温度有时也称居里点温度 3实验装置和方法 实验装置如图1、图2所示,其中图1中1为胶木 板,用作底座;2为石棉板,作绝热用,以免烧坏胶木板 3为管状恒温槽;4为引出线.图2中5为聚四氟乙烯 用于做加热材料的支架;6为磷铜皮,引出电极,测量 IC热敏电阻的阻值;7为PC材料 笔者用于测量的材料是机械工业部上海材料研究 所所提供的M·LP2·Ⅲ-L·08高分子PIC热敏 图3 电阻,以及上海庄臣公司生产的电蚊香加热器中的陶 瓷PI℃片.实验时,将PIC材料置于管状恒温槽内 用铜·康铜热电偶测量材料表面的温度,并利用PZ6A 四位半数字多用表来测量材料的阻值 对高分子PI℃热敏电阻转变温度以上的数据点进 行最小二乘法拟合,可得 a=1.264,r=0.9760 5PIC材料的应用 图1管状恒温槽 图2PIC热敏材料样品夹 5.1有机PTC材料 实验数据可以看到,有机PIC材料在转变点温 4实验结果 度以上电阻率急剧上升,显示出非常强烈的PC特性 陶瓷PC热敏电阻(上海庄臣公司生产的电蚊香它在这段温度范围内电阻的变化可达4~5个数量 t级 陶瓷片)测量结果(R单位为9)如图3所示 所以有机PIC材料具有良好的开关性能,能够用于各 有机高分子热敏电阻(M2.LP2·ⅢL·08)测 种仪器、设备的保护.在这方面它的应用有 量结果如图4所示 1)过流保护 由图3和图4可以看到转变温度点:陶瓷PC热 这是目前有机PI℃热敏材料最主要的应用.在通 敏电阻的转变温度为181.8°C,高分子PIC热敏电阻的 常的情况下,它处于低阻,对电路影响很小,当电路中 出现过载或短路后,由于它自身的热效应而使电阻迅 转变温度为114.2°C. 速上升,起到了限流的作用应用的范围有 对陶瓷PIC热敏电阻转变温度以上的数据点进行 扩音器(喇叭).现在的喇叭普遍是独立于功放设 最小二乘法拟合,可得两段 计的,所以市售喇叭与功放常有不匹配现象.如输出功 T在[450K,5142K]范围内,a=0.01 率较大的功放配低功率的喇叭在较响的声音时会使喇 0.9863 叭的绕组产生过高的电压.由于使用保护电路会给喇 T在[5142K,534.1K]范围内,=0.1255,r=0.叭带来杂音,而保险丝的使用又不实际,故高分子PC 9710(r是相关系数) 2 01995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co, Ltd. All rights reserved.温度有时也称居里点温度. 3 实验装置和方法 实验装置如图 1、图 2 所示. 其中图 1 中 1 为胶木 板 ,用作底座 ;2 为石棉板 ,作绝热用 ,以免烧坏胶木板 ; 3 为管状恒温槽 ;4 为引出线. 图 2 中 5 为聚四氟乙烯 , 用于做加热材料的支架 ;6 为磷铜皮 ,引出电极 ,测量 PTC热敏电阻的阻值 ;7 为 PTC材料. 笔者用于测量的材料是机械工业部上海材料研究 所所提供的 MZ2 - LP12 - III - L - 08 高分子 PTC 热敏 电阻 ,以及上海庄臣公司生产的电蚊香加热器中的陶 瓷 PTC 片. 实验时 ,将 PTC 材料置于管状恒温槽内 ,利 用铜 - 康铜热电偶测量材料表面的温度 ,并利用 PZ66A 四位半数字多用表来测量材料的阻值. 图 1 管状恒温槽 图 2 PTC 热敏材料样品夹 4 实验结果 陶瓷 PTC热敏电阻 (上海庄臣公司生产的电蚊香 陶瓷片) 测量结果( R 单位为Ω) 如图 3 所示. 有机高分子热敏电阻(MZ2 - LP12 - Ⅲ- L - 08) 测 量结果如图 4 所示. 由图 3 和图 4 可以看到转变温度点 :陶瓷 PTC 热 敏电阻的转变温度为 181. 8 °C ,高分子 PTC热敏电阻的 转变温度为 114. 2 °C. 对陶瓷 PTC热敏电阻转变温度以上的数据点进行 最小二乘法拟合 ,可得两段 : T 在[455. 0 K,514. 2 K]范围内 ,α= 0. 017 40 , r = 0. 986 3 ; T 在[514. 2 K,534. 1 K]范围内 ,α= 0. 125 5 , r = 0. 971 0 ( r 是相关系数) . 图 3 图 4 对高分子 PTC热敏电阻转变温度以上的数据点进 行最小二乘法拟合 ,可得 : α= 1. 264 , r = 0. 976 0 5 PTC材料的应用 5. 1 有机 PTC材料 由实验数据可以看到 ,有机 PTC 材料在转变点温 度以上电阻率急剧上升 ,显示出非常强烈的 PTC 特性 , 它在这段温度范围内电阻的变化可达 4～5 个数量级 , 所以有机 PTC 材料具有良好的开关性能 ,能够用于各 种仪器、设备的保护. 在这方面它的应用有 : 1) 过流保护 这是目前有机 PTC 热敏材料最主要的应用. 在通 常的情况下 ,它处于低阻 ,对电路影响很小 ;当电路中 出现过载或短路后 ,由于它自身的热效应而使电阻迅 速上升 ,起到了限流的作用. 应用的范围有 : 扩音器(喇叭) . 现在的喇叭普遍是独立于功放设 计的 ,所以市售喇叭与功放常有不匹配现象. 如输出功 率较大的功放配低功率的喇叭在较响的声音时会使喇 叭的绕组产生过高的电压. 由于使用保护电路会给喇 叭带来杂音 ,而保险丝的使用又不实际 ,故高分子 PTC 23 大 学 物 理 第 19 卷 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved