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Pr掺杂和Pr-Y共掺杂Zn-Bi系压敏电阻性能的研究

刘建科 , 王秀峰 , 陈永佳

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.增刊(Ⅱ).032

主要研究了Pr掺杂对 Zn-Bi 系压敏电阻的性能的影响。当Pr6 O11掺杂量为5.49%(质量分数),烧成温度为1150℃时,压敏电压达到400 V/mm;当Pr6 O11掺杂量为3.37%(质量分数),烧成温度为1200℃时,非线性系数达到48。研究还发现 Pr-Y 共掺杂能显著地提高 Zn-Bi 系压敏电阻的压敏电压,但会对体系的非线性系数和漏电流产生不利影响。

关键词: 压敏电阻 , 掺杂 , 压敏电压 , 非线性系数 , 漏电流

(Sr2+,Bi3+,Si4+,Ta5+)掺杂的TiO2压敏陶瓷中Ta5+的研究

孟凡明 , 胡素梅 , 傅刚 , 周方桥

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.01.027

研究Ta2O5对(Sr,Bi,Si,Ta)掺杂的TiO2基压敏陶瓷压敏特性及电容特性的影响,发现按配方TiO2+0.3%(SrCO3+Bi2O3+SiO2)+0.1%Ta2O5配制的样品具有最低压敏电压(E10mA=1.2V·mm-1)、最大相对介电常数(εra=2.002×105)及较小非线性系数(a=2.6).考虑到材料的低压敏电压和大介电常数的要求,Ta2 O5最佳掺杂量在0.085mol%与0.1mol%之间.

关键词: TiO2基压敏陶瓷 , 压敏电压 , 非线性系数 , 介电常数

Na对SnO2-CoO-Nb2O5系压敏材料电学性能的影响

王春明 , 王矜奉 , 陈洪存 , 王文新 , 苏文斌 , 臧国忠 , 亓鹏

功能材料

研究了Na对新型(Co, Nb)掺杂SnO2压敏材料微观结构和电学性质的影响.当Na2CO3的含量从0增加到1.2mol%时, (Co, Nb)掺杂SnO2压敏电阻的击穿电压从275V/mm增到919V/mm.样品的微观结构分析发现,当Na2CO3的含量从0增加到1.2mol%时,SnO2的晶粒尺寸明显的变小.晶界势垒高度测量揭示,SnO2的晶粒尺寸的迅速减小是压敏电压急剧增高的原因.对Na含量增加引起SnO2晶粒减小的根源进行了解释.掺杂0.4mol% Na2CO3的SnO2压敏电阻非线性系数达28.4,击穿电压为755V/mm,掺杂1.2mol% Na2CO3的SnO2压敏电阻非线性系数为11.5,击穿电压高达919V/mm,它们在中高压保护领域会有很好的应用前景.本文并指出替代Sn的受主离子Na不应处于SnO2晶格中,而是处于间界上,从而进一步解释了压敏电压急剧增高的原因.

关键词: 碳酸钠 , 二氧化锡 , 压敏材料 , 肖特基势垒 , 压敏电压

Eu2O3掺杂对压敏-电容双功能陶瓷材料CaCu3Ti4O12电性能的改善效果

王晓雪 , 李涛 , 陈镇平

材料导报

以稀土氧化物Eu2O3为添加剂,采用固相反应法制备了不同掺杂比例(x=0、0.2%、0.5%、1%(质量分数))的CaCu3Ti4O12(CATO)陶瓷样品.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对掺杂样品的微观形貌变化进行测量分析;利用一直流高压电源测试样品的J-E非线性特征;利用Anglent4294型精密阻抗分析仪测试样品的电介性能.掺杂后样品的晶格结构并未发生明显的改变,但是平均晶粒尺寸减小,晶界处富Cu相消失;纯CCTO的XRD图谱中出现了富Cu相,掺杂样品的图谱中并未出现上述杂相;Eu2O3掺杂提高了样品内部的肖特基势垒高度,增加了势垒阻挡层的数目,使得样品的压敏电压和非线性系数明显提高,材料的压敏电阻性明显改善,电介-频率稳定性增强.

关键词: 非线性系数 , 压敏电压 , 电介常数 , 肖特基热垒

CeO2对TiO2系电容-压敏复合陶瓷电性能的影响

罗绍华 , 唐子龙 , 李红耘 , 闫俊萍 , 张中太 , 熊西周

稀有金属材料与工程

通过对样品压敏性能和介电性能的测定,研究了CeO2对Nb-TiO2电容-压敏电阻器的影响.研究发现,晶界处硅钛酸铈相的生成使CeO2对Nb-TiO2电容-压敏电阻的性能有显著的影响.在1 350℃烧结条件下,掺杂量为0.4 mol%CeO2的样品表现出优良的综合电性能,其压敏电压为15.84 V/mm,非线性系数α为4.62,并具有很高的相对介电常数(εγ=158 600),较低的介电损耗(tgδ=0.32),是1种具有较好潜力的新型电容-压敏电阻器.

关键词: 二氧化钛压敏电阻器 , 二氧化铈 , 压敏电压 , 非线性系数 , 复合功能

不同烧结工艺对TiO2基压敏陶瓷电性能的影响

孟凡明

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.02.005

分别采取四种不同的工艺过程,按照配方TiO2+0.3mol%(SrCO3+Bi2O3+SiO2)+0.075mol%Ta2O5制备四种试样.通过压敏电压、非线性系数、复阻抗特性、伏安特性、势垒高度、介电频率特性和损耗频率特性的测定,研究了一次烧成、粉料预烧及预烧方式对TiO2基压敏陶瓷电性能的不同影响.结果表明,采取一次烧成工艺制备的试样具有压敏电压较低(E10mA=7.9 V·mm-1)、介电常数较大(εra=5.88×104)等特性,并从理论上对此作出一定的分析.

关键词: TiO2基压敏陶瓷 , 压敏电压 , 非线性系数 , 介电常数 , 半导化 , 损耗

掺杂TiO2对ZnO压敏陶瓷电学性能的影响

于晓华 , 荣菊 , 詹肇麟 , 王远

材料热处理学报

以ZnO粉末为主要原料,以TiO2、Bi2O3、MnO2、Co2O3、Sb2O3为组元,在常规电子陶瓷生产工艺下制备低压化ZnO压敏陶瓷.将掺杂TiO2的陶瓷片与未掺杂TiO2的陶瓷片进行对比分析,确定最佳掺杂量.采用能谱仪分析瓷片的微区成分,采用SEM观察瓷片断口形貌,利用压敏电阻直流参数仪测量瓷片的电学性能.研究结果表明,瓷片内部主要存在富Bi晶界、Bi贫化晶界和晶粒直接接触晶界;TiO2对ZnO晶粒有助长作用,不掺杂纳米TiO2陶瓷是11.4 μm,掺杂纳米TiO2高达30.5 μm;当TiO2掺杂量为1.5% mol时瓷片电学性能较优,即压敏电压为31.2 V/mm、漏电流为0.028 mA及为非线性系数为20.1.

关键词: ZnO压敏陶瓷 , TiO2掺杂 , 压敏电压 , 非线性系数 , 漏电流

粉料埋烧的TiO2瓷半导化和电学非线性研究

孟凡明

功能材料

基于一次烧结工艺,采用埋烧和裸烧两种方法制备组分相同(Sr,Bi,Si,Ta)掺杂的TiO2陶瓷.通过复阻抗特性、晶粒电阻、晶界电阻、压敏电压、非线性系数及势垒高度的测定,研究埋烧与裸烧工艺对TiO2陶瓷的半导化以及电学非线性特性的影响.结果表明,采取粉料埋烧有利于晶粒半导化,降低压敏电压.

关键词: TiO2压敏陶瓷 , 压敏电压 , 非线性系数 , 半导化 , 势垒高度

V5+-Sr2+共掺杂对TiO2基压敏陶瓷性能的影响

陈俊宇 , 严继康 , 甘国友

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20170222.003

研究了V5+-Sr2+共掺杂对TiO2基压敏陶瓷电学性能的影响.采用固相烧结方法制备V5+-Sr2+共掺杂TiO2样品.利用XRD衍射仪检测物相和SEM测定显微结构.用压敏电阻直流参数仪测定V5+-Sr2+共掺杂TiO2样品在不同烧结温度和掺杂量下的电学性能.结果表明:掺杂0.35 mol%的V2O5,XRD衍射仪没有检测到第二相的产生.随着SrCO3掺杂量以及烧结温度的增加,样品压敏电压和非线性系数都有不同的变化趋势.当烧结温度为1 300℃、Sr2+掺杂量为0.5 mol%时,样品的各项电学性能最优:V5+-Sr2+共掺杂TiO2样品压敏电压达到16.3 V/mm,非线性系数α达到5.6.

关键词: TiO2 , 烧结条件 , 共掺杂 , 压敏电压 , 非线性系数

SnO2掺杂对TiO2压敏电阻器性能的影响

李志祥 , 许高杰 , 李勇 , 王琴 , 孙爱华 , 段雷 , 李亚丽 , 蒋俊

稀有金属材料与工程

采用固相合成法制备了SnO2掺杂的TiO2基压敏电阻系列样品,并通过XRD和SEM分析,以及I-V曲线测量对材料的结构和电学性能进行了研究.结果表明:SnO2的掺杂抑制了晶粒的生长,晶界相含量增加.电性能测试结果显示,SnO2的掺杂量在0~1.5 mol%内,击穿场强随SnO2掺杂量的增加单调递增;非线性系数先增加后又减小,掺杂量为0.8 mol%的样品具有最大的非线性系数(α=8.3).并对以上的实验结果从理论上给予了分析.

关键词: 压敏电阻 , 非线性系数 , 压敏电压

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