制备方法。
背景技术
NTC(Negative Temperature Coefficient，负的温度系数)热敏电阻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，同时也与热敏电阻的电阻率有关。采用现有的锰、钴二元系配方，电阻率若要做到1.0～5.0(kΩ.mm)，B值只能做到3000～3300K，很难实现低阻值、高B值。且现有技术中B值较小，灵敏度差，稳定性低，无法满足特殊客户的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电阻率可做到1.0～5.0(kΩ.mm)，B值做到4600～4800K的热敏电阻配方及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种添加氧化钙的热敏电阻，包括如下重量百分比的成分：
Figure BDA0002302671480000011
优选地，所述添加氧化钙的热敏电阻包括如下重量百分比的成分：
Figure BDA0002302671480000012
更优选地，所述添加氧化钙的热敏电阻包括如下重量百分比的成分：
Figure BDA0002302671480000013
Figure BDA0002302671480000021
最优选地，所述添加氧化钙的热敏电阻包括如下重量百分比的成分：
Figure BDA0002302671480000022
本发明还提供上述添加氧化钙的热敏电阻的制备方法，包括如下步骤：
(1)将Mn2O3、Co2O3、Cr2O3、CaO混合得到粉料混合物，加入上述粉料混合物质量30～50％的乙醇，50～70％的粘合剂，以及5～10％的分散剂，混合均匀配成浆料；
(2)将步骤(1)得到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，环形传送并经烘箱烘干各层，循环制作至设计的层数和厚度，烘干后经分离、切割、排胶、烧结得到瓷片；
(3)将烧结好的瓷片两面涂覆银电极；
(4)跟据阻值需求划成所需尺寸，即得。
优选地，步骤(1)中，所述粘合剂为CK24。
所述分散剂为BYK110。
优选地，步骤(2)中，所述烘干的温度为30～60℃。
有益效果：
本发明制备得到的热敏电阻线性较好，很方便应用在测温行业，电阻率可做到1.0～5.0(kΩ.mm)，B值做到4600～4800K，可在低温较宽温度范围内使用；本发明热敏电阻因材料常数B值较大，灵敏性较高，可满足特殊客户使用。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。
实施例1
本实例热敏电阻配方如下：
Figure BDA0002302671480000023
Figure BDA0002302671480000031
制备方法如下：
(1)将Mn2O3、Co2O3、Cr2O3、CaO混合得到粉料混合物，加入上述粉料混合物质量50％的乙醇，60％的粘合剂(CK24)，以及5％的分散剂(BYK110)，混合均匀配成浆料；
(2)将步骤(1)得到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，环形传送并经烘箱于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、烧结得到瓷片；
(3)将烧结好的瓷片两面涂覆银电极；
(4)跟据阻值需求划成所需尺寸，即得。
实施例2
本实例热敏电阻配方如下：
Figure BDA0002302671480000032
制备方法如下：
(1)将Mn2O3、Co2O3、Cr2O3、CaO混合得到粉料混合物，加入上述粉料混合物质量30％的乙醇，50％的粘合剂(CK24)，以及10％的分散剂(BYK110)，混合均匀配成浆料；
(2)将步骤(1)得到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，环形传送并经烘箱于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、烧结得到瓷片；
(3)将烧结好的瓷片两面涂覆银电极；
(4)跟据阻值需求划成所需尺寸，即得。
实施例3
本实例热敏电阻配方如下：
Figure BDA0002302671480000041
制备方法如下：
(1)将Mn2O3、Co2O3、Cr2O3、CaO混合得到粉料混合物，加入上述粉料混合物质量40％的乙醇，60％的粘合剂(CK24)，以及8％的分散剂(BYK110)，混合均匀配成浆料；
(2)将步骤(1)得到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，环形传送并经烘箱于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、烧结得到瓷片；
(3)将烧结好的瓷片两面涂覆银电极；
(4)跟据阻值需求划成所需尺寸，即得。
实施例4
本实例热敏电阻配方如下：
Figure BDA0002302671480000042
制备方法如下：
(1)将Mn2O3、Co2O3、Cr2O3、CaO混合得到粉料混合物，加入上述粉料混合物质量40％的乙醇，60％的粘合剂(CK24)，以及8％的分散剂(BYK110)，混合均匀配成浆料；
(2)将步骤(1)得到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，环形传送并经烘箱于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、烧结得到瓷片；
(3)将烧结好的瓷片两面涂覆银电极；
(4)跟据阻值需求划成所需尺寸，即得。
实施例5
本实例热敏电阻配方如下：
Figure BDA0002302671480000051
制备方法如下：
(1)将Mn2O3、Co2O3、Cr2O3、CaO混合得到粉料混合物，加入上述粉料混合物质量40％的乙醇，60％的粘合剂(CK24)，以及8％的分散剂(BYK110)，混合均匀配成浆料；
(2)将步骤(1)得到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，环形传送并经烘箱于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、烧结得到瓷片；
(3)将烧结好的瓷片两面涂覆银电极；
(4)跟据阻值需求划成所需尺寸，即得。
实施例6
本实例热敏电阻配方如下：
Figure BDA0002302671480000052
制备方法如下：
(1)将Mn2O3、Co2O3、Cr2O3、CaO混合得到粉料混合物，加入上述粉料混合物质量40％的乙醇，60％的粘合剂(CK24)，以及8％的分散剂(BYK110)，混合均匀配成浆料；
(2)将步骤(1)得到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，环形传送并经烘箱于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、烧结得到瓷片；
(3)将烧结好的瓷片两面涂覆银电极；
(4)跟据阻值需求划成所需尺寸，即得。
以上实施例制备的热敏电阻按照如下方法进行检测，得到热敏电阻的电阻率和B值，结果见表1。
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℃)
表1
实施例 电阻率(kΩ.mm) B值(K)
实施例1 1.2 4600
实施例2 1.8 4653
实施例3 2.5 4688
实施例4 3.2 4720
实施例5 3.9 4780
实施例6 4.9 4800
从表中数据可以看出，通过本发明制备得到的热敏电阻电阻率可做到1.0～5.0(kΩ.mm)，B值做到4600～4800K，可在低温较宽温度范围内使用，因材料常数B值较大，灵敏性较高，可满足特殊客户使用。
本发明提供了一种添加氧化钙的热敏电阻及其制备方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种添加氧化钙的热敏电阻，其特征在于，包括如下重量百分比的成分：
Figure FDA0002302671470000011
2.根据权利要求1所述添加氧化钙的热敏电阻，其特征在于，包括如下重量百分比的成分：
Figure FDA0002302671470000012
3.根据权利要求2所述添加氧化钙的热敏电阻，其特征在于，包括如下重量百分比的成分：
Figure FDA0002302671470000013
4.根据权利要求3所述添加氧化钙的热敏电阻，其特征在于，包括如下重量百分比的成分：
Figure FDA0002302671470000014
5.权利要求1所述添加氧化钙的热敏电阻的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将Mn2O3、Co2O3、Cr2O3、CaO混合得到粉料混合物，加入上述粉料混合物质量30～50％的乙醇，50～70％的粘合剂，以及5～10％的分散剂，混合均匀配成浆料；
(2)将步骤(1)得到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，环形传送并经烘箱烘干各层，循环制作至设计的层数和厚度，烘干后经分离、切割、排胶、烧结得到瓷片；
(3)将烧结好的瓷片两面涂覆银电极；
(4)跟据阻值需求划成所需尺寸，即得。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述粘合剂为CK24。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述分散剂为BYK110。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述烘干的温度为30～60℃。
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