Pr系ZnO压敏陶瓷的sol-gel法制备及电性能研究

以Zn(NO3)2和NaOH为原料,采用sol-gel法制备了Pr系ZnO压敏陶瓷。研究了所制压敏粉体和压敏陶瓷的性能。结果表明:干凝胶在700℃下煅烧2h,得到球状Pr系ZnO粉体颗粒,平均粒径为200nm。1220℃烧结制备的Pr系ZnO压敏陶瓷性能优异:晶粒大小约为3.2μm,压敏电压为910V/mm,非线性系数为40.2,漏电流为0.3μA,比传统固相合成工艺的烧结温度降低了约80℃。

ZnO籽晶对ZnO-Bi_2O_3-TiO_2-Sb_2O_3系陶瓷微观结构和压敏性能的影响

研制了添加预制ZnO籽晶的ZnO Bi2 O3 TiO2 Sb2 O3系压敏陶瓷 ,测量了添加不同含量籽晶的ZnO陶瓷的压敏电压 (V1mA)、非线性系数 (α)和漏电流 (IL)等电学性能参数 ,采用XRD和SEM研究了籽晶对ZnO压敏陶瓷微观结构的影响。研究结果表明 ,籽晶的含量对晶粒的生长状况以及Ti4+离子的分布状况都具有显著的影响 ,当ZnO籽晶添加量为 1 0 %时可获得压敏性能最为优化的ZnO陶瓷。

MnO_2掺杂ZnPrCoCrO基压敏陶瓷制备

采用传统氧化物陶瓷工艺制备了掺杂MnO2(摩尔分数0～1.5%)的ZnO-Pr6O11-Co2O3-Cr2O3(ZnPrCoCrO)基压敏陶瓷。利用XRD、SEM及I-V特性测试等表征了所制陶瓷的微观结构和电学特性。结果表明:1 350℃下烧结1 h所制掺杂0.5%MnO2的ZnPrCoCrO陶瓷具有最佳的高压压敏性能:相对密度为99%、非线性系数为110、压敏电压强度为2 840 V/mm、漏电流密度为11.4×10–6A/cm2。

稀土氧化物Pr_2O_3掺杂对高压ZnO压敏电阻性能的影响

采用低温固相化学反应法制备了Pr2O3掺杂的ZnO纳米复合粉体,并用此粉体在不同烧结温度下制备了高压ZnO压敏电阻。采用X射线衍射、比表面测试、透射电镜、扫描电镜等手段对制备的ZnO纳米复合粉体及高压ZnO压敏电阻进行了表征,并与未掺杂ZnO压敏电阻进行了对比研究,探讨了稀土氧化物Pr2O3掺杂对高压ZnO压敏电阻电性能的影响机制。结果表明:较低的烧结温度(1030～1130℃)时,掺杂的稀土氧化物Pr2O3偏析于ZnO晶界中,有活化晶界、促使晶粒生长的作用;同时,Pr2O3掺杂导致1080℃烧结的ZnO压敏陶瓷体中晶体相互交织形成晶界织构,比未掺杂的更均匀和致密,这有助于高压ZnO压敏电阻晶界性能的改善,从而提高其综合电性能。当烧结温度为1080℃时,Pr2O3掺杂的高压ZnO压敏电阻的综合电性能最佳:电位梯度为864.39V/mm,非线性系数为28.75,漏电流为35μA。