喷雾造粒粉体对BaTiO3系PTCR半导体陶瓷性能的研究

研究了通过喷雾造粒制得的BaTiO3系PTCR热敏陶瓷粉体性能对生坯成型及瓷体物理、PTC效应、电学等性能的影响,与手工造粒粉体比较,由于喷雾造粒的粉体流动性好,表面活性大,粒度均匀,其成型性及烧结后瓷体PTCR效应、电学性能均有明显提高。     

PTCR陶瓷化学沉积镍电极界面结构及特性的研究

通过伏安特性和阻温特性测试研究了不同沉积条件下所得化学沉积镍电极BaTiO3基半导瓷热敏电阻元件的电性能，利用扫描电镜、透射电镜和X—衍射等现代分析手段，重点分析了在不同工艺条件下得到的化学镀镍电极与PTCR陶瓷之间的纳米界面结构及其特性，得到良好的欧姆接触化学镀镍电极的实验参数。     

钛酸钡系陶瓷研究近况

本文报道了钛酸钡系陶瓷近几年来在粉料制备和特征、单晶、薄膜和陶瓷应用方面的进展。着重论述了微乳胶体炭化法和介质调整沉淀结合热液转化法制粉，纳米材料表征，晶体取向和晶界对性能的作用，溶胶－凝胶和热液工艺制备薄膜，施主掺杂的PTCR陶瓷和缺陷孪晶。     

高性能BaTiO3基PTCR陶瓷的制备与研究

报道了在传统 Ba Ti O3基 PTCR陶瓷基料中间时加入一定配比的 Pb3O4 和 Ba CO3所产生的低阻现象。当 x=2 .5和 Pb/Ba=1.3时 ,陶瓷在 114 0°C保温 6 0 m in条件下获得了高性能的 PTCR瓷体 ,其室温电阻率与升阻比分别为 8Ω· cm和 4× 10 4 。结果表明 ,Pb3O4 和 Ba CO3的添加不仅能显著降低瓷体的室温电阻率 ,且还可以大幅度降低陶瓷的烧结温度。通过 XRD衍射谱分析并未在低阻瓷体中发现 Ba Pb O3相。根据所研究材料系统的一系列固态化学反应与缺陷反应提出了氧空位模型 ,并很好地解释了低阻化现象。     

化学沉积电极与BaTiO3系PTCR半导瓷的欧姆接触

研究了在BaTiO3系PTCR半导体陶瓷上化学沉积镍和铜电极的接触电阻及稳定性，并与烧渗Ag-Zn、烧渗Al电极进行了比较。根据实验结果，用量子力学从理论上讨论了欧姆接触的可能模型，提出场发射是金属－半导体陶瓷形成欧姆接触的机理之一。陶瓷表面经过处理后，元件的电性能要发生一些变化，但不会恶化陶瓷的体性能。     

喷雾造粒粉体对BaTiO3系PTCR半导体陶瓷性能的研究

研究了通过喷雾造粒制得的BaTiO3系PTCR热敏陶瓷粉体性能对生坯成型及瓷体物理、PTC效应、电学等性能的影响,与手工造粒粉体比较,由于喷雾造粒的粉体流动性好,表面活性大,粒度均匀,其成型性及烧结后瓷体PTcR效应、电学性能均有明显提高.     

通信总配线架过流保护用BaTiO_3系PTCR热敏电阻器的研制

针对总配线架小型化而提出的过流保护用PTCR热敏电阻器小型化的要求,研究和讨论了PTCR热敏电阻器配方材料组成和生产工艺对其性能的影响。根据行业标准YD/T 741—95,对通信总配线架过流保护用钛酸钡(BT)系PTCR热敏电阻器配方进行设计,以施主掺杂Y2O3的配方,研制出全部性能指标满足YD/T 741—95要求的、小型化过流保护用PTCR热敏电阻器。试验发现:采用掺杂Y2O3的配方,工艺稳定性好,适合大批量生产;所制备的PTCR热敏电阻器反应灵敏,耐电流强度大,阻值稳定性好。     

钛酸钡陶瓷补偿缺陷分析

:研究了施主杂质 Nb的含量 ,x (Nb)在 1.0 %～ 7.0 %范围变化时对 Ba Ti O3半导陶瓷的晶粒尺寸、铁电相变和电特性的影响 ,x (Nb)在 4.0 %左右时观察到了掺杂效应的转变。阻抗行为揭示出高、低施主含量样品在晶粒边界和晶粒体内载流子导电的激发能不同 ,可由随施主含量增加 ,从纯钡空位到晶界处钡空位和晶粒内部钛空位相结合的补偿缺陷模式的转变来解释。     

钛酸铋钠-钛酸钡系无铅压电陶瓷的压电性能

研究了（1-x）Na0.5 Bi0.5 TiO3-xBaTiO3系无铅压电陶瓷的介电、压电性能。通过X-射线衍射分析发现，当0．06≤x≤0.10时，该体系陶瓷具有三方、四方相共存的晶体结构，此时材料具有最佳的压电性能。测试x=0．06时陶瓷样品的介电温谱和电滞回线发现在相界附近的陶瓷为弛豫型铁电体，并在加热过程中发生了铁电-反铁电-顺电相的转变。     

晶界杂质和缺陷行为与BaTiO_3基陶瓷的PTCR效应

钛酸钡陶瓷中，高温下晶格失氧使晶粒内部氧匮乏。在氧化气氛中烧成，晶界则是富氧环境。缺陷或杂 质在晶界上进一步氧化，产生晶粒中并不存在的缺陷种类。杂质和缺陷在晶界上与晶粒内部有不同的行为。某些在 晶界上被氧化成高价态的缺陷和杂质，在晶粒中不能存在，而在晶界上以亚稳态形式存在。它们在铁电相变点跃迁 回低价稳态，产生电子陷阱，使材料电阻率迅速增大，形成ＰＴＣＲ效应。     

X7R型BaTiO3基复相陶瓷的制备和表征

本文使用ZBSO纳米复合物作为助烧剂,利用溶胶-凝胶法制备了钛酸钡(高温组元,记为BT)和Nb、Co、Nd掺杂钛酸钡基(低温组元,记为BTCNC)复相陶瓷。研究了高低温组元比例对陶瓷相组成,微观结构和介电性能的影响。实验结果表明,当高低元配比为0.83BT~0.17BTNCN时,加入0.25 wt%的助烧剂,所得复相陶瓷在1 200℃烧结6h后,其介电性能满足X7R标准,最大容温变化率小于13%。     

Bi2O3蒸汽掺杂的Ba1—xSixTiO3半导化陶瓷的PTCR效应

施主掺杂的钛酸钡陶瓷的ＰＴＣＲ效应来源于晶界上的钡空位。在Ｂｉ２Ｏ３蒸汽两次掺杂的样品中发现了大于８个量级的ＰＴＣＲ效应。在烧成过程中的Ｂｉ２Ｏ３蒸汽掺杂时，高氧分压下可以产生更高的钡空位浓度，因而样品具有更高的ＰＴＣＲ效应。     

BaTiO_3半导瓷失效机理及可靠性增长技术

为了提高BaTiO3半导瓷的可靠性,系统地研究了可靠性增长技术。针对BaTiO3半导瓷不同的失效模式,重点研究了瓷体电场分布、电阻率及温场分布、热应力、电极界面应力对BaTiO3半导瓷可靠性的影响及其作用机理,并从原材料控制、材料配方设计、均匀化技术、电极技术及测试技术等方面提出了增加可靠性的方法。     

Sm_2O_3掺杂的BaTiO_3陶瓷的PTCR效应

施主浓度与 PTCR效应的关系 ,一方面受各种杂质乃至助烧剂影响而变得复杂化 ;另一方面也被很多作者所忽视。然而 ,这一关系可以在一定程度上映射出 PTCR效应的本质。海望曾指出 ,在 Ba Ti O3材料中 ,晶界上过剩施主的堆集 ,能够形成晶界层中高浓度的表面受主态 ,从而使材料 PTCR效应迅速提高。尽管海望的表面受主态模型被广为接受 ,然而 ,我们研究了 Sm2 O3掺杂的 Ba Ti O3陶瓷中掺杂浓度与 PTCR效应的关系 ,结果表明 :随着稀土掺杂量的提高 ,材料的升阻比降低。采用其他稀土元素 ,也得到相同的结果。因此 ,PTCR效应应当来源于在铁电相变点 ,晶界层中电子陷阱中性钡缺位被激活俘获自由电子 ;过剩施主的增加只能增加材料的室温电阻率 ,而不能提高 PTCR效应