Ni/BaTiO₃陶瓷复合材料制备方法的研究

【作者】 李晓雷； 曲远方； 冯亚青； 马卫兵；

【机构】 天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室； 天津大学化工学院；

【摘要】 伴随着对PTC元件的大电流和小型化的需求,降低PTC材料的室温电阻率成为迫切需要解决的问题。但目前Ba Ti O₃基陶瓷PTC材料的电阻率难于进一步降低,不适应电子仪器和设备等电子线路过电流保护和低电压恒温加热等大量应用的市场需求。探讨通过新的途径降低PTC材料的常温电阻率,成为近来研究的热点,多种降低PTC材料常温电阻率的方法进行了研究。采用金属复合的方法是降低PTC材料常温电阻率的一种非常有效的方法,可以把室温电阻率降到很低。但金属/PTC陶瓷复合材料的制备工艺需要严格的加以控制,否则会大大影PTC特性,甚至出现NTC现象。因此,对金属/PTC陶瓷复合材料的制备方法和工艺应加以深入的研究。对制备Ni/Ba Ti O₃陶瓷复合材料的草酸镍分解法和固相混合法进行了对比研究。其中草酸镍分解法,首先采用液相包裹法制备了Ni C₂O₄·2H₂O/Ba Ti O₃前躯体,由该前躯体的热分解得到Ni/Ba Ti O₃陶瓷复合材料。这两种方法,在石墨保护气氛下,采用两步法烧成,并经过热处理后的样品,其主晶相均为Ba Ti O₃,加入的镍主要以金属形式存在。采用草酸镍分解法制备的样品,其结构特点为,具有高的气孔率,金属在复合材料中的具有较好的分散性。采用适当的处理工艺该复合材料具有低的室温电阻率（ρRT=6.0Ω·cm）和较高的升阻比（ρmax/ρmin=10²）。而固相混合法制备的样品,基本失去了PTC特性。更多还原