SnO2压敏陶瓷掺杂MnO2的制备和性能研究

采用MnO2部分替代ZnO的方法固相烧结制备了SnO2-ZnO-Ta2O5基压敏陶瓷。研究了Zn,Mn共同掺杂对SnO2微观结构和电学性能的影响,发现少量Mn的替代掺杂可以改善SnO2压敏陶瓷的非线性并显著提高其电压梯度。当MnO2的摩尔分数为0.25%时,样品的非线性达到了21.37,电压梯度为422 V/mm,泄漏电流为72.12μA/cm^2。造成这种变化的主要原因是Mn补充了SnO2晶格中ZnO原有的不溶部分,通过固溶反应产生了受主缺陷离子Mn″Sn,增大了受主浓度,促进了势垒的形成。同时,Mn在SnO2晶格中的溶解度较低,容易在晶界层析出,阻碍晶粒生长,增加了电压梯度。

SnO_2基压敏陶瓷的烧结

通过对影响SnO_2基压敏陶瓷的烧结添加剂CoO,Cr_2O_3,Nb_2O_5,Ta_2O_5,La_2O_3等化合物以及不同烧结工艺条件对SnO_2密度的影响的研究,给出了添加剂的影响结果,并对其进行了理论解释;对烧结工艺条件进行探索,分析其结果,并给出相应的理论解释。为SnO_2基压敏陶瓷烧结的进一步研究提供了依据。

SnO_2基压敏陶瓷的阻抗-相角关系研究

研究了掺CoO、Nb2O5、La2O3的SnO2基压敏陶瓷,用阻抗相角图表明了阻抗数据,结果表明,在所测的压敏陶瓷中,其晶粒边界处有不同的缺陷。主要的载流子是O′和0″。LaSn′的作用是促进O′和O″缺陷的形成,它对在晶粒边界区接触面处势垒的形成起了决定性作用。