二氧化钛压敏电阻势垒高度的测定

按配方TiO2+0.3%(SrCO3+Bi2O3+SiO2)+0.075%Ta2O5,以典型的陶瓷工艺制备样品。通过I-T和I-V测量,将压敏电阻视为双向导通的二极管,应用半导体理论对低压下的I-V数据进行处理,测定了TiO2-SrCO3-Bi2O3-SiO2-Ta2O5压敏陶瓷的势垒高度?b为0.43eV。     

Bi2O3对TiO2系压敏陶瓷性能的影响

采用传统电子陶瓷工艺制作了TiO2系压敏陶瓷。通过测试其I-V特性、复阻抗特性、晶界电阻、晶粒电阻及势垒高度,研究了Bi2O3对TiO2-Bi2O3-Nb2O5-SrO系压敏陶瓷微结构及电性能的影响。结果表明,Bi2O3的适当掺杂范围在0.3%~0.5%(摩尔分数)。其掺杂量的变化,可显著改变TiO2-Bi2O3-Nb2O5-SrO系压敏陶瓷的晶界电阻及势垒高度,进而对压敏陶瓷的电学非线性特性产生影响。当x(Bi2O3)为0.4%时,压敏陶瓷的V1mA与α分别为40V/mm与6.2。     

SiO2对TiO2系压敏陶瓷电性能的影响

本文主要讨论ＳｉＯ＿２对ＴｉＯ＿２系压敏陶瓷电性能的影响，并从理论上作了深入分析。     

纳米TiO2添加剂对TiO2压敏陶瓷性能的作用

为了改善TiO2压敏陶瓷材料的电学性能,通过添加少量的纳米TiO2,使其压敏电压有了明显的降低,非线性系数有了明显的提高,并对其原因进行了合理分析.结果表明,随着烧结温度的提高,总趋势是压敏电压下降,非线性系数提高.当添加5%纳米TiO2并在1400℃烧结时,样品显示出较好的压敏特性:VImA=4.66V/mm,α=4.73和εr=1.1 9×104.     

TiO2系压敏陶瓷施主掺杂研究

研究了Ta2O5和Nb2O5掺杂对TiO2系压敏陶瓷电性能的影响。采用电子陶瓷制备工艺,制备了两组TiO2系压敏陶瓷,借助热电子发射理论,分析了样品的I-V特性及介电频谱特性。结果发现,Ta2O5掺杂的样品具有最低的压敏电压(E10mA=5.03 V.mm–1)和最大的视在介电常数(εra=1.5×105)。     

MnO2添加剂对TiO2压敏陶瓷非线性的作用

为了改善ＴｉＯ＿２低压压敏陶瓷材料的非线性，本文通过添加少量的ＭｎＯ＿２。使其非线性系数有了明显地提高。并对其原因进行了合理分析。结果表明，ＭｎＯ＿２添加剂可提高材料的晶界势垒高度，从而提高了其非线性系数。     

Ta2O5对TiO2基压敏陶瓷半导化的影响

研究Ta2O5对（Sr，Bt，St，Ta）掺杂的TiO2基压敏陶瓷半导化的影响，发现随着Ta2O5增加，晶粒电阻呈现“U”字型变化规律，按照配方TiO2＋0．3％（SrCO3＋Bt2O3＋SiO2）＋0．1%Ta2O5（摩尔分数）配制的样品的晶粒电阻最小，这表明适当增加施主Ta2O5的含量有助于材料晶粒的半导化。     

Li~+对ZnO压敏陶瓷电性能和能带结构的影响

采用氧化物固相合成法,制备了掺Li2CO3的ZnO压敏陶瓷。研究了掺Li2CO3量对ZnO压敏陶瓷电性能和能带结构的影响。结果表明:当x(Li2CO3)从0增加到0.50%时,压敏电位梯度从529V/mm增大到2170V/mm。XRD测试发现,掺Li2CO3并未出现新相结构。晶界势垒高度揭示,ZnO晶粒尺寸的迅速减小是压敏电位梯度急剧增高的主要原因。Li+置换Zn2+,将会在禁带中价带的顶部形成附加的受主能级,使能带发生畸变。     

纳米粉体对TiO2压敏陶瓷晶界势垒结构的影响

采用实验方法研究了纳米粉体对TiO2压敏陶瓷晶界势垒结构的影响.采用扫描电镜测试了样品的显微结构.基于热电子发射理论和样品的电学性能计算了TiO2压敏陶瓷的势垒结构.在室温至320 ℃范围内,测试TiO2压敏陶瓷样品的电阻率ρ.通过样品的lnσ-1/T曲线计算了TiO2压敏陶瓷材料的晶界势垒结构.讨论了显微结构和势垒结构对TiO2压敏陶瓷电学性能的影响.结果表明,合适的纳米TiO2加入量为x=5 mol%.     

TiO2压敏陶瓷的显微分析和电学性能

研究了烧结温度对TiO2压敏陶瓷的显微结构、显微成分、势垒结构和电学性能的影响。采用SEM和EDS测试其显微结构和晶粒的化学组成。根据热电子发射理论和电学性能计算了势垒结构。在1350℃烧结的TiO2压敏陶瓷具有均匀而致密的显微结构,其晶粒大小为15μm左右,施主掺杂Nb5+在TiO2晶粒中的固溶度为1.49%;势垒高度?B为0.28eV,势垒宽度xD为48nm;压敏电压V1mA为5.25V/mm,非线性系数α为4.2,εr为1.1×104。     

SnO_2压敏材料势垒电压的测量

依照缺陷势垒模型 ,将压敏电阻器视为双向导通的二极管 ,应用半导体理论对低电压情况下的电流 -电压关系数据进行了处理 ,得到了 Sn O2 - Zn O- Nb2 O5压敏材料的势垒电压。选取的 4个测量温度得到的结果是相同的 ,保证了实验结果的正确性。     

压敏电阻陶瓷材料的研究进展

详细介绍了目前国内外研究最多的低压压敏陶瓷材料(ZnO系、BaTiO3系、TiO2系、WO3系)、电容–压敏陶瓷材料(SrTiO3系、TiO2系)及高压–压敏陶瓷材料(ZnO系、SnO2系)等的基本配方、制备工艺、性能及主要应用等。还讨论了我国在压敏电阻器研究与生产方面所存在的问题及今后的研究方向。     

TiO_2压敏电阻陶瓷元件等静压成型试验研究

采用干压及干压加等静压两种成型方法,通过对不同样品的电性能和焊接性能的比较,并通过SEM微观形貌的观察,研究了等静压成型对TiO2压敏电阻陶瓷元件的微观结构及电性能的影响。结果表明,经等静压成型的TiO2压敏电阻陶瓷的微观结构比较致密,气孔减少,元件的电压一致性和焊接性能得到较大的改善。     

SnO2压敏陶瓷掺杂MnO2的制备和性能研究

采用MnO2部分替代ZnO的方法固相烧结制备了SnO2-ZnO Ta2O5基压敏陶瓷。研究了Zn,Mn共同掺杂对SnO2微观结构和电学性能的影响,发现少量Mn的替代掺杂可以改善SnO2压敏陶瓷的非线性并显著提高其电压梯度。当MnO2的摩尔分数为0.25%时,样品的非线性达到了21.37,电压梯度为422 V/mm,泄漏电流为72.12 μA/cm2。造成这种变化的主要原因是Mn补充了SnO2晶格中ZnO原有的不溶部分,通过固溶反应产生了受主缺陷离子Mn″Sn,增大了受主浓度,促进了势垒的形成。同时,Mn在SnO2晶格中的溶解度较低,容易在晶界层析出,阻碍晶粒生长,增加了电压梯度。     

粉料埋烧的TiO2瓷致密性和微观规整性研究

通过与裸烧工艺的对比实验,研究了粉料埋烧对TiO2陶瓷性能的影响.采用金相显微分析、密度测量、压敏电压测量和介电测量等实验手段,分析了埋烧的作用机理.结果表明,采取粉料埋烧有利于晶粒均匀生长、促使陶瓷致密(密度达4.112 g·cm-3)、降低压敏电压(E10mA=5.4 V·mm-1),同时提高了介电常数(εra=7.61×104).该研究结果为TiO2基低压压敏电阻器的研制探索出一条新途径.     

掺硅对二氧化钛压敏电阻性能的影响

采取通用的陶瓷工艺,按配方(摩尔分数)TiO2+0.3%(BaCO3+Bi2O3)+0.075%Ta2O5+x%SiO2,其中x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,制备试样。经过R-f,C-f和I-V测量,研究了SiO2对(Ba,Bi,Si,Ta)掺杂的TiO2基压敏陶瓷的压敏特性、电容特性及晶粒半导化的影响。结果表明:当x=0.3时,压敏电压最低(E10mA为8V.mm–1),电容量最大(C为30pF,1kHz)及晶粒电阻最小(1.4?)。