Development of LTCC micro-hotplate with PTC temperature sensor for gas-sensing applications

Low temperature co-fired ceramic (LTCC) micro-hotplates show wide applications in gas sensors and micro-fluidic devices. It is easily structured in three-dimensional structures. This paper presents the low power consumption micro-hotplates which were developed with PTC (positive temperature coefficient) temperature sensor and inter-digitated electrodes. The paper presents two different structures for micro-hotplate with platinum as a heating element. The PTC temperature sensor using two different materials viz. PdAg and platinum paste are developed with micro-hotplates. The simulation has been achieved through COMSOL for LTCC and alumina micro-hotplates. The temperature variation with power consumption has been measured for the developed LTCC micro-hotplates. The change in resistance of PTC temperature sensors was measured with micro-hotplate temperature. The aim of this study was to place a temperature sensor with the gas sensor module to measure and control the temperature of micro-hotplate. A SnO₂ sensing layer is coated on LTCC micro-hotplate using screen printing and characterized for the sensing of carbon monoxide gas (CO). This study will be beneficial for designing hotplates based on LTCC technology with low power consumption and better stability of temperature for gas-sensing applications.     

烧结工艺对液相合成（SrPb）TiO3基陶瓷热敏特性影响的研究

本文在液相合成（ＳｒＰｂ）ＴｉＯ３粉的基础上，研究了升温速率、保温时间、烧结温度及降温方式对（ＳｒＰｂ）ＴｉＯ３基陶瓷的Ｖ型ＰＴＣ热敏特性的影响。实验表明：升温速率对其热敏特性影响不大，保温时间和烧结温度的作用是一致的，具有一最佳范围。而降浊方式对材料的热敏特性影响较大。综合各因素的影响，本配方中，样品的烧结制度定为：以２００℃／ｈ的速率升温，在１２５０℃保温１ｈ，炉冷至９５０℃，保温０．５ｈ，再     

MgO在含铅PTCR陶瓷中的作用

研究了ＭｇＯ加入到含铅ＰＴＣＲ陶瓷中的作用。用碱土金属Ｍｇ２＋对（Ｂａ，Ｐｂ）ＴｉＯ３掺杂，在１２４０～１３００℃空气中烧结，获得工艺性能良好，烧结温度较低，电性能优良的ＰＴＣＲ陶瓷材料。试验结果表明：ＭｇＯ的加入降低了含铅ＰＴＣＲ陶瓷的烧结温度，抑制了ＰｂＯ的挥发。     

EVA基质PTC特性材料制备与导电机理分析

本文简述了以EVA为基质材料制备有机PTC特性材料的实验,实测了样品有关特性,并用非线性回归方法讨论了其导电机理.这对指导温度传感器的设计有一定帮助.     

PTC热敏电阻的现状与发展趋势(续一)

基于对1995年以来,国内外PTC热敏电阻的研究,介绍了PTC热敏电阻用原料(BaCO3、TiO2、BaTiO3、SrCO3、PbO、Pb3O4、SrTiO3、PbTiO3、Y2O3、Nb2O5、CaCO3、SiO2等);材料(BaTiO3系、V2O3系及高分子);生产技术(瓷粉制造、烧成、芯片制造、质量评定、理化分析、片式PTC生产);重点产品(消磁、马达启动、限流及加热等用)以及基础研究(相变应力模型、表面势垒模型)等方面的现状及今后的发展趋势。     

抗氧剂于有机PTC热敏导电材料性能的稳定作用研究

探讨了抗氧剂在聚乙烯 乙烯 醋酸乙烯酯共聚物 炭黑 (PE EVA CB)体系中的作用。结果表明 ,在体系中加入抗氧剂可以提高材料体系的结构稳定性 ,从而可以在一定程度上改善材料的热电稳定性。当在体系中加入 2 .0 %(w)的抗氧剂时可收到良好效果。     

BaTiO_3系PTCR热敏电阻器用烧结助剂的研究

研究了烧结助剂的作用，实验结果表明：如只引入半导化元素，不引入烧结助剂，则室温电阻率ρ２５很大，甚至是绝缘体。由于烧结助剂的加入，既改善了ＰＴＣＲ热敏电阻陶瓷的烧结性，又改善了其ρ２５、耐电压Ｖｂ、ＰＴＣ效应等特性，从而使产品的各种特性易于重复。烧结助剂昔日多用ＡＳＴ，现在常用ＳｉＯ２，其加入量ｘ宜小于２％。ＳｉＯ２的纯度、杂质等化学特性，与粒子形状、粒度分布、晶系等物理特性，对ＰＴＣＲ热敏电阻器的电性能有很大的影响。据此提出了ＢａＴｉＯ３系ＰＴＣＲ热敏电阻器用ＳｉＯ２的技术标准。     

液相添加剂对PTCR陶瓷电性能的影响

液相添加剂ＡＳＴ（Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）对ＢａＴｉＯ３陶瓷材料电性能的影响很大，随着Ａｌ２Ｏ３含量的增加，材料的电性能降低；ＳｉＯ２、ＴｉＯ２的物理特性对材料电性能影响较大；过量ＴｉＯ２对材料ＰＴＣ效应有重要影响，适当过量ＴｉＯ２含量，可得到性能优良的ＰＴＣＲ陶瓷。     

变温条件下HDPE/CB的正电子湮灭特性

对掺杂了25份（phr）导电炭黑（CB）的样品进行了正电子湮灭寿命谱的变温测量，在玻璃化转变温度以上，随着温度的增加，自由体积的大小线性增加，在玻璃化转变温度以下，自由体积的大小基本不变，o-Ps的强度在－40℃下基本不变，从－40℃以上开始增加，但在50℃以上上升有加快的趋势，与PTC材料的PTC现象和导电性能有一定的关联。     

TiO_2粉体性能对PTC热敏电阻性能的影响

ＴｉＯ_２的纯度、粒度及粒形对ＢａＴｉＯ_３系ＰＴＣＲ的性能影响很大，对所用ＴｉＯ_２加以选择非常重要，国产和日本产ＴｉＯ_２原料在粉体性能上存在差异。