TiO_2掺杂ZnO-Bi_2O_3-Co_2O_3-MnCO_3系低压压敏陶瓷的微结构和电性能研究

采用固相反应法制备了TiO2掺杂的ZnO-Bi2O3-Co2O3-MnCO3系低压压敏陶瓷。采用X射线衍射、扫描电镜、压敏电阻直流参数仪、阻抗分析仪等研究了掺杂量对陶瓷的微结构、压敏性能和阻抗等影响。结果表明:掺杂1.0mol%TiO2时综合电性能最好,压敏电压梯度为21.6 V/mm,漏电流密度为0.02μA/mm2,非线性系数为33;掺杂量大于1.0 mol%时,压敏电压梯度降低的同时也使非线性系数降低,漏电流密度增大;Cole-Cole形式的复阻抗谱图表明掺杂1.0 mol%TiO2的晶界电阻最大,晶界电阻对ZnO-Bi2O3-Co2O3-MnCO3-TiO2系低压压敏陶瓷电阻的贡献最为明显。

烧结温度对低压ZBCMTV压敏电阻性能的影响

采用固相反应法制备了低压ZnO-Bi2O3-Co2O3-MnCO3-TiO2-V2O5(ZBCMTV)压敏电阻,借助扫描电子显微镜、压敏电阻直流参数仪、阻抗分析仪等研究了烧结温度对压敏电阻的微结构、压敏性能和介电性能等的影响。结果表明,在较低烧结温度(980℃)下,ZBCMTV压敏电阻综合性能最好;晶粒发育比较完全,粒径大小较均一,平均粒径约13.9μm;压敏电压梯度为109.7 V/mm,漏电流密度最小为0.015μA/mm2,非线性系数最大为27.8。

V_2O_5掺杂ZnO-Bi_2O_3-Co_2O_3-MnCO_3-TiO_2低压压敏陶瓷的微结构和电性能

采用固相反应法制备V2O5掺杂的ZnO–Bi2O3–Co2O3–MnCO3–TiO2(ZBCMT)低压压敏陶瓷。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、压敏电阻直流参数仪和阻抗分析仪研究了V2O5掺杂对ZBCMT陶瓷微结构、压敏性能、电场强度–电流密度特性和介电性能的影响。结果表明:掺摩尔分数为0.010%的V2O5时,ZBCMT陶瓷的综合性能最佳,压敏电压梯度为31.1 V/mm,漏电流密度为0.02μA/mm2,非线性系数为25,施主浓度Nd和界面态密度Ns的最小值分别为0.810×1018/cm3和2.632×1012/cm2,耗尽层宽度ω的最大值为32.49 nm,同时,出现了较高的势垒高度φB(0.908 eV)。随V2O5掺杂量的增加,ZBCMT陶瓷的Nd和Ns增加,而ω和φB减小,这与受主杂质V2O5的掺杂有关。