納米PTCR系列瓷粉的合成、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、鈦酸鋇是電子陶瓷元器件的基礎(chǔ)母體原料，被廣泛的應(yīng)用于制備高介電陶瓷電容器、多層陶瓷電容器、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器等方面，被譽(yù)為“電子陶瓷的支柱”。在BaTiO3陶瓷材料中加入微量的某些施主元素，其室溫電阻率會(huì)大幅度下降而成為半導(dǎo)體陶瓷，并且當(dāng)溫度上升到它的居里溫度Tc=120℃左右時(shí)，其電阻率將急劇上升，變化達(dá)5～8個(gè)數(shù)量級(jí)，這種現(xiàn)象稱為PTC（positive temperature coefficient）效應(yīng)。PTC特性是鈦酸鋇陶瓷的重要

2、性能，利用PTC陶瓷的這一特性，已經(jīng)制備出了溫度補(bǔ)償元件、溫度傳感器、過(guò)電流保護(hù)器等多種電子元器件，廣泛地應(yīng)用于了生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。
　　 本文首先回顧了目前國(guó)內(nèi)外BaTiO3基PTC瓷粉的研究概況以及各種粉體制備方法，通過(guò)分析不同方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，本文嘗試一種全新的合成方法——低溫固態(tài)反應(yīng)法來(lái)制備納米BaTiO3基PTC瓷粉。本方法的優(yōu)點(diǎn)是：工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)率高；能耗低；主要反應(yīng)不使用溶劑；對(duì)環(huán)境污染小，有很高的工業(yè)

3、化價(jià)值。用此種方法合成PTC瓷粉在國(guó)內(nèi)外尚未見報(bào)道。
　　 本實(shí)驗(yàn)首先利低溫固態(tài)反應(yīng)合成了純相BaTiO3粉體。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：量取計(jì)算量的TiCl4，滴加到水中，后加入1：1的氨水調(diào)節(jié)pH值至7～8。將所得糊狀物用去離子水洗滌至無(wú)Cl-。取計(jì)算量的BaL（OH）2·8H2O（Ba/Ti=1）和其他摻雜元素的醋酸鹽（La、Y、Nd、Mn等）與’TiCl4在氨水中水解得到的糊狀物充分混合，并研磨1h，經(jīng)100℃c烘干后放入馬福爐中，80

4、0℃焙燒1h，即得到摻雜固溶體粉體固溶體粉體。
　　 經(jīng)XRD物相分析證明，此種方法合成的粉體為立方晶系，摻雜后并沒有雜質(zhì)峰出現(xiàn)。TEM形貌分析，粒子為均勻球形，平均粒徑50nm左右。通過(guò)制陶實(shí)驗(yàn)，研究了不同施主元素（La，Nd，Y等）和受主元素（Mn）對(duì)PTC陶瓷材料性能的影響。研究表明，施主元素的加入可有效降低材料的室溫電阻，受主元素Mn可以極大的提高材料的升阻比。本文研究了不同施主元素和受主元素的摻雜量對(duì)PTC材料室溫電阻