Y-,2-O-,3-摻雜對(duì)氧化鋅壓敏電阻電性能和微結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、Zn0壓敏電阻由于具有優(yōu)良的非線性特性、大的浪涌吸收能力以及較高的工作穩(wěn)定性而在電子、電力領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。制備高電位梯度的ZnO壓敏電阻是近期壓敏電阻的研究熱點(diǎn)和未來(lái)主要發(fā)展方向。論文系統(tǒng)地研究了摻雜稀土氧化物Y2O3的ZnO壓敏電阻的電性能和微觀結(jié)構(gòu)，采用高能球磨和低溫?zé)Y(jié)的工藝，在800℃燒結(jié)時(shí)，制備出電位梯度高達(dá)2197V/mm的壓敏電阻。 首先研究了高能球磨制備未摻雜Y2O3氧化鋅壓敏電阻的工藝條件和電特性，篩選和優(yōu)

2、化了球磨時(shí)間參數(shù)和燒結(jié)工藝。研究發(fā)現(xiàn)高能球磨5h即可制備純度比較高(Fe元素的污染度為0.78wt％)、晶粒尺寸為43nm、平均粒徑為0.605μm的原料粉體，為開(kāi)發(fā)出晶粒均勻、電位梯度較高的壓敏電阻提供了可能；最佳燒結(jié)溫度1000℃比一般的固相法燒結(jié)溫度降低了100℃-300℃，節(jié)省了生產(chǎn)成本。 在配方不變的情況下，對(duì)Bi2O3與Sb2O3進(jìn)行預(yù)處理。采用球磨12h制備出納米級(jí)Bi2O3與Sb2O3，摻雜后的樣品在1000℃燒

3、結(jié)后，漏電流3.0μA，電位梯度1516V/mm，非線性系數(shù)22；化學(xué)共沉淀法制備的β-Bi2O3與Sb2O3，摻雜后的樣品在1000℃燒結(jié)后，漏電流9.13μA，電位梯度1696V/mm，非線性系數(shù)18.7。 摻雜Y2O3后，采用高能球磨5小時(shí)及800℃低溫?zé)Y(jié)技術(shù)，制備了電位梯度達(dá)1934-2197V/mm、α為20.8-21.8、IL為0.59-1.04μA及密度為5.46-5.57g/cm3的ZnO壓敏電阻陶瓷。XRD譜

4、中，可以發(fā)現(xiàn)摻雜Y2O3的壓敏電阻陶瓷在800℃燒結(jié)時(shí)，組織出現(xiàn)四種晶相，即ZnO、γ-Bi2O3、Zn2.33Sb0.67O4及Y2O3相。波譜分析表明，壓敏電阻陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)中，Zn元素的分布主要集中在ZnO晶粒及Zn2.33Sb0.67O4尖晶石相中。Bi元素分布主要在ZnO晶間的富鉍相中。Sb元素主要分布在尖晶石相Zn2.33Sb0.67O4中。Y元素主要分布在富鉍相周圍。有少量尖晶石相中的Zn元素偏低，而Sb元素偏高。對(duì)壓敏電