Core–shell NTC materials with low thermal constant and high resistivity for wide-temperature thermistor ceramics

Core–shell structures have been proposed to improve the electrical properties of negative-temperature coefficient (NTC) thermistor ceramics. In this work, Al₂O₃-modified Co_1.5Mn_1.2Ni_0.3O₄ NTC thermistor ceramics with adjustable electrical properties were prepared through citrate-chelation followed by conventional sintering. Co_1.5Mn_1.2Ni_0.3O₄ powder was coated with a thin Al₂O₃ shell layer to form a core–shell structure. Resistivity (ρ) increased rapidly with increasing thickness of the Al₂O₃ layer, and the thermal constant (B) varied moderately between 3706 and 3846 K. In particular, Co_1.5Mn_1.2Ni_0.3O₄@Al₂O₃ ceramic with 0.08 wt% Al₂O₃ showed the increase of ρ double, and the change in its B was less than 140 K. The Co_1.5Mn_1.2Ni_0.3O₄@Al₂O₃ NTC ceramics showed high stability, and their grain size was relatively uniform due to the protection offered by the shell. The aging coefficient of the ceramic was less than 0.2% after aging for 500 hours at 125°C. Taken together, the results indicate that as-prepared Co_1.5Mn_1.2Ni_0.3O₄@Al₂O₃ NTC ceramics with a core–shell structure may be promising candidates for application as wide-temperature NTC thermistor ceramics.     

新型NTC热敏电阻材料—含铜Mn系铁氧体的研究

研究了含铜Mn系铁氧体的阻温特性,目的是用廉价的铁氧体取代价格昂贵的、传统的Mn Ni Co氧化物、负温度系数热敏电阻。通过Cu~(2+)离子取代Fe~(2+)离子或Mn~(2+)离子,及改变淬火工艺,可以改变Mn系铁氧体整体电阻率ρ和材料参数B,得到可与传统氧化物器件相比拟的性能。     

金属PTC陶瓷复合材料结构及其导电机理

研究了金属ＰＴＣ陶瓷复合材料的电学性能和其材料组分。结果表明，掺入金属的ＰＴＣ陶瓷材料经氮气中烧结，然后在空气中进行热处理，材料表面形成高势垒层，金属ＰＴＣ陶瓷复合材料的室温电阻较ＰＴＣ的陶瓷高。样品之中存在大量不同类型的极化，在低温时样品电阻较高，温度增加后，大量各种类型离子极化出现，在变价金属铁的变价导电作用下，削弱表面势垒，使金属ＰＴＣ陶瓷复合材料电阻降低，表现出ＮＴＣ现象。在电场作用下，正负电荷、晶粒畸变和空位缺陷等产生空间电荷极化使金属ＰＴＣ陶瓷复合材料有较高介电常数。介电损耗（ｔｇδ）频谱和介电δ温度谱上都出现一个介电峰，其主要原因是跃迁极化，金属阳离子由一个位置跃迁到另一个位置，在介电损耗所对应的频率和温度时出现跃迁极化率最大     

一种NTC热敏电阻校正方程的试验研究

为了校正NTC热敏电阻的校正方程,提高测温精度。通过对传统的指数方程进行线性变换,得到一种新的NTC热敏电阻温度计R-T特性关系,对此关系进行多阶最小二乘拟合,利用误差评判原理,确定最适合的NTC热敏电阻的校正方程。并且实际验证了此校正方程的测温精度可以满足更高精度要求的需要。     

NTC温度转换的无损压缩解压缩算法

提出一种NTC(负温度系数热敏电阻)温度转换的无损压缩解压缩算法,主要用于在使用单片机进行温度转换时,将调用的表格数据进行压缩,解决了单片机A/D转换时存在的表格数据量大、占用存储空间大的问题。本算法大大压缩了表格的数据量,减少了单片机的内存空间使用,提高了单片机的利用率,降低了系统运行的出错率,同时也节省了单片机的使用成本。     

基于对数的NTC热敏电阻测温系统的设计

针对NTC热敏电阻阻值与温度(R-T)的非线性特性,为了提高测温精度,提出一种三阶对数公式法对R-T特性进行分段曲线拟合.该测温系统以三阶对数公式为基础进行了软硬件设计,实现了对船用柴油机的机油温度、冷却水温度的高精度测量.通过实验测试表明,在0～120℃温度范围内,采用该测温系统的测温误差小于±0.3℃.该测温系统已...     

采用热敏电阻器研制风速传感器的设计

介绍了采用负温度系数热敏电阻器为检测元件的风速传感器的测量原理;阐述了风速/电压转换理论、风速测量电路;分析了测量误差。实验测试结果表明:这种风速传感器的各项性能指标均达到设计要求。     

Bi_2O_3掺杂对Mn-Cu-Ca系负温度系数热敏电阻性能的影响

通过在Mn-Cu-Ca系负温度系数热敏电阻器(NTCR)配方中掺杂质量分数x%的Bi2O3(x=0,0.5,1,2.4,4.8,7),采用传统固相反应法制备了单层圆片式热敏电阻元件,研究了该元件的微观结构和电性能。实验结果表明:Bi2O3存在于晶界处,Bi2O3的存在增大了元件的晶粒尺寸,同时影响元件的气孔率。Bi2O3的引入降低了元件的室温电阻率,拓宽了元件的使用温区。当Bi2O3的添加量为质量分数4.8%时,元件具有较低的室温电阻率(6?·cm)及较宽的使用温区(室温~240℃)。     

GF/PVDF导电复合材料的PTC行为

以石墨纤维(GF)、乙炔炭黑(CB)为导电填料,聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,通过熔融共混方法分别制备GF/PVDF、CB/PVDF导电复合材料。讨论了导电填料形状、含量对复合材料正温度系数效应(PTC)的影响。并通过实验现象分析认为具有长径比结构的GF是导电复合材料负温度系数效应(NTC)减弱的原因,结合差示扫描量热分析(DSC)证明PTC效应与聚合物结晶熔融有直接关系。     

NTC电阻器热敏功能薄膜材料研究进展

过渡金属氧化物NTC热敏材料具有良好的电阻-温度特性,是理想的温度传感材料.特别是薄膜材料,由于晶粒间的不完全接触和空洞的减少,可能从根本上解决目前广泛使用的体材热敏材料存在的稳定性和重复性差的问题.分析对比了几种常用的薄膜制备方法,认为溅射镀膜法更容易得到致密、平整的热敏薄膜;阐述了NTC热敏材料两种主要的电子传导模型:最近邻跳跃(NNH)模型ρ(T)=CT·exp(T0/T)和变程跳跃(VRH)模型ρ(T)=CT2p·exp(T0/T)p;介绍了当前薄膜热敏电阻的研究现状和存在的主要问题.