烧结方式对ZnO-Bi_2O_3压敏瓷Bi_2O_3挥发的影响

采用裸烧、盖烧和埋烧等不同的烧结方式制备ZnO-Bi2O3压敏瓷,通过XRD和SEM等方法对压敏瓷的物相和显微组织进行研究,探讨烧结方式对氧化锌压敏瓷电性能和显微组织的影响。结果表明:烧结方式和烧结温度对压敏瓷的显微组织和电性能产生明显的影响。对于裸烧、盖烧和埋烧来说,1100℃均为最佳的烧结温度;1000℃时埋烧得到的压敏瓷的电性能较好,1100℃和1200℃时裸烧得到的压敏瓷的电性能较好;烧结方式对于Bi2O3挥发控制的强弱顺序为埋烧、盖烧、裸烧。

Y_2O_3掺杂量对ZnO-Bi_2O_3-Nb_2O_5压敏陶瓷电性能的影响

通过掺杂Y2O3和优化烧结工艺制备了ZnO-Bi2O3-Nb2O5压敏陶瓷。利用XRD、SEM和VSR研究了Y2O3掺杂量对其电性能的影响。结果表明,随着Y2O3掺杂量增加,陶瓷电阻率ρ减小,非线性系数α增大;Bi2O3气氛下烧结(1170℃、保温2.5h)的陶瓷,当x(Bi2O3)和x(Nb2O5)为3%、y(Y2O3)为0.2%时,其致密度最大(4.4g/cm3),电阻率最小(461Ω.cm),电位梯度最小(5.5V/mm),α高达9.85。

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。

ZnO-Bi2O3-BN-Sb2O3基压敏陶瓷的物相演化及电性能

采用还原-再氧化工艺制备了ZnO-Bi2O3-BN-Sb2O3(ZBBS)基压敏陶瓷,系统研究了不同再氧化温度下ZBBS基压敏陶瓷物相演化与电性能之间的关系。结果表明,再氧化温度低于800℃时,样品非线性特性较差;当再氧化温度升高到850℃时,由于富Bi2O3相的形成,使得压敏陶瓷具备明显的非线性特性,其非线性系数α=39.2,漏电流密度JL=0.07μA/cm2。采用还原-再氧化工艺制备的压敏陶瓷有望应用于贱金属内电极多层片式压敏电阻(MLVs),以降低MLVs生产成本。

Cr_2O_3掺杂对ZnO陶瓷薄膜低压压敏性能的影响

为了制备高性能ZnO陶瓷薄膜低压压敏电阻器 ,利用新型Sol Gel方法研究了Cr2 O3 掺杂对ZnO陶瓷薄膜低压压敏性能的影响 .复合先驱体溶液由Bi2 O3 ,Sb2 O3 ,MnO及Cr2 O3 掺杂的ZnO纳米粉体均匀分散于含有Zn(CH3 COO) 2 ,Bi2 O3 ,Sb2 O3 ,MnO及Cr2 O3 的溶胶中制成 .研究结果表明 :利用新型Sol Gel方法制备的ZnO陶瓷薄膜中 ,ZnCr2 O4相在较低的Cr2 O3 添加量时出现 ,当Cr2 O3 的摩尔分数为 0 .75 %时 ,ZnO陶瓷薄膜的非线性系数α为 7,压敏电压为 6V ,漏电流密度为 0 .7μA/mm2 .

La2O3的掺杂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响

采用传统固相法制备稀土氧化物La2O3掺杂的ZnO压敏陶瓷。采用X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和压敏电阻直流参数仪对样品的物相、显微组织及电性能进行分析。结果表明,随着La2O3掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷电位梯度单调递增,非线性系数先增加后减小,而漏电流呈现先减小后增大的变化趋势。综合衡量ZnO压敏电阻的各项性能指标发现,在1000℃烧结温度下,La2O3的质量分数为0.25%时,ZnO压敏电阻的综合性能最好,其电位梯度为532.2 V/mm,非线性系数为41.6,漏电流为3.3μA。

掺杂La2O_3的ZnO-Pr_6O_(11)系压敏陶瓷材料

研究了掺杂La2O3对ZnO-Pr6O11系压敏陶瓷的电性能和衰变特性的影响。试验结果表明:随La2O3添加量的增加,压敏电压(V1mA)和非线性系数(α)增加,漏电流(IL)减少。掺杂La2O3的ZnO-Pr6O11系压敏陶瓷性能稳定,具有良好的抗老化作用。

掺杂纳米级Bi2O3对ZnO压敏陶瓷性能的影响

从样品制备,烧结过程,纳米级Bi2O3添加量及电性能测试等方面介绍了掺杂纳米级Bi2O3对生产高热容量、大通流能量ZnO压敏电阻片性能的影响。试验结果表明:采用纳米级Bi2O3(x(Bi2O3)≥0.61%)代替普通Bi2O3,提高了老化及工频耐受性能,使烧成温度降低到1075℃,同时还降低了生产成本;并使电阻片的其它电气性能有所提高或保持原有的水平。

掺杂Y_2O_3氧化锌压敏陶瓷的显微组织及电性能

采用掺杂Y2O3、高能球磨和低温烧结技术，制备了电位梯度（Es）达1934～2197V／mm、非线性系数（a）为20．8～21．8、漏电流（IL）为0．59～1．04μA、密度（ID）为5．46～5．57g／cm^3的氧化锌压敏陶瓷。利用电子探针观察了压敏陶瓷的分布和形貌。X-射线衍射仪（XRD）证实了Y4样品（x（Y2O3）=0．1％）中Y2O3相的存在。随着Y2O3含量的增加，Es、α提高，IL、ρ和晶粒尺寸（D）降低；施主浓度（Nd）及界面态密度（Ns）降低，而势垒高度（φs）和势垒宽度（ω）增大。

Bi_2O_3对TiO_2系压敏陶瓷性能的影响

采用传统电子陶瓷工艺制作了TiO2系压敏陶瓷。通过测试其Ⅰ-Ⅴ特性、复阻抗特性、晶界电阻、晶粒电阻及势垒高度，研究了Bi2O3对TiO2-Bi2O3-Nb2O5-SrO系压敏陶瓷微结构及电性能的影响。结果表明，Bi2O3的适当掺杂范围在0．3％-0．5％（摩尔分数）。其掺杂量的变化，可显著改变TiO2-Bi2O3-Nb2O5-SrO系压敏陶瓷的晶界电阻及势垒高度，进而对压敏陶瓷的电学非线性特性产生影响。当x（Bi2O3）为0．4％时，压敏陶瓷的Ⅴ1mA与α分别为40V／mm与6．2。

Bi_2O_3掺杂对Nb_2O_5-TiO_2电容-压敏双功能陶瓷的影响

研究了Bi2O3掺杂对Nb2O5-TiO2电容压敏双功能陶瓷材料的烧结温度,相对介电常数,非线性,压敏电压的影响。实验发现,烧结温度为1200℃,Bi2O3掺杂量为0.2%时,非线性系数α高达6.6148;Bi2O3掺杂量为1.0%时,相对介电常数εr高达1.3733×104。烧结温度在1450℃时,压敏电压最低,Eb=1.979 V.mm-1。

掺杂Y_2O_3对ZnO-Bi_2O_3系压敏电阻片性能的影响

掺杂Y2O3可显著提高ZnO-Bi2O3系压敏电阻的电位梯度、能量吸收能力等电气性能,但会引起泄漏电流的增加。研究了不同烧成温度下,掺杂0～1.7%(摩尔分数)Y2O3对ZnO-Bi2O3压敏电阻片电气性能的影响。结果表明,在1140℃下,掺杂0.68%(摩尔分数)Y2O3,可获得具有300V/mm的电位梯度和370J/cm3能量吸收能力的高性能电阻片。此外,以FSM为主成分的“F”无机高阻层适宜于高梯度压敏电阻片的侧面绝缘,加速老化系数KCT小于1。

La2O3掺杂对SrTiO3压敏电容双功能陶瓷显微结构及电性能的影响

采用La2O3掺杂改性并利用一次烧结工艺，制备了适于低电压使用的SrTiO3压敏-电容双功能陶瓷，并对La2O3掺杂引起的微观结构及电性能的变化进行了探讨。实验结果表明，La2O3掺杂能有效地改善材料的显微结构，使晶粒尺寸增大和均匀分布，促进烧结温度的降低，同时能获得较佳的压敏与介电特性。当La2O3掺杂为1．1％的较佳值时，在1420℃的N2+C弱还原气氛下烧结，可以得到晶粒尺寸40μm，压敏电压为19．7V·mm^-1，电流-电压非线性系数为7．2，介电常数为22500的优化性能参数。

Al_2O_3掺杂ZnO压敏陶瓷的晶粒生长研究

研究了Al2 O3 掺杂对ZnO压敏陶瓷晶粒生长规律的影响 ,应用晶粒生长动力学方程确定了晶粒生长的动力学指数和激活能。实验结果表明 :对于Al2 O3 掺杂ZnO压敏陶瓷 ,其晶粒生长的动力学指数n等于 4,激活能Q等于 ( 40 0± 2 6 )kJ/mol。Al2 O3 掺杂ZnO压敏瓷的晶粒生长机理是ZnAl2 O4尖晶石颗粒在ZnO压敏瓷晶粒边界钉扎过程中Al3 +和O2 -通过ZnAl2 O4尖晶石的扩散。

烧结条件对Co_2O_3掺杂ZnO基陶瓷压敏电阻电性能的影响

利用固相反应法制备Co2O3掺杂ZnO—Bi2O3-TiO2-MnO2系低压压敏陶瓷，系统研究掺杂量、烧结温度和时间对压敏陶瓷结构、压敏电压梯度、漏电流密度和非线性系数的影响．结果表明：Co2O3掺杂量摩尔分数为1．0％，烧结温度为1200℃，烧结时间为5h时过压保护综合性能最好，其压敏电压梯度为17．1V／mm，非线性系数为15．7，漏电流密度为0．34μA／mm2；ZnO压敏陶瓷电阻由晶粒界面电阻和晶粒内禀电阻组成，当外加电压低于临界电压时，陶瓷样品表现为大电阻，且电压对电阻影响不明显，约为7×104^Ω，主要由界面电阻贡献；当外加电压高于压敏临界电压时，界面被击穿，陶瓷样品电阻突然减小至～10Ω，表现为晶粒内禀电阻特性．

Y_2O_3和ln_2O_3复合掺杂对Zn-Bi系压敏陶瓷的影响

通过复合掺杂0.08mol%Y_2O_3和xmol%ln_2O_3,采用固相法制备Zn-Bi系压敏陶瓷,研究了烧结温度为1120℃保温3小时条件下,掺杂不同剂量ln_2O_3对ZnO陶瓷的晶粒大小、显微结构以及电性能的影响。研究表明随着复合掺杂ln_2O_3剂量的增大,ZnO压敏陶瓷样品的晶粒大小先减小后增大。少量复合掺杂Y_2O_3和ln_2O_3,晶粒的生长均匀细小,显微结构致密;晶界成分和结构得到了优化,改善了非线性特性。复合掺杂0.08mol%Y_2O_3和0.7mol%ln_2O_3的压敏陶瓷材料适合制作高电位梯度避雷器。其压敏电压梯度可达1080 V/mm,非线性系数为55,漏电流为0.60μΑ。

纳米Bi_2O_3对ZnO压敏陶瓷性能的影响

采用纳米Bi_2O_3添加入ZnO压敏陶瓷中,添加量分别是100%、60%、30%和0。利用纳米颗粒的高活性、比表面积大,熔融温度相对较低等特性,使实验样品致密度增加,在烧结过程中及早生成尖晶石晶相,该晶相成为晶粒内的"锚栓",有效提高ZnO压敏陶瓷的电位梯度和能量耐受能力。当纳米Bi_2O_3添加量从0增加至100%时,样品致密度增加,电位梯度从305 V/mm增加至385 V/mm,同时8/20μS的残压比下降,2 ms方波冲击电流从132 A增加至207 A。

Y_2O_3掺杂对ZnO压敏陶瓷电性能的影响

采用传统的陶瓷工艺,对比研究了不同Y2O3含量对ZnO压敏电阻器的性能的影响。结果表明:掺杂Y2O3能够细化晶粒、提高ZnO压敏电阻器的电压梯度,当掺杂量为0.8%时,电位梯度达270V/mm,但样品致密度较低,电性能下降。当Y2O3含量为0.1%时,电位梯度与未掺杂Y2O3的样品相当,其致密度较高,晶粒尺寸一致,电性能最佳。

Nd_2O_3对氧化锌压敏阀片压敏电位梯度与显微组织的影响

研究了微量Nd2O3添加剂对氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度的影响,并对其微观组织进行了分析研究,从理论上探讨了Nd2O3影响氧化锌压敏阀片压敏电位梯度与组织的机理.研究结果表明,在0 mol%～0.04 mol%成分范围内,随着Nd2O3含量的增加,氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度明显提高;当Nd2O3含量超过0.04mol%时,随其含量的增加,氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度又呈降低趋势.其原因是Nd2O3加入到氧化锌压敏阀片中,使晶粒尺寸减小所致.