單分散納米復合氧化鋅調控制備及在電壓敏感陶瓷芯片的應用.pdf

1、ZnO壓敏陶瓷具有非線性電流電壓特性，被廣泛應用在電流傳送、電力保護體系。ZnO壓敏陶瓷主要采用傳統(tǒng)的固相法制備，此法一般是按一定比例將ZnO和添加的金屬氧化物(Bi2O3，Sb2O3，MnO2，Co2O3及Cr2O)混合球磨，壓制成型，再進行高溫燒結。該方法存在的問題是，球磨制備的粉體形貌不均勻，不易得到高品質的納米粉體材料。近幾年化學法被廣泛的應用于ZnO納米粉體的制備?；瘜W法制備ZnO納米粉體可加工性強，純度高，結構均勻。本論文主

2、要討論液相法制備納米復合ZnO粉體。
　　主要研究成果如下：
　　(1)采用碳酸氫銨作為沉淀劑，水-乙醇混合溶液作為反應介質，沉淀法合成納米復合ZnO粉體。當粉體煅燒溫度為600℃時，ZnO粉體的分散性較好，顆粒尺寸為30-50 nm。將粉體壓制成型，高溫燒結，獲得ZnO壓敏陶瓷，經測試擊穿電壓為208 V/mm，非線性系數(shù)為17.5。實驗結果證明，乙醇可以有效的控制粉體晶粒的生長，減輕團聚，提高ZnO壓敏陶瓷的電性能。

3、r>　　(2)通過添加蔗糖和硝酸銨，采用一種新穎的液相法制備單分散球形ZnO納米粉體。蔗糖和硝酸銨主要用于控制晶粒的生長，提高粉體的分散性。實驗結果表明，該方法制備得到的ZnO納米粉體為球形，顆粒直徑約為25-45 nm，且分散性較好。將得到的粉體壓制成型，進行高溫燒結得到ZnO壓敏陶瓷，壓敏陶瓷主晶粒尺寸為5-8μm，微觀結構比較均一，擊穿電壓為595.8 V/mm，非線性系數(shù)為46.5。
　　(3)通過回流法直接合成納米復合Z

4、nO粉體。在實驗中主要討論了回流時間對ZnO形貌和晶粒大小的影響。當回流時間為5 h，得到的ZnO為棒狀，當回流時間延長至20h，可以得到球形納米ZnO，晶粒尺寸為30-50 nm。實驗結果證明，回流時間對ZnO晶粒的生長機制有著重要的影響。最后將粉體燒結成ZnO壓敏陶瓷，觀察微觀結構，測試電性能，擊穿電壓約為7.09 kV/cm，非線性系數(shù)為56。
　　(4)采用NaNO3-KNO3熔鹽代替有機分散劑，成功制備了球形納米復合Zn