一种基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114999752A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210592067.3(22)申请日2022.05.27(71)申请人广东新成科技实业有限公司地址515000广东省汕头市龙湖区珠津路22号厂房A座1-2楼、B座、C座(72)发明人陈健武(74)专利代理机构汕头兴邦华腾专利代理事务所(特殊普通合伙)44547专利代理师张树峰梁凤德(51)Int.Cl.H01C7/04(2006.01)H01C17/30(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图5页(54)发明名称一种基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻及其制备方法(57)摘要本发明涉及热敏电阻技术领域，且公开一种基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻，将半导体材料粉体、去离子水、偶联剂、分散剂混合均匀，通过预热、球磨、造粒、排胶、烧结，得到基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻，其电阻值会随着半导体中载流子的移动表现出导电性，随着温度升高，载流子趋于活跃，参与导电的粒子数目增加，表现出的电阻值降低，B值升高，过渡金属氧化物制备得到的NTC热敏电阻具有尖晶石结构，电子在能级间进行直接转移、跃迁，使得阳离子实现了变价过程，电子从某一个原子跃迁到其他相邻原子位置，其中Zn原子掺杂，Zn2+的离子半径小，优先占据A位，能够减少材料气孔，提高致密度。CN114999752ACN114999752A权利要求书1/2页1.一种基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻，其特征在于：包括以下原料制备而成：半导体材料前驱体粉末、粘合剂，其中半导体材料前驱体粉末、粘合剂的质量比为100:3‑8；所述半导体材料前驱体粉末包括以下原料制备而成：半导体材料粉体、去离子水、偶联剂、分散剂，其中半导体材料粉体、去离子水、偶联剂、分散剂的质量比为100:90‑120:0.1‑0.5:1‑3。2.根据权利要求1所述的一种基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻，其特征在于：所述半导体材料粉体包括NiO、MnO2、CoO、CuO、ZnO组成，其中所述NiO、MnO2、CoO、CuO、ZnO的质量比为6‑52:100:5‑45:7‑60:10‑80。3.根据权利要求1所述的一种基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻，其特征在于：所述偶联剂包括硅烷偶联剂、磷酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种混合。4.根据权利要求1所述的一种基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻，其特征在于：所述分散剂包括无水乙醇、三油酸甘油酯、聚乙二醇辛基苯基醚中的一种或几种混合。5.根据权利要求1所述的一种基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻，其特征在于：所述粘合剂包括聚乙烯醇缩丁醛、苯二甲酸正丁酯、聚乙烯醇中的一种或几种混合。6.一种制备如权利要求1‑5中任一项所述的基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻的方法，其特征在于：所述基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻的制备方法如下：步骤(1)将半导体材料粉体、去离子水、偶联剂、分散剂加入到球磨罐中，进行球磨，球磨结束后，干燥，得到半导体材料混合物；步骤(2)将半导体材料混合物加入到坩埚中，在坩埚中预热，预热后，得到半导体材料预热粉体；步骤(3)将半导体材料预热粉体加入到球磨罐中，进行球磨，球磨结束后，干燥，得到半导体材料前驱体粉末；步骤(4)将半导体材料前驱体粉末、粘合剂混合，干压成型，进行造粒，得到半导体材料颗粒；步骤(5)对半导体材料颗粒进行排胶处理，冷却后，得到半导体材料胚体；步骤(6)将半导体材料胚体进行烧结，烧结后，冷却，得到基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤(6)中烧结的温度为600‑900℃，烧结的时间为30‑60min。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤(6)中的半导体材料胚体在微波烧结装置中进行烧结，微波烧结装置包括保压机构、整形机构、物料输送机构，微波烧结包括以下步骤：(1)首先开启烧结腔内部的微波加热装置将烧结腔内部温度维持在NTC热敏电阻烧结温度内，将半导体材料坯体输送到位于物料输送机构的进料位置，控制保压机构下降，随着保压机构的下降带动输送机构逐渐将半导体材料坯体输送至保压机构的正下方，保压机构对半导体材料坯体产生的压力进行保压，并通过烧结腔内部的高温对半导体材料坯体进行烧结；(2)半导体材料坯体初步定型后，继续进行保压的同时，控制整形机构移动对材料进行整形，同时废料收集机构开放，废料落入废料收集机构内部进行收集回收，半导体材料整形2CN114999752A权利要求书2/2页后留下的坯料，继续停留在保压机构下方，继续进行保压烧结过程，半导体材料微波烧结完成后，得到基于半导体材料的NTC贴片热敏电阻。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所