镓离子掺杂量对ZnO压敏电阻性能的影响

研究了不同含量Ga³⁺掺杂对ZnO基压敏电阻微观结构,电学性能的影响。微观结构上,掺杂Ga³⁺没有对压敏电阻的相组成产生改变但抑制了氧化锌晶粒的生长,并使得尖晶石数量增多,尺寸减小;电学性能上,因为势垒下降和晶界电导率提高少量增加的Ga³⁺掺杂就显著增大了漏电流,降低了非线性,提高了压敏电阻的梯度。当Ga³⁺掺杂量增加到0.014 mol%时,压敏电阻在5 kA冲击下达到了最小残压比为1.72,此时电位梯度309.05 V/mm,非线性系数为18.0,漏电流为20μA。     

NiO含量对ZnO压敏电阻性能的影响

研究了不同NiO含量对ZnO基压敏电阻微观结构、相组成电学性能的影响.结果 表明,掺杂合适含量的NiO能够有效的改善ZnO基压敏电阻的电气性能,这可被归因为NiO的掺杂能够调整ZnO的晶粒取向,从而使ZnO压敏陶瓷形成了更加均一的显微结构.CE5样品(NiO摩尔分数为1.55％)具有优秀的综合电气性能,其电位梯度为184.00 V/mm,非线性系数α为72.7,漏电流为0.45 μA,在20 kA和30 kA下的压比分别为2.20和2.38.此外,在20组20 kA及2组30 kA脉冲浪涌电流冲击后,CE5也仍然显示出最优的电气性能.     

化学合成法制备ZnO压敏电阻的研究

化学合成法是一种制取超细、均匀分布粉体的有效方法。本文综述了化学合成法在制备ＺｎＯ压敏电阻粉体方面的应用研究，并对其性能进行了概述。其中包括化学共沉淀制取ＺｎＯ压敏电阻粉体、ＥＤＳ（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ　Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）法制取ＺｎＯ压敏电阻粉体和溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法制取ＺｎＯ压敏电阻粉体。还对化学合成法制取ＺｎＯ压敏电阻粉体材料的发展作了概述。     

电极边缘效应对ZnO压敏电阻片通流能力的影响

发现并研究了电极半径ｒ与瓷体半径Ｒ之比ｒ／Ｒ对ＺｎＯ压敏电阻片耐受２ｍｓ方波电流冲击能力的作用规律．利用平面电阻网络和立体氧化锌压敏电阻器网络，实验模拟了ｒ／Ｒ对电极边缘电流密度分布的作用规律，研究结果表明增大ｒ／Ｒ能使电流密度均匀化，因而能增强ＺｎＯ压敏电阻片的通流能力。     

改善ZnO压敏电阻老化特性的研究

研究添加不同的减缓老化作用的元素及化合物,以改善ZnO压敏电阻片长期带电的老化特性。经过添加GF-06银玻璃、氧化硼、PM-10硼玻璃等不同形态的材料,在同样的ZnO压敏电阻的制作工艺下进行混合、造粒、成形、烧成形成直径为53 mm的电阻片,测试了小电流特性、大电流特性及115℃下1 000 h的加速老化试验。试验结果表明,微量的Ag2O玻璃和B2O3玻璃有利于提高ZnO-Bi2O3系压敏电阻片的老化寿命;同时B2O3还有助于改善ZnO电阻片的大电流下的非线性。     

Fe离子掺杂对ZnO压敏电阻性能的影响

笔者主要研究了Fe³⁺离子掺杂引入对ZnO基压敏电阻微观结构及综合电气性能的影响。实验结果表明,随着铁离子掺杂量的增加,ZnO压敏电阻的电位梯度持续不断升高,非线性系数先升高而后降低,漏流先减小再增大,压比逐渐增加。分析认为,掺杂少量Fe³⁺时,可作为受主元素提高表面态密度,从而使非线性系数升高;随着掺杂量的增加,Fe³⁺转变为Fe²⁺进入ZnO晶粒内部,作为替位离子取代了部分Zn²⁺,由于r(Fe²⁺)>r(Zn²⁺),该取代产生了压应力对ZnO晶格产生挤压,减小晶格空隙,从而阻止了其他掺杂离子的进入,表面态密度降低,非线性系数降低。     

PVA种类及含量对ZnO压敏电阻片电性能影响研究

作为重要的过电压防护元件,ZnO压敏电阻片的性能也需要不断提高.对ZnO压敏电阻片制备工艺中聚乙烯醇(PVA)的影响进行了研究.通过对比不同PVA种类及含量对造粒的影响后发现,选用的PVA聚合度越高,烧结陶瓷的晶粒尺寸就越小;PVA的添加量越多,晶粒尺寸也越小;其次PVA的聚合度会影响到压敏陶瓷的晶界电阻和击穿场强,它们之间成正相关的趋势,但是过量添加PVA会导致其晶界电阻活化能减小,压敏特性降低,导致泄漏电流密度增大;采用低聚合度的PVA会改善电气性能,即提升其压敏特性并降低泄漏电流密度;造粒过程中,低聚合度PVA水溶液的配比与添加量对压敏电阻的晶界电阻及其活化能的影响较小.因此,造粒过程中推荐采用低聚合度、高醇解度的PVA以提高ZnO压敏电阻片电气性能的一致性.     

ZnO非线性压敏电阻晶界微观结构的最新研究进展

微观结构的研究是ZnO非线性压敏电阻制造行业的最基本的研究内容之一.笔者梳理了该领域的最新研究进展.共分2个方面:1)ZnO压敏电阻晶界微观精细物理结构的研究;2)ZnO压敏电阻晶界电子结构的研究.随着电子显微技术与其他现代发展起来的测试方法相结合,必将有力的推动ZnO非线性压敏电阻微观结构的研究发展,实现该领域的重大...     

无机高阻层对ZnO压敏电阻综合性能的影响

探究了涂覆不同Cr₂O₃/MgO比例无机高阻层对ZnO压敏电阻的微观结构以及电学性能的影响。通过研究发现,D2电阻片具有最佳的电气性能,其电位梯度E为222.5 V·mm^-1,非线性数α为63.24,泄漏电流I_L为0μA,残压比K为1.69。最高可承受2 ms方波脉冲电流大小为300 A,老化系数Kct为0.85,且起始功率低,表现出良好的电学性能,更适合在电路中长期工作。     

ZnO压敏电阻热电特性的研究

ZnO压敏电阻的老化主要由施加电压及温度因素造成,为研究其在工作电压下的热电特性,利用建立的压敏电阻交、直流老化试验平台,开展了热电应力下压敏电阻温度特性、荷电率特性及直流老化特性的试验研究。结果表明:1)直流电压荷电率(电压与压敏电压的比值)在85%～92%区间,泄漏电流和功耗随荷电率增大有下降趋势,而交流电压下两参数随荷电率的增加而增加; 2)直流老化试验中,在97%荷电率和145℃温度下,10K250压敏电阻的泄漏电流经历了快速下降、缓慢上升、激增3个阶段。泄漏电流的剧增点(增长到初始值的900%),压敏电压(流过电阻片的直流电流为1 m A时的直流压敏电压)的变化小于1%,因此,将压敏电压值降为初始值的10%作为老化试验寿命终结判据是否合理有待进一步的研究。     

热处理对ZnO变阻器电学性能影响的研究

采用高能球磨的方法制备了ZnO和添加物(MnO,Sb2O3,CoO,Cr2O3,Bi2O3)的前驱超细粉体,采用固相反应烧结技术在1 140℃进行2 h烧结制备出ZnO陶瓷变阻器。用SEM,XRD研究了不同退火温度对ZnO压敏陶瓷的显微形貌、相结构,伏安非线性特性和微观电性能的影响。从阻抗分析,激活能和介电损耗与频谱关系分析证明了600～800℃热处理时晶界由于β-Bi2O3向γ-Bi2O3的相变引起的体积膨胀而变宽,导致晶界电子陷阱浓度降低,从而使得势垒高度下降,漏电流增加。     

氧化锌压敏电阻片电位梯度参数优化的实验研究

研究了制造过程中的升温速度、烧结温度、保温时间及冷却速度对氧化锌压敏电阻片电位梯度的影响,对氧化锌压敏电阻片的烧结工艺进行了优化,并从理论上探讨了升温速度、烧结温度、保温时间及冷却速度影响氧化锌压敏电阻片电位梯度的机理。试验结果表明,连续缓慢升温至1200℃保温3h,随炉冷至室温的烧成制度有利于获得优异的电性能。     

ZnO压敏电阻器用电气绝缘粉末固化物吸水特性的研究

ZnO压敏电阻器的耐湿热劣化性能主要决定于电气绝缘粉末固化物的吸水特性和透水特性,研究了电气绝缘粉末固化物在恒温恒湿条件下的吸水规律,指出其初期符合费克第二定律,经过一定受潮时间后趋于饱和。实验表明,吸水后介电常数和介质损耗角正切增大,国外和部分国产试样吸水后高频区和低频区的介电常数和介质损耗角正切基本同步增加,但是另一部分国产试样低频区的介质损耗角正切增长幅度大于高频区,这可能是水分子引起的可动离子造成的离子电导所致。     

烧成气氛对氧化锌压敏电阻器电性能的影响

在氧化锌压敏电阻器Zn-Bi系配方中,根据电性能的需要几乎均存在着大量的低熔点物质,如Bi2O3、Sb2O3、B2O3等,在高温烧结过程中,由于低熔点物质的挥发,造成产品性能的劣化。本文通过对烧成气氛的研究,提出了解决该问题的方法,改善了产品的一致性     

直流ZnO电阻片的研究

为了满足特高压直流避雷器保护特性的要求,对ZnO压敏电阻片的电位梯度、非线性性、老化等电气特性进行深入研究。试验表明:当X(Bi2O3)/X(Sb2O3)的掺杂比例为一定值时,获得较低的残压比和较高的电位梯度;改变侧面无机绝缘层的成分使侧面绝缘层与电阻体在烧结时能紧密结合,同时增加有机绝缘保护层,提高电阻片侧面的表面电阻和侧面的防污能力及抗闪络能力,并可改善电阻片的老化特性;在较低的烧成温度下1 070～1 150℃和较长的保温时间4～7 h可获得高性能的特高压直流避雷器用直流电阻片。     

高梯度氧化锌电阻片的研制与特点

为生产符合SF6罐式金属氧化物避雷器要求的电位梯度为300～350V/mm的氧化锌电阻片.在现有配方基础上进行含量调整,同时引入NiO,通过采用生料工艺和改进烧结制度等一系列工艺措施,研制出平均电位梯度325V/mm,2ms方波通流大于800A,8/20μm,10kA压比小于1.58的φ83x21电阻片,现已批量生产....     

热处理对氧化锌电阻片工频过电压耐受性能的影响

对未热处理及在不同温度下热处理的氧化锌电阻片进行了试验研究,结果表明,热处理可以提高8/20大电流冲击耐受能力,但工频过电压耐受性能有所降低;在保温时间一定的情况下,热处理温度在540～600℃之间,随着温度的提高,氧化锌电阻片耐大电流冲击性能也提高,而其工频过电压耐受时间减少;热处理温度在560～580℃时,氧化锌电阻片耐8/20大电流冲击和工频过电压耐受综合性能较好。将热处理和银电极还原同时进行也是一种较好的方案。     

蒽醌显色法判定金属氧化物电阻片用氧化锌原料中的金属锌

提供了一种用蒽醌显色法判定金属氧化物电阻片用氧化锌原料中金属锌的定性分析方法。采用有机试剂蒽醌在一定浓度的碱性溶液中,在水浴加热下与金属锌反应生成一种红色的络合物,根据反应后生成络合物的红点数量,来判断氧化锌中是否含有金属锌。与传统的盐酸溶解法相比,该方法操作简单,反应现象明显直观,易于观察,判断准确。该方法具有在氧化锌原料生产厂家、金属氧化物电阻片生产厂家和压敏电阻生产厂家推广使用的价值。     

共沉淀法再利用氧化锌压敏电阻废旧片

提出以共沉淀法再利用 Zn O压敏电阻废旧片的工艺方法 ,讨论了溶解酸、沉淀剂和沉淀 p H值的选择 ,研究了温度对沉淀粒径的影响。结果表明 ,用共沉淀法粉料比常规法粉料制得的 Zn O压敏电阻电性能更好