掺杂对BaTiO_3陶瓷半导化的影响机理

<正> BaTiO_3基半导体陶瓷已经广泛用来制造半导体陶瓷电容器、正温度系数(PTC)热敏电阻器、BaTiO_3压敏电阻器以及陶瓷二次电子倍强管等。BaTiO_3陶瓷半导化的机理,特别是掺杂对BaTiO_3陶瓷半导化的影响机理一直是一个非常引人注目的基础课题。BaTiO_3陶瓷半导化的途径有两个:强制还原半导化和掺杂半导化。     

制备PTC热敏电阻瓷料的新工艺

本文介绍了一种有利于PTC热敏电阻瓷料半导化的新工艺。当所用的TiO_2原料中Fe、Mg等受主杂质含量不同时,应采用不同的制备工艺。原料中受主杂质含量较低时,应采用先合成主晶相,再引入其它加入物的常规工艺;而受主杂质含量稍高时,则应采用在合成主晶相的同时就加入SiO_2-Al_2O_3玻璃形成剂的新工艺。采用新工艺可使按常规工艺难以半导化的PTC瓷料实现良好的半导化。     

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℃.     

梯度ZnO低压压敏陶瓷的研制

采用材料梯度化设计思路,将传统电子陶瓷工艺的单层装料一次干压成型工序改进为逐层装料一次干压成型工序。沿着实现ZnO压敏陶瓷低压化的主要途径:减小ZnO压敏电阻器瓷片的厚度和增大ZnO平均晶粒尺寸,在烧结温度1 100℃下,制备出电学性能理想的梯度ZnO低压压敏陶瓷。该陶瓷的压敏电压为8 V/mm,非线性系数为19,漏电流为13μA;其克服了瓷片机械强度劣化及能量耐受能力下降的缺陷。该制备工艺简单,为ZnO压敏电阻器的低压化提供了新方案。     

水基流延制备片式PTCR陶瓷的研究

采用sol-gel法制备纳米BaTiO3基PTCR粉体,并以其为原料,采用水基流延成型工艺制备片式PTCR。研究了在sol-gel法制备BaTiO3粉体中,施受主元素含量、陶瓷的烧成温度与PTC效应、晶粒尺寸的关系以及水基流延工艺中各种添加剂对浆料和膜片性能的影响。结果表明:以纳米BaTiO3粉体为原料、水基流延的片式PTCR坯片,在1240℃下就能半导化,所得陶瓷样品的升阻比高于104,温度系数大于13%℃–1,平均晶粒尺寸小于2μm。     

干压成型陶瓷气孔成因探析

在精密陶瓷的成型中,干压工艺由于坯体致密度高、成瓷密度高、瓷件内部气孔少、自动化程度高等优点,得到了快速发展.然而,干压成型的陶瓷件表面或内部气孔(指显气孔,尺寸在数十微米以上)在生产过程中也时有发生,影响了干压陶瓷的质量.……     

BaTiO_3半导体陶瓷的分析电镜研究

BaTiO_3在掺入某些杂质后成为半导体陶瓷,从而产生PTC效应。因此,各种不同作用的杂质在陶瓷晶粒、晶界中的分布如何,对BaTiO_3结构产生何种影响,是人们关心的课题之一。本文利用透射电镜和微区分析方法,着重研究了杂质Si原子在PTC型BaTiO_3陶瓷中的某些行为。     

纳米Al_2O_3对PTC材料性能的影响

将纳米Al2O3引入半导化钛酸钡的材料中,着重研究了纳米Al2O3对其烧成温度、材料性能以及显微结构的影响。实验表明,与普通Al2O3相比,纳米Al2O3能显著提高PTC陶瓷的性能:温度系数增大60%,常温电阻降低20%,耐压增大13%,升阻比增大近1个数量级。并对纳米Al2O3增强PTC效应机理进行了探讨。     

怎样选用元器件讲座（十三）：MZ2型PTC限流元件

PTC限流元件是一种具有恢复特性的正温度系数热敏电阻。PTC限流元件的主体材料是钛酸钡(BaTiO3),掺以能改善居里点温度的物质和极微量的导电杂质(如稀土元素镧),经研磨、挤压成型、高温烧结而成的复合钛酸盐的N型半导体陶瓷。图1为PTC限流元件的外型图。限流元件PTC在达到一个特定的温度前,电阻值随温度变化非常缓慢。当超过这个温度时,PTC的阻值急剧增大,发     

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。     

电压敏电容双功能元件制备

为提高元件半导化原理并提高元件的氧气灵敏度,对以SrTiO3为基材的样品分别在强还原气体条件和大气条件下的N型电压敏、电容双功能元件和P型氧气敏感元件,分别测试了N型元件的压敏电压U1mA等电参数和P型元件在不同的温度下的阻温特性、氧敏特性,并进行了TPD测量。研究表明氧空位是在SrTiO3晶体中杂质扩散、实现半导化的重要条件,因此控制氧空位的浓度成为制备钙钛矿型半导体功能陶瓷元件的重要因素;还原气氛烧结产生的氧空位是材料实现N型半导化的重要手段;受主杂质所产生的氧空位促进了环境氧与晶格氧的交换,是材料实现P型半导化的重要手段,也提高了元件的氧气灵敏度。     

轧膜成型对BaTiO_3片式PTCR性能的影响

为制备片式BaTiO3陶瓷PTCR元件,采用轧膜成型的方法。通过研究材料性能与成型因素的关系,并通过与干压成型工艺对比,研究了轧膜成型工艺对陶瓷PTCR性能的影响。 通过调整影响轧膜成型的条件,可以制得具有良好可塑性、均匀度、致密度、光洁度的薄膜。     

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。     

影响钙钛矿结构陶瓷n型半导化的结构因素

综合分析了ＡＢＯ３钙钛矿结构陶瓷半导化已有的一些实验结果，总结归纳出晶体结构因素对半导体化影响的一些基本规律。指出这一类型陶瓷在实现ｎ型半导化时由固有的晶体结构所决定的有利及不利因素，而其中有些不利因素的影响,可通过某些工艺措施予以降低。     

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。     

成型工艺和烧结温度对CaTiO3-LaAlO3微波介质陶瓷结构与性能的影响

采用传统固相反应法制备了CaTiO_3-LaAlO_3(CTLA)陶瓷,借助XRD、SEM和电性能测试手段,系统研究了干压、注塑两种成型工艺和烧结温度对CTLA陶瓷结构与性能的影响。结果表明,成型工艺和烧结温度不会改变CTLA陶瓷材料的主晶相,与干压成型相比,注塑成型的试样密度均匀性更好,其烧结密度、收缩率和相对介电常数略高,Q·f值下降,综合性能一般。相同成型工艺下,致密性、晶粒尺寸和相对介电常数均随烧结温度的增加而增加。烧结温度为1380℃时,干压成型试样具有最佳的性能:径向收缩率为15.02%,ε_r=44.01,Q·f(5 GHz)=41648 GHz,τ_f=1.24×10~(-6)℃~(-1)。     

新陶瓷

传感器用陶瓷多数是着眼于致密陶瓷块体的物性。这些特性有介电性、磁性和半导性。发挥材料各自的固有物性,就能达到接近其单晶的水平。通过应用这种晶粒自身的物性,使各种陶瓷传感器实用化。 例如,应用半导性和介电性,以及磁性的温度传感器,利用热电效应的红外传感器和应用压电元件的超声波传感器等。 另外,即使同样的致密块体,与其说应用整个块体,不如说应用晶界附近的块体表面层的功能元件。例如,有电阻随温度急剧变化的PTC热敏电阻和电流随电压急剧变化的非线性电阻体(变阻器),它们都是利用     

两种新型PTC热敏电阻器

<正> 以施主掺杂的BaTiO_3为基的半导瓷具有电阻正温度系数(PTC)效应已众所周知。经过近三十年来的广泛而深入的研究,对其PTC效应的机理及实际应用业已获得了很大的发展。长期以来,人们认为这种可以广为实用的PTC效应是BaTiO_3基半导瓷所特有的,其实不然。近年来,国外出现了两种新型的,其PTC效应的机理完全不同于     

铌硅锰非均匀形核表面淀积掺杂PTC陶瓷

采用非均匀形核表面淀积法,在水热钛酸钡纳米晶粉体表面包覆Nb、Si、Mn,实现了Nb、Si、Mn与钛酸钡(BT)粉体的均匀混合。研究了掺杂量和烧结制度对PTC陶瓷性能的影响。结果表明,通过表面包覆工艺进行Nb掺杂的BT,在1 220℃已半导化,在1 250℃烧结的x(Nb)为0.18%的BT陶瓷,其ρ25为4.3?.cm,β为1.7。通过控制冷却速率,可以改变陶瓷的升阻比(β)。1 260℃烧结的Nb、Si、Mn掺杂BT陶瓷的ρ25为8.5Ω.cm、β比单纯Nb掺杂提高至4.9。     

PTC热敏电阻生产中二次掺杂量的修正

ＰＴＣ热敏电阻生产中二次掺杂量的修正成都宏明电子实业总公司吴敌１二次掺杂量修正的必要性在ＰＴＣ热敏电阻生产中，由于原材料含有一定的杂质，有些杂质，如Ｎａ＋、Ｆｅ（３＋）等，会妨碍半导化。特别是对于国产工业纯原料，施主掺杂ＢａＴｉＯ３半导化比较困难。因...