一种具有低电阻温度系数的反钙钛矿类材料及其制备方法

摘要

一种具有低电阻温度系数的反钙钛矿类材料，该材料在250K以上电阻率随温度变化几乎不变，分子式为Mn3NiN，由Mn，Ni，N三种元素组成，其原子配比为Mn∶Ni∶N＝3∶1∶1，晶体结构为反钙钛矿立方结构；其制备步骤如下：(1)称取预定量的锰粉放入管式氮化炉中，在高纯氮气氛下，从室温升至300℃；再以10℃/分钟的速率升温至750℃，保温50小时，合成Mn2N；(2)按照摩尔比Mn2N∶Ni＝3∶2的比例，称取氮化锰和镍粉，将其混合均匀，研磨1小时以上；(3)以20MPa的压力，将粉末压成片状；(4)将片状样品装入石英管中并抽真空至10-5Pa，然后封闭石英管；(5)将石英管放进高温炉中，以每分钟10℃的速率升温至800℃，保温72小时，关闭电源，随炉冷却至室温，即可得到目标产物Mn3NiN。

主权项

一种具有低电阻温度系数的反钙钛矿类材料的制备方法，该材料在250K以上电阻率随温度变化几乎不变，分子式为Mn3NiN，由Mn，Ni，N三种元素组成，其原子配比为Mn∶Ni∶N＝3∶1∶1；该材料晶体结构为反钙钛矿立方结构；它是应用固相合成技术，并应用自制的Mn2N和Ni粉在预定的温度和真空条件下进行合成，其特征在于：制备方法的具体步骤如下：(1)按预定计划的要求称取纯度为99.9％的锰粉，然后将其放入管式氮化炉中，在纯度为99.99％的流动氮气的气氛下进行热处理，首先以5℃/分钟的速率从室温升至300℃；再以10℃/分钟的速率升温至750℃，保温50小时；关闭电源，随炉冷却，合成氮化锰即Mn2N；(2)按照摩尔比Mn2N∶Ni＝3∶2的比例，称取纯度为99.9％的氮化锰和镍粉，将其在玛瑙研钵中混合均匀，研磨1小时以上；(3)使用压片机对粉末施以20MPa的压力，将粉末压成片状；(4)将压制成片状的样品装入石英管中并同时迅速接上抽真空系统，抽真空至10‑5Pa，然后封闭石英管；(5)将封闭好的石英管放进高温炉中，以每分钟10℃的速率升温至800℃，在此温度下保温72小时，关闭电源，随炉冷却至室温；(6)将石英管敲碎，取出样品，即可得到目标产物Mn3NiN。