Ni-MN-O系負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻材料的制備及其性能研究.pdf

1、負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻是一種靈敏度高、穩(wěn)定性高、可靠性好、熱響應(yīng)時間短、造價低廉的溫度傳感器。廣泛的應(yīng)用于溫度測量、溫度補償以及抑制浪涌電流等方面。為了滿足NTC熱敏電阻小型化的需要，研究薄膜型NTC熱敏材料具有重要的意義。而傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷法制備的厚膜NTC熱敏材料會引入玻璃相，導(dǎo)致性能不穩(wěn)定。本論文采用水熱法制備NTC熱敏材料，一方面在鎳錳尖晶石中摻雜Al或Zn形成尖晶石系為研究對象，采用XRD、SEM、TEM等測試方法研究熱敏

2、材料的物相、微觀結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能。另一方面，利用水熱法制備Ni-Mn-Al-O系NTC熱敏薄膜，并研究這種薄膜的物相、微觀結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能。本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.利用水熱法制備Ni-Mn-Al-O系NTC熱敏電阻粉體材料。研究了前驅(qū)物配比、反應(yīng)物的pH值以及水熱反應(yīng)溫度對產(chǎn)物的影響。通過X射線衍射對產(chǎn)物進行物相分析，結(jié)果表明在酸性(pH=5)條件下、反應(yīng)溫度為230℃恒溫20 h、n[Mn(CH3COO)2]/n(KMn

3、O4)=1∶1且NiMn2.xAlxO4中x=0.2時，獲得了單一尖晶石相的NTC熱敏材料，該熱敏材料的電阻率表現(xiàn)出了良好的NTC熱敏電阻的負(fù)溫度特性。
　　2.利用水熱法制備NiMn2-xZnxO4系NTC熱敏電阻粉體材料。研究了配比和水熱反應(yīng)參數(shù)對產(chǎn)物的影響。結(jié)果表明在x=1、反應(yīng)溫度為220℃恒溫20 h、n[Mn(CH3 COO)2]/n(KMnO4)=1∶1時，得到了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的、單一尖晶石相的NTC熱敏材料，而且該熱敏材

4、料的電阻率表現(xiàn)出了良好的NTC熱敏電阻的負(fù)溫度特性。
　　3.首次利用水熱法直接在氧化鋁陶瓷基片上制備了Ni-Mn-Al-O系NTC熱敏薄膜。研究了不同配比、水熱參數(shù)以及襯底的選擇對薄膜的影響。通過對薄膜的物相、微觀結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能的分析，結(jié)果表明在酸性(pH=5)條件下、反應(yīng)溫度為230℃恒溫20 h、n[Mn(CH3COOh]/n(KMnO4)=1∶1且NiMn2-xAlxO4中x=0.2時，在氧化鋁陶瓷基片上獲得了單一的尖晶石