专利名称：一种热敏指数可变的负温度系数热敏电阻的制作方法
技术领域：
本发明涉及热敏电阻，特别是涉及一种热敏指数可变的负温度系数热敏电阻。
背景技术：
现有负温度系数(Negative Temperature Coefficient，缩略词为NTC)热敏电阻 的热敏指数B是固定的常数，又称材料常数。每种配方和烧结温度下只有一个B值，且电阻 率越高，B值越大。此外，B值与NTC热敏电阻的温度系数CTemperature Coefficient，缩 略词为TC) α正相关，关系式是α =_Β/Τ2，也就是说B值越大，其α值也越大，在低温区 一般选用B值< 1500的低B值热敏电阻进行测量，在高温区一般选用B值> 5000的高B 值热敏电阻进行测量。应用NTC热敏电阻对宽范围的温度-100 100°C进行测量时，选择 B值为1000的低B值热敏电阻进行测量，其温度系数α过大，为-3 -0.6%;而选择B值 为高B值4500的热敏电阻进行测量，其温度系数α又过小，为-15 -3%，致使难以控制 测量精度，有必要将NTC热敏电阻的温度系数α保持在热敏指数可变的范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种热敏指数可变 的负温度系数热敏电阻。本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。这种热敏指数可变的负温度系数热敏电阻，包括热敏电阻芯片，所述热敏电阻芯 片平行的上、下表面分别设有平行的上、下电极片的金属电极，所述热敏电阻芯片由生胚膜 片叠层焙烧、轧膜挤压成型，所述生胚膜片由包括过渡金属氧化物混合粉料的浆料流延、烘 干成型。这种热敏指数可变的负温度系数热敏电阻的特点是所述生胚膜片包括高B值生胚膜片和低B值生胚膜片；所述高B值是B值至少为 4500，所述低B值是B值至多为1500。所述高B值生胚膜片由包括以下组分及其摩尔(mol)百分比的过渡金属氧化物混 合粉料制成氧化锰 MnO2 40 ~ 60mol% ；氧化钴Co3O4 30 50mol%;其mol百分比为30mol%时，相应B值最低；其mol 百分比为50mol %，相应B值最高；氧化铁 Fe2O3 1 20mol %。所述低B值生胚膜片由包括以下组分及其mol百分比的过渡金属氧化物混合粉料 制成氧化锰MnA 40 60mol % ；氧化镍Ni2O3 31 30mol% ；其mol百分比为Imol%时，相应电阻率最高；其 mol百分比为30mol%时，相应电阻率最低；
氧化铁Fii2O3 1 20mol %。本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。所述热敏电阻芯片由生胚膜片叠层，是按照两侧为所述高B值生胚膜片、中间为 所述低B值生胚膜片的排列顺序、以与所述平行的上、下金属极片垂直角度叠层在所述平 行的上、下金属极片之间，两侧的高B值生胚膜片的数量相同，中间的低B值生胚膜片的数 量是所述高B值生胚膜片数量的1/ (40 60)。所述叠层焙烧是在温度1100 1300°C下进行复合共烧结，使所述热敏电阻芯片 不仅具有低电阻率、高B值的特性，还具有B值可变的特性，其B值随温度的上升而升高，应 用范围可以显著扩展。所述高B值热敏粉料的烧结温度与所述低B值热敏粉料的烧结温度之差至多为 10°c，所述高B值热敏粉料在25°C下的电阻率是所述低B值热敏粉料在25°C下的电阻率的 至少100倍。所述生胚膜片的厚度为9 11 μ m。所述热敏电阻芯片的长度与宽度为8 12mm，高度为1 2mm。本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。所述高B值热敏粉料的过渡金属氧化物混合粉料还包括以下组分及其摩尔(mol) 百分比氧化硅SiA 0 10mol%;氧化铝Al2O3 0 10mol%;氧化钛TiO2 0 IOmol %。所述高B值热敏粉料还包括烧结助剂氧化铋Bi2O3，所述烧结助剂氧化铋Bi2O3与 所述过渡金属氧化物混合粉料的质量比为(0. 5 幻％ 1。所述低B值热敏粉料的过渡金属氧化物混合粉料还包括以下组分及其摩尔(mol) 百分比氧化镧Lei2O 0 IOmol % ；氧化铜CuA 0 IOmol %。所述低B值热敏粉料还包括烧结助剂氧化铋Bi2O3，所述烧结助剂氧化铋Bi2O3与 所述过渡金属氧化物混合粉料的质量比为(0. 5 幻％ 1。本发明与现有技术对比的有益效果是本发明的负温度系数热敏电阻不仅具有低电阻率高B值的特性，还具有变B值的 特性，其B值随温度的上升而升高，具有正B-T特性，且负温度系数α在温度宽达-100 150°C范围内，温度系数稳定在-4% -2%，可以显著扩展其应用范围。
图1是本发明具体实施方式
的剖面图；图2是图1的B-T关系曲线图。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
并对照附图对本发明进行说明。
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—种如图1、2所示的热敏指数可变的负温度系数热敏电阻，包括热敏电阻芯片， 热敏电阻芯片平行的上、下表面分别设有平行的上、下金属极片，在平行的上、下金属极片 上分别焊接有平行的上、下电极片，热敏电阻芯片由生胚膜片叠层焙烧、轧膜挤压成型，生 胚膜片由包括过渡金属氧化物混合粉料的浆料流延、烘干成型。生胚膜片包括B值为4500的高B值生胚膜片和B值为1000的低B值生胚膜片。高B值生胚膜片按如下mol百分比，并经过混合、预烧结、粉碎制备热敏粉料，测得 其圆片试样的电阻率为100000 Ω · mm Mn3O4 50mol% ；Co3O4 35mol% ；Al2O3 IOmol % ；TiO2 5mol% ；低B值生胚膜片按如下mol百分比，并经过混合、预烧结、粉碎制备热敏粉料，测得 其圆片试样的电阻率为1000 Ω · mm Mn3O4 60mol% ；Ni2O3 5mol% ；CuO15mol% ；La2O3 20mol%。将以上两种不同B值的热敏粉料，分别加入质量比为1 %的Bi2O3，再加入适量的有 机溶剂和粘合剂进行流延成型，分别制备出厚度为 ο μ m的生胚膜片。热敏电阻芯片由上述生胚膜片叠层，是按照两侧为高B值生胚膜片、中间为低B值 生胚膜片的排列顺序、以与平行的上、下金属极片垂直角度叠层在平行的上、下金属极片之 间，两侧的高B值生胚膜片的数量都为50片，中间的低B值生胚膜片的数量是高B值生胚 膜片数量的1/50= 1片。叠层焙烧是在温度1100 1300°C下进行复合共烧结。烧成后，切割成长度与宽度 为10mm，高度为1的立方块，在两端分别烧银电极后，测试其B-T特性，结果见下表。为对比 本发明的有益效果，表中还列出了只使用低B值热敏粉料和只使用高B值热敏粉料制造的 热敏电阻在不同温度下的温度系数。
权利要求
1.一种热敏指数可变的负温度系数热敏电阻，包括热敏电阻芯片，所述热敏电阻芯片 平行的上、下表面分别设有平行的上、下电极片的金属电极，所述热敏电阻芯片由生胚膜片 叠层焙烧、轧膜挤压成型，所述生胚膜片由包括过渡金属氧化物混合粉料的浆料流延、烘干 成型，其特征在于所述生胚膜片包括高B值生胚膜片和低B值生胚膜片；所述高B值是B值至少为4500， 所述低B值是B值至多为1500;所述高B值生胚膜片由包括以下组分及其摩尔(mol)百分比的过渡金属氧化物混合粉 料制成氧化锰 MnO2 40 60mol % ； 氧化钴 Co3O4 30 5Omol % ； 氧化铁1 1 20m。l%;所述低B值生胚膜片由包括以下组分及其mol百分比的过渡金属氧化物混合粉料制成氧化锰MnA 40 60mol % ； 氧化镍 Ni2O3 1 30mol%; 氧化铁 Fii2O3 1 20mol %。
2.如权利要求1所述的热敏指数可变的负温度系数热敏电阻，其特征在于所述热敏电阻芯片由生胚膜片叠层，是按照两侧为所述高B值生胚膜片、中间为所述 低B值生胚膜片的排列顺序、以与所述平行的上、下金属极片垂直角度叠层在所述平行的 上、下金属极片之间，两侧的高B值生胚膜片的数量相同，中间的低B值生胚膜片的数量是 所述高B值生胚膜片数量的1/ (40 60)。
3.如权利要求1或2所述的热敏指数可变的负温度系数热敏电阻，其特征在于 所述叠层焙烧是在温度1100 1300°c下进行复合共烧结。
4.如权利要求5所述的热敏指数可变的负温度系数热敏电阻，其特征在于所述高B值热敏粉料的过渡金属氧化物混合粉料还包括以下组分及其摩尔(mol)百分比氧化硅SiO2 0 10mol%; 氧化铝 Al2O3 0 10mol%; 氧化钛0 10mol%。
5.如权利要求6所述的热敏指数可变的负温度系数热敏电阻，其特征在于所述高B值热敏粉料还包括烧结助剂氧化铋Bi2O3，所述烧结助剂氧化铋Bi2O3与所述 过渡金属氧化物混合粉料的质量比为(0. 5 幻％ 1。
6.如权利要求7所述的热敏指数可变的负温度系数热敏电阻，其特征在于所述低B值热敏粉料的过渡金属氧化物混合粉料还包括以下组分及其摩尔(mol)百分比氧化镧 Lei2O 0 10mol%; 氧化铜CuA 0 10mol%。
7.如权利要求8所述的热敏指数可变的负温度系数热敏电阻，其特征在于所述低B值热敏粉料还包括烧结助剂氧化铋Bi2O3，所述烧结助剂氧化铋Bi2O3与所述过渡金属氧化物混合粉料的质量比为(0. 5 幻％ 1。
全文摘要
一种热敏指数可变的负温度系数热敏电阻，包括热敏电阻芯片，热敏电阻芯片由生胚膜片叠层焙烧、轧膜挤压成型，生胚膜片由包括过渡金属氧化物混合粉料的浆料流延、烘干成型，其特征在于生胚膜片包括高B值生胚膜片和低B值生胚膜片；高B值生胚膜片包括40～60mol％的氧化锰MnO2、30～50mol％的氧化钴Co3O4、1～20mol％的氧化铁Fe2O3；低B值生胚膜片包括40～60mol％的氧化锰MnO2、1～30mol％的氧化镍Ni2O3、1～20mol％的氧化铁Fe2O3。其B值随温度的上升而升高，具有正B-T特性，且负温度系数α在温度宽达-100～150℃范围内，温度系数稳定在-4％～-2％。
文档编号H01C7/04GK102122552SQ201010579898
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者包汉青, 康建宏, 潘士宾 申请人:深圳顺络电子股份有限公司