大电流冲击后ZnO压敏电阻交流老化特性的分析

针对ZnO压敏电阻经受多次8/20雷电流冲击后交流老化特性变化的问题,通过对ZnO压敏电阻老化机理的理论分析,并对ZnO压敏电阻样品进行不同次数的冲击老化实验后再进行交流老化实验测量其静态参数的变化,发现适当次数的大电流冲击会增强ZnO压敏电阻的交流耐受能力;ZnO压敏电阻的U1 mA和U0.1 mA在交流老化过程中呈现小幅上升、缓慢下降、快速减小的趋势,非线性系数则呈现持续缓慢降低而后快速下降的趋势;根据实验结果,得出电子陷阱及离子迁移是交流老化初始和中期的主要老化机理,而热破坏在老化末期起主要作用。     

ZnO压敏电阻在直流电压作用下老化劣化的分析

针对ZnO压敏电阻在直流电压作用下老化劣化的问题,通过对ZnO压敏电阻内部离子迁移和晶界肖特基势垒的理论分析。采用ZnO压敏电阻正极性直流作用和负极性直流交替作用的试验方法。利用理论与试验相结合,得出以下结论:1)老化前压敏电阻正、负极性伏安特性曲线几乎一致,没有产生极性效应;2)在单一正极性直流作用下,压敏电阻发生老化,且随时间和电流的增加,正极性老化程度大于负极性;3)在正、负极性直流交替作用下,压敏电阻老化时间推迟,程度减小,压敏电压和漏电流变化趋势较单一正极性趋势减弱,且极性效应趋于消失;4)分布电容变化平缓,除与老化前数值相比有些许减小外,并无巨大波动。该结论在防雷的实际应用中有重要的参考价值。     

氧化锌压敏电阻老化分析

摘要：限压型电涌保护器（SPD）的老化问题,经分析是由于ZnO压敏电阻内部的离子迁移导致肖特基势垒的畸变,从而引起泄漏电流与压敏电压增加等。通过对几组ZnO压敏电阻在老化环境下的试验,分析老化前后压敏电阻性能参数的变化,得到如下结论：交流老化过程中,压敏电压和漏流存在一定的逆老化现象．但压敏电压和漏流随老化呈增长趋势;（爹交流老化时,压敏电阻温度的升高与加热时间、施加电流以及老化程度有关,伏安特性曲线发生对称漂移;（萤交流老化之后,压敏电阻内阻的变化不大．且局部有降低的趋势,分布电容、阻抗和非线性系数的变化较小。     

改善ZnO压敏电阻老化特性的研究

研究添加不同的减缓老化作用的元素及化合物,以改善ZnO压敏电阻片长期带电的老化特性。经过添加GF-06银玻璃、氧化硼、PM-10硼玻璃等不同形态的材料,在同样的ZnO压敏电阻的制作工艺下进行混合、造粒、成形、烧成形成直径为53 mm的电阻片,测试了小电流特性、大电流特性及115℃下1 000 h的加速老化试验。试验结果表明,微量的Ag2O玻璃和B2O3玻璃有利于提高ZnO-Bi2O3系压敏电阻片的老化寿命;同时B2O3还有助于改善ZnO电阻片的大电流下的非线性。     

表36 美国Dow Corning公司RTV (胶料) 产品牌号、性能和应用

通过对ZnO压敏电阻器几个典型品种在不同荷电率下的漏电流测试,研究了定电压下测量漏电流对压敏电阻测试合格率的影响.同时,对实验结果及该测试条件下配方及元件尺寸的影响进行了简单的讨论.     

十脉冲冲击下ZnO压敏电阻老化分析

针对十脉冲冲击下ZnO压敏电阻老化特性变化问题,通过压敏电阻热行为理论,对比分析在十脉冲电流冲击和单脉冲电流冲击下,ZnO压敏电阻的老化特性。结果表明:十脉冲冲击下,ZnO压敏电阻U1mA变化呈现初期快速减小,中期平缓,后期快速减小趋势。泄漏电流变化呈初期缓慢上升,中期进入平缓区,后期快速增大直至损坏。与单脉冲冲击下,泄漏电流变化规律相同,但泄漏电流变化的平缓区域远远小于单脉冲冲击下的平缓区域。通过对压敏电阻热行为分析发现,在十脉冲冲击下,ZnO压敏电阻内部晶粒热导率开始下降,部分热导性能较差的晶界首先由热平衡状态转入热不平衡状态,晶界区电荷量发生变化,最终伏安特性发生蜕变。     

不同环境多脉冲雷电高压下ZnO压敏电阻的失效分析

利用多脉冲雷电高压冲击平台模拟自然雷电环境,对ZnO压敏电阻进行雷电冲击试验,以探究多脉冲雷电流冲击下的ZnO压敏电阻在不同环境条件下的耐受冲击特性。结果表明:1)ZnO压敏电阻在多脉冲下极易失效,平均耐受冲击水平为10次,损坏形式主要以边缘破裂为主,甚至发生不可逆转的损毁和炸裂,多脉冲冲击的前期是一个老化加速的热老化过程,最后一次炸裂是连续多脉冲热应力导致的热崩溃损毁。2)在施加工频动作负载时,冲击后发生起火燃烧,经过特殊环境处理之后进行冲击,压敏电阻的破坏形式并未发生改变,但会加速ZnO压敏电阻的老化进程,大大降低ZnO压敏电阻的耐受多脉冲冲击能力。恶劣环境的ZnO压敏电阻在施加工频负载的多脉冲下只能承受一次冲击。     

氧化锌压敏电阻在直流环境下的老化机理研究

针对氧化锌压敏电阻直流作用下的老化问题。利用氧化锌压敏电阻肖特基势垒理论,对氧化锌压敏电阻在正极性和正、负极性直流交替作用下,氧化锌压敏电阻老化规律进行研究,得出以下结论:1)氧化锌压敏电阻在单一极性直流作用下,产生明显的极性效应。此外,极性效应和老化程度均随电流的增加而增大,当达到最高点时,出现减慢的现象。2)正、负极性电流交替作用时,ZnO压敏电阻出现极性补偿现象,使得肖特基势垒高度下降变慢,导致压敏电阻老化程度较单一极性电流作用下缓慢。     

ZnO非线性压敏电阻晶界微观结构的最新研究进展

微观结构的研究是ZnO非线性压敏电阻制造行业的最基本的研究内容之一.笔者梳理了该领域的最新研究进展.共分2个方面:1)ZnO压敏电阻晶界微观精细物理结构的研究;2)ZnO压敏电阻晶界电子结构的研究.随着电子显微技术与其他现代发展起来的测试方法相结合,必将有力的推动ZnO非线性压敏电阻微观结构的研究发展,实现该领域的重大...     

不同添加物掺杂对氧化锌压敏电阻的改性研究

为了提高ZnO压敏电阻综合电气性能,采用单一变量法研究了Bi_2O_3、Co_2O_3和Ni_2O_3不同比例掺杂对ZnO压敏电阻微观结构、电气性能及冲击老化特性的影响。研究结果表明:随着Bi_2O_3掺杂含量的增加,ZnO压敏电阻晶粒尺寸增大,直流1 mA参考电压减小,非线性系数先增大后减小,泄漏电流先减小后增大;随着Co_2O_3掺杂含量的增加,ZnO压敏电阻晶粒尺寸几乎没有变化,但晶粒间尖晶石数量增加,使得直流1 mA参考电压增大,非线性系数增大,泄漏电流先减小后增大;随着Ni_2O_3掺杂含量的增加,ZnO压敏电阻晶粒尺寸逐渐减小,直流1 mA参考电压增大,非线性系数先增大后减小,泄漏电流先减小后增大;当Bi_2O_3、Co_2O_3和Ni_2O_3添加物掺杂量分别为2. 1%、3%和0. 5%时,ZnO压敏电阻可以获得较好的综合电气性能和耐冲击老化能力。