微量Bi2O3摻雜ZnVTiO基壓敏陶瓷的研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目：微量Bi2O3摻雜ZnVTiO基壓敏陶瓷的研究英文題目英文題目：EffectofminBi2O3dopantsonZnVTiObasedvaristceramics學(xué)位類學(xué)位類別：碩士學(xué)位研究生姓研究生姓名：李海松學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)：201102275學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱名稱：材料工程指導(dǎo)教指導(dǎo)教師：趙鳴職稱職稱：教授協(xié)助指導(dǎo)教協(xié)助指導(dǎo)教師：師：職稱：職稱：2013年6月9日分類號(hào)：分類號(hào)：TN304

2、.82TN304.82密級(jí)：級(jí)：公開UDC：學(xué)校代碼：學(xué)校代碼：1012710127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要以ZnO壓敏陶瓷為主要原料制備的壓敏電阻是目前應(yīng)用于各類電子電路中范圍和用量最廣泛的浪涌抑制器件。由于燒結(jié)溫度低，ZnOV2O5TiO2（ZnVTiO）基壓敏陶瓷在制備低壓疊片式壓敏電阻有巨大的應(yīng)用前景。TiO2作為晶粒生長(zhǎng)促進(jìn)劑可以降低具有低溫?zé)Y(jié)特性的ZnVO基壓敏電阻的壓敏電壓，但同時(shí)會(huì)促進(jìn)部分晶粒出現(xiàn)異常生長(zhǎng)，使顯

3、微組織不均勻，從而影響壓敏電阻最終的壓敏性能。為此，很多針對(duì)ZnVTiO基壓敏陶瓷的研究主要集中在顯微組織均勻化和電性能的改善兩個(gè)方面。Bi是一種優(yōu)異的非線性形成元素，Bi在ZnBiO系、ZnPrO、系壓敏陶瓷中摻雜后對(duì)非線性的提高和顯微組織的均勻化作用明顯，但其在ZnVTiO基壓敏陶瓷中的作用機(jī)理尚未有人研究。為此，采用傳統(tǒng)混合氧化物法制備了微量Bi2O3摻雜的ZnVTiO基壓敏陶瓷的制備工藝和Bi2O3含量對(duì)相組成、顯微形貌及電學(xué)特

4、性的影響規(guī)律和作用機(jī)理。研究結(jié)果表明：在所研究燒結(jié)溫度（750℃~850℃）范圍內(nèi)，Bi2O3可有效的促進(jìn)陶瓷的燒結(jié)，使樣品燒結(jié)后相對(duì)密度都達(dá)到95%以上。同時(shí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，適量的Bi2O3的摻雜有利于ZnO壓敏陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的改善。然而，如果燒結(jié)溫度過(guò)高（850℃）會(huì)促進(jìn)某些晶粒的異常長(zhǎng)大，造成顯微組織不均勻。Bi2O3摻雜對(duì)ZnVTiO基壓敏陶瓷的主晶相ZnO并無(wú)影響第二相出現(xiàn)了Bi4Ti3O12、Zn3(VO4)2和尖晶石相ZnTi

5、O3、Zn3Ti3O8。在電學(xué)特性影響方面，在750℃燒結(jié)時(shí)，Bi2O3可顯著提高所研究材料的壓敏電壓，與此同時(shí)，材料非線性系數(shù)也被提高，在Bi2O3含量達(dá)到0.05mol%時(shí)達(dá)到極值，壓敏電壓和非線性系數(shù)分別為3200Vmm、45，此后，非線性系數(shù)又降低。燒結(jié)溫度的提高可延緩上述變化的趨勢(shì)，而且過(guò)高的燒結(jié)溫度將使所研究陶瓷的壓敏電壓及非線性系數(shù)同步由燒結(jié)溫度為800℃最高值2413Vmm和45下降到850℃最低值98Vmm和6.38。