本文關(guān)鍵詞：Ni-Mn-O系負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻材料的制備及其性能研究

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【摘要】：負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻是一種靈敏度高、穩(wěn)定性高、可靠性好、熱響應(yīng)時間短、造價低廉的溫度傳感器。廣泛的應(yīng)用于溫度測量、溫度補(bǔ)償以及抑制浪涌電流等方面。為了滿足NTC熱敏電阻小型化的需要,研究薄膜型NTC熱敏材料具有重要的意義。而傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷法制備的厚膜NTC熱敏材料會引入玻璃相,導(dǎo)致性能不穩(wěn)定。本論文采用水熱法制備NTC熱敏材料,一方面在鎳錳尖晶石中摻雜A1或Zn形成尖晶石系為研究對象,采用XRD、SEM、TEM等測試方法研究熱敏材料的物相、微觀結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能。另一方面,利用水熱法制備Ni-Mn-Al-O系NTC熱敏薄膜,并研究這種薄膜的物相、微觀結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能。本論文的主要研究內(nèi)容如下：1.利用水熱法制備Ni-Mn-Al-O系NTC熱敏電阻粉體材料。研究了前驅(qū)物配比、反應(yīng)物的pH值以及水熱反應(yīng)溫度對產(chǎn)物的影響。通過X射線衍射對產(chǎn)物進(jìn)行物相分析,結(jié)果表明在酸性(pH=5)條件下、反應(yīng)溫度為230℃恒溫20h、n[Mn(CH3COO)2]/n(KMnO4)=1:1且NiMn2-xAlxO4中x=0.2時,獲得了單一尖晶石相的NTC熱敏材料,該熱敏材料的電阻率表現(xiàn)出了良好的NTC熱敏電阻的負(fù)溫度特性。2.利用水熱法制備NiMn2-xZnxO4系NTC熱敏電阻粉體材料。研究了配比和水熱反應(yīng)參數(shù)對產(chǎn)物的影響。結(jié)果表明在x=1、反應(yīng)溫度為220℃恒溫20 h, n[Mn(CH3COO)2]/n(KMnO4)=1:1時,得到了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的、單一尖晶石相的NTC熱敏材料,而且該熱敏材料的電阻率表現(xiàn)出了良好的NTC熱敏電阻的負(fù)溫度特性。3.首次利用水熱法直接在氧化鋁陶瓷基片上制備了Ni-Mn-Al-O系NTC熱敏薄膜。研究了不同配比、水熱參數(shù)以及襯底的選擇對薄膜的影響。通過對薄膜的物相、微觀結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能的分析,結(jié)果表明在酸性(pH=5)條件下、反應(yīng)溫度為230℃恒溫20h、n[Mn(CH3COO)2]/n (KMnO4)=1:1且NiMn2-xAlxO4中x=0.2時,在氧化鋁陶瓷基片上獲得了單一的尖晶石相NiMn1.8Al0.2O4熱敏薄膜,該熱敏薄膜材料的電阻率表現(xiàn)出了良好的NTC熱敏電阻的負(fù)溫度特性。
【關(guān)鍵詞】：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 水熱法 薄膜 尖晶石相
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB34
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-20
• 1.1 引言7-8
• 1.2 NTC熱敏電阻8-11
• 1.2.1 NTC熱敏電阻的發(fā)展歷史8
• 1.2.2 NTC熱敏電阻的分類8-9
• 1.2.3 NTC熱敏電阻的應(yīng)用9-11
• 1.3 尖晶石型NTC熱敏電阻11-19
• 1.3.1 尖晶石型NTC熱敏電阻的晶體結(jié)構(gòu)11-12
• 1.3.2 尖晶石型NTC熱敏電阻的導(dǎo)電機(jī)理12-13
• 1.3.3 尖晶石型NTC熱敏電阻的制備工藝13-15
• 1.3.4 NTC熱敏電阻的性能參數(shù)及特性15-17
• 1.3.5 NTC熱敏電阻的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢17-19
• 1.4 本論文的研究內(nèi)容19-20
• 第二章 實驗試劑及測試方法20-23
• 2.1 實驗試劑20-21
• 2.2 實驗儀器21
• 2.3 測試方法21-23
• 2.3.1 物相分析21-22
• 2.3.2 微觀形貌分析22
• 2.3.3 電學(xué)性能分析22-23
• 第三章 Ni-Mn-Al-O系熱敏電阻材料的制備23-34
• 3.1 引言23
• 3.2 水熱法制備NiMn_(2-x)Al_xO_4粉體材料23
• 3.3 產(chǎn)物的表征23-24
• 3.4 結(jié)果與討論24-33
• 3.4.1 物相分析24-27
• 3.4.2 微觀結(jié)構(gòu)分析27-31
• 3.4.3 電學(xué)性能分析31-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第四章 Ni-Mn-Zn-O系熱敏電阻制備34-44
• 4.1 引言34
• 4.2 水熱法制備NiMn_(2-x)Zn_xO_4粉體材料34-35
• 4.3 產(chǎn)物的表征35
• 4.4 結(jié)果與討論35-43
• 4.4.1 物相分析35-38
• 4.4.2 微觀結(jié)構(gòu)分析38-41
• 4.4.3 電性能分析41-43
• 4.5 結(jié)論43-44
• 第五章 Ni-Mn-Al-O熱敏薄膜的制備及性能研究44-53
• 5.1 引言44-45
• 5.2 水熱法沉積Ni-Mn-Al-O系熱敏薄膜材料45
• 5.3 薄膜的測試及分析方法45-46
• 5.4 結(jié)果與討論46-51
• 5.4.1 基片的選擇以及放置位置46-47
• 5.4.2 物相分析47-49
• 5.4.3 微觀結(jié)構(gòu)分析49-50
• 5.4.4 電學(xué)性能分析50-51
• 5.5 制備樹脂封裝熱敏電阻器以及電學(xué)性能測試51-52
• 5.5.1 樹脂封裝熱敏電阻器的制備51-52
• 5.5.2 電學(xué)性能測試52
• 5.6 本章小結(jié)52-53
• 第六章 結(jié)論與展望53-55
• 6.1 結(jié)論53
• 6.2 展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-61
• 致謝61-62
• 個人簡介62

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