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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)。 相似文献
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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 相似文献
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《玻璃》2020,(7)
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。 相似文献
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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。 相似文献
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Fe_2O_3掺杂对ZnO-Pr_6O_(11)系压敏电阻材料电学性能的影响 总被引:1,自引:1,他引:0
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。 相似文献
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Fe2O3在ZnO压敏陶瓷中的作用 总被引:1,自引:0,他引:1
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 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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Y系掺杂的TiO2压敏陶瓷性能研究 总被引:4,自引:0,他引:4
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. 相似文献