施主掺杂提高ZnO压敏电阻的冲击稳定性

研究了铝铟共掺杂对ZnO压敏电阻的微观结构和电学性能的影响,特别是浪涌冲击稳定行为。采用X射线衍射、扫描电子显微镜对ZnO压敏电阻的微观结构进行了表征,通过电流—电压测试、脉冲电流冲击测试和电容—电压测试对电性能进行了评估。结果表明:当Al^(3+)和In^(3+)掺杂量分别为0.0008 mol%和0.0033 mol%时,ZnO压敏电阻表现出了最佳的电性能;此时的电位梯度为95.3 V·mm^(-1)、非线性系数为74、残压比为2.43。另外,ZnO压敏电阻在8/20μs 10 k A电流下冲击20次后,正反压敏电压变化率分别为+3.30%和-6.67%。

ZnO催化草酸二甲酯和无水乙醇酯交换合成草酸二乙酯

合成了不同形貌的ZnO样品,将其作为催化剂用于催化草酸二甲酯(DMO)和无水乙醇(EtOH)酯交换法合成草酸二乙酯(DEO)反应。采用XRD、N_(2)低温物理吸附、XPS、SEM和CO_(2)-TPD对催化剂进行了表征,讨论了ZnO形貌与其催化活性之间的构效关系,考察了反应条件对DMO转化率和DEO选择性的影响,并探究了催化剂重复使用后失活的原因和反应动力学。结果表明,DMO与无水乙醇的酯交换反应活性与ZnO形貌密切相关,其中,花状微球ZnO(ZnO-f)的催化活性最高,在最优条件下〔DMO 1.18 g、n(EtOH)∶n(DMO)=12∶1、ZnO-f用量为DMO质量的2.0%、反应温度80℃、反应时间120 min〕,DMO转化率和DEO选择性分别为99.8%和75.8%。催化剂循环使用4次后,DEO选择性降至25.7%,Zn(OH)_(2)的生成导致总碱性位数量急剧下降和氧空位的丧失是催化剂失活的原因。DMO和无水乙醇在ZnO-f表面的酯交换反应活化能为35.6 kJ/mol,ZnO-f表面存在的丰富中强碱性位活化了DMO和无水乙醇酯交换反应,强碱性位的存在则会抑制该反应的进行。

ZnO避雷器运行状况的判断方法

分析了避雷器内部局部放电、内部受潮、表面污秽及热破坏等现象的特点 。

多脉冲雷电冲击下ZnO压敏电阻的劣化性能

针对ZnO压敏电阻的单脉冲雷电冲击实验无法真实有效模拟自然界雷击,且对其劣化性能研究不够精确完善的问题,利用新型多脉冲雷电发生器对ZnO压敏电阻进行冲击,通过改变脉冲数量、时间间隔和脉冲幅值等参数,分别从ZnO压敏电阻的耐受性能、电气参数、温度分布和能量吸收等方面定量研究其劣化特性。实验结果表明:ZnO压敏电阻在经过多次多重雷电冲击后,泄漏电流会产生跃变;不同于多次单脉冲冲击下的下降趋势,压敏电压数值表现为先上升后下降;不同于多次单脉冲冲击下的上升现象,电容值在小范围内波动起伏;ZnO压敏电阻的表面温度分布并不均匀,与冲击次数和位置有关;脉冲间隔的长短对样片能量吸收的影响很小。实验结论可为制定多脉冲雷电冲击下电涌保护器的性能指标和劣化监测预警提供参考。

ZnO电阻片寿命内冲击老化的研究

分析了冲击电流对ZnO电阻片的老化影响。通过试验研究放电电流的幅值大小、波形、放电次数以及环境温度四个因素对老化的影响,并推导基本规律;结合标准对非线性金属氧化物电阻片性能要求的规定,提出能够一定程度上反映ZnO电阻片剩余寿命的参数,给带间隙线路避雷器提供了一种新的在线监测方法。相关的产品已经研发出来,现场应用效果良好。

SiO_2对ZnO压敏电阻器性能的影响

实验研究了ＳｉＯ２对ＺｎＯ压敏电阻器性能的影响，在ＺｎＯ陶瓷中，添加适量的ＳｉＯ２可以提高压敏电阻器的α值和电压梯度，降低漏泄电流，提高通流量，能够制造出性能优异的ＺｎＯ压敏电阻器。

高电位梯度ZnO压敏电阻大电流冲击下电学性能的研究

通过Y2O3掺杂等工艺手段制备出具有高电位梯度值的ZnO压敏电阻,并进行大电流冲击条件下的电学性能测试。实验结果表明,在掺杂0.08%(摩尔浓度)Y2O3后,试样的电位梯度值达到2 460.5 V/mm,残压比为1.48,最大通流容量达到1 263 A,能量耐受密度达到404.7 J/cm3,具有良好的抵抗大电流冲击的性能。掺杂后的试样晶粒尺寸减小到1.5μm,并且分布比较均匀,细致均匀的微观结构有利于试样电位梯度和大电流冲击下电学性能的提高。

ZnO压敏电阻器性能的改进

为了提高ZnO压敏电阻器的性能,采用共沉淀法制得含五种添加剂的复合添加剂。用该复合添加剂、ZnO、Sb2O3及Al(NO3)3溶液混合球磨后的粉体制成氧化锌压敏电阻器。通过TEM和粒度测试,分析了复合添加剂的尺寸和微观结构,并对电阻器的性能进行了测试。结果表明:采用化学共沉淀方法制备的复合添加剂粉体粒径小,活性大。用该添加剂制备的氧化锌压敏电阻器的通流能力,较传统工艺提高35%,其漏电流约为0.1μA,非线性系数为53。

复合纳米添加法制备ZnO压敏电阻器

提出了一种利用复合纳米添加剂改善ZnO压敏电阻的晶界效应和微观特性,以获得高性能ZnO电阻片的方案,并通过化学共沉淀法制备了多元复合纳米添加剂。实验分析表明,此方案能提高通流50%以上,并能显著改善器件的微观均一性,制得的复合添加剂选择性好,易于实现工业化生产。

TiO_2和MgO掺杂的ZnO导电陶瓷材料

以ZnO为基添加Al2O3、TiO2和MgO制备了导电陶瓷;研究了TiO2、MgO掺杂含量对ZnO陶瓷相对密度、电阻率和电阻温度系数的影响;测试分析了ZnO导电陶瓷在小电流和脉冲大电流下的伏安特性。结果表明,掺Ti有利于致密烧结,TiO2含量为0.6%(质量分数)时,样品相对密度为96%,室温小电流下测试其电阻率为8.14Ω.cm;添加适量MgO能降低电阻率且可改善电阻温度系数,MgO含量为0.4%(质量分数)时,小电流电阻率为5.67Ω.cm;室温小电流下样品伏安特性接近线性,在脉冲大电流下呈现一定非线性特性。

活性ZnO的制备及其表征

用传统沉淀法以超声波振荡方式制备出粒径约为 32 .0nm的六方晶型ZnO超细粉。其结构经IR和X 射线衍射表征 ,并测定了其粒径、比表面积和电学性质。

超声辐射溶胶-凝胶法制备活性ZnO及其表征

用溶胶-凝胶法以超声振荡方式制备出粒径为37.0nm左右的六方晶型ZnO微粒。对产物的结构进行了分析;测定了粉体的比表面积并与激光散射测定值进行对照;重点研究了ZnO超细粉的电学性质。

ZnO压敏元件雷电流冲击试验残压波形分析

研究了ZnO压敏元件在8/20 ms雷电波冲击试验时的残压波形。实验观察到残压波波前尖峰来源于所采用的放电回路触发元件——铜球间隙;在RLC回路临界点附近,随着冲击电流峰值的增大,残压波波尾从非振荡衰减过渡到大幅度的过零振荡;残压波峰值超前于电流波峰值,说明ZnO压敏元件在冲击电流作用下呈现出电感性,且放电电流越大,呈现的电感性越大;元件厚度越大,呈现的电感性也越大。

ZnO避雷器式故障限流器在配电网的应用研究

针对安装故障限流器的架空式辐射状10kV配电系统,利用MATLAB详细分析了ZnO避雷器式故障限流器对配电网安全运行和电能质量的影响。研究了系统发生短路故障时,故障限流器不同限流比对母线电压跌落以及各支路电流的影响;分析了系统正常运行时,不同限流比对电流中高次谐波含有率和畸变率的影响。仿真分析表明:ZnO避雷器式故障限流器应用于配电网,能够有效地减少系统故障时的短路电流和电压跌落,在系统正常运行的情况下,也能明显阻碍线路中高次谐波的传递。

Sol-Gel法制备ZnO压敏电阻器

为了提高ZnO压敏电阻器的性能,采用Sol-Gel法制备复合纳米添加剂。用该复合添加剂、ZnO及SiO2混合球磨后的粉体制备了Φ10 mm×1 mm氧化锌压敏电阻器元件,并对其性能进行了测试、分析。结果表明:Sol-Gel方法制成的元件具有粉体掺杂均匀、晶粒粒径小、分布均匀,其电性能也较传统工艺有很大提高,8/20μs通流能力达到了2 700 A,2ms方波能量耐受能力超过705.6 J/cm3,漏电流约为0.3μA,非线性系数为53。

大通流高电压高α值ZnO压敏电阻器

研究了 Zn O压敏电阻器的通流量、非线性系数α值及压敏电压与粉料粒径和 Sb2 O3含量的关系。研究结果表明 ,适当添加 Sb2 O3,将粉料超细粉碎 ,可以制成通流量 4× 10 3A/ cm2、α值 110、压敏电压 380 V/ mm的 Zn O压敏电阻器。

ZnO压敏电阻器在汽车上的应用

分析了汽车电气系统浪涌能量和过电压产生的原因以及用ZnO压敏电阻器吸收浪涌能量和抑制过电压的原理。用自行研制的ZnO压敏电阻器进行了保护性试验。试验表明,低压高能高温压敏电阻器具有好的保护特性,而用于电子点火系统的压敏电阻器有必要将响应时间缩短至0.35μs方能进行有效的保护。

ZnO避雷器能否保护高压电动机免受真空断路器操作过电压危害的分析

通过理论分析表明,由于操作过电压主要产生在高压电动机的相与相之间,而现行的ZnO避雷器皆为星形接线,所以,它对高压电动机相对地的绝缘可起到一定的保护作用,而对相对相之间的绝缘则完全不能进行保护。

不同辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯(OSCS)与壳聚糖质量比对OSCS与壳聚糖-ZnO复合薄膜性能的影响

以壳聚糖和辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯(OSCS)为主要成膜基质,甘油为增塑剂、纳米ZnO为增强剂,研究不同OSCS/壳聚糖质量比对薄膜的性能变化。首先制备采用石油醚脱脂和碱法提取木薯淀粉,随后将木薯淀粉改性成OSCS。使用溶液共混法制膜,将壳聚糖溶液、OSCS糊化液及纳米ZnO均质混合,然后超声脱气,烘干成膜。分析不同OSCS/壳聚糖质量比对复合膜力学性能、吸水性、水蒸气透过系数和不透明度的影响。当OSCS/壳聚糖的质量比为1:1时,所得膜的力学性能最佳,抗拉强度为13.85 MPa,断裂伸长率为46.57%。吸水性和水蒸气透过系数随着OSCS和壳聚糖的质量比增加呈现上升的趋势,不透明度呈现先下降后上升的趋势,而OSCS/壳聚糖质量比为1.5:1时不透明度最低为1.56 A/mm。红外光谱证明不同OSCS/壳聚糖质量比的薄膜只是通过简单的物理混合,并无新化学键的产生,并且OSCS/壳聚糖的质量比为1:1时,热性能最佳,玻璃态转化温度最高为102.03℃。综合研究,OSCS/壳聚糖的质量比为1:1,整体性能较优,为辛烯基琥珀酸淀粉酯与多糖类复合提供理论基础。

退火工艺在化学法瓷料制备ZnO电阻片上的应用

对不同退火工艺下制得的化学法氧化锌电阻片的微观结构及脉冲电流性能作了对比分析 ,得出了脉冲电流冲击性能与退火温度和时间的关系。