熱敏電阻,特別是負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻,其電阻值隨溫度升高而降低。老化問題主要影響其電性能和測量結果,具體表現(xiàn)在電阻值的漂移和穩(wěn)定性的降低。老化的原因可能包括材料不均、工作環(huán)境溫度、電壓和電流的影響等。
1. 材料不均:制造過程中材料混合不均勻或燒結條件不當,可能在陶瓷內部產生微裂紋或氣孔,這些缺陷在長期使用中容易引發(fā)老化。
2. 工作環(huán)境溫度:長時間在高溫環(huán)境下工作,可能使陶瓷內部微觀結構發(fā)生變化,加速老化過程。
3. 電壓和電流影響:過大的電壓或電流可能引起過熱,進而導致陶瓷老化率上升。
老化問題會導致電阻值的漂移,影響溫度測量的準確性和可靠性。例如,清華大學的研究表明,NTC熱敏電阻的電性能惡化可能來源于晶相結構不純、晶粒過度生長、離子交換、空位遷移、聚集以及電極與陶瓷基體熱膨脹失配等問題。為解決老化失效問題,提出了在材料體系中引入高熵結構,以抑制相轉變和晶粒惡性增長。
TDK的資料指出,NTC熱敏電阻廣泛應用于電子設備的溫度檢測和溫度補償。而高性能NTC熱敏電阻的制備與電性能研究顯示,摻雜可以提高熱穩(wěn)定性,減少電阻率漂移。例如,ZnO的摻入能有效提高尖晶石系熱敏電阻的熱穩(wěn)定性。
超低溫用NTC熱敏電阻的制備和性能研究強調了這類材料的高靈敏度和快速響應時間,但也指出了不同材料組成體系對電性能參數(shù)的影響。而百度文庫中的文檔討論了熱敏陶瓷老化率過高的原因,包括材料不均、工作環(huán)境溫度和電壓電流的影響。
綜上所述,熱敏電阻的老化問題會通過多種機制影響其性能和測量結果,需要通過材料設計、工藝控制和使用條件的優(yōu)化來減輕老化的影響。