柔性熱敏電纜材料及元件研究.pdf

1、以錳為主的尖晶石結(jié)構(gòu)過渡金屬復(fù)合氧化物具有顯著的負溫度系數(shù)特性(Negative TemPerature Coefficient，簡稱NTC)，即電阻率隨溫度升高而降低。由于NTC熱敏電阻的靈敏度和穩(wěn)定性較高，可靠性較好，價格低廉，所以被廣泛應(yīng)用于溫度測量與控制、溫度補償和抑制浪涌電流等領(lǐng)域。這類材料的導(dǎo)電機理是聲子協(xié)同作用的小極化子跳躍模型，電阻率與溫度的關(guān)系符合Arrhenius方程：ρ=ρ0[Ea/KT]，其中Ea為載流子跳躍激活

2、能。25℃的電阻率ρ25、材料常數(shù)(B25/50=Ea/K)和老化系數(shù)△R/R是熱敏電阻的三個重要電性能參數(shù)。
　　 柔性熱敏電纜是利用熱敏材料的NTC特性來制作的溫度監(jiān)測與報警元件，柔性熱敏電纜能產(chǎn)生表征溫度的電壓信號。電纜包括一對并排的熱電極，熱電極被包覆在熱敏材料之中，當電纜放置在環(huán)境溫度時，兩熱電極間將產(chǎn)生表征溫度的電壓信號。柔性外殼由耐高溫的塑料組成，包覆在熱電極周圍，電纜外殼任一點溫度的上升或降低，將導(dǎo)致熱敏材料的電

3、阻下降或上升，同時產(chǎn)生表征溫度的電壓信號。熱敏電纜不僅可用來探測環(huán)境溫度，而且可用來探測其沿線任一點的溫度的變化。
　　 本文通過固相燒結(jié)法制備出了具有尖晶石結(jié)構(gòu)的Fe-Ni-Mn-O復(fù)合材料和熱分解硝酸錳溶液的方法制備出了γ-MnO2熱敏粉體材料，固相燒結(jié)法制備的熱敏粉體材料由于附著工藝還存在困難，在制備元件時，暫時未被用來制備柔性熱敏電纜，所以本文重點就熱分解硝酸錳制備熱敏粉體材料和利用塑包工藝制備柔性熱敏電纜作了介紹。