常規(guī)的NTC芯片,一般采用過渡金屬錳、鐵、鈷、鎳、銅氧化物制成的NTC熱敏材料制備而成。由于這些過渡金屬氧化物的揮發(fā)溫度較低,在燒結(jié)過程中容易造成原材料成分的揮發(fā),使得產(chǎn)品的最終成分、產(chǎn)品一致性和生產(chǎn)不同批次之間的重復(fù)性難以控制。因此,這類熱敏材料的室溫電阻率受燒結(jié)溫度、燒結(jié)氣氛、冷卻速度等工藝的影響較大。同時(shí),當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的具有尖晶石結(jié)構(gòu)的NTC芯片,在使用過程中容易產(chǎn)生四面體和八面體中陽離子緩慢重新分布而引起結(jié)構(gòu)馳豫。這種馳豫現(xiàn)象造成了NTC陶瓷材料電學(xué)性能的不穩(wěn)定,容易導(dǎo)致NTC芯片的老化,影響熱敏芯片的測(cè)溫精度等使用性能。
隨著電冰箱、空調(diào)、微波設(shè)備、汽車、光通訊與航空航天等產(chǎn)業(yè)對(duì)NTC芯片的穩(wěn)定性要求越來越高,改善現(xiàn)有成分體系或開發(fā)新型成分體系就顯得十分重要。針對(duì)上述問題,為大家推薦一款以鎳鎂鋅氧化物固溶體為主要成分,通過改變摻雜元素的含量制備的NTC芯片,該NTC熱敏芯片的性能穩(wěn)定、可靠性高。這款NTC芯片的材料成分組成為:[(Ni1-xZnx)1-yMgy]1-wLiwO,其中x=0.0001~0.4,y=0~0.6,w=0~0.1。初始原材料選自氧化鋅ZnO、堿式碳酸鎳NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O。NTC芯片的制備按以下工藝步驟進(jìn)行:
一、將初始原料按Ni0.7Zn0.3O配方配料,用分析天平稱取氧化鋅ZnO 2.4422g、堿式碳酸鎳NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O 8.7775g;
二、將稱取的原材料分別溶解于15%稀硝酸水溶液中;
三、將配制的兩種溶液混合在一起,并利用磁力攪拌加熱器攪拌混合均勻、加熱干燥;
四、制得的前驅(qū)粉末在空氣環(huán)境中進(jìn)行煅燒,升溫速率為5℃/min,煅燒溫度為1000℃,保溫5小時(shí);
五、將煅燒合成的粉體,用預(yù)先制備的聚乙烯醇水溶液作為粘結(jié)劑,進(jìn)行造粒,然后壓制成坯體;
六、坯體在空氣環(huán)境中燒結(jié),燒結(jié)溫度為1330℃,保溫2小時(shí),升溫速率為5℃/min,得到NTC熱敏陶瓷片;
七、NTC熱敏陶瓷片的兩端印刷電極漿料并經(jīng)600℃固化;
八、將劃切得到的NTC芯片進(jìn)行電阻-溫度特性測(cè)量。
參考數(shù)據(jù):
CN107857584A《一種基于鎳鎂鋅氧化物的NTC熱敏電阻材料》
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