[发明专利]负低老化率负温度系数热敏电阻器陶瓷材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种负低老化率负温度系数热敏电阻器陶瓷材料的制备方法，该热敏电阻器陶瓷材料的名义化学组成为Mn3‑x‑y‑zNixFeyMzO4，M代表Cu、Ti、Sn、Al；其是以组成阳离子的氧化物为起始原料，球磨，经过多次煅烧，加入有机粘结剂造粒成型后，烧制而成，烧成片状样品后，两端面上银电极，电极烧渗后，在富氧环境下将样品无电极处覆盖柱面处用中温玻璃釉封接。通过所述制备工艺所制备的热敏电阻器陶瓷材料，在25℃的电阻率为3‑1000Ω·m,25‑85℃温区的B值为3000‑4000K,150℃一周老化率:‑3.0～‑0.1%。

技术领域

本发明涉及负温度系数热敏陶瓷材料的制备领域，尤其是一种负低老化率负温度系数热敏电阻器陶瓷材料的制备方法。

背景技术

负温度系数(NTC)热敏陶瓷主要应用于测温、温度补偿和抑制浪涌电流。目前NTC热敏陶瓷主要问题是稳定性问题，即老化问题。一般NTC热敏陶瓷的老化是随着使用的时间延长，阻值逐渐变大。目前中国专利关于NTC热敏陶瓷研究开发多集中在通过材料组成变化调控材料的阻值或B值，如中国专利(CN200910060128.6，CN200710172253.7，CN200710113771.1，CN200710113773.0，CN201210182425.X)公开了一种低电阻率高B值负温度系数热敏电阻材料及制备方法；中国专利(CN201210181462.9,CN200910013605.3，CN200910113608.4，CN 201010131358.X)公开了一种高电阻率低B值负温度系数热敏电阻材料及制备方法。以上发明具有P型电导的NTC热敏陶瓷材料在常规老化条件下，材料阻值均随时间变大。

本发明主要针对MnNiFeO₄基P型温敏陶瓷材料，采用适当的制备方法和封接热处理工艺获得负低老化率负温度系数热敏电阻器陶瓷材料。一般制备方法，常压烧结所获得的MnNiFeO₄热敏陶瓷常温电阻率在80-500Ω·m，B值在3000-4000K，老化率Δρ/ρ在2-5％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负低老化率负温度系数热敏电阻器陶瓷材料的制备方法。

上述目的通过以下方案实现：

一种负低老化率负温度系数热敏电阻器陶瓷材料的制备方法，该热敏电阻器陶瓷材料的名义化学组成为Mn3-x-y-zNixFeyMzO4，M代表Cu、Ti、Sn、Al，x:0.9-1.1；y:0.9-1.1；z:0.03-0.1；其是以组成阳离子的氧化物为起始原料，球磨至一定细度，经过多次煅烧，加一定有机粘结剂造粒成型后于一定温度制度下烧制而成，烧成片状样品后，两端面上银电极，烧电极后，在富氧环境下将无电极处覆盖柱面处用中温玻璃釉封接。

所述负低老化率负温度系数热敏电阻器陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)以组成阳离子的氧化物为起始原料，以酒精为研磨介质，球磨至300目筛下，得球磨后的粉体烘干待用；

(2)所得球磨后的粉体经两次煅烧成相，第一次煅烧温度为800-900℃，保温时间4-6小时；第二次煅烧温度为950-1050℃，保温时间4-6小时，每次煅烧后经干法球磨至300目筛下；

(3)对煅烧成相后的陶瓷粉体进行造粒，使用固含量为3-10wt％PVA或CMC的水溶液为造粒剂，造粒剂用量为2-6wt％；

(4)造粒后干压成型，压力为150-250MPa；

(5)干压成型后坯体的烧结方式采用常压空气气氛，烧结的温度制度为：以每分钟1-1.5℃升到300℃，保温1小时；之后以每分钟2-3℃升到800℃，保温1小时；之后以每分钟3-4℃升到1240-1280℃，保温4-6小时；之后以每分钟1℃降到850℃，再以每分钟10-20℃降到室温；