BaTiO3基半導體陶瓷細晶化及低溫燒結(jié)特性的研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，電子元器件的微型化、多功能化及片式化已成為當今電子技術(shù)發(fā)展的主流，熱敏電阻作為電子元器件中不可缺少的一份子，其片式化也勢在必行。而制備多層片式PTCR 熱敏元件主要難題是制備細晶陶瓷和降低陶瓷的燒結(jié)溫度以實現(xiàn)陶瓷層和電極間的共燒。
　　 本文以制備疊層片式PTCR 熱敏元件為最終目標，主要研究了為得到細晶陶瓷而進行的納米粉體的制備技術(shù)以及PTCR 陶瓷的低溫燒結(jié)技術(shù)。本文采用不同的方法制備了納米BaTiO

2、3粉體，系統(tǒng)研究了水熱法制備納米BaTiO3粉體中反應溫度、時間、反應前驅(qū)物濃度和鋇鈦比對粉體性能的影響。發(fā)現(xiàn)隨反應溫度和時間的增加，粉體粒徑增大，當前驅(qū)物Ba/Ti=2 時，反應溫度為160℃，時間為2h，可得到產(chǎn)品粒徑為32nm，Ba/Ti=0.9520的純凈的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的BaTiO3 粉體。而采用溶膠-凝膠法也合成了粒徑為100-200nm的結(jié)晶度良好BaTiO3 粉體。分別研究了共沉淀包覆摻雜法和化學混合摻雜法對PTCR 陶瓷的

3、性能的影響，發(fā)現(xiàn)采用共沉淀包覆摻雜法能使摻雜元素在陶瓷中分布更為均勻，從而得到微觀結(jié)構(gòu)均一的陶瓷。當Y(NO3)3 摻雜濃度為0.3 mol％并在1250℃保溫1h 時燒結(jié)，樣品的室溫電阻率為37.8Ω·cm，升阻比為4.8個數(shù)量級，電阻-溫度系數(shù)α為56％。用兩步燒結(jié)法控制晶粒尺寸，在1250℃保溫5min 得到了樣品晶粒尺寸為1-2μm，室溫電阻率為46.8Ω·cm，升阻比為3.5個數(shù)量級。為降低BaTiO3基PTCR 陶瓷的燒結(jié)溫