高能ZnO基复合陶瓷线性电阻的制备

在 ＺｎＯ中添加 Ａｌ２Ｏ３和 ＭｇＯ，制备了高能 ＺｎＯ基复合陶瓷线性电阻，其电阻率为 ５～１３００Ω ·ｃｍ、能量密度大于 ４５０Ｊ／ｃｍ３、电阻温度系数小且近于线性．烧结温度、 ＭｇＯ添加量和降温速率分别对材料的电阻率、电阻温度特性以及线性度和能量密度有较大影响．

ZnO线性电阻性能研究

ＺｎＯ线性电阻是一种新型的以ＺｎＯ为主的陶瓷电阻。本文研究了降温速度和烧结温度对ＺｎＯ线性电阻性能的影响，利用ＳＥＭ、ＥＰＭＡ和ＸＲＤ等技术研究其微观结构及晶相组成，根据提出的ＺｎＯ线性电阻的导电模型，对有关现象给予解释。

新型ZnO陶瓷线性电阻材料

本文研究了少量ＭｇＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２等对ＺｎＯ陶瓷线性电阻材料晶粒生长速度和最终晶粒尺寸的影响规律，以及极微量掺杂Ｌｉ２Ｏ对晶粒和晶界电阻率的影响规律，实验表明，ＭｇＯ、Ｌａ２Ｏ３，和ＺｒＯ２都能使ＺｎＯ陶瓷伏安特性线性化；在一定添加量范围内，ＭｇＯ的添加量不影响陶瓷线性电阻的电阻率，Ｌａ２Ｏ３和ＺｒＯ２的添加量都能有效地控制陶瓷线性电阻的电阻率；ＭｇＯ的添加量不影响ＺｎＯ陶瓷的晶粒生长速度，Ｌａ２Ｏ３和ＺｒＯ２降低晶粒生长速度。从杂质缺陷的生成、扩散及其对ＺｎＯ晶粒本征缺陷的影响作用等角度，分析讨论了添加剂对晶粒生长的影响规律，认为添加剂通过改变烧结过程中ＺｎＯ晶粒自由电子浓度，进而改变填隙锌离子浓度［Ｚｎｉ］，从而控制ＺｎＯ晶粒生长速度。

ZnO线性电阻陶瓷体与烧银电极的电接触

研究了在 2 ms脉冲电流冲击下烧银电极的Zn O陶瓷线性电阻片的破坏模式、8/ 2 0μs标准脉冲电流冲击对表观电阻的影响规律、烧银电极的烧结温度和保温时间对表观电阻等的影响。测量了表观电阻与试样厚度的关系 ,进行了扫描电镜的能谱元素分析。研究结果表明 ,烧银电极与 Zn O线性电阻陶瓷体间的电接触是非欧姆接触 ,其非线性指数为 1.68。该非欧姆接触电阻是在烧银过程中银浆中的 Pb2 +离子沿晶界向瓷体内部扩散的结果 ,是 Zn O陶瓷线性电阻片非线性指数 α增大 ,表观电阻在 8/ 2 0 μs脉冲电流冲击后下降等现象的原因。

Bi_2O_3含量对ZnO压敏电阻热刺激电流特性的影响

ZnO压敏电阻的性能优劣直接关系到ZnO避雷器性能的好坏进而影响电力系统的安全稳定运行,而ZnO的烧结配方是决定其性能优劣的一个主要因素。为了研究Bi_2O_3含量对ZnO压敏电阻片电气特性的影响规律,对不同Bi_2O_3含量的ZnO压敏电阻片试样进行热刺激电流特性测试、电子显微镜扫描测试、伏安特性测试。研究结果表明:随着Bi_2O_3含量的增加,ZnO晶粒尺寸增大,ZnO压敏电阻片的电压梯度降低。随着Bi_2O_3含量的增加,ZnO压敏电阻片的非线性系数、陷阱电荷量先增大后减小。添加剂Bi_2O_3可以促进液相烧结,形成陷阱和表面态,在界面上形成势垒,使材料具有优异的非线性特性,从而改善ZnO压敏电阻片的电气特性。

ZnO陶瓷键合Cu电极技术的研究

研究了Ｃｕ－ＺｎＯ陶瓷键合技术，并探讨了其作为电极用在线性ＺｎＯ陶瓷电阻器上对器件性能的影响，运用扫描电镜对Ｃｕ－ＺｎＯ陶瓷的键合结构进行了分析，测量了键合Ｃｕ电极后的接触电阻及器件耐电流冲击的稳定性，并与镀Ｃｕ、喷Ａｌ及烧Ａｇ电极进行了分析对比．同时。

高能ZnO线性电阻器

ZnO线性电阻是一种包括含锌氧化物晶体颗粒和其它金属或半金属元素的氧化锌化合物的晶体颗粒构成的一种复合体,现已研制出性能较优异的ZnO线性电阻体并对其工艺特点,显微结构,导电机理作了一定的分析。

ZnO－MgO－Al_2O_3陶瓷性能研究

ＺｎＯ－ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３陶瓷是一种复合烧结体，其主晶相为ＺｎＯ与ＺｎＡｌ２Ｏ４，且均以晶粒存在．ＭｇＯ能调节电阻温度系数，使之由负变为正．Ａｌ２Ｏ３能调节电阻率．慢的降温速度能提高线性及耐浪涌能量，降低电阻温度系数．

氧化锌电阻阀片中ZnO（002）/β-Bi2O3（210）界面结构的第一性原理研究

为了从物质微观结构上了解氧化锌避雷器阀片的性能,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对ZnO(002)/β-Bi 2 O 3(210)界面结构进行弛豫和电子结构计算.结果表明弛豫后,原子间的键长发生改变.界面区域差分电荷密度图和原子布居分析可得ZnO层片中Zn原子电荷缺失,β-Bi 2 O 3层片中O原子电荷富集,ZnO层片向β-Bi 2 O 3层片转移电子电荷23.61e.晶界结构的内建电场由ZnO层片指向β-Bi 2 O 3层片,内建电场是ZnO电阻阀片具有非线性伏安特性的重要原因.界面附近态密度表明界面的结合主要依靠ZnO层片中Zn原子与β-Bi 2 O 3层片中O原子相互作用.计算显示ZnO(002)/β-Bi 2 O 3(210)界面结合较强,界面能约为-4.203 J/m^2.本文研究结果对于研制高性能非线性伏安特性氧化锌电阻片提供了机理解释和理论支持.

低压ZnO非线性电阻器

低压ZnO非线性电阻是日益普及的低压设备、仪器所必需的过压保护元件和浪涌吸收元件。本文对传统的ZnO非线性电阻器配方进行改进，分析和研究了TiO2等添加剂对Zno半导瓷微结构及性能影响的机理，对不同添加剂ZnO电阻器的伏安特性和表面形貌进行了测试和分析，在适当的工艺下得到压敏电压为15～25V，非线性系数α为30左右的高性能低压ZnO非线性电阻。

Al_2O_3掺杂ZnO线性电阻的性能及其显微组织

通过高能球磨法,分别在1 250,1 300,1 350℃下制备了掺杂量为3.5%,4.0%,4.5%,5.0%的Al2O3掺ZnO线性电阻,通过扫描电镜和X射线衍射对其显微组织和相成分进行了分析,探讨了不同Al2O3掺杂量和不同烧结温度对ZnO线性电阻的线性性能和介电性能的影响.结果表明:掺杂A12O3的ZnO线性电阻主晶相为ZnO,并伴随有少量锌尖晶石相生成.在烧结温度为1 350℃,Al2O3掺杂摩尔分数为3.5%时,线性电阻性能最优,其非线性系数为1.00.另外,随A12O3掺杂量增大,ZnO线性电阻的介电常数变化不大,而烧结温度对陶瓷的介电常数有较为明显的影响.

脉冲冲击对ZnO功能陶瓷性能及微观结构影响

研究了不同配比ZnO-Al2O3陶瓷电阻率变化规律及小电流(100mA^1A)下伏安特性,最小非线性系数为1.10(掺入Al2O3摩尔分数为2.0%)。采用无毒环氧树脂封装样品,2ms方波脉冲冲击。在高能脉冲冲击下,电阻值从2.8Ω减小到0.89Ω,能量密度为887.8J/cm3。

热处理对MOA用ZnO电阻片电气性能的影响

采取提高热处理温度、延长保温时间等措施,改善直径大且厚的电阻片老化性能,取得了较好的效果。试验证明,热处理工艺可使电阻片的压比明显降低;在0.75U1mA下的阻性电流除少数外均有不同程度的增大,总的规律是尺寸大的比小的增大得多;热处理可明显提高电阻片的方波通流能力,并改善其稳定性。欲通过热处理使电阻片的性能获得最佳,必须根据电阻片的尺寸、烧成制度等调试热处理炉的温度制度及装片密度,选定较合理的工艺。采用再次热处理的方法使已抽查试验的电阻片性能得到恢复。通过X衍射试验,从微观上探讨了热处理改善ZnO陶瓷电气性能的原因。

ZnO电阻片成型用全自动液压机常见电气故障剖析及对策

针对ZnO电阻片成型用全自动液压机在电气控制系统的常见故障,如:控制软件设计不完善及意外干扰引起的程序乱码;控制硬件配置、使用调节不当及损坏;可编程序控制器内部元件损坏等,从设计原理、安装调试及日常维护等方面进行分析,判断发生的原因并提出相应的解决对策。

氧化锌电阻脉冲V-I特性方程应用于避雷器的研究

提出了一种适合氧化锌非线性元件特性方程及确定方程式中常数的计算方法,可使电流峰值改变2~3个数量级,从而正确表示电阻片的实际特性精度与电流和电压测试值的相对关系。通过查找大量相关文献,对X企业的各类避雷器电阻片,开展8/20脉冲V-I特性方程实验。从实验结果可以看出,氧化锌电阻脉冲V-I特性方程应用于避雷器时,具备较强的适应性。结合对应的实验物理现象,可进一步对电阻片保护特性进行优化。

水轮发电机灭磁电阻的选择

从灭磁时间和灭磁时反电压出发,讨论了水轮发电机灭磁用非线性电阻ZnO、SiC的选择。介绍了三峡水电厂700 MW VGS发电机带负荷突然三相短路后,用非线性电阻在不同灭磁反压下的灭磁仿真结果,分析了不同灭磁动作瞬刻下各部分的磁能吸收情况,并对灭磁时间的定义提出了建议。

智能型氧化锌电阻片直流参数测试仪的研制

研制了基于 89C5 1单片机的 Zn O电阻片直流参数测试仪 ,该仪表能测量 U1m A及0 .75 U1m A下的漏电流 ,测量范围为 0 k V～ 6 k V,具有 RS2 3 2 C串行通信口 ,并能将测量结果分类输出。同时 ,介绍了设计原理 ,程控升、降压电路 ,恒流、恒压控制电路及软件流程。

氧化锌避雷器限制操作过电压的研究

通过实例对氧化锌避雷器限制电力系统操作过电压进行了研究，得出了线路及变压器、断路器可以取消合闸电阻的结论。

氧化锌避雷器阀片电位分布测量系统的研制

为了更加准确的研究氧化锌避雷器(MOA)阀片的电位分布,采用光纤-电流法研制了一种新型MOA阀片电位分布测量系统。此系统只需将传感器安装到MOA中即可得到任意电压下的MOA阀片电位分布曲线,大大提高了试验的工作效率和准确度。用该系统测量500kV电站用MOA阀片的电位分布和用有限元软件AN-SYS计算试验的MOA阀片的电位分布的结果一致性较好,证明了该测量系统实用性很好。

低压大通流氧化锌压敏电阻器的研究

本文介绍了一种新型的低压大通流氧化锌压敏电阻器的制造方法,研究了它的导电机理,提出了改进其性能的途径。