高溫NTC熱敏電阻的研究.pdf

1、NTCR由于具有負系數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，被廣泛的應用在電子產品的過流保護、測溫控溫和溫度的補償等過程中，已成為航空航天、儀器儀表等領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，而傳統(tǒng)的NTC熱敏電阻采用尖晶石結構，但是這種結構在高溫下穩(wěn)定性并不是很好。研究發(fā)

2、現，鈣鈦礦結構的稀土錳氧化物型具有NTC效應，且鈣鈦礦結構緊密，穩(wěn)定性強，但其室溫電阻率非常小。因此本文采用LaMnO3為材料導電的主體結構，與尖晶石結構的高溫固溶相 MgAl2O4進行兩相的復合，通過兩相調節(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工藝，分別在幾個溫度下對粉體進行高溫預燒，經過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相內引入MgAl2O4帶來的影響，經過幾組實驗對比發(fā)現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，經測試，元件阻值先明顯增大然后又基本恢復熱處理前的水平，可以說明這種復合體系的元件是p型導電的。<

4、br>　　然后，在0.3 MgAl2O4-0.7 LaMnO3體系的基礎上，通過在LaMnO3的Mn位也就是鈣鈦礦結構的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