低阻大功率PTC热敏电阻陶瓷材料

<正> 据美国专利4 642 136报导,一种常温下具有低电阻率(10~(-3)Ω·cm)、高密度的PTC热敏陶瓷材料,适合于制备大功率元件。它是以V_2O_3为基的氧化物系陶瓷,所用的掺杂剂除了Cr_2O_3外,还可用Al_2O_3或者SnO_2,掺杂量约占总重量的(1～25)％。其组成的通式表示为     

Zn取代Cu对CCTO陶瓷高、低频介电性能的影响

采用传统固相法制备了CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)(CCTO,x=0,0.04,0.08,0.12)陶瓷。用X线衍射仪和扫描电子显微镜研究了Zn~(2+)掺杂含量的变化对CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷的相结构、微观形貌的影响规律,并研究了CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷的低、高频介电性能。结果表明,少量Zn~(2+)的加入影响CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷的相结构和微观形貌。在低频范围内,CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷均具有巨介电常数(>104),且CaCu_(2.92)Zn_(0.08)Ti_4O_(12)陶瓷的介电常数温度依赖性小,介电损耗最小,这加速了CCTO陶瓷在陶瓷电容器方向应用的潜力。在微波频段(5.85~8.2GHz)范围内,CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷均具有介电弛豫现象,CaCu_((3-x))Zn_xTi_4O_(12)陶瓷的介电常数实部随掺杂量的增加而减小,介电常数虚部和损耗对应的频率变化趋势与实部一致。     

V2O5的引入方式对锂铌钛微波陶瓷性能的影响

研究了Li_(1+x-y)Nb_(1-x-3y)Ti_(x+4y)微波介质陶瓷以V_2O_5作为烧结助剂的烧结机理,V_2O_5不同的引入方式对材料主晶相预合成度、钒在粉体中的分散性能、烧结性能和微波性能的温度稳定性等的影响。研究表明,该体系属于液相烧结,对V_2O_5进行热处理有利于提高预合成度,有利于制备均匀的陶瓷粉料,有利于提高烧结性能和微波性能的稳定性。     

微型笔直写技术制备厚膜温度传感器阵列研究

利用微型笔直写技术,在Al2O3陶瓷基板上制备了4×4厚膜PTC热敏电阻温度传感器阵列。研究了驱动气压、笔嘴直径以及直写速度等对厚膜PTC热敏电阻线宽的影响,分析了微型笔直写PTC热敏电阻温度传感器的形成机理。目前微型笔在Al2O3陶瓷基板上直写的厚膜PTC热敏电阻线宽为130~400μm。高温烧结后其电阻温度系数αR为1620×10–6/℃,在25~95℃之间电阻阻值随温度的变化具有良好的线性。     

不同纯度Ni_2O_3对PNN-PZT压电陶瓷制备的影响

通过氧化粉末固相烧结法制备Pb(Ni1/3Nb2/3)x(ZryTiz)(1-x)O3(PNN-PZT)压电陶瓷。通过X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)对陶瓷的相组成及显微组织进行相关分析。实验结果发现,当其他实验条件完全相同时,分别用不同纯度的Ni_2O_3药品A和B制备出的陶瓷具有明显的性能差异。使用Ni_2O_3药品A制备的陶瓷的电学性能较佳,其压电常数d33=680pC/N,机电耦合系数kp=0.62,εr=7 200,介电损耗tanδ=0.023;而使用Ni_2O_3药品B制备的陶瓷样品的电学性能较差,其d33=430pC/N,kp=0.50,εr=8 530,tanδ=0.054。     

Ni掺杂量对BaBiO_3基热敏陶瓷电性能的影响

通过X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和阻温特性测试仪,研究了不同NiO、Ni_2O_3掺杂量对BaNi~Ⅱ_xBi_(1-x)O_3和BaNi~Ⅱ_(x/3)Ni~Ⅲ_(2x/3)Bi_(1-x)O_3(摩尔比x=0.02~0.08)热敏陶瓷的物相、显微结构及电性能的影响。结果表明,BaNi~Ⅱ_xBi_(1-x)O_3与BaNi~Ⅱ_(x/3)Ni~Ⅲ_(2x/3)Bi_(1-x)O_3热敏陶瓷的室温电阻率ρ25及热敏常数B25~85值均随着NiO/Ni_2O_3掺杂量的增加呈现先减小后变大的趋势;试样BaNi~Ⅱ_(0.04)Bi_(0.96)O_3取得了良好的热敏性能,ρ25=2 743Ω·cm,B25~85=3 239K;BaNi~Ⅱ_(0.02)Ni~Ⅲ_(0.04)Bi_(0.94)O_3陶瓷的ρ25和B25~85的最优值分别为65Ω·cm和2 673K。     

Bi_2O_3掺杂0.35PNN-0.60PZT-0.05V_2O_5陶瓷的低温烧结特性研究

采用传统固相反应法制备了Bi_2O_3掺杂的0.35PNN-0.60PZT-0.05V_2O_5压电陶瓷。通过X线衍射、扫描电镜等测试手段对其烧结特性、晶体结构、微观形貌和介电性能进行研究。结果表明,Bi_2O_3掺杂能降低0.35PNN-0.60PZT-0.05V_2O_5陶瓷的烧结温度,影响相结构,改变微观形貌,并优化电学性能。当Bi_2O_3的质量分数为1.0%时,0.35PNN-(0.60-w%)PZT+0.05V_2O_5+w%Bi_2O_3实现900℃烧结,表现出优异的电学性能:压电常数d33=580pC/N,机电耦合系数kp=0.65,介电常数εr=6 100,介电损耗tanδ=0.006 1,品质因数Qm=65。     

陶瓷传感元件在家用电器中的应用(二) PTC陶瓷热敏电阻器

据日本电子工业振兴会调查,各种传感器中需求量最大的是温度传感器。在家用电器中,温度传感器约占90%。热敏电阻器普遍用作温度传感器。按电阻随温度的变化特性,热敏电阻可分为负温度系数热敏电阻(NTC)正温度系数热敏电阻(PTC)、临界温度热敏电阻(CTR)。陶瓷材料在上述三种热敏电阻中均占有重要地位,尤其是PTC热敏电阻。目前大量使用的基本上是钛酸钡(BaTiO_3)系半导体陶瓷。     

制备工艺对PZT陶瓷压电性能的影响

分别采用两步预烧工艺和传统一次预烧工艺制备了0.13Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.01Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.86Pb_(0.82)Ba_(0.08)Sr_(0.10)Ti_xZr_(1-x)O_3(0.48≤x≤0.51)陶瓷粉体,再通过传统固相烧结法将两种粉体制备成压电陶瓷。研究了前驱体煅烧工艺和锆钛比对压电陶瓷性能的影响。结果表明,两种制备的压电陶瓷均为纯净的钙钛矿结构。两步预烧法可提高陶瓷的压电、机电性能,但介电性能降低。两步预烧法制备陶瓷的压电常数d33最高可达884pC/N,平面机电耦合系数kp可达66.4%,相对介电常数εr为5 742。采用传统固相法制备陶瓷的d33和kp分别降低到755pC/N和56.1%,ε_r则提高到7 324。     

BaTiO_3系PTC热敏电阻材料的研究进展

从配方、工艺等方面阐述了最近几年钛酸钡系PTC热敏电阻材料的最新研究进展,并且展望了其发展前景。无铅高居里点、片式叠层化、湿化学法制备粉体、金属/陶瓷复合是近几年钛酸钡系PTC热敏电阻材料的主要研究热点。     

激光烧结厚膜正温度系数热敏电阻浆料的研究

采用激光烧结厚膜电子浆料技术,在三氧化二铝陶瓷基板上制备厚膜正温度系数(PTC)热敏电阻.研究了激光工艺参数以及后续热处理温度对PTC热敏电阻线宽、形貌和性能的影响规律.激光烧结制得的厚膜PTC热敏电阻最小线宽为40 μm,电阻温度系数(TCR)可达2965×10-6/℃,其性能与传统的炉中烧结相当.激光功率密度和后续热处理温度对PTC热敏电阻方阻和电阻温度系数影响较大,并都存在一个最佳值.     

Sb^5＋掺杂对YBa2Cu3O7—y高Tc超导陶瓷工艺的影响

本工作研究了YBa_2Cu_3O_(7-y)超导陶瓷的制备工艺,通过Sb~(5 )掺杂,改善了工艺条件,扩展了烧结温区,制备了T_c为80K的YBa_2Cu_(1-x)Sb_xO_(7-y)(0≤x≤0.15)超导陶瓷材料,并从理论上分析讨论了Sb~(5 )的作用机理。     

钛酸钡基PTCR的电压效应测量方法的研究

PTC(正温度系数)热敏电阻器存在电压效应,此电压效应对PTC热敏电阻器的工作特性有明显的影响,本文讨论了用“脉冲放电法”测量PTC热敏电阻的电压效应的工作原理。用自行设计的电路测量了PTC热敏电阻器的电压效应。实验证明陶瓷PTCR(正温度系数热敏电阻器)的确存在电阻的电压效应。随着外加电压的升高,PTCR的电阻值明显下降。     

PZT95/5型铁电陶瓷材料的热释电效应研究

本文研究PZT95/5型多晶固溶体在两个菱方铁电相间相变时的热释电性质。制备了掺Nb_2O_5和Sb_2O_3的两类Pb(Zr_(1-x)Ti_x) O_3(1.5≤x≤8)陶瓷,并进行了热释电性能测试。测得ZT-Nb-25组成的陶瓷在27℃～37℃温度范围的最高热释电系数达4.0×10~(-3)-~3Cm~(-2)K~(-1)。热释电系数、热滞和相变温度是采用电荷积分法和短路电流法进行测量的。本文最后讨论了相变时的热释电系数和剩余极化的变化。     

PTC热敏电阻器阻温特性的自动测量

<正> 一、前言众所周知,PTC陶瓷热敏电阻器在某一温度区间,阻值随温度升高迅速增大。如开关型热敏电阻,其最大、最小值之比达10~3～10~7;在该温度区间,温度系数可达(10～100)×10~(-2)/℃。这种温度特性使PTC     

Nb_2O_5对Ba_(1-x)Pb_xTiO_3系PTCR陶瓷的影响

本文讨论了Nb_2O_5在(Ba_(1-x)Pb_x)TiO_3系PTCR陶瓷中的作用。试验与分析表明,用Nb_2O_5作半导化剂,不但陶瓷半导化效果明显,而且还能有效地防止Pb挥发,防止晶粒长大,得到性能优良的半导体陶瓷材料。     

Al2O3含量对Ni0.6Mn2.4-xAlxO4热敏材料性能的影响

采用传统固相反应法制备了Ni_(0. 6)Mn_(2. 4-x)Al_xO_4(x=0.08,0.1,0.12,0.14,0.16,0.18)热敏陶瓷材料。借助XRD、SEM和电性能测试手段,系统地分析了Al_2O_3含量和烧结温度对该热敏陶瓷组织结构、电性能及其稳定性的影响。结果表明,Al_2O_3的增加不会改变Ni_(0. 6)Mn_(2. 4-x)Al_xO_4陶瓷的晶体结构,但其最佳烧结温度有所不同,Al_2O_3含量越高,致密化所需烧结温度也越高。增加Al_2O_3含量有助于减小晶粒尺寸,增加晶界,最终使室温电阻率ρ_(25)和B值均增加。高温300℃/100 h下的老化系数明显比常规150℃/1000 h要高,其中电阻率的最大老化系数为7.02%。     

CuO-B2O3掺杂对BaAl2 Si2O8陶瓷结构及微波介电性能的影响

采用固相反应法制备BaAl_2Si_2O_8-x(CuO-B_2O_3)(质量分数x=0%,1%,1.5%,2%,2.5%)陶瓷。探究了添加不同量的CuO-B_2O_3(CB)烧结助剂对BaAl_2Si_2O_8(BAS)陶瓷的烧结温度、结构及微波介电性能的影响。结果表明:质量分数1%的CB烧结助剂可促进BAS晶体结构由六方相全部转变为单斜相,并且CB烧结助剂添加量在质量分数2.5%范围以内,无第二相生成。添加质量分数1%的CB烧结助剂可使BAS陶瓷烧结密度增加到最大值,并能将烧结温度由1400℃降低至1250℃,制备的BAS陶瓷的相对介电常数(ε_r)和品质因数(Q·f)达到最大值,并且谐振频率温度系数(τ_f)的绝对值也减小至最小值,其介电性能为:ε_r=6.47,Q·f=30198 GHz,τ_f=-14.78×10~(-6)℃~(-1)。     

添加TiO_2对0.94 ZnTiNb_2O_8-0.06 BaCu(B_2O_5)材料的物相组成及介电性能的影响

采用传统固相反应法制备了(1–x)(0.94ZnTiNb_2O_8-0.06Ba Cu(B_2O_5))-xTiO_2(0.038≤x≤0.091)微波介质陶瓷,研究了不同含量TiO_2添加对0.94ZnTiNb_2O_8-0.06BaCu(B_2O_5)(0.94ZTN-0.06BCB)陶瓷烧结特性、相结构、微观形貌以及微波介电性能的影响。结果表明:(1–x)(0.94ZTN-0.06BCB)-x TiO_2陶瓷均由ZnTiNb_2O_8和Zn_(0.17)Ti_(0.5)Nb_(0.33)O_2相组成,随着TiO_2含量的增加,陶瓷的烧结温度、εr和τf增加,ρ和Q·f降低。烧结温度为880℃时,0.926(0.94ZTN-0.06BCB)-0.074TiO_2陶瓷表现出了优良的综合性能:εr=40.25,Q·f=32 000 GHz(5.89 GHz),τf=–3.86×10–6℃–1。且在此温度下介质材料与Ag电极兼容性良好,表明该材料是制备LTCC器件的备选材料。     

PSN-PNN-PZT系压电陶瓷的制备及其性能研究

在1 280℃下,采用传统固相反应法制备出Pb(Sn_(0.5)Nb_(0.5))O_3-Pb(Ni_1/_3Nb_2/_3)O_3-Pb[Zr_xTi(_(1-x))]O_3(PSN-PNN-PZT,质量分数x=0.42,0.43,0.44,0.45)压电陶瓷。研究了不同的x对PSN-PNN-PZT压电陶瓷的相结构、显微组织形貌及电学性能的影响。结果表明,当x=0.43时,样品为单一的钙钛矿结构,存在准同型相界,并且晶粒饱满,晶界清晰,颗粒大小均匀,综合电学性能达到最优,压电常数d_(33)=625pC/N,介电常数ε_r=3 005,介电损耗tanδ=1.75%,电容C_p=1 280nF。