ZnO压敏元件非线性特性的劣化及恢复

分析了烧成和热处理工艺中可能导致 Zn O压敏元件非线性特性异常的因素 ,如炉温不匀、温度梯度太大 ,降温时间太长 ,炉道通风流量过大等。试验证明 ,在 90 0～ 10 5 0℃下 ,对非线性特性劣化的 Zn O压敏元件进行热处理 ,可使非线性特性恢复正常。     

Fe的引入对氧化锌变阻器性能的影响

研究了Fe元素杂质的引入对ZnO压敏电阻器性能的影响。随着铁杂质含量的增加，压敏电阻的冲击残压提高，耐脉冲冲击能力急剧下降。XRD图谱表明Fe元素部分进入了尖晶石相，在晶粒交界处形成了Zn7Sb2O12-ZnFe2O4固溶体，并且有部分Fe元素进入了ZnO晶粒内部，使ZnO晶粒的晶格常数减小。铁离子替代锌离子并形成半数的锌晶格空位。3价铁离子在瓷体烧结降温阶段与部分施主掺杂或填隙锌离子形成的导电电子复合使氧化锌晶粒电阻率提高，导致材料大电流区非线性降低，压敏元件承受脉冲冲击时的残压提高。     

二氧化钛纳米粉体的可控水热合成研究

采用TiCl_4为原料,用水热法合成了二氧化钛纳米粉体,讨论了水热反应条件对二氧化钛粉体结构和微观形貌的影响.结果表明:在0.5～1.0 mol/L TiCl_4, 130～190 ℃, 3～9 h的水热条件下,合成的TiO_2纳米粉体属于金红石相;TiO_2的形貌和尺寸与原料浓度、反应时间和反应温度密切相关,随着原料浓度的增加、反应温度的升高以及反应时间的延长,TiO_2形貌由球形纳米粒子向纳米棒转变,其尺寸也随之增大.     

Er_2O_3掺杂对ZnO压敏电阻性能的影响

研究了Er_2O_3掺杂对ZnO压敏电阻微观结构和电性能的影响.实验发现,在ZnO压敏电阻中加入Er_2O_3不仅可以提高压敏电压V1mA,同时还可改善非线性系数和漏电流特性.但过量的Er_2O_3将会使压敏电阻的耐大电流冲击特性劣化.微观结构和XRD图谱分析表明,Er_2O_3以一种化合物的形式存在于晶界,阻碍了晶界的运动,使材料烧结后具有较小的晶粒尺寸,并且粒径分布比较均匀.当Er_2O_3的添加量为0.8 mol%时,样品的压敏电压V1mA约为360 V/mm,非线性系数α达到86,并且在8/20 μs的耐大电流冲击能力的试验中,样品耐受冲击电流的峰值大于1.6 kA/cm~2.     

ZnO压敏元件雷电流冲击试验残压波形分析

研究了ZnO压敏元件在8/20 ms雷电波冲击试验时的残压波形。实验观察到残压波波前尖峰来源于所采用的放电回路触发元件——铜球间隙;在RLC回路临界点附近,随着冲击电流峰值的增大,残压波波尾从非振荡衰减过渡到大幅度的过零振荡;残压波峰值超前于电流波峰值,说明ZnO压敏元件在冲击电流作用下呈现出电感性,且放电电流越大,呈现的电感性越大;元件厚度越大,呈现的电感性也越大。     

TiO2和MgO掺杂的ZnO导电陶瓷材料

以ZnO为基添加Al2O3、TiO2和MgO制备了导电陶瓷;研究了TiO2、MgO掺杂含量对ZnO陶瓷相对密度、电阻率和电阻温度系数的影响;测试分析了ZnO导电陶瓷在小电流和脉冲大电流下的伏安特性.结果表明,掺Ti有利于致密烧结,TiO2含量为0.6%(质量分数)时,样品相对密度为96%,室温小电流下测试其电阻率为8.14Ω·cm;添加适量MgO能降低电阻率且可改善电阻温度系数,MgO含量为0.4%(质量分数)时,小电流电阻率为5.67Ω·cm;室温小电流下样品伏安特性接近线性,在脉冲大电流下呈现一定非线性特性.     

SnO2-Sb2O3基压敏陶瓷致密化及脉冲电流耐受特性

实验研究了TiO₂、Co₃O₄、Cr₂O₃、Ni₂O₃和MnO掺杂对SnO₂-Sb₂O₃基压敏陶瓷材料微观结构和电性能的影响. 研究结果表明, TiO₂和Co₃O₄促进SnO₂陶瓷烧结致密化, 根据XRD图谱分析结果, Co₃O₄与SnO₂反应形成了Co₂SnO₄晶相, TiO₂则固溶于SnO₂晶相;Sb元素的引入能够促进SnO₂晶粒的半导化;复合添加Cr₂O₃、Ni₂O₃和MnO可以有效提高材料的电压非线性特性和脉冲电流冲击耐受能力. 获得电性能接近实用化的SnO₂压敏陶瓷样品, 其压敏电压V_1mA约为350V/mm, 非线性系数α达到50, 漏电流小于5μA, 并且在8/20μs脉冲电流冲击试验中,直径14mm的样品能够经受2kA的脉冲峰值电流.     

SnO2-Sb2O3基压敏陶瓷致密化及脉冲电流耐受特性

实验研究了TiO₂、Co₃O₄、Cr₂O₃、Ni₂O₃和MnO掺杂对SnO₂-Sb₂O₃基压敏陶瓷材料微观结构和电性能的影响. 研究结果表明, TiO₂和Co₃O₄促进SnO₂陶瓷烧结致密化, 根据XRD图谱分析结果, Co₃O₄与SnO₂反应形成了Co₂SnO₄晶相, TiO₂则固溶于SnO₂晶相;Sb元素的引入能够促进SnO₂晶粒的半导化;复合添加Cr₂O₃、Ni₂O₃和MnO可以有效提高材料的电压非线性特性和脉冲电流冲击耐受能力. 获得电性能接近实用化的SnO₂压敏陶瓷样品, 其压敏电压V_1mA约为350V/mm, 非线性系数α达到50, 漏电流小于5μA, 并且在8/20μs脉冲电流冲击试验中,直径14mm的样品能够经受2kA的脉冲峰值电流.     

压敏电阻器与PTCR热敏电阻器的组合应用

介绍了压敏电阻器和ＰＴＣＲ热敏电阻器的非热耦合组合应用，热耦合组合应用。对压敏热敏热耦合三端组件样品进行了测试，测试结果表明，压敏芯片对ＰＴＣＲ芯片的动作特性有影响，压敏芯片体积越大影响越大。采用较小尺寸的压敏电阻器与ＰＴＣＲ热敏电阻器组合，再与尺寸较大、压敏电压较高、吸收脉冲冲击能力较好的压敏电阻器一起应用效果好，安全性更有保障。     

LiF掺杂对BiFeO3-BaTiO3陶瓷结构、铁电和压电性能的影响

采用固相反应法制备0.7BiFeO₃-0.3BaTiO₃+0.35%(摩尔分数，下同)MnO₂+x%LiF(BF-BT-MN-xLF)压电陶瓷。采用XRD,SEM,铁电测试系统和精密阻抗分析仪测试陶瓷的物相组成、显微结构和铁电、压电性能。结果表明：LiF掺杂加强晶格畸变，促进烧结和晶粒生长，改善压电性能的温度稳定性。Li⁺和F^-不等价取代A/B位产生的复合缺陷偶极子，转向速度滞后于外加电场的变化，导致电滞回线呈现夹持现象。同时，对BF-BT-MN-xLF陶瓷的退极化行为以及居里温度变化的研究表明，LiF掺杂显著提高陶瓷的居里温度T_c和退极化温度T_d,T_c和T_d分别由500℃和410℃(x=0)升高到550℃和505℃(x=0.50)。当LiF掺杂量为0.50%时，在860～1020℃温度范围内烧结的陶瓷始终保持较高的压电系数，d₃₃=176～202 pC/N。x=0.5...