铂粉物理特性对厚膜铂电阻温度系数的影响!.doc

稀 有 金 属 第 卷 第 期 年 月 -? + -, # DEF(-?G(+ =8H9I9JKL’H6MKN’6’9O9%6MI 6P. (-, $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 铂粉物理特性对厚膜铂电阻温度系数的影响 ! 陈 峤!，贺 昕，朱 晋，吴 聪，李治宇 （北京有色金属研究总院 有研亿金新材料股份有限公司，北京 ） !## 摘要：采用化学还原方法制备 种超细铂粉，通过对铂粉物理特性的测试和微观结构分析，解释了引起电阻温度系数（ ）变化的原因。发现粒度 $ %’ 分布为 ，比表面积 -· /!，松装密度 · /$，表面光滑的 $球形铂粉，用于制作厚膜铂电阻温度传感器生产工艺可行，电 (!() * !(+,* 0* - # . (#,. 阻温度系数达到 )· /!，是一种理想的电阻材料。 $#1! 2 关键词：铂粉；厚膜铂电阻；温度系数 中图分类号： 5 %3!+)4$ $ 文献标识码： 6 文章编号： （ ） -,#/77)-,/+),/$ 厚膜铂电阻温度传感器具有卓越的响应速度和 明显的精度优势［ ］：稳定性好、互换性好、测温范 ， ! - 围宽（ ）、输出线形讯号、体积小、阻 /75)2 值高、测温精度达 （国际电工委员会 厚膜 (!2 89 铂电阻温度传感器元件 ，在 范围 :;! ! 2 平均值为 /!）等诸多优点，是冶 /) %’ $#,1! 2 金、化工、能源、交通和科学试验等领域的关键电子 元件，主要用于物体表面、快速和小间隙场所的温度 为纳米级， 粉粒径最粗； 粉比表面积大于 $ $ $ :; ! :; -· /!，比 粉和 粉大很多。 粉的 $ $ $ 7* - :; $ :; $ :; . 松装密度最大为 · /$， 粉的松装密度最 $ !(#.0* ! :; 小。 种铂粉的透射电镜照片如图 所示。从图 中 $ ! ! 可以观察到， 粉呈松散球形，大部分颗粒的粒径 $ ! :; 在 ，平均粒径为 ，表面如“杨梅” ($() * #* # 状，十分粗糙，与极大的比表面积形成鲜明的对照； 测量。厚膜铂电阻的温度系数（ ）是厚膜铂电阻温 %’ 度传感器的重要技术指标，优良的 直接关系到 %’ 温度传感器向小型化、高精度、高可靠性方向发展。 影响 的因素有很多，如铂粉的化学纯度、物理 %’ 特性，浆料制备技术、厚膜制作工艺等。铂粉物理特 性是影响厚膜铂电阻 值的关键因素。粉末物理 %’ 特性如：粒度分布、比表面、松装密度、形貌和表面 状况等，使粉末对电、磁、热的吸收、发射和散射等 性能发生改变。本文研究了 种不同物理特性的铂粉 $ 对厚膜铂电阻 的影响。 %’ 粉为表面光滑的球形粉末，颗粒度均匀，最大颗 $ - :; 粒小于 ； 粉比 粉和 粉粗，表 $ $ $ () * $ :; ! :; - :; # 面光滑。图 反映出的性能与表 基本一致。 ! ! 铂电阻膜制备 !(- 将表 中的 种铂粉按同样配比、相同工艺制 ! $ 成对应的铂电阻浆料，经 目丝网印刷在 的 + ?)@ 氧化铝陶瓷基片上，制成线分辨率为 (!**1(! 的“弓形”图案，经 烘干 ，在峰值 ** !, 2 !*A 温度 下，恒 温 ，烧 结 制 成 铂 电 阻 !-, 2 !B 膜，包封后，用扫描电镜进行电阻膜微观结构分 表 种铂粉的粉末特性比较 实 验 ! ! !(! 超细铂粉制备工艺及粉末特性 #$%’! ()$*$+,’*-.,-+/0,)*’’1-23./04$,-2564/73’* 粉末 纯度／ 粒径／ 松装密度／ 比表面积／ C9% 采用化学还原法，通过对还原剂、分散剂的选 编号 @ # * （ · /$） . 0* （ -· /!） * . 择，还原温度的改变， 值的控制，得到不同粒径、 = 比表面积、松装密度和形貌的 种铂粉，其粉末特性 $ 如表 所示。从表 可以看到， 粉的粒径最小， $ ! ! ! :; $ ! $ - $ $ ??(?? ($(!(,# #7 ??(?? (!()(#, !(+, ??(?? (7!(,!(# ($! 收稿日期： ；修订日期： ! 作者简介：-陈,/峤（)/-# ），女，重庆-人,，/学士7/，!高,级工程师；研究方向：金属材料 通讯联系人（ ：!?7/ ） ! 9Q*RAF0BSTARE UV%-)$(S;  稀 有 金 属 卷 JHH ’K 图 种铂粉的电子显微镜照片 ! （ ） 粉；（ ） 粉；（ ） 粉 ! ! ! # ! $% ’ $% ( $% )*+,! -*(./+.#0123/.%1.445*672/3