掺杂Fe2O3对氧化锌压敏陶瓷压敏特性的影响

本文研究了分别掺杂微量Fe2O3杂质对ZnO压敏陶瓷的压敏特性的影响。研究结果表明:随Fe2O3掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷的压敏电压V1 mA和非线性系数先下降,后升高,最小值出现在Fe2O3摩尔掺杂量为1.00%;并从理论上详细地探讨了产生这些影响的原因。     

ZnO掺杂量与烧结温度对SnO2-Ta205-ZnO压敏变阻材料性能的影响

以SnO2、Ta2O5和ZnO粉为原料,通过传统陶瓷固相反应烧结法制备了压敏变阻材料,实验中ZnO含量为0～2．00％（摩尔分数）,烧结温度控制在1300～1500℃并保温2h。研究了ZnO掺杂量和烧结温度对材料的组成、微观结构和电学性能的影响。结果表明：在温度一定条件下,随着ZnO掺杂量的增加,材料的非线性系数、压敏电压先增大后减小;在ZnO含量一定时,随着烧结温度从1300℃升至1450℃,材料的非线性系数、压敏电压先增大后减小。ZnO掺杂量为0．50％时,在1450℃烧结得到的样品的非线性系数最高（6．2）,漏电流最小（262vA／cm^2）,压敏电压较高（83V／mm）。     

低温制备ZnO压敏陶瓷及其电性能研究

ZnO压敏陶瓷作为电压保护以及抗浪涌设备中电子元器件的核心材料,其高非线性系数,高通流容量,强浪涌吸收能力等性能研究以及低温烧结制备技术受到广泛关注。通过掺杂烧结助剂BST(Bi_2 O_3∶SiO_2∶TiO_2摩尔比为6∶4∶3),于875℃烧结制备了性能优异的ZnO压敏陶瓷。主要探究了烧结助剂的掺量对ZnO压敏陶瓷的物相组成、微观结构、体积密度以及压敏性能的影响。结果表明:BST掺杂会导致晶粒细化,有效地提高样品的致密度及压敏性能。当BST掺量摩尔分数为0.25%时,获得样品的综合性能最佳,体积密度为5.63 g/cm~3,相对密度为97.4%,非线性系数最大为38.9,电压梯度为最小值301.2 V/mm,漏电流密度为最小值0.028 A/mcm~2。     

Fe_2O_3掺杂对ZnO-Pr_6O_(11)系压敏电阻材料电学性能的影响

通过烧结法制备了Fe2O3掺杂的ZnO–Pr6O11压敏电阻材料,研究了Fe2O3掺杂量对ZnO–Pr6O11系压敏电阻材料电学性能的影响。实验表明:当Fe2O3掺杂量小于0.005%(摩尔分数,下同)时,ZnO–Pr6O11系压敏电阻材料的非线性系数和压敏电压随Fe2O3掺杂量增大而逐渐提高。当Fe2O3掺杂量为0.005%时,压敏电压达到最大值571V/mm,非线性系数达到最大值26。当Fe2O3掺杂量大于0.005%时,非线性系数和压敏电压均急剧下降。过量Fe2O3使ZnO压敏电阻材料非线性下降的主要原因是:Fe元素偏析在晶界处,提供额外载流子降低了晶界电阻率,同时晶界处PrFeO3相的堆积会破坏晶界结构,从而影响压敏电阻材料的电学性能。     

Al_2O_3掺杂对Zn-Bi系压敏陶瓷性能的影响

采用Al_2O_3掺杂,通过固相法制备Zn-Bi系压敏陶瓷,研究了不同比例Al_2O_3对ZnO陶瓷的晶粒大小、显微结构以及电性能的影响。研究表明ZBSCCMY配方中掺杂少量Al_2O_3制备得到ZnO压敏陶瓷样品的晶粒大小愈加均匀,显微结构更加致密;陶瓷物相主要由Zn O相、少量的Bi_2O_3相和微量的Zn_7Sb_2O_7尖晶石物相构成;少量Al_2O_3的掺杂改进了晶粒和晶界结构和成分,活化了晶界,降低烧制压敏陶瓷的烧结温度,优化了压敏陶瓷的非线性特性。当掺杂浓度为0.05 wt%、烧结温度为1100℃、保温2 h得到性能良好的压敏陶瓷,其压敏电位梯度可达810 V/mm,非线性系数为68,漏电流为2.4μΑ。     

纳米Fe_3O_4对白炭黑填充NR性能的影响

研究了纳米Fe_3O_4的粒径和用量对白炭黑填充天然橡胶(NR)的加工特性、力学性能及导热性能的影响。结果表明,纳米Fe_3O_4填料添加量越大,混炼胶Payne效应越强,纳米Fe_3O_4粒径越小,Payne效应越明显;纳米Fe_3O_4的添加量为0~12phr时,硫化胶料的力学性能逐渐上升,添加量大于12phr时,力学性能开始下降;粒径为20nm的Fe_3O_4在其添加量为12phr时,胶料的硫化性能达到最优;添加量大于12phr时,其对胶料导热系数的影响更加明显。     

ZnO掺杂量与烧结温度对SnO2–Ta2O5–ZnO压敏变阻材料性能的影响

以SnO2、Ta2O5和ZnO粉为原料,通过传统陶瓷固相反应烧结法制备了压敏变阻材料,实验中ZnO含量为0～2.00%(摩尔分数),烧结温度控制在1 300～1500℃并保温2 h。研究了ZnO掺杂量和烧结温度对材料的组成、微观结构和电学性能的影响。结果表明:在温度一定条件下,随着ZnO掺杂量的增加,材料的非线性系数、压敏电压先增大后减小;在ZnO含量一定时,随着烧结温度从1 300℃升至1 450℃,材料的非线性系数、压敏电压先增大后减小。ZnO掺杂量为0.50%时,在1450℃烧结得到的样品的非线性系数最高(6.2),漏电流最小(262μA/cm2),压敏电压较高(83V/mm)。     

纳米Bi_2O_3对ZnO压敏陶瓷性能的影响

采用纳米Bi_2O_3添加入ZnO压敏陶瓷中,添加量分别是100%、60%、30%和0。利用纳米颗粒的高活性、比表面积大,熔融温度相对较低等特性,使实验样品致密度增加,在烧结过程中及早生成尖晶石晶相,该晶相成为晶粒内的"锚栓",有效提高ZnO压敏陶瓷的电位梯度和能量耐受能力。当纳米Bi_2O_3添加量从0增加至100%时,样品致密度增加,电位梯度从305 V/mm增加至385 V/mm,同时8/20μS的残压比下降,2 ms方波冲击电流从132 A增加至207 A。     

Sn掺杂对ZnO压敏变阻器电学性能的影响

本文采用沉淀法以SnCl2·H2O代替SbCl3制备了ZnO压敏变阻器.分析了SnO2含量对变阻器电学性能的影响.随着SnO2含量的增加,漏电流和压敏电压明显增大;而非线性系数在SnO2掺杂量达到3.0 mol％时达到极大值.通过适当的掺杂,得到了漏电流为0.08 μA,非线性系数为80.3,压敏电压为1006.7 V1mA/mm性能良好的ZnO变阻器.     

Sb2O3掺杂对ZnO压敏陶瓷晶界特性和电性能的影响

制备了掺有Sb2O3不同掺杂量ZnO压敏陶瓷样品,采用扫描电镜对样品进行显微结构分析,研究了Sb2O3掺杂浓度对ZnO压缩电阻显微结构和性能的影响,测量了样品的电性能,由样品C－V特性的测量计算出晶界参数,并由此讨论了陶瓷性能与晶界特性的相关性。研究发现,在ZnO压敏陶瓷样品中掺杂适量的Sb2O3可以提高ZnO压敏陶瓷样品的非线性性能,但当Sb2O3的摩尔分数超过0．088％时,电性能反而优化,这是因为Sb2O3掺杂浓度不同会引起晶界势垒高度、施主浓度与陷阱密度的变化,因此Sb2O3掺杂量要控制在适当的范围内。     

氧化锌压敏材料研究与发展进展

本文简要回顾了ＺｎＯ压敏陶瓷的历史，阐述了ＺｎＯ压敏陶瓷的特点以及当前ＺｎＯ压敏陶瓷基础性研究的现状，最后对其进展进行了展望。     

SrTiO3压敏陶瓷一次烧成工艺的研究

研究了一次烧成法的温度、还原和氧化条件、施主和受主掺杂等对ＳｒＴｉＯ３陶瓷压敏和介电性能的影响。借助于ＳＥＭ，ＥＤＡＸ和ＷＤＡＸ等分析技术，阐述了这种陶瓷的显微结构、杂质分布和电性能之间的关系。     

ZnO压敏陶瓷的晶界行为

晶界的结构、组成、性能以及相之间的界面与氧化锌压敏陶瓷的非线性、电性能、老化、化学性能方面有着重要联系。本文就ZnO压敏陶瓷的晶界行为以及工艺技术对晶界的影响因素进行了讨论 ,分析了关于ZnO压敏陶瓷导电、老化的晶界机理 ,大量研究表明 ,其多种特性均为晶界现象。     

三氧化钨陶瓷的压敏特性和机理

采用传统电子陶瓷烧结工艺,制备了无掺杂物的三氧化钨(WO3)陶瓷。分析了陶瓷样品经淬火和不同气氛下处理后的微结构和压敏电学特性。研究表明:陶瓷冷却过程中在氧吸附的作用下,WO3陶瓷晶粒表面呈现氧元素富集。分析认为,晶粒表面吸附的氧与晶粒内的电子作用,在晶粒表面形成界面态,并进一步在晶界形成Schottky势垒,这可能是WO3陶瓷压敏行为的起源。根据实验结果,提出了一种修正的晶界Schottky势垒模型,解释了WO3陶瓷的压敏行为。     

掺杂对ZnO压敏陶瓷电性能的影响及其应用

ZnO压敏陶瓷具有优良的电流-电压非线性和冲击能量吸收能力、低漏电流和低成本,广泛用于电力系统和电子线路等领域。介绍了掺杂改性对ZnO压敏陶瓷电性能的影响,最后介绍了ZnO压敏陶瓷的应用。     

掺杂TiO_2制备低压ZnO压敏陶瓷

主要研究了晶粒助长剂TiO2、烧成条件等对ZnO低压压敏陶瓷电性能的影响。结果表明:TiO2的掺入能显著促进晶粒生长,降低压敏电压V1mA,但掺入量超过一定值后一方面会生成阻止晶粒继续生长的晶界反应层,促使压敏电压又有所升高,另一方面会生成钛酸铋立方相而引起富铋晶界相含量的减少,导致非线性特性下降。提高烧成温度可以促进晶粒生长,降低压敏电压,但温度过高时由于铋的挥发加剧,利用提高烧成温度降低压敏电压会引起非线性特性和漏流等性能的劣化。     

磁化水配料对TiO2压敏陶瓷电性能和微观结构的影响

研究了使用磁化水配料对TiO2压敏陶瓷电性能和微观结构的影响。电性能测量及SEM和XRD微观结构分析结果表明：磁化水配料制备的TiO2压敏电阻具有较低的压敏电压和较高的非线性指数α。材料的主晶相为金红石相，由Ce,Si,Ti组成的Perrierite第二相均匀分布在晶界区域。因此，采用磁化水配料可以改善材料的工艺性能和陶瓷烧结体的微观结构，从而提高元件的电性能。     

掺杂对低压ZnO压敏陶瓷材料显微结构及电性能的影响

探讨了多种金属氧化物对ＺｎＯ－Ｂｉ２Ｏ３－ＴｉＯ２系材料的改性作用和对其显微结构的影响，为得到预定性能的材料提供了掺杂方面的实验依据。     

添加Nd2O3对氧化锌压敏阀片电性能与显微组织的影响

研究了微量Nd2O3添加剂对氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度、漏电流和压比的影响,并对其显微组织进行了分析研究,从理论上探讨了Nd2O3对氧化锌压敏阀片电性能与组织的作用机理。研究结果表明:当Nd2O3的摩尔分数为0.04％时,氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度最高,漏电流最小,压比最低,具有优良的综合电性能。其原因是Nd2O3加入到氧化锌压敏阀片中,使晶粒尺寸减小所致。