[发明专利]一种公斤级热敏电阻材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种公斤级热敏电阻材料的制备方法，该方法通过2L、5L或10L不同容积的自动化水热釜作为反应容器，在60%、70%或80%不同填充条件下进行湿化学合成。材料体系是以Co‑Mn‑O为母体基元，通过掺杂Fe元素和Zn元素来调控电学性能及稳定性，探索出最佳反应条件：包括反应温度、反应时间、搅拌速度、填充度以及烧结工艺对材料各方面性能的影响，通过所述方法获得的公斤级热敏电阻材料晶粒尺寸均匀，致密度高，其电学性能参数为：B_25/50=3865－4403K,ρ₂₅=9.8－26kΩ·cm，电阻漂移率：2.0%－0.2%。本发明为水热领域热敏材料的合成及热敏电阻元件的工程化应用奠定良好基础。

主权项

1.一种公斤级热敏电阻材料的制备方法，其特征在于按下列步骤进行：a、以CoSO₄·7H₂O、MnSO₄·H₂O、FeSO₄·7H₂O和ZnSO₄·7H₂O为原料，按元素Co: Mn: Fe: Zn的摩尔比1‑3:0.5‑2.5:1.7‑2.5:0‑0.8，将各原料分别置于烧杯中，加入去离子水为分散介质形成原料溶液，之后加入由碳酸氢铵溶解于去离子水形成的沉淀剂碳酸氢铵溶液，在温度40℃下持续磁力搅拌3‑5h，加入氨水调节pH至7‑9，得到混合液，其中沉淀剂碳酸氢铵溶液与原料溶液的浓度比为2‑4:1；b、将步骤a中得到的混合溶液转移入容积为2L、5L或10L的水热釜内衬中，填充度60%‑80%，设置反应温度90‑180℃，反应时间6‑12h，搅拌速度100‑300rpm，反应完全后自然降温，将内衬中的浆料取出，再用去离子水和乙醇经3‑5次抽滤、洗涤后续处理，在温度120℃下烘干研磨，之后在温度700℃下煅烧2h，得到尖晶石相粉体材料；c、将步骤b中得到的粉体材料研磨，经10公斤力液压成型，300MPa冷等静压，温度1150℃‑1250℃烧结，保温5h，即得到晶粒尺寸均一，致密度好，且性能稳定的公斤级热敏电阻材料。