ZnO掺杂量与烧结温度对SnO2-Ta205-ZnO压敏变阻材料性能的影响

以SnO2、Ta2O5和ZnO粉为原料,通过传统陶瓷固相反应烧结法制备了压敏变阻材料,实验中ZnO含量为0～2．00％（摩尔分数）,烧结温度控制在1300～1500℃并保温2h。研究了ZnO掺杂量和烧结温度对材料的组成、微观结构和电学性能的影响。结果表明：在温度一定条件下,随着ZnO掺杂量的增加,材料的非线性系数、压敏电压先增大后减小;在ZnO含量一定时,随着烧结温度从1300℃升至1450℃,材料的非线性系数、压敏电压先增大后减小。ZnO掺杂量为0．50％时,在1450℃烧结得到的样品的非线性系数最高（6．2）,漏电流最小（262vA／cm^2）,压敏电压较高（83V／mm）。     

Er2O3掺杂ZnO压敏陶瓷的制备及其电学性能

研究了Er₂O₃掺杂对ZnO–Bi₂O₃–Sb₂O₃–Co₂O₃–MnO₂–Cr₂O₃–SiO₂压敏陶瓷微观结构和电学性能的影响。Er₂O₃掺杂后，部分Er固溶于富Bi相中，对ZnO压敏陶瓷的晶界特性和电学性能产生了较大影响。随着Er₂O₃掺杂量从0.09%(质量分数)增大到0.35%，样品晶界电阻率不断减小，漏电流密度不断增大，双Schottky晶界势垒高度和非线性系数先增大后减小，击穿场强不断增大；当Er₂O₃掺杂量为0.27%时，所得ZnO压敏陶瓷非线性系数达到54.4±1.5，击穿场强为(470.1±2.8) V·mm^–1，漏电流密度为(1.9±0.1)μA·cm     

掺杂Fe2O3对氧化锌压敏陶瓷压敏特性的影响

本文研究了分别掺杂微量Fe2O3杂质对ZnO压敏陶瓷的压敏特性的影响。研究结果表明:随Fe2O3掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷的压敏电压V1 mA和非线性系数先下降,后升高,最小值出现在Fe2O3摩尔掺杂量为1.00%;并从理论上详细地探讨了产生这些影响的原因。     

Sn掺杂对ZnO压敏变阻器电学性能的影响

本文采用沉淀法以SnCl2·H2O代替SbCl3制备了ZnO压敏变阻器.分析了SnO2含量对变阻器电学性能的影响.随着SnO2含量的增加,漏电流和压敏电压明显增大;而非线性系数在SnO2掺杂量达到3.0 mol％时达到极大值.通过适当的掺杂,得到了漏电流为0.08 μA,非线性系数为80.3,压敏电压为1006.7 V1mA/mm性能良好的ZnO变阻器.     

低温制备ZnO压敏陶瓷及其电性能研究

ZnO压敏陶瓷作为电压保护以及抗浪涌设备中电子元器件的核心材料,其高非线性系数,高通流容量,强浪涌吸收能力等性能研究以及低温烧结制备技术受到广泛关注。通过掺杂烧结助剂BST(Bi_2 O_3∶SiO_2∶TiO_2摩尔比为6∶4∶3),于875℃烧结制备了性能优异的ZnO压敏陶瓷。主要探究了烧结助剂的掺量对ZnO压敏陶瓷的物相组成、微观结构、体积密度以及压敏性能的影响。结果表明:BST掺杂会导致晶粒细化,有效地提高样品的致密度及压敏性能。当BST掺量摩尔分数为0.25%时,获得样品的综合性能最佳,体积密度为5.63 g/cm~3,相对密度为97.4%,非线性系数最大为38.9,电压梯度为最小值301.2 V/mm,漏电流密度为最小值0.028 A/mcm~2。     

V掺杂ZnO薄膜磁控溅射制备及其压敏性能

用磁控溅射成功制备出V掺杂ZnO压电薄膜。在不同温度对样品进行退火处理,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对薄膜的表面形貌、晶体结构和表面化学状态进行表征,并测量了不同退火温度下薄膜样品的电流密度(J)-电压(V)曲线。结果表明,高温退火后V向ZnO晶格内部迁移,引起晶格畸变,形成表面氧空位。随着退火温度的升高,非线性系数先增大后减小,薄膜的压敏电压逐渐增大,漏电流密度先减小后增大。800℃退火后样品表面氧空位浓度最高,薄膜具有较为理想的综合电性能,其非线性系数为15.19,压敏电压为5.13 V,漏电流密度为0.42μA·mm^-2。     

SiO_2掺杂对ZnO–Pr_6O_(11)基压敏电阻性能的影响

研究了SiO_2掺杂对ZnO–Pr_6O_(11)基压敏电阻的微观结构、电性能的影响。结果表明:随着SiO_2掺杂量的增加,压敏电压从137 V/mm增加到434 V/mm,后又减小到101 V/mm;当SiO_2掺杂量为1.5%(摩尔分数)时,非线性系数(α)达到最大(31);当SiO_2掺杂量为3.0%时,压敏电压达到最大,漏电流降到最小(1.1μA/cm2)。当SiO_2掺杂量为1.5%时,损耗角正切值达到最小值;当SiO_2掺杂量为4.5%时,相对介电常数达到最大值。实验证实通过SiO_2掺杂得到了非线性系数高和低损耗的压敏电阻。     

Fe_2O_3掺杂对ZnO-Pr_6O_(11)系压敏电阻材料电学性能的影响

通过烧结法制备了Fe2O3掺杂的ZnO–Pr6O11压敏电阻材料,研究了Fe2O3掺杂量对ZnO–Pr6O11系压敏电阻材料电学性能的影响。实验表明:当Fe2O3掺杂量小于0.005%(摩尔分数,下同)时,ZnO–Pr6O11系压敏电阻材料的非线性系数和压敏电压随Fe2O3掺杂量增大而逐渐提高。当Fe2O3掺杂量为0.005%时,压敏电压达到最大值571V/mm,非线性系数达到最大值26。当Fe2O3掺杂量大于0.005%时,非线性系数和压敏电压均急剧下降。过量Fe2O3使ZnO压敏电阻材料非线性下降的主要原因是:Fe元素偏析在晶界处,提供额外载流子降低了晶界电阻率,同时晶界处PrFeO3相的堆积会破坏晶界结构,从而影响压敏电阻材料的电学性能。     

纳米Bi_2O_3掺杂对ZnO压敏电阻片电学性能的影响

为获得电学性能优异、生产成本低的ZnO压敏电阻片,本文采用传统陶瓷烧结技术制备ZnO压敏电阻片,研究不同含量纳米Bi_2O_3掺杂对ZnO压敏电阻片的电位梯度、漏电流、非线性系数等电性能的影响。采用压敏电阻直流参数仪对ZnO压敏电阻片的电学性能进行表征。实验结果表明,随着纳米Bi_2O_3含量的增加,ZnO压敏电阻片的电位梯度先升高后降低,漏电流变化不显著,非线性系数先增大后减小。当掺杂纳米Bi_2O_3摩尔分数为0.80%时,ZnO压敏电阻片的电学性能最佳。     

Fe2O3在ZnO压敏陶瓷中的作用

研究了Fe_2O_3对ZnO压敏陶瓷电性能的影响。试验表明,Fe_2O_3添加的摩尔含量小于0.1％能提高ZnO压敏陶瓷的非线性和压敏电压;但当其添加量大于0.1℃时,非线性急剧下降;Fe_2O_3添加量大于1％时,压敏电压下降。通过X射线衍射等微观分析,认为过量Fe_2O_3使ZnO压敏陶瓷非线性下降的原因主要是由于Fe_2O_3与ZnO在晶界处形成了具有低电阻率(ρ=10~2Ω·cm)的尖晶石相ZnFe_2O_4     

氧化铟对ZnO压敏陶瓷压敏特性及微观结构的影响

用粘度为0．1～0．3mm的氧化锌粉末为原料，制得了氧化锌压敏陶瓷片，研究了In_2O_3掺杂对其压敏特性和微观结构的影响、结果表明：这种氧化锌粉末具有很高的烧结活性，适合作低压压敏电阻器。当烧结温度一定（1240℃）时。阀值电压Vc随着In_2O_3含量的增高而增加，其原自是由于In_2O_3含量的增加，在高温时烧结体内In_2O_3的分解量增加，从而使烧结体中的孔隙率增加。导电性降低。     

SiO2掺杂对ZnO–Pr6O11基压敏电阻性能的影响EI北大核心CSCD

研究了SiO2掺杂对ZnO-Pr6O11基压敏电阻的微观结构、电性能的影响。结果表明:随着SiO2掺杂量的增加,压敏电压从137 V/mm增加到434 V/mm,后又减小到101 V/mm;当SiO2掺杂量为1.5%(摩尔分数)时,非线性系数(α)达到最大(31);当SiO2掺杂量为3.0%时,压敏电压达到最大,漏电流降到最小(1.1μA/cm^2)。当SiO2掺杂量为1.5%时,损耗角正切值达到最小值;当SiO2掺杂量为4.5%时,相对介电常数达到最大值。实验证实通过SiO2掺杂得到了非线性系数高和低损耗的压敏电阻。     

La2O3掺杂对Zn–Pr基压敏陶瓷电学特性的影响

利用固相烧结法制备出了ZnO–Pr₆O₁₁–Co₂O₃–Cr₂O₃–La₂O₃氧化锌压敏陶瓷。研究了La₂O₃掺杂对氧化锌压敏陶瓷微观结构、压敏特性以及介电性能等方面的影响。结果表明:在La₂O₃掺杂量为1.5%(摩尔分数)时,氧化锌压敏陶瓷的综合性能最好,其晶粒尺寸最小且较为均匀,击穿场强达到最高(752 V/mm),非线性系数较大(12),晶界电容达到最大(276 pF),介电损耗较小。     

掺杂Fe2O3对氧化锌压敏陶瓷微结构的影响

利用正电子湮没辐技术测试ZnO压敏陶瓷符合正电子湮没辐射Doppler展宽谱,研究了分别掺杂微量Fe2O3杂质对ZnO压敏陶瓷微结构的影响。研究结果表明:随Fe2O3掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷的漏电流和Doppler展宽的商谱谱峰先升高后降低,掺杂量为1.00%出现最大值。     

Co掺杂对（CeO2）0.92（Y2O3）0.06（La2O3）0.02电解质材料性能的影响

采用固相合成法合成CeO2基粉料(1-x)(CeO2)0.92(Y2O3)0.06(La2O3)0.02+xCoO1.5(x=0,0.5 mol%,1mol%和2mol%),并在不同温度下烧成。采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、Archimedes法、交流阻抗谱和热膨胀仪分别测试电解质材料的晶体结构、体积密度、离子电导率和热膨胀。结果表明:掺杂Co的试样经1500℃烧成后均为单一的立方萤石结构相,Co可以有效提高试样的烧结性能,降低烧结温度100℃;试样的晶界电导随着Co含量的增加而提高,当Co掺杂量为2mol%时,试样在700℃时表现出最高的离子电导率0.051s.cm-1。同时发现Co的掺杂对试样的热膨胀影响不大。     

掺杂TiO_2制备低压ZnO压敏陶瓷

主要研究了晶粒助长剂TiO2、烧成条件等对ZnO低压压敏陶瓷电性能的影响。结果表明:TiO2的掺入能显著促进晶粒生长,降低压敏电压V1mA,但掺入量超过一定值后一方面会生成阻止晶粒继续生长的晶界反应层,促使压敏电压又有所升高,另一方面会生成钛酸铋立方相而引起富铋晶界相含量的减少,导致非线性特性下降。提高烧成温度可以促进晶粒生长,降低压敏电压,但温度过高时由于铋的挥发加剧,利用提高烧成温度降低压敏电压会引起非线性特性和漏流等性能的劣化。     

中温烧结改性ZnO压敏陶瓷材料研究

研制了一种添加锌硼玻璃料的新型中温烧结高非线性高电位梯度改性ZnO压敏陶瓷材料。实验发现,低熔物锌硼玻璃料是影响烧结的主要因素。除了能降低该材料的烧结温度外,还能起到掺杂改性作用。该材料具有中温烧结温度、高电位梯度、高非线性系数、低漏电流等优点。1050℃烧成时的主要参数为:电位梯度为566 V/mm;非线性系数为115;漏电流为2.6μΑ。该材料在制造高压或超高压电力系统的优质避雷器产品方面显示出良好的应用前景。     

烧结温度对锌硼玻璃掺杂氧化锌压敏陶瓷的影响

研究了不同烧结温度情况下,用固相法制备掺杂锌硼玻璃料ZnO压敏陶瓷,使用CJ1001型压敏电阻直流参数仪测量各样品的电位梯度E_(1 mA),漏电流IL和非线性系数α。结果表明,利用传统陶瓷制备工艺制备得到的锌硼玻璃料掺杂的氧化锌压敏陶瓷样品,以烧结温度1050℃保温时间为2 h所得到样品的电学性能最佳:电位梯度为566 V/mm;非线性系数为115;漏电流为2.6μΑ。     

不同方法合成掺杂ZnO粉体制备ZnO压敏电阻

分别采用低温固相化学法和共沉淀法合成掺杂ZnO粉体,并用这两种粉体在不同温度下烧结制备了ZnO压敏电阻。借助XRD、SEM、TEM、BET等检测手段对粉体产物的性能进行了表征,采用XRD、SEM等手段对ZnO压敏陶瓷的物相、结构进行了分析,并对两种方法制备的粉体及压敏电阻的性能进行了比较研究。结果表明:采用低温固相化学法合成的粉体平均粒径为23.95 nm,用其制备ZnO压敏电阻的最佳烧结温度是1 080℃,其电位梯度为791.64 V/mm,非线性系数是24.36;采用共沉淀法合成的粉体平均粒径为188 nm,用其制备ZnO压敏电阻的最佳烧结温度是1 130℃,其电位梯度为330.99 V/mm、非线性系数是19.70,低温固相化学法制备的ZnO压敏电阻性能优于共沉淀法制备的ZnO压敏电阻。     

Y系掺杂的TiO2压敏陶瓷性能研究

通过在TiO2压敏陶瓷制备过程中引入Y系作为受主掺杂,讨论了以Y取代Bi受主掺杂对双功能TiO2压敏陶瓷性能的影响.实验结果表明:以Y系掺杂的Ti-Nb基压敏陶瓷可获得较好的低的压敏电压与高的电容双功能特性.其中,以Y+Cu为受主掺杂剂,SiO2为烧结助剂的配方,在1300℃温度下烧结,获得压敏电压V1mA＝9.4V/mm,非线性系数α＝4.8,介电常数ε＝21300,介电损耗tanδ＝0.09较优异的压敏介电性能.同时Y系掺杂也避免了掺杂Bi的高温挥发性.