多功能BaPbO_3陶瓷

<正> BaPbO_3陶瓷作为新型的多功能陶瓷已经引起人们的注意。其室温电阻率为5. 0×10~(-4)-8. 0×10~(-4)Ω·cm,可以作为导电陶瓷使用,并已经用作以Cr_2O_3为基的陶瓷湿度传感器电极。BaPbO_3陶瓷还具有高温PTC特性,居里温度可高达750℃左右,是一种高温PTC材料,可用于大功率     

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。     

学术评论

本刊于2006年第3期刊出的《降温过程对BaTiO3陶瓷本征PTC效应的影响》一文,对PTC效应的机理提出了新的观点。该观点受到业界及广大读者的关注,也有人提出了不同的意见。为了提高大家的学术水平,本刊就此设专栏展开“学术评论”。现将黄仲臧教授的来信发表如下,欢迎广大读者、专家、学者对此展开评论。更盼望原文作者及持相似观点的科研人员积极响应并提供相应的有力论据。希望此次评论对PTC材料的研究、生产和应用产生有利的影响。     

PTC热敏电阻器的现状与展望

本文介绍了PTC热敏电阻器的基本特性及其在各领域中的应用,并对PTC热敏电阻器在国内外发展状况及其今后的研究课题进行了回顾和展望.     

几种电子陶瓷材料的研究与思考

给出了氧化铝陶瓷、微波陶瓷及PTC热敏陶瓷等几种电子材料的一些研究成果。发现95%~97%Al2O3陶瓷的机械强度不仅和晶体大小,而且和形貌及分布有关。制备的(Zr,Sn)TiO4微波陶瓷的?r为35~41,?f为(-14~+20) ×10-6℃-1和Q0≥5 000 (10 GHz)。采用化学共沉淀法制备了超细 (Ba,Sr,Pb) TiO3粉并获得了高性能PTC热敏陶瓷。对研究成果产业化进展提出若干思考问题并进行了探讨。     

电极对PTC热敏电阻老化性能的影响

为探究电极因素对PTC热敏电阻老化性能的影响,分别对烧渗Al电极,烧渗Ag-Zn电极和烧渗Ni电极等三种类型的PTC热敏电阻元件进行了老化试验。结果显示:烧渗Ag-Zn电极的元件有较好的老化性能,阻值变化率?R/R≈–4%,电流冲击失效率≈0。从材料热力学和电极的电化学两方面,对该老化特性进行了分析,表明材料热膨胀失配和电极电化学不稳定性,是电极影响元件老化性能的两大因素。     

YIG铁氧体小球用自控恒温加热器的研制

<正> 为了探讨PTC器件的自控发热效应的应用,我们对研制出的掺Sb、Mn钛酸钡系材料作了这方面的应用研究,选择具有适当PTC特性的材料研制了YIG铁氧体小球用自控恒温加热器(原型),并在YIG电调谐振     

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。     

PTC元件耐压试验击穿保护装置

PTC半导体陶瓷材料在国外70年代已大量应用,我国在80年代后期也开始大批量生产。由于PTC材料的许多优点如传热快、无明火、温度自控、节能、寿命长等等已被人们所认识,开发应用该材料的厂家愈来愈多,其需求量逐年急剧上升。专业制造厂在控制大批量生产中的每一元件的质量已显得极为重要。     

含Ni量对Ni/BaTiO3基复合PTC材料的影响

加入金属Ni来降低正压电系数(PTC)陶瓷材料的室温电阻率是目前较可行的方法之一。该文主要研究了金属Ni的加入量对Ni/PTC陶瓷复合材料性能的影响。实验采用固相法制备粉体,样品在还原气氛中烧结,烧成后进行氧化处理。实验结果表明:Ni加入质量分数为5%~10%时,试样的室温电阻率可由不加Ni的试样的119.69Ω.cm降至10~15Ω.cm,升阻比可达102,体现出较好的PTC效应。。     

喷雾造粒粉体对BaTiO3系PTCR半导体陶瓷性能的研究

研究了通过喷雾造粒制得的BaTiO3系PTCR热敏陶瓷粉体性能对生坯成型及瓷体物理、PTC效应、电学等性能的影响,与手工造粒粉体比较,由于喷雾造粒的粉体流动性好,表面活性大,粒度均匀,其成型性及烧结后瓷体PTcR效应、电学性能均有明显提高.     

双施主掺杂对高居里点PTC陶瓷性能的影响

在分别研究了Nb5+、Y3+掺杂对高温PTC陶瓷性能的影响后,得出结果:Y3+既可作为施主,又可起受主作用,还可以提高升阻比;Nb5+主要是起施主作用,但可以抑制Pb的挥发。为了能够使高温PTC陶瓷整体性能提高,因此结合Nb5+、Y3+各自的优点,用正交法对高温PTC陶瓷进行了双施主掺杂配方的试验,优选了最佳配方:Nb5+应该控制在0.06~0.08之间,Y3+控制在0.08~0.12之间较好。     

金属Ni/Mn/BaTiO3基复合PTC材料的研究

为了降低 BaTiO3基 PTC 材料的ρ25,将金属 Ni、Mn 加入其中,并研究了金属 Ni 和金属 Mn 的加入量以及氧化处理等工艺条件对金属 Ni/Mn/BaTiO3基复合 PTC 材料性能的影响,且优化了该材料的组成和工艺条件。实验结果表明:其中含 Ni 的质量分数为 15%,Mn 的摩尔分数为 0.04%的 PTC 复合材料室温电阻率达到 18 O·cm,升阻比为 50.6。     

复合BN的PTC热敏陶瓷性能的研究

以（Ba,Sr)TiO3为主要原料，适当引入半导化施主元素Y2O3等，用BN进行复合制备样品。研究了BN对材料PTC热敏特性及微观形貌的影响，讨论了烧成温度对产物性能的影响，并对其半导机理进行了分析。     

陶瓷与有机PTC 热敏电阻交流特性研究

简述了陶瓷和有机PTC热敏电阻的特性，推导了两种PTC热敏电阻的常温模型并最终统一到一个常温模型，并就两种PTC热敏电阻的交流特性结合实验测量数据进行了分析。     

工艺过程对NBT/BaTiO3复合PTC材料性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)/BaTiO3复合PTC材料,通过对样品性能测试及扫描电子显微镜(SEM)形貌分析研究了工艺过程对NBT/BaTiO3复合PTC材料性能的影响,研究结果表明,NBT的加入方式影响复合PTC材料的半导化,而成型压力影响试样的气孔率,进而影响材料的PTC效应和室温电阻率,最佳的工艺过程为:NBT在二次料中加入,成型压力为298 MPa,烧结温度范围为1 275～1 290℃.     

水基流延法制备片式PTC陶瓷

以PVA和PAA乳液为粘合剂,用水基流延法制备了BaTiO3基片式PTC陶瓷基片。研究了粘合剂、固相含量等对浆料黏度及流变行为的影响,同时对流延基片的干燥工艺、烧成曲线等也进行了研究。结果表明,将流延干燥后的基片,在1 320℃空气中烧结30 min,所得PTC样品的升阻比大于6个数量级,温度系数大于16%/℃,能够满足叠层PTC器件的制备要求。     

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。     

Pr对Pr-Mn共掺BaTiO3陶瓷的气相扩渗及其PTC特性

在制备Pr-Mn共掺BaTiO3系列陶瓷(x(Mn)为0.006;x(Pr)为0,0.001,0.002,0.003,0.004,0.006)的基础上,对其在气态下扩渗Pr。经Pr扩渗后,陶瓷的室温电阻率降低为0.21Ω.m。变温电阻率的测试结果表明,陶瓷呈明显的正温度系数(PTC)效应。通过X-射线衍射(XRD)测试,发现Pr-Mn共掺并没有改变物相结构,Pr气相扩渗后,有新化合物PrO2和BaPr2Ti4O12生成。扫描电镜(SEM)测试结果表明,Pr气相扩渗有细化晶粒,增大晶界比例的作用,有利于材料的PTC效应。     

(Ba,Sr)TiO3半导化陶瓷PTC效应的改善

烧结温度、受主掺杂以及液相添加剂都会改变(Ba,Sr)TiO3陶瓷的PTC效应.结合微观结构变化和理论研究进展,讨论了这3种因素对PTC效应的影响.结果表明,低的烧结温度不利于低的室温电阻率和高的升阻比.高的烧结温度有利于获得高升阻比.MnO2含量的增加和BN的添加,分别从提高有效受主态密度和改善微观结构两方面改善了PTC效应.x(MnO2)由0.04%增加到0.05%,同时x(BN)=2%,在保持室温电阻率几乎不变的情况下,升阻比提高了2.5个数量级,阻温系数从4.0 /10-2·℃-1增加到13.8 /10-2·℃-1.