سنتز و مقايسه خواص الكتريكي ترميستورهاي NTC تهيه شده به روش نانوپودر و واكنش حالت جامد

در اين پژوهش، ترميستورهاي NTC به دو روش واكنش حالت جامد و سل-ژل (ژل سوزي) با تركيب NiMn2-xCoxO4 (به ازاي x مساوي 4/0، 8/0، 2/1 و 6/1) تهيه شدند. ساختار و اندازه ي ميانگين پودرهاي حاصل با استفاده از پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني تراگسيلي(TEM) مشخصه يابي و اندازه گيري شدند. نتايج نشان مي دهد كه ميانگين اندازه ي پودرهاي حاصل به ترتيب در حدود nm 65 با فاز مكعبي و فاز مكعبي همراه با فاز چارگوشي براي درصد كم و زياد كبالت است. تصاوير SEM نشان مي دهند كه افزودن كبالت باعث رشد دانه ها از حدود 2 ميكرومتر به چند ميكرومتر مي شود. خواص الكتريكي اين ترميستورها به شدت به اندازه بلورك ها وابسته است، و در شرايط يكسان ساخت، نمونه هاي با پودرنانو، داراي بلورك هايي با ابعاد كمتر از نمونه هاي تهيه شده به روش واكنش حالت جامدند. اگر زمان تفجوشي قرص هاي تهيه شده به روش ژل سوزي را طولاني تر كنيم، نتايج نشان مي دهند كه در اين حالت پارامترهاي الكتريكي نمونه هاي نانوپودر بهتر از نمونه هاي تهيه شده به روش واكنش حالت جامد بدست مي آيند.

In this research, NTC thermistors with composition of NiMn2-xCoxO4 (x = 0.4, 0.8, 1.2, 1.6) prepared by two methods: solid state reaction and sol-gel (gel-combustion). The average particle size was monitored and structure of the calcinated powders have been investigated using x-ray diffraction (XRD) and tunneling electron microscopy (TEM) techniques. The average particle size was estimated to be about 65nm with the cubic and cubic + tetragonal phases for low and high cobalt concentrations, respectively. The grain size of samples verifies with scanning electron microscopy (SEM) images. Upon increasing the cobalt fraction, the grain size of samples increases from about 2?m to a few ?m in size. The electrical properties of these thermistors depend on the grain size. The grain size of samples made from sol-gel is smaller than from solid state reaction under the same condition. For longer sintering time of the samples prepared by gel-combustion method, the grain size was increased then the electrical parameters of nanopowder improved and we obtain better results than the samples prepared from solid state reaction.