镍锰系尖晶石型负温度系数热敏电阻薄膜的制备及其性能研究.pdf

镍锰系尖晶石型负温度系数热敏电阻薄膜的制备及

其性能研究

摘要：本文以镍锰系尖晶石型负温度系数热敏电阻薄膜为研究对象，

利用溶胶-凝胶法制备了该薄膜，并对其结构、形貌以及电学性能进行了

研究。实验结果表明，通过控制制备工艺参数，可以得到结晶度高、表

面平整的镍锰系尖晶石型薄膜。同时，该薄膜具有较高的负温度系数，

能够在一定温度范围内随温度变化发生明显的电阻变化，具有潜在的应

用价值。通过对这些性能的研究，有助于进一步理解该薄膜的结构与性

能之间的关系，并为其在传感器与热敏电子器件等领域的应用提供一定

的理论指导。

关键词：镍锰系尖晶石型薄膜；负温度系数热敏电阻；溶胶-凝胶法；

结构与性能

1.引言

负温度系数热敏电阻是一类能够随温度的升高而电阻值下降的材料，

具有广泛的应用前景，特别是在温度测量与控制领域。尖晶石型材料由

于其特殊的结构和电性能，在负温度系数热敏电阻领域得到了广泛的研

究与应用。镍锰系尖晶石型材料由于其稳定的结构和良好的电学性能，

成为该领域的研究重点。

2.实验部分

2.1实验材料

本实验采用了镍锰系尖晶石型材料作为研究对象，其化学成分为

NiMn2O4。

2.2薄膜制备

通过溶胶-凝胶法制备了镍锰系尖晶石型负温度系数热敏电阻薄膜。

首先，将Ni(NO3)2和Mn(NO3)2按一定的物质摩尔比溶解于适量的溶剂

中，得到溶液A。然后，在另一个容器中，将某种溶胶剂加热至一定温度，

并将溶液A缓慢滴加入其中，同时进行机械搅拌。待溶液完全挥发后，

得到了含有金属离子的凝胶。最后，将凝胶放于高温炉中进行烧结处理，

得到了镍锰系尖晶石型负温度系数热敏电阻薄膜。

3.结果与讨论

通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及电学性能测试仪等对样品

进行了测试与分析。实验结果显示，通过控制烧结温度和时间等制备工

艺参数，可以得到结晶度高、表面平整的镍锰系尖晶石型薄膜。同时，

测试还发现，该薄膜在一定的温度范围内，电阻值随温度的升高而发生

显著的变化，具有良好的负温度系数。这表明，该薄膜具有潜在的应用

价值，可以用于传感器与热敏电子器件等领域。

4.研究的意义与展望

通过对镍锰系尖晶石型负温度系数热敏电阻薄膜的制备与性能研究，

有助于进一步理解该薄膜的结构与性能之间的关系。同时，也为其在传

感器与热敏电子器件等领域的应用提供了一定的理论指导。未来的研究

可以进一步优化制备工艺，提高薄膜的性能，并研究其在其他领域的应

用潜力。

5.结论

本文利用溶胶-凝胶法成功制备了镍锰系尖晶石型负温度系数热敏电

阻薄膜，并对其结构、形貌以及电学性能进行了研究。实验结果表明，

通过控制制备工艺参数，可以得到结晶度高、表面平整的薄膜，并具有

良好的负温度系数。这些研究成果对于进一步理解该薄膜的结构与性能

之间的关系，并为其在传感器与热敏电子器件等领域的应用提供了一定

的理论指导。