NTC熱敏電阻的電阻值隨溫度升高而下降，被廣泛應(yīng)用于溫度測量、溫度控制、溫度補(bǔ)償、抑制浪涌電流等領(lǐng)域。
目前，在溫度范圍-60℃到300℃內(nèi)，實(shí)際應(yīng)用和研究最多的NTC熱敏電阻材料大多選擇Mn-Co-Ni-Cu-Fe系尖晶石型過渡金屬氧化物，通常應(yīng)用基于MnO的尖晶石結(jié)構(gòu)的材料。但MnO材料的電阻率太高，故而不適用于作為NTC熱敏電阻材料，目前通常的做法是通過摻雜其他的金屬元素來改善其導(dǎo)電性。鎳是被應(yīng)用最廣泛的一種元素，目前絕大部分的尖晶石結(jié)構(gòu)的NTC材料都添加了鎳，因?yàn)镹i離子不易轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r(jià)或低價(jià)離子，它的主要作用是進(jìn)入B位形成全反或半反尖晶石晶體結(jié)構(gòu)，促使載流子的形成。這類NTC材料主要包括Ni-Mn-O，F(xiàn)e-Ni-Mn-O，Zn-Ni-Mn-O，Co-Ni-Mn-O，和Cu-Ni-Mn-O等。
但是鎳元素的加入有如下弊端：
(1) 鎳是相對昂貴的元素，通過摻雜鎳來改善NTC材料的電性能，這使得材料成本較高；
(2) 鎳應(yīng)用于某些與人體接觸的器件上時(shí)(如生物工程材料器件、醫(yī)用設(shè)備等)，有些人群會(huì)出現(xiàn)過敏現(xiàn)象，所以，國際上對含鎳制品的使用控制越來越嚴(yán)格，在某些行業(yè)甚至禁止含鎳產(chǎn)品的應(yīng)用。
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，現(xiàn)提供一種成本低及應(yīng)用領(lǐng)域廣的NTC熱敏電阻材料及其制備方法。該方法所得的NTC熱敏電阻的B值范圍為3000～5500K，25℃電阻率為100～60000Ω·CM，電阻漂移率為0.1～3％。具體操作如下：
(1)：按照結(jié)構(gòu)通式CuZnMnO，其中0.1≤x≤0.9，0.8≤y≤1，分別稱取含有Cu、Zn、Mn元素的原料進(jìn)行混合，在混合后的混合物中加入分散劑和磨介材料，進(jìn)行磨制混合；
(2)：將磨制好的混合粉體干燥，干燥溫度控制在70～120℃；
(3)：將干燥后的粉體煅燒，煅燒溫度控制在600～900℃，煅燒時(shí)間為1～12小時(shí)；
(4)：在煅燒后的粉體中添加粘結(jié)劑進(jìn)行造粒，獲得流動(dòng)性好的粉粒；
(5)：將步驟(4)所得的粉粒模壓成型，成型壓力控制在200～300MPa；
(6)：將成型后的素坯從室溫加熱到1000～1200℃燒結(jié)，控制升溫速率為1～20℃/min，保溫?zé)Y(jié)2～24小時(shí)，然后隨爐冷卻至室溫，得到NTC熱敏電阻材料。
步驟(1)所述的含有Cu、Zn、Mn元素的原料選自含有Cu、Zn、Mn元素的氧化物、碳酸鹽、乙酸鹽、或草酸鹽類。
步驟(1)所述的分散劑包括無水乙醇、去離子水、丙酮或丁酮，所述的磨介材料包括瑪瑙球、二氧化鋯球或氧化鋁球；原料與分散劑的質(zhì)量比為1∶1～4，原料與磨介材料的質(zhì)量比為1∶3～5，球磨時(shí)間為0.5～10小時(shí)，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為50～200轉(zhuǎn)/分鐘。
步驟(4)所述的粘結(jié)劑包括聚乙烯醇，聚乙烯醇縮丁醛或羧甲基纖維素，粘結(jié)劑與煅燒后的粉體的質(zhì)量比為1～5∶99～95。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本方法提供的NTC熱敏電阻材料不需要摻雜鎳等相對昂貴的元素來改善其導(dǎo)電性，但是具有良好的電性能，這極大的降低了材料的生產(chǎn)成本：(2)本方法提供的NTC熱敏電阻材料可以應(yīng)用到生物工程材料器件、醫(yī)用設(shè)備等禁止含鎳產(chǎn)品的行業(yè)，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣：(3)本方法提供的NTC熱敏電阻材料的制備工藝簡單，重復(fù)性好，以此材料制作的電子器件穩(wěn)定性好，精度高。
