鈣鈦礦結(jié)構(gòu)負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷的電性能研究.pdf

1、采用負(fù)溫度系數(shù)(NTC)材料制成的電阻元件具有較高的溫度靈敏度和穩(wěn)定性，并且價格低廉，在溫度測量、溫度控制、抑制浪涌電流等方面具有廣泛的應(yīng)用。大多數(shù)的NTC熱敏電阻由過渡態(tài)屬元素(Ni、Mn、Co、Fe、Cu等)，稀土金屬元素形成的具有尖晶石或鈣鈦礦，螢石結(jié)構(gòu)的復(fù)合金屬氧化物構(gòu)成，電阻率與溫度的關(guān)系符合Arrhenius指數(shù)關(guān)系：p=p0exp(Ea/kT)，p和p0分別為溫度在T和無窮大時的電阻率，k是玻爾茲曼常數(shù)，Ea是活化能，T是

2、絕對溫度。熱敏材料通常采用室溫(25℃)下的電阻值和熱敏常數(shù)B表征，其中熱敏常數(shù)與活化能的關(guān)系為B=Ea/k。在實際應(yīng)用中，NTC熱敏陶瓷必須具有合適的電學(xué)性能和足夠的穩(wěn)定性。本論文以中高溫下使用的NTC材料為研究對象，研究了Mn摻雜對La-Al-O和La-Sr-Ti-O體系電學(xué)性能及穩(wěn)定性的影響。 第一章介紹熱敏電阻的分類情況，以及NTC熱敏電阻的發(fā)展歷程、基本參數(shù)及發(fā)展趨勢，最后介紹了NTC熱敏陶瓷的制備過程、導(dǎo)電機理，和本

3、論文的研究思路。 第二章采用溶膠凝膠法制備了La-Sr-Ti-O體系粉體，并研究了其在200～900℃范圍內(nèi)的電學(xué)性能和穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)在此溫度范圍內(nèi)該體系的電阻率與溫度關(guān)系符合Arrhenius指數(shù)關(guān)系。在升降溫過程中電阻值發(fā)生漂移，通過文獻對比和熱重結(jié)果分析我們可以認(rèn)為穩(wěn)定性差可能是材料在測試過程中發(fā)生氧化導(dǎo)致。 第三章采用溶膠凝膠法制各了La-Sr-Ti-Mn-O體系粉體，并研究了其在中溫(200～500℃)范圍內(nèi)

4、的電學(xué)性能和穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)在該溫度范圍內(nèi)該體系各組分的電阻率與溫度關(guān)系符合Arrhenius指數(shù)關(guān)系，Mn摻雜以后在升降溫過程中電阻值發(fā)生的漂移減小，穩(wěn)定性良好，并且在Mn含量x≤10％mol時體系為單一的立方相，有較寬的參數(shù)調(diào)節(jié)范圍。 第四章采用溶膠凝膠法制備了La-Al-Mn-O體系粉體，并研究了其在室溫范圍內(nèi)的電學(xué)性能和穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)該體系的電阻率和熱常數(shù)B值隨著Mn含量的增加而一直下降，各組分穩(wěn)定性較好，Mn在其中的