鉍酸鋇基熱敏電阻材料的制備與性能研究.pdf

1、NTC(負(fù)溫度系數(shù))熱敏電阻材料是指電阻率隨溫度升高而呈指數(shù)關(guān)系降低的材料。依據(jù)NTC的阻溫特性及伏安特性,NTC熱敏電阻材料有著廣闊的應(yīng)用前景,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用在溫度測(cè)量、溫度控制以及溫度補(bǔ)償?shù)阮I(lǐng)域。
　　BaBiO3是一種異有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的NTC熱敏電阻材料,它的鉍離子有+3價(jià),也有+5價(jià),可以表示為Ba2Bi3+Bi5+O6。近年來(lái)被廣泛應(yīng)用在以BaPb1-xBixO3體系和Ba1-xKxBiO3體系為主的無(wú)銅超導(dǎo)材料領(lǐng)域。至于

2、BaBiO3基陶瓷在NTC熱敏電阻特性及其導(dǎo)電機(jī)理方面的研究,迄今為止國(guó)內(nèi)外還少有報(bào)道。
　　本文以BaBiO3基NTC熱敏電阻材料為研究對(duì)象,對(duì)BaBiO3基NTC熱敏電阻材料的制備及其NTC特性進(jìn)行了較為詳盡的研究，并通過(guò)在BaBiO3基NTC熱敏電阻材料中摻雜MnO2、Na2C2O4和K2CO3,研究了Mn4+、Na+以及K十摻雜對(duì)BaBiO3基NTC熱敏電阻材料顯微結(jié)構(gòu)及NTC特性的影響。
　　采用傳統(tǒng)的陶瓷制備方法

3、制備了BaBiO3負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷材料,并研究了燒結(jié)溫度對(duì)BaBiO3陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu)及其NTC特性的影響。隨燒結(jié)溫度的提高,BaBiO3陶瓷材料的晶粒尺寸逐漸增大,氣孔率明顯減少,致密度提高。室溫電阻率P25逐漸減小,而B(niǎo)25-85值則呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì)。
　　通過(guò)在BaBiO3陶瓷材料中摻雜MnO2,研究了Mn4+摻雜對(duì)BaBiO3基陶瓷材料顯微結(jié)構(gòu)和NTC特性的影響。結(jié)果表明,試樣的B25-85值和室溫電阻率P25

4、均隨著Mn4+摻雜量的增加呈現(xiàn)先減少后變大的趨勢(shì)。當(dāng)Mn4+摻雜量為2％時(shí),得到了具有較好NTC特性的陶瓷樣品,其室溫電阻率P25為1.96KΩ·cm，B25-85值為3327K。同時(shí)還研究Mn4+摻雜時(shí)機(jī)對(duì)BaBi03基陶瓷材料顯微結(jié)構(gòu)及其NTC特性的影響。在相同的工藝燒結(jié)條件下，預(yù)燒前摻入MnO2摻雜劑燒結(jié)得到的樣品的致密度比預(yù)燒后摻入MnO2摻雜劑燒結(jié)得到的樣品的致密度高，預(yù)燒前摻入MnO2摻雜劑得到的樣品的電阻率比預(yù)燒后摻入Mn

5、O2摻雜劑得到的樣品的電阻率小。
　　通過(guò)在BaBi03陶瓷材料中摻雜Na2C204，研究了Na+摻雜對(duì)BaBi03基陶瓷材料顯微結(jié)構(gòu)和NTC特性的影響。結(jié)果表明，試樣的B25-85值和室溫電阻率P25均隨著Na+摻雜量的增加呈現(xiàn)先減少后變大的趨勢(shì)。當(dāng)Na+摻雜量為5%時(shí)，獲得了具有較好NTC特性的樣品，其室溫電阻率P25為2.2KΩ·cm, B25-85值為3365K .
　　通過(guò)在BaBi03陶瓷材料中摻雜K2CO3，研