低电阻率、大升阻比BaTiO_3基PTCR陶瓷材料

研究了Sb2O3和Ta2O5双施主掺杂对低电阻率的BaTiO3陶瓷PTC特性的影响。在Sb2O3和Ta2O5的摩尔分数分别为0.1%和0.01%时,得到了室温电阻率为4.59 Ω·cm,升阻比为3.4的优质PTCR陶瓷材料。通过XRD 、SEM显微结构分析;复阻抗测试,估计晶粒和晶界电阻值,探讨了Sb2O3和Ta2O5的作用机制。     

Ni/BaTiO3陶瓷复合材料的制备及其PTC效应

为获得低室温电阻率的PTC材料,以草酸为沉淀剂,采用液相包裹法制备了NiC2O4·2H2O/BaTiO3前躯体,并由其热分解制得Ni/BaTiO3基陶瓷复合材料。对该复合材料的研究表明,在还原气氛下烧成的Ni/BaTiO3基陶瓷复合材料具有很弱的PTC效应,但其PTC效应可通过适当的热处理工艺(600℃,空气气氛)得到有效恢复。其升阻比与室温电阻率为:(ρmax/ρmin=60)和(ρ=6.1?·cm)。     

双施主掺杂BaTiO3半导体陶瓷材料的研究

以 Sb2 O3单施主和 Y2 O3 Nb2 O5 双施主作为半导化元素 ,对低阻 Ba Ti O3半导体陶瓷的 PTCR特性进行了研究 ,通过不同的掺杂方式及工艺得到了低电阻率 PTC陶瓷材料 ,室温电阻率ρ2 5 =4· 49Ω· cm ,温度系数 αT=6 .0 4× 10 - 2 °C- 1 ,升阻比 β=1.0× 10 3,对低阻 PTC材料进行了探讨。     

BBSM烧结助剂对低温烧结PTCR陶瓷性能的影响

为了提高低温烧结BaTiO3基热敏陶瓷的PTC效应,提出在BaO-B2O3-SiO2烧结助剂中加入MnO(以Mn(NO3)2形式加入)的方法,研究了BaO-B2O3-SiO2-MnO(BBSM)烧结助剂对Y3+掺杂BaTiO3基热敏陶瓷的低温烧结和PTC特性的影响。结果表明:含有x[Mn(NO3)2]为0.06%的BBSM烧结助剂的样品,在1050℃保温3h下烧结后,其室温电阻率为306Ω·cm,升阻比为4.23×103。     

BaTiO_3热敏电阻的低温烧结特性研究

为了得到低烧结温度、较低室温电阻率的BaTiO3基半导体陶瓷,提出在BaO-B2O3-SiO2-MnO烧结助剂中加入LiF的方法,研究了BaO-B2O3-SiO2-MnO-LiF(BBSML)烧结助剂对Y3+与Nb5+双掺杂BaTiO3基热敏陶瓷的微观结构和正温度系数(PTC)特性的影响。微观结构分析表明:玻璃助剂中LiF的含量能改变晶界相组成,影响样品的烧结特性和室温电阻率。实验结果表明,x(LiF)=5%的BBSML烧结助剂的样品,在1 050℃保温1 h下烧结后,其室温电阻率为151Ω.cm,升阻比为5.6×103。     

Bi掺杂BaTiO_3基PTC陶瓷的制备、微结构和电性能

采用液相掺杂及低温固相反应法制备了Bi掺杂BaTiO3纳米晶体,然后经烧结制得了Bi掺杂BaTiO3基PTC陶瓷。分析了所制Bi掺杂BaTiO3晶体的物相、晶粒大小及微结构,研究了烧结条件对所制PTC陶瓷电性能的影响。结果表明:Bi掺杂BaTiO3晶体在常温下为立方晶系,颗粒基本呈球形且大小均匀,粒径约为60 nm;在烧结温度为1 330℃、保温时间为20 min条件下所制PTC陶瓷性能最佳:室温电阻为26.29,升阻比为3.585×104。     

双施主掺杂对BaTiO_3基PTC陶瓷性能的影响

研究了Nb2O5和Y2O3双施主一次掺杂对PTC BaTiO3陶瓷性能的影响。探讨了Nb2O5和Y2O3的作用机制,结果表明:Nb2O5主要是起施主作用;而Y2O3既可作为施主,又可起受主作用。添加适量的Y2O3,不仅可以降低电阻率,还可以提高升阻比。另外,还对改变施主掺杂顺序所产生的PTC效果进行了比较,发现施主二次掺杂的效果不如一次掺杂好。     

液相施主及高钙添加对PTC材料性能的影响

采用液相施主掺杂和高钙添加相结合的方法,制得性能优良,适合程控电话交换机防雷击、防过流用的耐强电限流器件的PTC材料。在液相施主Y(NO3)3的添加量(摩尔分数)为0.4%,CaCO3添加量(摩尔分数)为15%时,得到了室温电阻率为140?·cm,居里点tC为74℃,阻温系数α为13.9%℃–1,升阻比lg(ρmax/ρmin)为7.2,耐压强度Vb≥260V/mm的PTC材料。     

La和Y掺杂对BaTiO3基PTC陶瓷性能的影响

采用低温固相反应法(800℃)合成了一系列纳米掺杂BaTiO3基PTC瓷粉。经XRD分析,产品为立方晶系的完全互溶取代固溶体。分别研究了La和Y双施主掺杂以及烧结条件对材料PTC性能的影响,实验表明,以La和Y进行双施主掺杂可使材料的室温电阻进一步降低,升阻比提高。通过合理地调整双施主的相对含量,优化烧结制度,制备出了室温电阻为14.25?,升阻比达3.7×104的PTCR材料。     

气相法对BaTiO3陶瓷扩渗Gd元素及其电性能研究

采用气相法对BaTiO3 陶瓷扩渗Gd元素 ,使BaTiO3 陶瓷的导电性发生了显著变化 ,其室温电阻率从 4 .0× 10 12 Ω·m下降为 2 .76× 10 3 Ω·m ,而且随着频率增大和温度升高 ,交流电导逐渐增大 ,BaTiO3 陶瓷的导电性更强。Gd扩渗后BaTiO3 陶瓷的晶粒电阻随着温度的变化 ,呈现NTCR效应 ,而晶界电阻随着温度的变化 ,呈现PTCR效应 ,且晶界电阻远远大于晶粒电阻 ,说明该材料的PTCR效应是由晶界效应引起的。Gd扩渗使BaTiO3 陶瓷的介电常数显著降低 ,且随频率的增大而逐渐减小 ,介电常数随温度的变化呈PTC效应 ,并使BaTiO3 陶瓷的居里温度升高为 130 .6°C。     

BaTiO_3表面包裹氧化铝的改性研究

采用固相法、非匀相沉淀法、喷雾干燥法三种不同方法,对掺杂Nd、Y、Mn的BaTiO3表面包裹Al2O3,研究了包裹A12O3对BaTiO3基陶瓷的微观形貌、介电常数、介电非线性、容温变化率的影响。结果表明,喷雾干燥法包裹A12O3的BaTiO3基陶瓷性能较优:所制陶瓷粒径为0.6μm,绝缘电阻率达到1011.cm,介电常数变化率为21.5%,容温变化率为58.3%。     

Cr/PTC陶瓷复合材料的研究

研究了Cr／BaTiO     

p型单晶硅涂源掺锰新方法

研究了扩散源的浓度与掺杂后硅材料补偿度之间的关系。以MnCl2·4H2O乙醇溶液为扩散源,涂在初始电阻率为3.8?·cm的p型单晶硅片表面,在高温(1200℃)下掺杂锰后,在室温避光条件下,用SDY—5型双电测四探针仪测样品电阻率ρ。改变扩散源的浓度重复实验,用XRD对扩散后的样品进行分析,结果表明:当硅片表面浓度为23.4×10–8mol/cm2时,扩散后样品体电阻率的径向不均匀度在5%以内,扩散后硅片的补偿度最大。     

石墨/环氧树脂/BaTiO3基PTC复合材料的研究

利用环氧树脂将PTC陶瓷材料与石墨进行复合,探讨了石墨和环氧树脂的含量及两者比例对PTC复合材料性能的影响。在保证该材料具有一定升阻比的前提下,有效地降低了PTC材料的室温电阻率。在大量实验的基础上应用相关理论探讨了其低阻化的机理。     

包裹A1_2O_3对BaTiO_3基陶瓷性能的影响

采用固相法制备掺杂有稀土元素Nd和Y的BaTiO3基陶瓷粉体,在该粉体表面包裹A12O3。研究了包裹A12O3对BaTiO3基陶瓷的微观结构、微观形貌、介电性能、击穿电压和介电非线性的影响。结果表明:包裹A12O3后,BaTiO3基陶瓷的相对介电常数达到4000,绝缘电阻率达到1011?.cm,耐压提高到20×103V/mm,介电非线性得到改善,有望在储能领域中得到应用。