一种NTC材料在制备电极材料中的应用制造技术

技术编号：43393475 阅读：6 留言：0更新日期：2024-11-19 18:08

本发明专利技术属于热敏陶瓷材料技术领域，本发明专利技术公开了一种NTC材料在制备电极材料中的应用。该NTC材料为Mn<subgt;a</subgt;Co<subgt;b</subgt;Ni<subgt;c</subgt;Fe<subgt;d</subgt;Al<subgt;1‑a‑b‑c‑d</subgt;O<subgt;4</subgt;，0.50≤a≤0.55，0.060≤b≤0.065，0.20≤c≤0.25，0.025≤d≤0.030。将所述NTC材料用于制备金电极材料和银电极材料，两种电极材料均具有优异的电性能，与1K/4537产品的R‑T表均偏差很小；此外，两种电极材料还具有优异的高温稳定性，在300℃下老化1000h后，R<subgt;25</subgt;和B<subgt;100/200</subgt;变化率均很小；本发明专利技术NTC材料所含元素种类以及比例恰当，制备工艺简单，成本低，具有很好的重现性，为NTC材料的广泛应用奠定了基础。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热敏陶瓷材料，尤其涉及一种ntc材料在制备电极材料中的应用。

技术介绍

1、负温度系数(ntc)热敏电阻是一种由半导体陶瓷材料制备而成的对温度非常敏感的材料元件。ntc热敏电阻的阻值会随着温度的升高呈指数性减小，具有温度灵敏度高、体积小、响应快、价格低廉以及互换性好等优点，被广泛地应用在温度测量、温度控制和补偿等方面。随着科学技术的发展，ntc热敏电阻的应用领域日益扩大，对热敏电阻的性能要求也越来越高。目前，我国热敏电阻的研发大多还处于试验阶段，普遍存在质量水平不高的问题。因此，ntc热敏电阻仍主要依赖进口。其中，以日本芝浦单端玻封电阻1k/4537产品为代表的ntc热敏电阻具有品质高、稳定性好的特点，大幅、长期占据了市场，导致ntc热敏电阻具有很高的使用成本。所以，提供一种性能优异、能够与日本芝浦单端玻封电阻1k/4537产品品质相当的ntc热敏电阻具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种ntc材料及其制备方法。

2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：

3、本专利技术提供了一种ntc材料，所述ntc材料为mnacobnicfedal1-a-b-c-do4；其中，0.50≤a≤0.55，0.060≤b≤0.065，0.20≤c≤0.25，0.025≤d≤0.030。

4、本专利技术还提供了所述ntc材料的制备方法，包含下列步骤：

5、(1)将硫酸锰

6、(2)将金属盐溶液、草酸溶液和氨水混合顺次进行共沉淀反应和陈化，得到前驱体；

7、(3)将前驱体进行煅烧，得到陶瓷粉体；

8、(4)将陶瓷粉体和聚乙烯醇溶液混合进行造粒，得到造粒粉体；

9、(5)将造粒粉体顺次进行压制和烧结，得到所述的ntc材料。

10、作为优选，步骤(1)所述金属盐溶液中金属离子的浓度为1～2mol/l；

11、步骤(2)所述草酸溶液的浓度为1～2mol/l；

12、步骤(1)所述金属盐溶液中金属离子与步骤(2)所述草酸溶液中草酸的摩尔比为1：1.5～2。

13、作为优选，步骤(2)所述氨水的质量分数为25～28％；

14、步骤(2)混合得到的溶液的ph值为3.5～4。

15、作为优选，步骤(2)所述共沉淀反应的温度为45～55℃，所述共沉淀反应的时间为1～3h；

16、步骤(2)所述陈化的温度为20～30℃，所述陈化的时间为12～24h。

17、作为优选，步骤(3)所述煅烧的温度为650～850℃，所述煅烧的时间为2～5h。

18、作为优选，步骤(4)所述聚乙烯醇溶液的质量分数为3.5～4.5％；

19、步骤(4)所述陶瓷粉体和聚乙烯醇溶液的质量比为90～95：5～10。

20、作为优选，步骤(5)所述压制的压力为8～300mpa。

21、作为优选，步骤(5)所述烧结的中间温度为400～550℃；

22、由室温升温至烧结的中间温度的升温速率为4～5℃/min；

23、到达烧结的中间温度后的保温时间为1.5～2.5h。

24、作为优选，步骤(5)所述烧结的目标温度为1200～1250℃；

25、由烧结的中间温度升温至烧结的目标温度的升温速率为3～4℃/min；

26、到达烧结的目标温度后的保温时间为4.5～5.5h。

27、本专利技术的有益效果是：

28、本专利技术提供了一种ntc材料：mnacobnicfedal1-a-b-c-do4，其中，0.50≤a≤0.55，0.060≤b≤0.065，0.20≤c≤0.25，0.025≤d≤0.030。将本专利技术制备得到的ntc材料用于制备金电极材料和银电极材料，两种电极材料均具有优异的电性能，与日本1k/4537产品的r-t表均偏差很小；此外，两种电极材料还具有优异的高温稳定性，在300℃下老化1000h后，r25和b100/200变化率均很小；本专利技术ntc材料所含元素种类以及比例恰当，制备工艺简单，成本低，并且具有很好的重现性，为ntc材料的广泛应用奠定了基础。

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【技术保护点】

1.一种NTC材料在制备电极材料中的应用，其特征在于，所述NTC材料为MnaCobNicFedAl1-a-b-c-dO4，0.50≤a≤0.55，0.060≤b≤0.065，0.20≤c≤0.25，0.025≤d≤0.030；所述电极材料为金电极材料或银电极材料；

2.根据权利要求1所述NTC材料在制备电极材料中的应用，其特征在于，步骤(1)所述金属盐溶液中金属离子的浓度为1～2mol/L；

3.根据权利要求2所述NTC材料在制备电极材料中的应用，其特征在于，步骤(2)所述氨水的质量分数为25～28％；

4.根据权利要求3所述NTC材料在制备电极材料中的应用，其特征在于，步骤(2)所述共沉淀反应的温度为45～55℃，所述共沉淀反应的时间为1～3h；

5.根据权利要求4所述NTC材料在制备电极材料中的应用，其特征在于，步骤(3)所述煅烧的温度为650～850℃，所述煅烧的时间为2～5h。

6.根据权利要求5所述NTC材料在制备电极材料中的应用，其特征在于，步骤(4)所述聚乙烯醇溶液的质量分数为3.5～4.5％；