[发明专利]一种制备具备负电阻率电流系数材料的系统和方法

说明书

本发明提供一种制备具备负电阻率电流系数材料的方法，包括以下步骤：S100、获取待制备材料的目标负电阻率电流系数与所述辐照损伤注量的映射关系；S200、将待制备材料放入辐照装置中，利用中子、重离子或质子源对待制备材料进行辐照；S300、根据所述映射关系，通过控制对所述待制备材料的辐照损伤注量以使所述待制备材料形成具有目标负电阻率电流系数的电阻材料。本发明通过对成本低廉的低合金钢进行辐照，制备出了性能稳定、寿命可靠性较好的具有“负电阻率电流系数”物理特性的电阻材料。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种制备具备负电阻率电流系数材料的系统和方法

背景技术

具有“负电阻率电流系数”物理特性的电阻材料在航空航天、高端电子设备、信息储存(RRAM)、高端声学阻抗元器件、高端工业仪表设备(NTC)等领域有着广泛的应用与需求。

目前具有“负电阻率电流系数”物理特性的材料多为贵重的稀有金属合金，制备工艺非常复杂、成本较高、且存在性能不稳定、寿命可靠性较差等不足。目前具有“负电阻率电流系数”物理特性的材料多使用稀有金属的合金材料，采用制备功能材料的技术原理进行制备。

这种制备方法的原材料为稀有金属，较为昂贵，不利于工业批量化推广应用。制备工艺复杂、成本较高，且存在性能不稳定、寿命可靠性较差等不足。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供了一种原材料来源广泛、制备工艺简单、性能稳定的“负电阻率电流系数”物理特性材料的制备方法。

本发明用于解决以上技术问题的技术方案为，提供一种制备具备负电阻率电流系数材料的方法，包括以下步骤：

S100、获取待制备材料的目标负电阻率电流系数与所述辐照损伤注量的映射关系；

S200、将待制备材料放入辐照装置中，利用中子、重离子或质子源对待制备材料进行辐照；

S300、根据所述映射关系，通过控制对所述待制备材料的辐照损伤注量以使所述待制备材料形成具有目标负电阻率电流系数的电阻材料。

可选地，所述映射关系为所述待制备材料的目标负电阻率电流系数随着所述辐照损伤注量的增加而增加。

可选地，所述待制备材料为低合金钢。

可选地，根据所述待制备材料的厚度选择利用中子、重离子或质子源对待制备材料进行辐照。

可选地，所述步骤S100包括以下步骤：

S110、测量待制备材料的负电阻率电流系数；

S120、将所述待制备材料放入所述辐照装置中，利用中子、重离子或质子源对待制备材料进行辐照；

S130、根据辐照过程中辐照装置的实际能谱和待制备材料的累计中子注量，计算待制备材料的辐照损伤注量；

S140、从所述辐照装置中取出所述待制备材料，测量所述待制备材料的负电阻率电流系数；

S150、重复上述步骤S110-S140以得到所述映射关系。

本发明还提供了一种制备具备负电阻率电流系数材料的系统，包括：

映射模块，获取待制备材料的目标负电阻率电流系数与所述辐照损伤注量的映射关系；

辐照装置，用于放置待制备材料，利用中子、重离子或质子源对待制备材料进行辐照；

控制模块，与所述映射模块和所述辐照装置相连，用于根据所述映射关系，通过控制对所述待制备材料的辐照损伤注量以使所述待制备材料形成具有目标负电阻率电流系数的电阻材料。