1.问题描述
(1)片式NTC热敏电阻器的特性与市场背景:片式NTC热敏电阻器是一种电阻值随温度升高而显著降低的敏感元件,广泛应用于测温、控温、电路补偿及各类电子设备中,尤其在移动终端(手机、平板电脑)、显示设备(液晶显示器)及穿戴设备领域需求突出。
(2)市场格局与国产化挑战:中国作为全球最大的电子产品制造国,消耗了全球超40%的NTC元件,但高端市场长期被日系(村田、TDK)及美系厂商(Vishay、Semitec)垄断,国产化率不足30%。在贸易摩擦与供应链本土化趋势推动下,国内厂商正加速技术突破,抢占进口替代市场。
(3)技术瓶颈:
①当前技术能力与产品覆盖:我司现有瓷粉关键参数覆盖较广,电阻率(ρ)范围在10–60000 Ω•cm,B25/50值介于3200–4700K之间。基于ρ与B值的组合优化,已量产超过60款差异化产品,满足主流应用场景需求。
②多材料体系带来的复杂性:我司为满足多元化应用需求,开发了多系列NTC材料配方,包括MnCoNiZn、MnCoNiFeAl、MnCoFeZn、MnNiAl、MnCoCu、MnCoFeAl、MnCoNiCu、MnNiTi、MnNiTiAl等多元氧化物体系。
(4)衍生挑战:
①工艺链复杂化:每类材料需配套专属浆料体系、烧结工艺及参数(如温度曲线、气氛控制),导致生产流程技术节点倍增;
②研发与维护难度:配方体系庞杂大幅增加粉体性能优化、工艺调试的技术负荷,制约产品迭代效率;
③通用性缺失:材料体系间的物性差异阻碍浆料配方简化,且流延/烧结等后续工艺难以实现跨体系适配,限制产线灵活性与扩展性。
(5)需求:
选定一种综合性能较优的现有配方体系(如MnCoNi 基或 MnCoNiFeAl 基),在选定体系内能派生至少 5 种差异化 ρ/B 组合,覆盖我司核心产品所需ρ与B25/50组合,通过主元素比例调整或添加剂(≤5wt%)实现性能扩展,并研究其机理规律。
2.需解决的关键技术问题/技术指标
(1)基于机器学习算法及大数据技术应用,建立添加剂浓度/元素比例与ρ/B的定量关系式或规律;输出定量预测模型,使得ρ值预测误差介于:-10%≤ρ≤+10%,B值预测误差介于:-3%≤B≤+3%;
(2)输出机理研究体系:相图演变或敏化机理关系研究。
3.知识产权需求
(1)提交关系模型及机理体系的研究报告1份;
(2)至少申请1项发明专利;
(3)发表1篇中文权威或SCI论文。
指定命题开放课题10万-25万元/项。
实验室开放课题实施期间为签订合同之日起2年内完成。