低阻PTC半导体陶瓷及限电器的研究

本文给出了笔者研制的低阻ＰＴＣ半导体陶瓷的制备工艺。该ＰＴＣ陶瓷的主要性能如下：Ｔ＿ｃ≈１１０℃，ρ＿（２５℃）≈５０Ω·ｃｍ，ａ＿Ｔ＞１５％／℃，Ｒ＿（ｍａｘ）／Ｒ＿（ｍｉｎ）＞１０￣５．Ｖ＿（ｗ，ｖ）＞１５０Ｖ／ｍｍ。此外；还给出了用该陶瓷设计和制作限电器的方法。     

BaTiO3基PTC陶瓷Ca掺杂的扫描电镜研究

对ＢａＴｉＯ3基ＰＴＣ陶瓷进行替代掺杂 ,合适的掺杂量会改善ＰＴＣ效应、室温电阻、耐压性能。当掺杂合适的Ｃａ ,可使晶粒尺寸变小 ,均匀性提高 ,从而大大改善其ＰＴＣ材料耐压性能[1] 。对需改善耐压性能的产品 ,可采用此方法。本研究利用ＴＮ5 40 0能谱仪和ＤＸ -3扫描电镜对掺杂Ｃａ的ＢａＴｉＯ3基ＰＴＣ陶瓷进行观察分析 ,研究掺杂Ｃａ与ＰＴＣ陶瓷微观结构关系 ,Ｃａ在晶粒、晶界分布情况及其分布与耐压性能 ,瓷体表面状况的关系。此研究有助于改善ＰＴＣ耐压性能和调控ＰＴＣ生产工艺。使用ＴＮ5 40 0能谱仪及ＤＸ -3电镜在工作电…     

Ni/BaTiO3陶瓷复合材料的制备及其PTC效应

为获得低室温电阻率的PTC材料,以草酸为沉淀剂,采用液相包裹法制备了NiC2O4·2H2O/BaTiO3前躯体,并由其热分解制得Ni/BaTiO3基陶瓷复合材料。对该复合材料的研究表明,在还原气氛下烧成的Ni/BaTiO3基陶瓷复合材料具有很弱的PTC效应,但其PTC效应可通过适当的热处理工艺(600℃,空气气氛)得到有效恢复。其升阻比与室温电阻率为:(ρmax/ρmin=60)和(ρ=6.1?·cm)。     

制备工艺对BaTiO3陶瓷性能的影响

分别采用化学共沉淀法和水热法制备铁电四方相和顺电立方相ＢａＴｉＯ３粉体，然后将它们按一定比例混合，在低氧压条件下烧结成ＢａＴｉＯ３陶瓷。较详细地研究了这种ＰＴＣ效应很低的ＢａＴｉＯ３陶瓷的Ｒ－Ｔ特性、Ｉ－Ｖ特性与制备工艺的关系，并对其导电机理进行了探讨     

叠层片式PTC热敏陶瓷与基体研究进展

叠层片式PTC热敏陶瓷(MLPTC)具有尺寸小、质量轻、电阻低、通流量大、反应快、无明火、无触点、无噪音和可修复等优点,可作为低压电路中过流保护和温度补偿等元件。介绍了叠层片式PTC热敏陶瓷的发展历程和研究现状,以及该样品基体配方的研究,分析了当前制备工艺中存在的问题,并提出了解决的方法,同时指出叠层片式PTC热敏陶瓷向着低阻化、片式化、微型化和绿色化方向发展。     

A位施主掺杂剂对PTC陶瓷性能的影响

通过阻温测试、SEM及XRD等测试分析手段,研究了不同A位施主掺杂剂对材料性能的影响,结果表明:与Sb2O3和Y2O3相比,以Bi2O3为A位施主掺杂剂时,试样的温度系数最大,高达46.42×10-2/℃.当升温速度为200℃/h时,试样的PTC效应得到了明最的改善.     

Bi掺杂BaTiO_3基PTC陶瓷的制备、微结构和电性能

采用液相掺杂及低温固相反应法制备了Bi掺杂BaTiO3纳米晶体,然后经烧结制得了Bi掺杂BaTiO3基PTC陶瓷。分析了所制Bi掺杂BaTiO3晶体的物相、晶粒大小及微结构,研究了烧结条件对所制PTC陶瓷电性能的影响。结果表明:Bi掺杂BaTiO3晶体在常温下为立方晶系,颗粒基本呈球形且大小均匀,粒径约为60 nm;在烧结温度为1 330℃、保温时间为20 min条件下所制PTC陶瓷性能最佳:室温电阻为26.29,升阻比为3.585×104。     

双施主对受主补偿的BaTiO3系PTCR材料的影响

采用过剩施主二次掺杂法，研究双施主二次掺杂时两种施主相对比例不同对于BaTiO3材料性能的影响，发现过剩施主二次掺杂对受主杂质进行补偿比一次掺杂效果好，在相同掺杂量的情况下，可获得更大的PTC效应和更低的室温电阻率。采用Sb、Y过剩双施主对受主进行补偿，当双施主相对比例变化时，存在PTCR材料α30℃=0．4℃^-1的极大值。采用过剩双施主对受主进行补偿，可获得升阻比〉7，温度系数α30℃〉0．30℃^-1的PTCR材料，有效地降低原料成本。     

BaTiO3基PTC陶瓷材料粉体制备和烧成制度的电子显微研究

电子技术的发展，对电子材料的性能及环保标准提出了更高要求。本实验利用先进的纳米粉体制备方法和适当的烧成制度，制备无铅的环保型高性能热敏电阻。     

(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.     

BBSM烧结助剂对低温烧结PTCR陶瓷性能的影响

为了提高低温烧结BaTiO3基热敏陶瓷的PTC效应,提出在BaO-B2O3-SiO2烧结助剂中加入MnO(以Mn(NO3)2形式加入)的方法,研究了BaO-B2O3-SiO2-MnO(BBSM)烧结助剂对Y3+掺杂BaTiO3基热敏陶瓷的低温烧结和PTC特性的影响。结果表明:含有x[Mn(NO3)2]为0.06%的BBSM烧结助剂的样品,在1050℃保温3h下烧结后,其室温电阻率为306Ω·cm,升阻比为4.23×103。     

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。     

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。     

掺杂对宽带激光烧结BaTiO3陶瓷组织与性能的影响

为了获得组织与性能优良的BaTiO3陶瓷,采用宽带激光烧结技术制备了掺杂碱金属离子(Ca2+)和稀土元素离子(Y3+)的BaTiO3陶瓷.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热分析(TGDTA)、TR-8401振簧式静电计对BaTiO3陶瓷进行了组织与性能表征.实验结果表明,Ca2+的掺杂抑制了陶瓷晶粒长大,改善了BaTiO3的温度稳定性,防止六方相的生成,提高BaTiO3的居里点;Y3+的掺杂使BaTiO3陶瓷组织致密,降低了BaTiO3陶瓷的室温电阻率并使BaTiO3半导体化.     

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℃.     

助烧剂对复合PTC材料微观结构和电性能的影响

将金属Ni加入到(Ba,Sr)TiO3陶瓷基质中来制备低阻复合PTC材料.复合材料在石墨粉形成的弱还原气氛下烧成后,Ni主要以单质态存在.研究了添加Al2O3-SiO2-TiO2 (AST)与PbO-B2O3-ZnO-SiO2玻璃料对复合材料微观结构和电性能的影响.与AST一样,玻璃料可作为复合材料的烧结助剂,更突出的是玻璃料能实现金属Ni在陶瓷基质中的均匀分布.从烧结助剂引起的陶瓷基质和金属分布两方面的变化来讨论复合材料的电性能.采用玻璃料作为烧结助剂,复合材料获得了较低的室温电阻率和较高的升阻比.     

BaTiO_3热敏电阻的低温烧结特性研究

为了得到低烧结温度、较低室温电阻率的BaTiO3基半导体陶瓷,提出在BaO-B2O3-SiO2-MnO烧结助剂中加入LiF的方法,研究了BaO-B2O3-SiO2-MnO-LiF(BBSML)烧结助剂对Y3+与Nb5+双掺杂BaTiO3基热敏陶瓷的微观结构和正温度系数(PTC)特性的影响。微观结构分析表明:玻璃助剂中LiF的含量能改变晶界相组成,影响样品的烧结特性和室温电阻率。实验结果表明,x(LiF)=5%的BBSML烧结助剂的样品,在1 050℃保温1 h下烧结后,其室温电阻率为151Ω.cm,升阻比为5.6×103。     

激光若干基本问题（概念）学术讨论会在安徽召开

在中国光学学会支持下，激光若干基本问题学术讨论会于1981年9月5日至11日在安徽的太平县召开。到会代表60余人，主要是有关高等院校教师和部份研究所的研究技术人员。这次会议主要围绕高等院校的激光教学工作和科研工作的需要，分专题讨论了激光过程和热力学问题，激光谐振腔理论及模式，激光的基本特性，激光振荡动力学过程，超短脉冲激光、X-射线激光及强光非线性效应等问题。经过讨论大家感到心情舒畅，收获很大。会议建议明年底召开非线性光学方面的讨论会，请中国科技大学和安徽光机所等单位筹备。还建议今后每两年组织一次类似的讨论会。     

面向高功率激光隔离器的磁光材料（特邀）

磁光材料作为激光隔离器中的核心部分,在激光系统尤其是高功率激光器中起到确保激光单向传输、保护种子源及前端系统、稳定激光输出的重要作用。介绍了目前近红外波段高功率隔离器中磁光材料的国内外研究现状,阐述了磁光材料在高功率条件下的关键磁光特性及其对器件性能的影响。对比了常用的TGG单晶、铽玻璃与数种新型高功率磁光材料如TSAG单晶、TAG陶瓷和TGG陶瓷的高功率性能,重点讨论了掺杂离子和制备工艺对TAG陶瓷高功率磁光性能、热光性能的影响以及最近TAG陶瓷研究的新进展,及其重要应用需求,探讨了仍处于起步阶段的3~5 μm“大气窗口”中红外波段磁光材料的发展方向及前景。     

不同基板的CBGA焊点在热循环下的力学特性研究

采用粘塑性本构Anand方程描述SnPb钎料的变形行为,用有限元方法对CBGA组件焊点结构进行二维模型分析;同时,选用不同的基板材料(Al2O3、AlN、SiC),考察焊点在热循环加载过程中的应力应变等力学行为.研究结果表明,最外侧焊点受到的应力应变最大,所以裂纹最有可能从最外侧焊点处萌生,并沿着基板一侧扩展;焊点的高应力发生在热循环的低温阶段,升降温过程中的蠕变和非弹性应变的累积显著,应力应变迟滞环在热循环的最初几个周期内就能很快稳定.模拟结果得出,采用BeO基板材料时焊点的应力应变最小,其可靠性最高.