高溫NTC熱敏電阻的研究.pdf

1、NTCR由于具有負系數(shù)的阻溫特性以及體積小、可靠性強、靈敏度高、成本較低等優(yōu)點，被廣泛的應(yīng)用在電子產(chǎn)品的過流保護、測溫控溫和溫度的補償?shù)冗^程中，已成為航空航天、儀器儀表等領(lǐng)域不可缺少的電子元器件之一。
　　隨著科技進步，對工作在某些惡劣環(huán)境中電子元器件的性能有了更嚴(yán)格的要求，其中就包括高溫NTC熱敏電阻的開發(fā)，這就要求材料具有高阻值低B值的基本性質(zhì)，而傳統(tǒng)的NTC熱敏電阻采用尖晶石結(jié)構(gòu)，但是這種結(jié)構(gòu)在高溫下穩(wěn)定性并不是很好。研究發(fā)

2、現(xiàn)，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的稀土錳氧化物型具有NTC效應(yīng)，且鈣鈦礦結(jié)構(gòu)緊密，穩(wěn)定性強，但其室溫電阻率非常小。因此本文采用LaMnO3為材料導(dǎo)電的主體結(jié)構(gòu)，與尖晶石結(jié)構(gòu)的高溫固溶相 MgAl2O4進行兩相的復(fù)合，通過兩相調(diào)節(jié)和元素的摻雜，采用高溫固相法制備NTC熱敏元件。
　　首先探索兩相粉末樣品的燒結(jié)工藝，分別在幾個溫度下對粉體進行高溫預(yù)燒，經(jīng)過XRD衍射分析，在1200℃成功制備出LaMnO3粉末樣品，在1300℃制備出MgAl2O4粉末樣

3、品。
　　粉體樣品制備成功后，又研究在LaMnO3相內(nèi)引入MgAl2O4帶來的影響，經(jīng)過幾組實驗對比發(fā)現(xiàn)MgAl2O4的引入提高了元件的電阻率和B值。為了得到合適的室溫電阻率，我們調(diào)節(jié)兩相的比例，得到 MgAl2O4和LaMnO3的摩爾比例為0.3-0.7時較為合適。另外，我們將元件進行了弱還原氣氛中的熱處理，以及再次在空氣中的升溫，經(jīng)測試，元件阻值先明顯增大然后又基本恢復(fù)熱處理前的水平，可以說明這種復(fù)合體系的元件是p型導(dǎo)電的。<

4、br>　　然后，在0.3 MgAl2O4-0.7 LaMnO3體系的基礎(chǔ)上，通過在LaMnO3的Mn位也就是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的B位進行Cr3+、Al3+和Ti4+的摻雜，研究摻雜元素對元件室溫電阻率和B值以及使用溫區(qū)拓展情況的影響。實驗結(jié)果表明，Cr3+和Al3+在B位的摻雜都可以使晶粒尺寸細化，同時晶界增多，氣孔率也有所增加，使得元件電阻率和 B值有所增大，0.3 MgAl2O4-0.7 LaMn0.5Cr0.5O3體系的使用溫區(qū)拓寬到44