NTC熱敏電阻被廣泛應(yīng)用于溫度監(jiān)測、溫度控制，電路和電子元件的保護(hù)以及流速、流量、射線測量的相關(guān)儀器與應(yīng)用領(lǐng)域。隨著家用電器、微波設(shè)備及新能源汽車等產(chǎn)業(yè)對NTC熱敏電阻的穩(wěn)定性要求越來越高，改善現(xiàn)有成分體系或開發(fā)新型成分體系顯得十分重要。

在常用的NTC熱敏電阻中，熱敏電阻材料是利用錳、銅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的過渡金屬氧化物進(jìn)行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷。因?yàn)檫@些過渡金屬氧化物的揮發(fā)溫度較低，在制備燒結(jié)過程中容易揮發(fā)，使得產(chǎn)品的最終成分、產(chǎn)品的一致性難于控制。尖晶石結(jié)構(gòu)的NTC熱敏電阻材料的室溫電阻率一般較大，且電阻值不容易調(diào)控；降低材料的電阻率會帶來溫度系數(shù)的降低，影響熱敏電阻的特性。

為了解決上述技術(shù)問題，愛晟電子推薦一款高性能NTC熱敏電阻材料，其不僅適用于糧倉測溫儀，同時(shí)也可應(yīng)用于食品儲存、醫(yī)藥衛(wèi)生、科學(xué)種田、海洋、高空、冰川等方面的溫度測量。這款高性能NTC熱敏電阻材料以氧化銅為主要成分，通過微量元素?fù)诫s改性的材料，得到具有良好NTC效應(yīng)的熱敏電阻材料體系，并且可以通過改變微量摻雜元素來調(diào)節(jié)熱敏電阻的室溫電阻率和材料的溫度常數(shù)。

高性能NTC熱敏電阻材料的成分組成為Cu_1-x-yY_xTi_yO，其中x=0.001~0.09；y=0.01~0.07。釔是半導(dǎo)化元素，可以調(diào)整材料的室溫電阻和材料常數(shù)。鈦是為了調(diào)整熱敏電阻的室溫電阻率和體現(xiàn)熱敏特性的材料常數(shù)與溫度系數(shù)，同時(shí)鈦的引入也可以增強(qiáng)熱敏電阻的燒結(jié)性。該配方成分中含有銅、鈦、釔金屬元素，其原材料可以是含這些元素的單質(zhì)、氧化物、無機(jī)鹽或金屬有機(jī)化合物等，使用此材料所制備的NTC熱敏電阻性能穩(wěn)定、可靠性高。

高性能NTC熱敏電阻材料按分子式Cu1-x-yYxTiyO進(jìn)行配料，其中x=0.008，y=0.01。初始原材料選自氫氧化銅Cu(OH)₂、鈦酸四丁酯TBT、三氧化二釔Y₂O₃。材料制備按以下實(shí)驗(yàn)的工藝步驟進(jìn)行：

一、按Cu_0.982Y_0.008Ti_0.01O配方配料，稱取初始原料氫氧化Cu(OH)₂ 19.1580g、三氧化二釔Y₂O₃ 0.1806g、鈦酸四丁酯TBT 0.6806g；

二、將稱取的氫氧化銅、三氧化二釔、鈦酸丁酯原材料分別溶解于稀硝酸中；

三、將配制的三種溶液混合在一起，并利用磁力攪拌加熱器攪拌混合均勻、加熱干燥；

四、將制得的前驅(qū)粉末進(jìn)行煅燒，溫度為830℃，保溫6小時(shí)；

五、將煅燒合成的粉體進(jìn)行造粒、壓制成厚度為3.5~4.0mm的坯體；

六、將坯體進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為990℃，保溫6小時(shí)，升溫和冷卻速率均為每分鐘5℃，獲得NTC熱敏陶瓷片；

七、將NTC熱敏陶瓷片兩面磨平后，印刷銀電極；

八、將NTC熱敏電阻進(jìn)行電阻-溫度特性測量。

高性能NTC熱敏電阻材料的特色和優(yōu)勢是：

一、材料成分簡單，原材料比較豐富、無毒；

二、制備過程中燒結(jié)溫度低，燒結(jié)溫度為1000±50℃，適合陶瓷元件、低溫共燒等NTC熱敏電阻元件的生產(chǎn)；

三、通過調(diào)整半導(dǎo)化摻雜元素的含量，可大范圍調(diào)整熱敏電阻的室溫電阻值；

四、通過調(diào)節(jié)成分組成中的鈦的含量，可以較大范圍地調(diào)節(jié)NTC熱敏電阻的材料常數(shù)與溫度系數(shù)。

參考數(shù)據(jù)：

CN105967675A《一種適合低溫制備的新型NTC熱敏電阻材料》