Zn 摻雜對 Ni-Mn-Cu-O 系 NTC 熱敏電阻的影響研究
發(fā)布時間：2018/2/8 訪問人數(shù)：3552次
NTC)的熱敏電阻是指其電阻值隨溫度的升高而呈近乎指數(shù)減小的一類溫度敏感型電子元器件。這類電阻因具有對溫度敏感、價格低廉、響應(yīng)速度快、工作溫度范圍寬和互換性好等諸多優(yōu)點得到了極大的發(fā)展，廣泛用于測溫、控溫、補償、穩(wěn)壓、遙控、流量流速測量以及時間延遲等設(shè)備中，在家電領(lǐng)域、汽車、醫(yī)療器械等領(lǐng)域被大量使用[1]。NTC 熱敏電阻其核心組成是封裝在其內(nèi)部的NTC 熱敏陶瓷，該類陶瓷通常是由若干種 3d 族過渡金屬氧化物在高溫下反應(yīng)形成的具有尖晶石結(jié)構(gòu)的一類無機功能材料。Ni-Mn-O 尖晶石作為負溫度系數(shù)(negative temperature coefficient，NTC)熱敏陶瓷的母體材料，對其研究一直深受關(guān)注。該體系的陽離子分布和導(dǎo)電機理是：Mn2+離子占據(jù)尖晶石結(jié)構(gòu)中四面體位置（A 位），Ni2+離子、Mn3+離子和 Mn4+離子占據(jù)八面體位置（B 位）；電子在位于尖晶石結(jié)構(gòu) B 位中的Mn3+離子和 Mn4+離子之間跳躍而產(chǎn)生的跳躍電導(dǎo)，其電阻率的大小同 Mn3+離子和 Mn4+離子的濃度積密切相關(guān)[2-3]。根據(jù)導(dǎo)電機理，很多研究者通過向 Ni-Mn-O體系摻入 Fe、Co、Zn、Cu、Mg、Al、Cr、Si 等元素可以獲得電學(xué)性能參數(shù)各異的 NTC 熱敏陶瓷材料體系，這些材料體系在一定的成份范圍內(nèi)和溫度下可以獲得尖晶石單相，NTC溫度傳感器且電阻率和熱敏常數(shù) B 值在很大的范圍內(nèi)(2000K-5000K)可調(diào)，為工業(yè)上不同電學(xué)性能參數(shù)的 NTC 熱敏陶瓷的生產(chǎn)提供了有力的配方保證[4-11]。在工業(yè)生產(chǎn)中為了獲得較低阻值的 NTC 熱敏電阻 (25°C 電 阻 率 <1000 Ω•cm) ， 通 常 需 要 使 用Ni-Mn-Cu-O 配方體系。在體系中引入 Cu 元素可以大幅降低其電阻率，但該體系制成的 NTC 熱敏電阻產(chǎn)品具有較大的老化值，而且 Cu 含量越多，老化值越大，嚴重制約了低阻值 NTC 熱敏電阻產(chǎn)品的應(yīng)用[12]。本文針對 Ni-Mn-Cu-O 配方體系具有較大老化值的現(xiàn)收稿日期： 通訊作者：王忠Email:[email protected] 基金項目：安徽省自然科學(xué)基金（1208085ME85）、國家科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金（07C26213210427）、國家火炬計劃（2008GH010619）作者簡介：汪洋（1961 年 4 月－），男，江蘇南京人(籍貫)，高級工程師，南京時恒電子科技有限公司總經(jīng)理，主要從事熱敏電阻的工業(yè)化生產(chǎn)和研發(fā)。E-mail: [email protected].研 究 與 試 制
象，在該體系中引入 Zn 元素，考察對該體系結(jié)構(gòu)、電學(xué)性能和老化現(xiàn)象的影響.http://www.shiheng.com.cn
