納米ZnO壓敏材料制備及其水基流延工藝研究.pdf

1、本文概述了納米ZnO特性及其壓敏材料性能，綜述了ZnO壓敏材料的導(dǎo)電機(jī)理、老化、非線性功能添加劑以及制備工藝等方面的研究進(jìn)展。本研究利用機(jī)械化學(xué)法合成了單相納米ZnO粉體，利用DTS、XRD、IR、TEM等檢測手段對ZnO納米粉體進(jìn)行表征。結(jié)果表明：經(jīng)過特殊分散處理的ZnO顆粒的粒徑在60-80nm范圍，得到的粉體為纖鋅礦結(jié)構(gòu)的六方相ZnO，其純度高，結(jié)晶程度好，并且納米ZnO表面有較強(qiáng)的吸附能力。本文采用Bi2O3，Sb2O3，TiO

2、2等不同氧化物摻雜制備納米ZnO壓敏材料，用復(fù)合得到的陶瓷粉體壓制成電阻片，在不同溫度下燒結(jié)，確定了摻雜后ZnO的最佳燒結(jié)溫度為1150℃。在優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)在800℃處理所得到粉體制備的ZnO壓敏材料的收縮率、漏電流、壓敏場強(qiáng)、散逸因子、介電常數(shù)等參數(shù)與未煅燒粉體相比有較大差別。未煅燒粉體制備ZnO壓敏材料的壓敏電阻收縮率達(dá)到18.2％，漏電流為1.8μA，散逸因子為0.1，壓敏場強(qiáng)951 V/mm，電阻率為3711kΩ·m，介電

3、常數(shù)接近4.3×105；煅燒粉體制備ZnO壓敏材料的漏電流最小達(dá)到19μA，散逸因子為0.2，壓敏場強(qiáng)最高為879 V/mm，介電常數(shù)達(dá)到1.46×107。將壓敏性能最優(yōu)的ZnO陶瓷粉體用苯丙乳膠作為粘結(jié)劑，利用水基流延法成功得到表面光滑、均勻、強(qiáng)度較高的流延生帶材料，通過疊層工藝獲得多層片式壓敏材料坯體，燒結(jié)后坯體的相對密度最大可到達(dá)99.85％，壓敏場強(qiáng)為1247 V/mm，漏電流最小為0.3μA。本研究對獲得優(yōu)良ZnO壓敏材料及器